المحتوى
الإنزيمات هي بروتينات تعمل على خفض طاقة التنشيط في التفاعلات الكيميائية بينما لا يتم استهلاكها في التفاعل. من الناحية البيولوجية ، تعتبر الإنزيمات جزيئات أساسية تسرع ردود الفعل في أنظمة التمثيل الغذائي. نتيجة لذلك ، تقوم حركيات الإنزيمات بدراسة معدل تفاعل الإنزيمات في بيئات كيميائية مختلفة. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على سرعة الانزيم. يؤثر تركيز الركيزة ودرجة الحرارة والمثبطات ودرجة الحموضة على عتبة الإنزيم في التفاعل الكيميائي. بمساعدة العلاقات الخطية مثل مؤامرة Lineweaver-Burk ، يمكنك العثور على الحد الأقصى لمعدل الإنزيم.
سهولة حساب Vmax في مؤامرة Lineweaver-Burk
ابدأ بالتخطيط لمعادلة Michaelis-Menten للحصول على منحنى غليظ. ثم ، استخدم المعادلة المتبادلة لمعادلة Michaelis-Menten للحصول على شكل تقاطع الميل لنشاط الإنزيم. بعد ذلك ، سوف تحصل على معدل نشاط الإنزيم كـ 1 / Vo = Km / Vmax (1 /) + 1 / Vmax ، حيث Vo هو المعدل الأولي ، Km هو ثابت التفكك بين الركيزة والإنزيم ، Vmax هو الحد الأقصى معدل ، و S هو تركيز الركيزة.
نظرًا لأن معادلة تقاطع الميل تربط المعدل بتركيز الركيزة ، يمكنك استخدام الصيغة النموذجية y = mx + b ، حيث y هي المتغير التابع ، m هو الميل ، x هو المتغير المستقل ، و b هو ص التقاطع. قبل استخدام برنامج كمبيوتر معين ، يمكنك استخدام ورقة الرسم البياني لرسم الخط. الآن ، يمكنك استخدام برنامج قاعدة البيانات النموذجية لرسم المعادلة. لذلك ، ومع معرفة المعدل الأولي ، Vo ، والتركيز المتنوع للركيزة ، يمكنك إنشاء خط مستقيم. يمثل خط الرسم ميل الميل / Vmax وتقاطع y لـ 1 / Vmax. بعد ذلك ، استخدم متبادل تقاطع y لحساب Vmax لنشاط الانزيم.
يستخدم لمؤامرة Lineweaver-Burk
مثبطات يغير الحد الأقصى لمعدل نشاط الإنزيم بشكل أساسي بطريقتين: التنافسية وغير التنافسية. يرتبط المانع التنافسي بموقع تنشيط إنزيم يحجب الركيزة. بهذه الطريقة ، يتنافس المانع مع الركيزة لربط موقع الإنزيم. إن السماح بتركيز عالٍ للمثبط التنافسي يضمن الربط بالموقع. وبالتالي ، فإن المانع التنافسي يغير ديناميات معدل الأنزيمية.أولاً ، يقوم المانع بتعديل الميل وتقاطع X كم مما يؤدي إلى انحدار أكثر حدة. ومع ذلك ، فإن الحد الأقصى للمعدل ، Vmax ، يبقى كما هو.
من ناحية أخرى ، يرتبط مثبط غير تنافسي في موقع مختلف عن موقع تنشيط الإنزيم ولا يتنافس مع الركيزة. يعدل المانع المكونات الهيكلية لموقع التنشيط مما يمنع الطبقة التحتية أو جزيء آخر من الارتباط بالموقع. هذا التغيير يؤثر على تقارب الركيزة إلى الانزيم. مثبطات غير تنافسية تغير الميل وتقاطع y لمؤامرة Lineweaver-Burk ، مما يقلل من Vmax مع زيادة تقاطع y مع ميل أكثر حدة. ومع ذلك ، فإن تقاطع س لا يزال هو نفسه. في حين أن مؤامرة Lineweaver-Burk مفيدة في نواح كثيرة ، فإن مؤامرة الخط لها قيود. لسوء الحظ ، تبدأ الحبكة في تشويه المعدلات بتركيزات عالية جدًا أو منخفضة جدًا ، مما يؤدي إلى استقراء على المؤامرة.