Περιεχόμενο
Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που δρουν για να μειώσουν την ενεργότητα ενεργοποίησης σε χημικές αντιδράσεις ενώ δεν καταναλώνονται στην αντίδραση. Βιολογικά, τα ένζυμα είναι απαραίτητα μόρια που επιταχύνουν τις αντιδράσεις στα μεταβολικά συστήματα. Ως αποτέλεσμα, η κινητική ενζύμων μελετά τον ρυθμό αντίδρασης των ενζύμων σε διάφορες χημικές ρυθμίσεις. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την ταχύτητα ενός ενζύμου. Η συγκέντρωση ενός υποστρώματος, η θερμοκρασία, οι αναστολείς και το ρΗ επηρεάζουν το κατώφλι ενός ενζύμου σε μια χημική αντίδραση. Με τη βοήθεια γραμμικών σχέσεων, όπως η γραφή Lineweaver-Burk, μπορείτε να βρείτε τον μέγιστο ρυθμό ενός ενζύμου.
Ευκολία Υπολογισμού της Vmax στο Plot Lineweaver-Burk
Ξεκινήστε σχεδιάζοντας την εξίσωση Michaelis-Menten για να πάρετε μια καμπύλη υπερβολής. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε την αμοιβαιότητα της εξίσωσης Michaelis-Menten για να αποκτήσετε μια μορφή ανάσχεσης κλίσης της ενζυμικής δραστηριότητας. Στη συνέχεια, θα αποκτήσετε τον ρυθμό ενζυμικής δραστηριότητας ως 1 / Vo = Km / Vmax (1 /) + 1 / Vmax, όπου Vo είναι ο αρχικός ρυθμός, Km είναι η σταθερά διάστασης μεταξύ του υποστρώματος και του ενζύμου, Vmax είναι η μέγιστη και S είναι η συγκέντρωση του υποστρώματος.
Δεδομένου ότι η εξίσωση της διασταύρωσης κλίσης συνδέει τον ρυθμό με τη συγκέντρωση του υποστρώματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τυπικό τύπο y = mx + b, όπου y είναι η εξαρτώμενη μεταβλητή, m είναι η κλίση, το x είναι η ανεξάρτητη μεταβλητή και το b είναι το y-τομής. Πριν από συγκεκριμένο λογισμικό υπολογιστή, θα χρησιμοποιούσατε χαρτί γραφικών για να σχεδιάσετε τη γραμμή. Τώρα, χρησιμοποιείτε τυπικό λογισμικό βάσης δεδομένων για να σχεδιάσετε την εξίσωση. Έτσι, γνωρίζοντας τον αρχικό ρυθμό, Vo, και τη διαφορετική συγκέντρωση του υποστρώματος, μπορείτε να δημιουργήσετε μια ευθεία γραμμή. Η γραφική παράσταση γραμμής αντιπροσωπεύει την κλίση των Km / Vmax και y-τομής 1 / Vmax. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε την αμοιβαιότητα του διακένου y για να υπολογίσετε την Vmax της ενζυμικής δραστηριότητας.
Χρήσεις για το Plot Lineweaver-Burk
Οι αναστολείς μεταβάλλουν τη μέγιστη ταχύτητα της ενζυμικής δραστηριότητας κυρίως με δύο τρόπους: ανταγωνιστικά και μη ανταγωνιστικά. Ένας ανταγωνιστικός αναστολέας δεσμεύεται στη θέση ενεργοποίησης ενός ενζύμου που δεσμεύει το υπόστρωμα. Με τον τρόπο αυτό, ο αναστολέας ανταγωνίζεται με το υπόστρωμα να δεσμεύεται στη θέση του ενζύμου. Η επίτευξη υψηλής συγκέντρωσης του ανταγωνιστικού αναστολέα εξασφαλίζει τη σύνδεση με την περιοχή. Ως εκ τούτου, ο ανταγωνιστικός αναστολέας αλλάζει τη δυναμική του ενζυμικού ρυθμού.Κατ 'αρχάς, ο αναστολέας τροποποιεί την κλίση και το χ-διακλαδιζόμενο Km δημιουργώντας μια πολύ πιο απότομη κλίση. Ωστόσο, ο μέγιστος ρυθμός, Vmax, παραμένει ο ίδιος.
Από την άλλη πλευρά, ένας μη ανταγωνιστικός αναστολέας δεσμεύεται σε διαφορετική θέση από τη θέση ενεργοποίησης του ενζύμου και δεν ανταγωνίζεται το υπόστρωμα. Ο αναστολέας τροποποιεί τα δομικά συστατικά της θέσης ενεργοποίησης που εμποδίζουν το υπόστρωμα ή άλλο μόριο να δεσμεύεται στην περιοχή. Αυτή η αλλαγή επηρεάζει τη συγγένεια του υποστρώματος με το ένζυμο. Οι μη ανταγωνιστικοί αναστολείς αλλάζουν την κλίση και την διασταύρωση y της γραμμής Lineweaver-Burk μειώνοντας το Vmax αυξάνοντας ταυτόχρονα το σημείο παρακέντησης y με μια πιο απότομη κλίση. Ωστόσο, το x-intercept παραμένει το ίδιο. Ενώ η γραφική παράσταση Lineweaver-Burk είναι χρήσιμη με πολλούς τρόπους, η γραφική παράσταση γραμμών έχει περιορισμούς. Δυστυχώς, η πλοκή αρχίζει να στρεβλώνει τις τιμές σε πολύ υψηλές ή χαμηλές συγκεντρώσεις υποστρώματος, δημιουργώντας παρεκβολές στο οικόπεδο.