Fermenti ir olbaltumvielas, kas darbojas, lai samazinātu aktivācijas enerģiju ķīmiskajās reakcijās, bet netiek patērēti reakcijā. Bioloģiski fermenti ir būtiskas molekulas, kas paātrina reakcijas vielmaiņas sistēmās. Rezultātā enzīmu kinētika pēta fermentu reakcijas ātrumu dažādos ķīmiskos apstākļos. Fermenta ātrumu ietekmē daudzi faktori. Substrāta koncentrācija, temperatūra, inhibitori un pH ietekmē fermenta slieksni ķīmiskajā reakcijā. Ar tādu lineāru attiecību palīdzību kā Lineweaver-Burk plot, jūs varat atrast maksimālo fermenta ātrumu.
Vienkārša Vmax aprēķināšana Lineweaver-Burk diagrammā
Sāciet, uzzīmējot Miķeļa-Mentena vienādojumu, lai iegūtu hiperbola līkni. Pēc tam izmantojiet Michaelis-Menten vienādojuma reciproku, lai iegūtu fermenta aktivitātes slīpuma pārtveršanas formu. Pēc tam jūs iegūsiet fermenta aktivitātes ātrumu kā 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, kur Vo ir sākotnējais ātrums, Km ir disociācijas konstante starp substrātu un fermentu, Vmax ir maksimālā likme, un S ir V koncentrācija substrāts.
Tā kā slīpuma-pārtveršanas vienādojums ir saistīts ar ātrumu un substrāta koncentrāciju, varat izmantot tipisko formula y = mx + b, kur y ir atkarīgais mainīgais, m ir slīpums, x ir neatkarīgais mainīgais un b ir y-pārtvert. Pirms konkrētas datora programmatūras līnijas novilkšanai izmantojat grafikas papīru. Tagad vienādojuma uzzīmēšanai izmantojat tipisku datu bāzes programmatūru. Tātad, zinot sākotnējo ātrumu, Vo un dažādo substrāta koncentrāciju, varat izveidot taisnu līniju. Līnijas diagramma attēlo Km / Vmax slīpumu un 1 / Vmax y pārtveršanu. Pēc tam izmantojiet y krustpunkta abpusējo attiecību, lai aprēķinātu fermenta aktivitātes Vmax.
Izmanto Lineweaver-Burk Plot
Inhibitori maina fermenta aktivitātes maksimālo ātrumu galvenokārt divējādi: konkurences un nekonkurētspējīgi. Konkurējošs inhibitors saistās ar fermenta aktivācijas vietu, kas bloķē substrātu. Tādā veidā inhibitors konkurē ar substrātu, lai saistītos ar fermenta vietu. Atļaujot augstu konkurējošā inhibitora koncentrāciju, tiek nodrošināta saistīšanās ar vietu. Tādējādi konkurējošais inhibitors maina fermentatīvā ātruma dinamiku. Pirmkārt, inhibitors modificē slīpumu un x-krustpunktu Km, radot daudz stāvāku slīpumu. Tomēr maksimālā likme Vmax paliek nemainīga.
No otras puses, nekonkurētspējīgs inhibitors saistās citā vietā nekā fermenta aktivācijas vieta un nekonkurē ar substrātu. Inhibitors modificē aktivācijas vietas strukturālos komponentus, novēršot substrāta vai citas molekulas saistīšanos ar vietu. Šīs izmaiņas ietekmē substrāta afinitāti pret fermentu. Nekonkurētspējīgi inhibitori maina Lineweaver-Burk diagrammas slīpumu un y-krustojumu, samazinot Vmax, vienlaikus palielinot y-krustojumu ar stāvāku slīpumu. Tomēr x pārtveršana paliek nemainīga. Lai gan Lineweaver-Burk diagramma ir noderīga daudzos veidos, līnijas diagrammai ir ierobežojumi. Diemžēl parauglaukums sāk sagrozīt ātrumu ļoti lielā vai zemā substrāta koncentrācijā, radot ekstrapolācijas uz diagrammas.