Enzimele sunt proteine care acționează pentru a reduce energia de activare în reacțiile chimice în timp ce nu sunt consumate în reacție. Din punct de vedere biologic, enzimele sunt molecule esențiale care accelerează reacțiile din sistemele metabolice. Ca rezultat, cinetica enzimatică studiază viteza de reacție a enzimelor în diferite setări chimice. Mulți factori afectează viteza unei enzime. Concentrația unui substrat, temperatura, inhibitorii și pH-ul influențează pragul unei enzime într-o reacție chimică. Cu ajutorul relațiilor liniare, cum ar fi complotul Lineweaver-Burk, puteți găsi rata maximă a unei enzime.
Ușurința de a calcula Vmax în Lineweaver-Burk Plot
Începeți prin trasarea ecuației Michaelis-Menten pentru a obține o curbă de hiperbolă. Apoi, utilizați reciprocitatea ecuației Michaelis-Menten pentru a obține o formă de interceptare a pantei a activității enzimei. Apoi, veți obține rata activității enzimei ca 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, unde Vo este rata inițială, Km este constanta de disociere intre substrat si enzima, Vmax este rata maxima, iar S este concentratia de substrat.
Deoarece ecuația de interceptare a pantei raportează rata la concentrația substratului, puteți utiliza tipicul formula lui y = mx + b, unde y este variabila dependentă, m este panta, x este variabila independentă și b este y-interceptare. Înainte de un anumit software de calculator, ați folosi hârtie milimetrică pentru a desena linia. Acum, utilizați software tipic pentru baze de date pentru a trasa ecuația. Deci, cunoscând rata inițială, Vo și diferitele concentrații ale substratului, puteți crea o linie dreaptă. Graficul liniar reprezintă panta Km / Vmax și interceptarea y a 1 / Vmax. Apoi, utilizați reciprocul interceptării y pentru a calcula Vmax al activității enzimei.
Utilizări pentru parcela Lineweaver-Burk
Inhibitorii modifică rata maximă a activității enzimei în principal în două moduri: competitiv și necompetitiv. Un inhibitor competitiv se leagă de locul de activare al unei enzime care blochează substratul. În acest fel, inhibitorul concurează cu substratul pentru a se lega de situsul enzimei. Permiterea unei concentrații mari de inhibitor competitiv asigură legarea la sit. Prin urmare, inhibitorul competitiv modifică dinamica ratei enzimatice. În primul rând, inhibitorul modifică panta și Km de interceptare x, creând o pantă mult mai abruptă. Cu toate acestea, rata maximă, Vmax, rămâne aceeași.
Pe de altă parte, un inhibitor necompetitiv se leagă la un sit diferit de locul de activare al enzimei și nu concurează cu substratul. Inhibitorul modifică componentele structurale ale situsului de activare împiedicând substratul sau altă moleculă să se lege de situs. Această modificare afectează afinitatea substratului față de enzimă. Inhibitorii necompetitivi schimbă panta și interceptarea y a graficului Lineweaver-Burk, scăzând Vmax în timp ce crește interceptarea y cu o pantă mai abruptă. Cu toate acestea, interceptarea x rămâne aceeași. În timp ce complotul Lineweaver-Burk este util în multe feluri, complotul liniar are limitări. Din păcate, complotul începe să distorsioneze ratele la concentrații de substrat foarte mari sau mici, creând extrapolații pe parcela.