ფერმენტები არის ცილები, რომლებიც მუშაობენ ქიმიურ რეაქციებში აქტივაციის ენერგიის შესამცირებლად, ხოლო რეაქციაში არ მოიხმარენ. ბიოლოგიურად, ფერმენტები აუცილებელი მოლეკულებია, რომლებიც აჩქარებენ რეაქციებს მეტაბოლურ სისტემებში. შედეგად, ფერმენტების კინეტიკა შეისწავლის ფერმენტების რეაქციის სიჩქარეს სხვადასხვა ქიმიურ გარემოში. მრავალი ფაქტორი მოქმედებს ფერმენტის სიჩქარეზე. სუბსტრატის კონცენტრაცია, ტემპერატურა, ინჰიბიტორები და pH გავლენას ახდენს ფერმენტის ბარიერზე ქიმიურ რეაქციაში. ხაზოვანი ურთიერთობების დახმარებით, როგორიცაა Lineweaver-Burk ნაკვეთი, შეგიძლიათ იპოვოთ ფერმენტის მაქსიმალური სიჩქარე.
Vmax– ის გაანგარიშება Lineweaver-Burk– ის ნაკვეთში
დაიწყეთ მიქაელისი-მენტენის განტოლების შედგენა ჰიპერბოლის მრუდის მისაღებად. შემდეგ გამოიყენეთ მიქაელისი-მენტენის განტოლების საპასუხო მეთოდი ფერმენტის აქტივობის ფერდობზე გადაკვეთის ფორმის მისაღებად. შემდეგ, თქვენ მიიღებთ ფერმენტის აქტივობის სიჩქარეს, როგორც 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, სადაც Vo არის საწყისი სიჩქარე, Km არის დისოციაციის მუდმივი სუბსტრატს და ფერმენტს შორის, Vmax არის მაქსიმალური სიჩქარე და S არის კონცენტრაცია სუბსტრატი.
მას შემდეგ, რაც ფერდობზე გადაკვეთის განტოლება უკავშირდება სიჩქარეს სუბსტრატის კონცენტრაციას, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ტიპიური y = mx + b ფორმულა, სადაც y არის დამოკიდებული ცვლადი, m არის დახრილი, x არის დამოუკიდებელი ცვლადი, და b არის y- ჩაჭრა. კონკრეტული კომპიუტერული პროგრამის დაწყებამდე ხაზის დასადგენად გამოიყენებდით გრაფიკულ ქაღალდს. ახლა თქვენ იყენებთ მონაცემთა ბაზის ტიპურ პროგრამულ უზრუნველყოფას განტოლების დასადგენად. ასე რომ, იცის საწყისი მაჩვენებელი, Vo და სუბსტრატის სხვადასხვა კონცენტრაცია, შეგიძლიათ შექმნათ სწორი ხაზი. ხაზის ნაკვეთი წარმოადგენს Km / Vmax- ის ფერდობზე და 1 / Vmax- ის y- გადაკვეთას. შემდეგ გამოიყენეთ y- ინტერპრეტაციის საპასუხო მეთოდი ფერმენტის აქტივობის Vmax გამოსათვლელად.
იყენებს Lineweaver-Burk ნაკვეთს
ინჰიბიტორები ცვლის ფერმენტის აქტივობის მაქსიმალურ სიჩქარეს, ძირითადად, ორი გზით: კონკურენციული და არაკონკურენტული. კონკურენტული ინჰიბიტორი უკავშირდება სუბსტრატის ბლოკირების ფერმენტის აქტივაციის ადგილს. ამ გზით, ინჰიბიტორი კონკურენციას უწევს სუბსტრატს ფერმენტის ადგილზე დასაკავშირებლად. კონკურენტული ინჰიბიტორის მაღალი კონცენტრაციის დაშვება უზრუნველყოფს საიტის შეკავშირებას. აქედან გამომდინარე, კონკურენტული ინჰიბიტორი ცვლის ფერმენტული სიჩქარის დინამიკას. პირველი, ინჰიბიტორი ცვლის ფერდობზე და x კვეთას კმ ქმნის ბევრად უფრო ციცაბო ფერდობს. ამასთან, მაქსიმალური მაჩვენებელი, Vmax, იგივე რჩება.
მეორეს მხრივ, არაკონკურენტული ინჰიბიტორი სხვა ადგილას იკვრება, ვიდრე ფერმენტის აქტივაციის ადგილი და არ უწევს კონკურენციას სუბსტრატს. ინჰიბიტორი ცვლის აქტივაციის ადგილის სტრუქტურულ კომპონენტებს, რომლებიც ხელს უშლის სუბსტრატის ან სხვა მოლეკულის ადგილზე მიერთებას. ეს ცვლილება გავლენას ახდენს სუბსტრატის დამოკიდებულებაზე ფერმენტზე. არაკონკურენტული ინჰიბიტორები ცვლის Lineweaver-Burk ნაკვეთის ფერდობსა და y- გადაკვეთას, ამცირებს Vmax- ს, ხოლო ზრდის y- ჩაჭრა უფრო ციცაბო ფერდობზე. ამასთან, x- ჩაჭრა იგივე რჩება. მიუხედავად იმისა, რომ Lineweaver-Burk ნაკვეთი მრავალმხრივია სასარგებლო, ხაზის ნაკვთს აქვს შეზღუდვები. სამწუხაროდ, ნაკვეთი იწყებს სუბსტრატის ძალიან მაღალ ან დაბალ კონცენტრაციებში განაკვეთების დამახინჯებას, რაც ქმნის ექსტრაპოლაციებს ნაკვეთზე.