Obsah
Enzýmy sú proteíny, ktoré pôsobia na zníženie aktivačnej energie pri chemických reakciách, pričom sa pri reakcii nespotrebúvajú. Biologicky sú enzýmy nevyhnutné molekuly, ktoré urýchľujú reakcie v metabolických systémoch. Výsledkom je, že kinetika enzýmov študuje reakčnú rýchlosť enzýmov v rôznych chemických prostrediach. Rýchlosť enzýmu ovplyvňuje veľa faktorov. Koncentrácia substrátu, teplota, inhibítory a pH ovplyvňujú prahovú hodnotu enzýmu pri chemickej reakcii. S pomocou lineárnych vzťahov, ako je napríklad Lineweaver-Burk plot, môžete nájsť maximálnu rýchlosť enzýmu.
Jednoduchosť výpočtu Vmax v Lineweaver-Burk Plot
Začnite vykreslením Michaelis-Mentenovej rovnice, aby ste dostali hyperbolovú krivku. Potom pomocou recipročnej rovnice podľa Michaelisa-Mentena získajte formu enzýmovej aktivity na zachytenie sklonu. Ďalej získate rýchlosť enzýmovej aktivity ako 1 / Vo = Km / Vmax (1 /) + 1 / Vmax, kde Vo je počiatočná rýchlosť, Km je disociačná konštanta medzi substrátom a enzýmom, Vmax je maximum rýchlosť a S je koncentrácia substrátu.
Pretože rovnica sklonu a pomeru súvisí 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-priesečník. Pred špecifickým počítačovým softvérom by ste na kreslenie čiary použili milimetrový papier. Teraz použijete typický databázový softvér na vykreslenie rovnice. Takže s vedomím počiatočnej rýchlosti, Vo a rôznych koncentrácií substrátu môžete vytvoriť priamku. Čiarový graf predstavuje sklon km / Vmax a priesečník y 1 / Vmax. Ďalej použite recipročnú hodnotu y-priesečníka na výpočet Vmax enzymatickej aktivity.
Používa sa pre Lineweaver-Burk Plot
Inhibítory menia maximálnu rýchlosť enzýmovej aktivity hlavne dvoma spôsobmi: konkurenčne 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 konkurenčného inhibítora zaisťuje väzbu na miesto. Konkurenčný inhibítor teda mení dynamiku enzymatickej rýchlosti.Po prvé, inhibítor modifikuje sklon a x-priesečník Km a vytvára oveľa strmší sklon. Maximálna rýchlosť Vmax však zostáva rovnaká.
Na druhej strane sa nekompetitívny inhibítor viaže na inom mieste ako je aktivačné miesto enzýmu a nekompetuje so substrátom. Inhibítor modifikuje štrukturálne zložky aktivačného miesta, čím bráni substrátu alebo inej molekule v naviazaní sa na miesto. Táto zmena ovplyvňuje afinitu substrátu k enzýmu. Nekompetitívne inhibítory menia sklon a priesečník y grafu Lineweaver-Burk, znižujú Vmax a zvyšujú priesečník y strmým svahom. Avšak priesečník x zostáva rovnaký. Aj keď je graf Lineweaver-Burk užitočný v mnohých ohľadoch, čiarový graf má obmedzenia. Nanešťastie, pozemok začína deformovať rýchlosti pri veľmi vysokých alebo nízkych koncentráciách substrátu, čím sa na grafe vytvárajú extrapolácie.