Az enzimek olyan fehérjék, amelyek csökkentik az aktivációs energiát a kémiai reakciók során, miközben nem fogyasztják el a reakció során. Biológiailag az enzimek alapvető molekulák, amelyek felgyorsítják az anyagcsere-rendszerek reakcióit. Ennek eredményeként az enzimkinetika különféle kémiai körülmények között vizsgálja az enzimek reakciósebességét. Számos tényező befolyásolja az enzim sebességét. A szubsztrát koncentrációja, a hőmérséklet, az inhibitorok és a pH befolyásolja az enzim küszöbét kémiai reakcióban. A lineáris összefüggések, például a Lineweaver-Burk diagram segítségével megtalálhatja az enzim maximális sebességét.
A Vmax kiszámításának egyszerűsége a Lineweaver-Burk ábrán
Kezdje a Michaelis-Menten egyenlet megrajzolásával, hogy hiperból görbét kapjon. Ezután használja a Michaelis-Menten egyenlet reciprokját az enzimaktivitás meredekség-metszetének megszerzéséhez. Ezután megkapja az enzimaktivitás sebességét 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, ahol Vo a kezdeti sebesség, Km a a szubsztrát és az enzim közötti disszociációs állandó, a Vmax a maximális sebesség, és S az a koncentrációja szubsztrát.
Mivel a meredekség-elfogó egyenlet a sebességet a szubsztrát koncentrációjához kapcsolja, használhatja a tipikusat y = mx + b képlet, ahol y a függő változó, m a meredekség, x a független változó, és b a y-lehallgatás. Konkrét számítógépes szoftver előtt grafikonpapírt használ a vonal meghúzására. Most tipikus adatbázis-szoftvert használ az egyenlet ábrázolásához. Tehát, ismerve a kezdeti sebességet, a Vo-t és az aljzat különböző koncentrációját, létrehozhat egy egyenes vonalat. A vonaldiagram a Km / Vmax meredekségét és az 1 / Vmax y-metszetét ábrázolja. Ezután használja az y-metszés reciprokját az enzimaktivitás Vmax számításához.
Használja a Lineweaver-Burk Plot-ot
Az inhibitorok az enzimaktivitás maximális sebességét főleg kétféleképpen változtatják meg: versenyszerűen és nem versenyképesen. Egy kompetitív inhibitor kötődik a szubsztrátot blokkoló enzim aktivációs helyéhez. Ily módon az inhibitor verseng a szubsztráttal az enzimhelyhez való kötődésért. A kompetitív inhibitor magas koncentrációjának megengedése biztosítja a kötődést a helyhez. Ezért a kompetitív inhibitor megváltoztatja az enzimatikus sebesség dinamikáját. Először az inhibitor módosítja a meredekséget és az x metszéspontú Km-et, ami sokkal meredekebb lejtést eredményez. A maximális sebesség, a Vmax azonban változatlan marad.
Másrészt egy nem versenyképes inhibitor más helyen kötődik, mint az enzim aktivációs helye, és nem versenyez a szubsztráttal. Az inhibitor módosítja az aktivációs hely szerkezeti komponenseit, megakadályozva a szubsztrát vagy egy másik molekula kötődését a helyhez. Ez a változás befolyásolja a szubsztrát enzim iránti affinitását. A nem versenyképes inhibitorok megváltoztatják a Lineweaver-Burk görbe meredekségét és y-metszetét, csökkentve a Vmax értéket, miközben meredekebb meredekséggel növelik az y-metszést. Az x metszéspont azonban ugyanaz marad. Míg a Lineweaver-Burk cselekmény sok szempontból hasznos, a vonalaknak vannak korlátai. Sajnos a diagram nagyon magas vagy alacsony szubsztrátkoncentrációnál elkezdi torzítani a sebességet, extrapolációkat hozva létre a diagramon.