Enzymer är proteiner som arbetar för att sänka aktiveringsenergin i kemiska reaktioner medan de inte konsumeras i reaktionen. Biologiskt sett är enzymer viktiga molekyler som påskyndar reaktioner i metaboliska system. Som ett resultat studerar enzymkinetik reaktionshastigheten för enzymer i olika kemiska miljöer. Många faktorer påverkar hastigheten hos ett enzym. Koncentrationen av ett substrat, temperatur, hämmare och pH påverkar tröskeln för ett enzym i en kemisk reaktion. Med hjälp av linjära förhållanden som Lineweaver-Burk-plottet kan du hitta den maximala hastigheten för ett enzym.
Enkel beräkning av Vmax i Lineweaver-Burk-tomten.
Börja med att plotta Michaelis-Menten ekvation för att få en hyperbole-kurva. Använd sedan det ömsesidiga av Michaelis-Menten-ekvationen för att erhålla en lutningsavlyssningsform av enzymaktiviteten. Därefter får du hastigheten för enzymaktivitet som 1 /Vo \u003d Km /Vmax (1 /[S]) + 1 /Vmax, där Vo är den initiala hastigheten, Km är dissociationskonstanten mellan substratet och enzymet, Vmax är den maximala frekvensen, och S är koncentrationen av substratet.
Eftersom lutningsavlyssningsekvationen relaterar hastigheten till koncentrationen av substratet, kan du använda den typiska formeln för y \u003d mx + b, där y är den beroende variabeln, m är lutningen, x är den oberoende variabeln och b är y-skärningen. Innan specifik datorprogramvara använder du grafpapper för att rita linjen. Nu använder du typisk databasprogramvara för att plotta ekvationen. Så genom att känna till initialhastigheten, Vo och de olika koncentrationerna av underlaget kan du skapa en rak linje. Linjeplottet representerar lutningen av Km /Vmax och y-skärning av 1 /Vmax. Därefter använder du y-avlyssningens ömsesidighet för att beräkna Vmax för enzymaktiviteten.
Användningar för Lineweaver-Burk-tomten.
Hämmare förändrar den maximala frekvensen för enzymaktiviteten främst på två sätt: konkurrerande och utan konkurrens. En konkurrerande hämmare binder till aktiveringsstället för ett enzym som blockerar substratet. På detta sätt konkurrerar hämmaren med substratet för att binda till enzymstället. Genom att tillåta hög koncentration av den konkurrerande hämmaren garanteras bindningen till platsen. Därför förändrar den konkurrerande hämmaren dynamiken i den enzymatiska hastigheten. Först modifierar hämmaren lutningen och x-fångaren km och skapar en mycket brantare sluttning. Den maximala hastigheten, Vmax, förblir emellertid densamma.
Å andra sidan binder en icke-konkurrenskraftig hämmare på en annan plats än enzymets aktiveringsställe och tävlar inte med substratet. Hämmaren modifierar de strukturella komponenterna i aktiveringsstället som förhindrar substratet eller en annan molekyl från att binda till stället. Denna förändring påverkar substratets affinitet till enzymet. Icke-konkurrenskraftiga hämmare förändrar lutningen och y-avlyssningen av Lineweaver-Burk-plottet och minskar Vmaxen samtidigt som du ökar y-avlyssningen med en brantare sluttning. Emellertid förblir x-avlyssningen densamma. Medan Lineweaver-Burk-tomten är användbar på många sätt har linjeplottet begränsningar. Tyvärr börjar tomten att snedvrida hastigheter vid mycket höga eller låga substratkoncentrationer, vilket skapar extrapolationer på tomten.
