Enzymy jsou bílkoviny, které snižují aktivační energii při chemických reakcích, aniž by byly spotřebovány při reakci. Biologicky jsou enzymy esenciální molekuly, které urychlují reakce v metabolických systémech. Výsledkem je, že kinetika enzymů studuje reakční rychlost enzymů v různých chemických podmínkách. Na rychlost enzymu má vliv mnoho faktorů. Koncentrace substrátu, teplota, inhibitory a pH ovlivňují práh enzymu v chemické reakci. Pomocí lineárních vztahů, jako je graf Lineweaver-Burk, můžete zjistit maximální rychlost enzymu.
Snadný výpočet Vmax v grafu Lineweaver-Burk
Začněte vykreslením Michaelis-Mentenovy rovnice a získáte hyperbolovou křivku. Poté použijte převrácenou rovnici Michaelis-Mentenovy rovnice a získáte formu sklonu-zachycení aktivity enzymu. Dále získáte rychlost aktivity enzymu jako 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, kde Vo je počáteční rychlost, Km je disociační konstanta mezi substrátem a enzymem, Vmax je maximální rychlost a S je koncentrace Podklad.
Vzhledem k tomu, že rovnice sklonu a přechodu souvisí s rychlostí koncentrace substrátu, můžete použít typické vzorec y = mx + b, kde y je závislá proměnná, m je sklon, x je nezávislá proměnná a b je y-zachytit. Před konkrétním počítačovým softwarem byste k nakreslení čáry použili milimetrový papír. Nyní k vykreslení rovnice použijete typický databázový software. Takže, když znáte počáteční rychlost, Vo a různou koncentraci substrátu, můžete vytvořit přímku. Čárový graf představuje sklon Km / Vmax a průsečík y 1 / Vmax. Dále použijte převrácenou hodnotu průsečíku y pro výpočet Vmax aktivity enzymu.
Používá pro Lineweaver-Burk Plot
Inhibitory mění maximální rychlost aktivity enzymu hlavně dvěma způsoby: kompetitivně a nekompetitivně. Kompetitivní inhibitor se váže na aktivační místo enzymu blokujícího substrát. Tímto způsobem inhibitor soutěží se substrátem o vazbu na místo enzymu. Povolení vysoké koncentrace kompetitivního inhibitoru zajišťuje vazbu na místo. Proto kompetitivní inhibitor mění dynamiku enzymatické rychlosti. Nejprve inhibitor upraví sklon a x-průsečík Km, čímž vytvoří mnohem strmější sklon. Maximální rychlost, Vmax, však zůstává stejná.
Na druhou stranu se nekompetitivní inhibitor váže na jiné místo, než je aktivační místo enzymu, a nekompetuje se substrátem. Inhibitor modifikuje strukturní složky aktivačního místa tím, že brání substrátu nebo jiné molekule ve vazbě na místo. Tato změna ovlivňuje afinitu substrátu k enzymu. Nekonkurenční inhibitory mění sklon a průsečík y grafu Lineweaver-Burk, snižují Vmax a zvyšují průsečík y se strmějším sklonem. Intercept x však zůstává stejný. Přestože je vykreslení Lineweaver-Burk užitečné v mnoha ohledech, má vykreslení čar omezení. Bohužel děj začíná zkreslovat rychlosti při velmi vysokých nebo nízkých koncentracích substrátu a vytváří na něm extrapolace.