Fermentai yra baltymai, kurie stengiasi sumažinti aktyvacijos energiją cheminėse reakcijose, tačiau nėra vartojami reakcijoje. Biologiškai fermentai yra būtinos molekulės, kurios pagreitina medžiagų apykaitos sistemų reakcijas. Todėl fermentų kinetika tiria fermentų reakcijos greitį įvairiose cheminėse aplinkose. Fermento greitį veikia daugybė veiksnių. Substrato koncentracija, temperatūra, inhibitoriai ir pH įtakoja fermento slenkstį cheminėje reakcijoje. Naudodamiesi linijiniais ryšiais, tokiais kaip „Lineweaver-Burk“ siužetas, galite rasti maksimalų fermento greitį.
Lengva apskaičiuoti Vmax Lineweaver-Burk sklype
Pradėkite nubrėždami Michaelio-Menten lygtį, kad gautumėte hiperbolio kreivę. Tada naudokite Michaelio-Menten lygties abipusį rezultatą, kad gautumėte fermento aktyvumo nuolydžio pertraukimo formą. Tada gausite fermento aktyvumo greitį kaip 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, kur Vo yra pradinė norma, Km yra disociacijos konstanta tarp substrato ir fermento, Vmax yra didžiausia norma, o S - pH koncentracija substratas.
Kadangi nuolydžio ir perėmimo lygtis susieja greitį su substrato koncentracija, galite naudoti tipinį y = mx + b formulė, kur y yra priklausomas kintamasis, m yra nuolydis, x yra nepriklausomas kintamasis ir b yra y-perėmimas. Prieš tam tikrą kompiuterio programinę įrangą, norėdami nubrėžti liniją, naudokite grafinį popierių. Dabar lygčiai braižyti naudojate įprastą duomenų bazės programinę įrangą. Taigi, žinodami pradinį greitį, Vo ir įvairią substrato koncentraciją, galite sukurti tiesią liniją. Linijos diagrama rodo Km / Vmax nuolydį ir y / 1 / Vmax perimimą. Tada apskaičiuokite fermento aktyvumo Vmax naudodami abipusį y punkto skaičių.
Naudojama „Lineweaver-Burk“ siužetui
Inhibitoriai maksimalų fermento aktyvumo greitį keičia daugiausia dviem būdais: konkurenciniu ir nekonkurenciniu būdu. Konkuruojantis inhibitorius prisijungia prie fermento, blokuojančio substratą, aktyvacijos vietos. Tokiu būdu inhibitorius konkuruoja su substratu, kad prisijungtų prie fermento vietos. Jei leidžiama didelė konkurencinio inhibitoriaus koncentracija, užtikrinamas prisijungimas prie vietos. Taigi konkurencinis inhibitorius keičia fermentinio greičio dinamiką. Pirma, inhibitorius modifikuoja nuolydį ir „x-intercept Km“, sukurdamas žymiai statesnį nuolydį. Tačiau didžiausia norma, Vmax, išlieka ta pati.
Kita vertus, nekonkurencingas inhibitorius jungiasi kitoje vietoje nei fermento aktyvacijos vieta ir nekonkuruoja su substratu. Inhibitorius modifikuoja struktūrinius aktyvacijos vietos komponentus, neleisdamas substratui ar kitai molekulei prisijungti prie vietos. Šis pokytis veikia substrato afinitetą fermentui. Nekonkurencingi inhibitoriai keičia Lineweaver-Burk siužeto nuolydį ir y pertrauką, sumažindami Vmax, tuo pačiu padidindami y sankirtą statesniu nuolydžiu. Tačiau x perėmimas išlieka tas pats. Nors „Lineweaver-Burk“ siužetas yra naudingas daugeliu atžvilgių, linijos siužetas turi apribojimų. Deja, diagrama pradeda iškraipyti normas esant labai didelei ar mažai substrato koncentracijai, sukurdama ekstrapoliacijas.