Enzýmy sú bielkoviny, ktoré znižujú aktivačnú energiu pri chemických reakciách, pričom sa pri reakcii nespotrebúvajú. Biologicky sú enzýmy základné molekuly, ktoré urýchľujú reakcie v metabolických systémoch. Výsledkom je, že kinetika enzýmov študuje reakčnú rýchlosť enzýmov v rôznych chemických podmienkach. Rýchlosť enzýmu ovplyvňuje veľa faktorov. Koncentrácia substrátu, teplota, inhibítory a pH ovplyvňujú prahovú hodnotu enzýmu pri chemickej reakcii. Pomocou lineárnych vzťahov, ako je napríklad graf Lineweaver-Burk, môžete zistiť maximálnu rýchlosť enzýmu.
Ľahkosť výpočtu Vmax v grafe Lineweaver-Burk
Začnite zostrojením Michaelis-Mentenovej rovnice a získate hyperbolovú krivku. Potom použite prevrátenú hodnotu Michaelis-Mentenovej rovnice na získanie sklonenej formy enzýmovej aktivity. Ďalej získate rýchlosť aktivity enzýmu ako 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, kde Vo je počiatočná rýchlosť, Km je disociačná konštanta medzi substrátom a enzýmom, Vmax je maximálna rýchlosť a S je koncentrácia substrát.
Pretože rovnica interceptu sklon udáva rýchlosť s koncentráciou substrátu, môžete použiť typický vzorec y = mx + b, kde y je závislá premenná, m je sklon, x je nezávislá premenná a b je y-zachytiť. Pred konkrétnym počítačovým softvérom by ste na nakreslenie čiary použili milimetrový papier. Teraz na vykreslenie rovnice použijete typický databázový softvér. Takže, ak poznáte počiatočnú rýchlosť, Vo a rôznu koncentráciu substrátu, môžete vytvoriť priamku. Čiarový graf predstavuje sklon Km / Vmax a priesečník y 1 / Vmax. Ďalej pomocou prevrátenej hodnoty preloženia y vypočítajte Vmax aktivity enzýmu.
Používa sa na sprisahanie Lineweaver-Burk
Inhibítory menia maximálnu rýchlosť aktivity enzýmu hlavne dvoma spôsobmi: kompetitívne a nekompetitívne. Konkurenčný inhibítor sa viaže na aktivačné miesto enzýmu blokujúceho substrát. Týmto spôsobom inhibítor súťaží so substrátom o väzbu na miesto enzýmu. Umožnenie vysokej koncentrácie kompetitívneho inhibítora zaisťuje väzbu na miesto. Preto kompetitívny inhibítor mení dynamiku enzymatickej rýchlosti. Najskôr inhibítor modifikuje sklon a priesečník x Km, čím vytvára oveľa strmší sklon. Maximálna rýchlosť Vmax však zostáva rovnaká.
Na druhej strane sa nekompetitívny inhibítor viaže na inom mieste ako je miesto aktivácie enzýmu a nekonkuruje substrátu. Inhibítor modifikuje štrukturálne zložky aktivačného miesta tak, že zabraňuje väzbe substrátu alebo inej molekuly na miesto. Táto zmena ovplyvňuje afinitu substrátu k enzýmu. Nekonkurenčné inhibítory menia sklon a priesečník y grafu Lineweaver-Burk, znižujú Vmax a zvyšujú priesečník y so strmším sklonom. Intercept x však zostáva rovnaký. Zatiaľ čo graf Lineweaver-Burk je užitočný v mnohých ohľadoch, riadkový graf má obmedzenia. Bohužiaľ, dej začína skresľovať rýchlosti pri veľmi vysokých alebo nízkych koncentráciách substrátu, čo na ňom vytvára extrapolácie.