Ферменти - це білки, які працюють на зниження енергії активації в хімічних реакціях, але не витрачаються в реакції. Біологічно ферменти є важливими молекулами, які прискорюють реакції в метаболічних системах. В результаті кінетика ферментів вивчає швидкість реакції ферментів у різних хімічних умовах. Багато факторів впливають на швидкість ферменту. Концентрація субстрату, температура, інгібітори та рН впливають на поріг ферменту в хімічній реакції. За допомогою лінійних співвідношень, таких як графік Lineweaver-Burk, ви можете знайти максимальну швидкість ферменту.
Легкість обчислення Vmax в сюжеті Lineweaver-Burk
Почніть з побудови рівняння Майкеліса-Ментена, щоб отримати гіпербольну криву. Потім використовуйте зворотне рівняння рівняння Майкеліса-Ментена, щоб отримати форму нахилу-перехоплення активності ферменту. Далі ви отримаєте швидкість активності ферменту як 1 / Vo = Km / Vmax (1 / [S]) + 1 / Vmax, де Vo - початкова швидкість, Km - константа дисоціації між субстратом та ферментом, Vmax - максимальна швидкість, а S - концентрація субстрат.
Оскільки рівняння перетинання нахилу пов'язує швидкість із концентрацією основи, можна використовувати типову формула y = mx + b, де y - залежна змінна, m - нахил, x - незалежна змінна, b - y-перехоплення. Перед певним комп'ютерним програмним забезпеченням ви б використовували міліметровий папір для проведення лінії. Тепер ви використовуєте типове програмне забезпечення для баз даних для побудови рівняння. Отже, знаючи початкову норму, Vo та різну концентрацію субстрату, ви можете створити пряму лінію. Діаграма лінії представляє нахил Km / Vmax та y-перетин 1 / Vmax. Далі використовуйте зворотне значення y-перехоплення для обчислення Vmax активності ферменту.
Використання для сюжету Lineweaver-Burk
Інгібітори змінюють максимальну швидкість активності ферменту головним чином двома способами: конкурентно та неконкурентно. Конкурентний інгібітор зв'язується з ділянкою активації ферменту, що блокує субстрат. Таким чином, інгібітор конкурує з субстратом, щоб зв’язатися з ферментним сайтом. Допускання високої концентрації конкурентного інгібітора забезпечує зв'язування з сайтом. Отже, конкурентний інгібітор змінює динаміку ферментативної швидкості. По-перше, інгібітор змінює схил і х-перехоплення Km, створюючи набагато крутіший схил. Однак максимальна швидкість, Vmax, залишається незмінною.
З іншого боку, неконкурентний інгібітор зв'язується в іншому місці, ніж сайт активації ферменту, і не конкурує з субстратом. Інгібітор модифікує структурні компоненти ділянки активації, запобігаючи зв’язуванню субстрату або іншої молекули з сайтом. Ця зміна впливає на спорідненість субстрату до ферменту. Неконкурентоспроможні інгібітори змінюють нахил та y-перехват ділянки Lineweaver-Burk, зменшуючи Vmax, одночасно збільшуючи y-перехоплення з більш крутим нахилом. Однак перехоплення x залишається незмінним. Хоча графік Lineweaver-Burk корисний у багатьох відношеннях, лінійний графік має обмеження. На жаль, ділянка починає спотворювати показники при дуже високій або низькій концентрації субстрату, створюючи екстраполяції на ділянці.
