Las enzimas son proteínas que trabajan para disminuir la energía de activación en reacciones químicas mientras no se consumen en la reacción. Biológicamente, las enzimas son moléculas esenciales que aceleran las reacciones en los sistemas metabólicos. Como resultado, la cinética de las enzimas estudia la velocidad de reacción de las enzimas en diversos entornos químicos. Muchos factores afectan la velocidad de una enzima. La concentración de un sustrato, la temperatura, los inhibidores y el pH influyen en el umbral de una enzima en una reacción química. Con la ayuda de relaciones lineales, como el gráfico Lineweaver-Burk, puedes encontrar la tasa máxima de una enzima.
Facilidad de calcular el Vmax en el gráfico Lineweaver-Burk
Comienza por representar Michaelis-Menten Ecuación para obtener una curva de hipérbole. Luego, use el recíproco de la ecuación de Michaelis-Menten para obtener una forma de pendiente-intersección de la actividad enzimática. A continuación, obtendrá la tasa de actividad enzimática como 1 /Vo = Km /Vmax (1 /[S]) + 1 /Vmax, donde Vo es la tasa inicial, Km es la constante de disociación entre el sustrato y la enzima, Vmax es la tasa máxima, y S es la concentración del sustrato.
Como la ecuación de pendiente-intersección relaciona la tasa con la concentración del sustrato, puede usar la fórmula típica de y = mx + b, donde y es la variable dependiente, m es la pendiente, x es la variable independiente y b es la intersección y. Antes de un programa informático específico, usaría papel cuadriculado para dibujar la línea. Ahora, utiliza el software de base de datos típico para trazar la ecuación. Por lo tanto, si conoce la velocidad inicial, Vo y la concentración del sustrato, puede crear una línea recta. La gráfica de líneas representa la pendiente de Km /Vmax y la intersección con y de 1 /Vmax. A continuación, use el recíproco de la intersección en y para calcular el Vmax de la actividad de la enzima.
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Los inhibidores alteran la velocidad máxima de la actividad de la enzima principalmente de dos maneras: de forma competitiva y no competitiva. Un inhibidor competitivo se une al sitio de activación de una enzima que bloquea el sustrato. De esta manera, el inhibidor compite con el sustrato para unirse al sitio de la enzima. Permitir una alta concentración del inhibidor competitivo asegura la unión al sitio. Por lo tanto, el inhibidor competitivo cambia la dinámica de la tasa enzimática. Primero, el inhibidor modifica la pendiente y el kilómetro de intersección x, creando una pendiente mucho más pronunciada. Sin embargo, la tasa máxima, Vmax, permanece igual.
Por otro lado, un inhibidor no competitivo se une en un sitio diferente al sitio de activación de la enzima y no compite con el sustrato. El inhibidor modifica los componentes estructurales del sitio de activación evitando que el sustrato u otra molécula se una al sitio. Este cambio afecta la afinidad del sustrato a la enzima. Los inhibidores no competitivos cambian la pendiente y la intersección en y de la gráfica Lineweaver-Burk, disminuyendo el Vmax al tiempo que aumenta la intersección en y con una pendiente más pronunciada. Sin embargo, la intersección x sigue siendo la misma. Si bien el gráfico Lineweaver-Burk es útil de muchas maneras, el gráfico lineal tiene limitaciones. Desafortunadamente, la trama comienza a distorsionar las tasas a concentraciones de sustrato muy altas o bajas, lo que crea extrapolaciones en la trama.
