Enzim adalah protein yang bekerja untuk menurunkan energi aktivasi dalam reaksi kimia sementara tidak dikonsumsi dalam reaksi. Secara biologis, enzim adalah molekul penting yang mempercepat reaksi dalam sistem metabolisme. Akibatnya, kinetika enzim mempelajari laju reaksi enzim dalam berbagai pengaturan kimia. Banyak faktor yang mempengaruhi kecepatan suatu enzim. Konsentrasi substrat, suhu, inhibitor dan pH mempengaruhi ambang batas enzim dalam reaksi kimia. Dengan bantuan hubungan linier seperti plot Lineweaver-Burk, Anda dapat menemukan tingkat maksimum enzim.
Kemudahan Menghitung Vmax di Lineweaver-Burk Plot
Mulailah dengan memplot persamaan Michaelis-Menten untuk mendapatkan kurva hiperbola. Kemudian, gunakan kebalikan dari persamaan Michaelis-Menten untuk mendapatkan bentuk intersep kemiringan dari aktivitas enzim. Selanjutnya, Anda akan mendapatkan laju aktivitas enzim sebagai 1/Vo = Km/Vmax (1/[S]) + 1/Vmax, di mana Vo adalah laju awal, Km adalah konstanta disosiasi antara substrat dan enzim, Vmax adalah laju maksimum, dan S adalah konsentrasi substrat.
Karena persamaan kemiringan-intersep menghubungkan laju dengan konsentrasi substrat, Anda dapat menggunakan tipikal rumus y = mx + b, di mana y adalah variabel terikat, m adalah kemiringan, x adalah variabel bebas, dan b adalah y-intersep. Sebelum perangkat lunak komputer tertentu, Anda akan menggunakan kertas grafik untuk menggambar garis. Sekarang, Anda menggunakan perangkat lunak database biasa untuk memplot persamaan. Jadi, mengetahui laju awal, Vo, dan berbagai konsentrasi substrat, Anda dapat membuat garis lurus. Plot garis mewakili kemiringan Km/Vmax dan perpotongan y dari 1/Vmax. Selanjutnya, gunakan kebalikan dari y-intercept untuk menghitung Vmax dari aktivitas enzim.
Penggunaan untuk Plot Lineweaver-Burk
Inhibitor mengubah tingkat maksimum aktivitas enzim terutama dalam dua cara: kompetitif dan nonkompetitif. Inhibitor kompetitif mengikat situs aktivasi enzim yang memblokir substrat. Dengan cara ini, inhibitor bersaing dengan substrat untuk mengikat ke situs enzim. Membiarkan konsentrasi tinggi dari inhibitor kompetitif memastikan pengikatan ke situs. Oleh karena itu, inhibitor kompetitif mengubah dinamika laju enzimatik. Pertama, inhibitor memodifikasi kemiringan dan x-intercept Km menciptakan kemiringan yang jauh lebih curam. Namun, tingkat maksimum, Vmax, tetap sama.
Di sisi lain, inhibitor nonkompetitif mengikat di situs yang berbeda dari situs aktivasi enzim dan tidak bersaing dengan substrat. Inhibitor memodifikasi komponen struktural dari situs aktivasi mencegah substrat atau molekul lain dari mengikat ke situs. Perubahan ini berdampak pada afinitas substrat terhadap enzim. Inhibitor nonkompetitif mengubah kemiringan dan perpotongan y dari plot Lineweaver-Burk, menurunkan Vmax sambil meningkatkan perpotongan y dengan kemiringan yang lebih curam. Namun, x-intercept tetap sama. Sementara plot Lineweaver-Burk berguna dalam banyak hal, plot garis memiliki keterbatasan. Sayangnya, plot mulai mendistorsi tingkat pada konsentrasi substrat yang sangat tinggi atau rendah, menciptakan ekstrapolasi pada plot.