Ensüümid on valgud, mis vähendavad keemilistes reaktsioonides aktivatsioonienergiat, samas kui neid reaktsioonis ei tarbita. Bioloogiliselt on ensüümid olulised molekulid, mis kiirendavad reaktsioone ainevahetussüsteemides. Selle tulemusena uurib ensüümikineetika ensüümide reaktsioonikiirust erinevates keemilistes oludes. Ensüümi kiirust mõjutavad paljud tegurid. Substraadi kontsentratsioon, temperatuur, inhibiitorid ja pH mõjutavad keemilises reaktsioonis ensüümi künnist. Lineaarsete seoste abil, näiteks Lineweaver-Burki joonise abil saate leida ensüümi maksimaalse määra.
Vmax arvutamise lihtsus Lineweaver-Burki joonisel
Hüperboolkõvera saamiseks alustage Michaelis-Menteni võrrandi joonistamist. Seejärel kasutage ensüümi aktiivsuse nõlva lõikumisvormi saamiseks Michaelis-Menteni võrrandi vastastikku. Järgmisena saadakse ensüümi aktiivsuse määr 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, kus Vo on algmäär, Km on dissotsiatsioonikonstant substraadi ja ensüümi vahel, Vmax on maksimaalne kiirus ja S on kontsentratsioon substraat.
Kuna nõlva-lõikepunktivõrrand seostab määra substraadi kontsentratsiooniga, võite kasutada tüüpilist valem y = mx + b, kus y on sõltuv muutuja, m on kalle, x on sõltumatu muutuja ja b on y-pealtkuulamine. Enne konkreetset arvutitarkvara kasutaksite joone tõmbamiseks graafikapaberit. Nüüd kasutate võrrandi joonistamiseks tüüpilist andmebaasitarkvara. Niisiis, teades algmäära, Vo ja substraadi erinevat kontsentratsiooni, saate luua sirgjoone. Joondiagramm tähistab Km / Vmax kalle ja y-lõikepunkti 1 / Vmax. Järgmisena kasutage ensüümi aktiivsuse Vmax arvutamiseks y-lõikepunkti vastastikku.
Kasutab Lineweaver-Burki süžeed
Inhibiitorid muudavad ensüümi aktiivsuse maksimaalset kiirust peamiselt kahel viisil: konkureerivalt ja konkurentsitult. Konkureeriv inhibiitor seondub substraati blokeeriva ensüümi aktivatsioonikohaga. Sel viisil konkureerib inhibiitor substraadiga ensüümi saidiga seondumiseks. Võistleva inhibiitori kõrge kontsentratsiooni lubamine tagab seondumise saidiga. Seega muudab konkureeriv inhibiitor ensümaatilise kiiruse dünaamikat. Esiteks modifitseerib inhibiitor kalle ja x-lõikepunkti Km, luues palju järsema nõlva. Maksimaalne kiirus Vmax jääb siiski samaks.
Teiselt poolt seondub mittekonkurentsivõimeline inhibiitor ensüümi aktivatsioonikohast erinevas kohas ega konkureeri substraadiga. Inhibiitor modifitseerib aktivatsioonikoha struktuurseid komponente, takistades substraadi või mõne teise molekuli seondumist saidiga. See muutus mõjutab substraadi afiinsust ensüümi suhtes. Mittekonkurentsivõimelised inhibiitorid muudavad Lineweaver-Burki graafiku kalle ja y-lõikepunkti, vähendades Vmax-i, suurendades samal ajal y-lõikumist järsema kaldega. X-lõikepunkt jääb siiski samaks. Kui Lineweaver-Burki graafik on paljuski kasulik, on joonel piiratud. Kahjuks hakkab graafik väga kõrge või väikese substraadi kontsentratsiooni korral määrasid moonutama, tekitades graafikul ekstrapoleerimisi.