As enzimas são proteínas que trabalham para diminuir a energia de ativação em reações químicas enquanto não são consumidas na reação. Biologicamente, as enzimas são moléculas essenciais que aceleram as reações nos sistemas metabólicos. Como resultado, a cinética enzimática estuda a taxa de reação de enzimas em várias configurações químicas. Muitos fatores afetam a velocidade de uma enzima. A concentração de um substrato, a temperatura, os inibidores e o pH influenciam o limiar de uma enzima em uma reação química. Com a ajuda de relações lineares, como o gráfico Lineweaver-Burk, você pode encontrar a taxa máxima de uma enzima.
Facilidade de calcular o Vmax no gráfico Lineweaver-Burk
Comece plotando o Michaelis-Menten equação para obter uma curva hipérbole. Em seguida, use o recíproco da equação de Michaelis-Menten para obter uma forma de interceptação da atividade enzimática. A seguir, você obterá a taxa de atividade enzimática como 1 /Vo \u003d Km /Vmax (1 /[S]) + 1 /Vmax, onde Vo é a taxa inicial, Km é a constante de dissociação entre o substrato e a enzima, Vmax é a taxa máxima e S é a concentração do substrato.
Como a equação de intercepto em inclinação relaciona a taxa à concentração do substrato, você pode usar a fórmula típica de y \u003d mx + b, em que y é a variável dependente, m é a inclinação, x é a variável independente eb é a interceptação em y. Antes de um software de computador específico, você usaria papel milimétrico para desenhar a linha. Agora, você usa um software de banco de dados típico para plotar a equação. Assim, conhecendo a taxa inicial, Vo, e as várias concentrações do substrato, você pode criar uma linha reta. O gráfico de linhas representa a inclinação de Km /Vmáx e a interceptação em y de 1 /Vmáx. Em seguida, use o recíproco da interceptação em y para calcular o Vmáx da atividade enzimática.
Usos para o gráfico Lineweaver-Burk
Inibidores alteram a taxa máxima da atividade enzimática principalmente de duas maneiras: competitivamente e não competitivo. Um inibidor competitivo liga-se ao local de ativação de uma enzima que bloqueia o substrato. Dessa maneira, o inibidor compete com o substrato para se ligar ao local da enzima. Permitir alta concentração do inibidor competitivo garante a ligação ao local. Portanto, o inibidor competitivo altera a dinâmica da taxa enzimática. Primeiro, o inibidor modifica a inclinação e o km de interceptação x criando uma inclinação muito mais acentuada. No entanto, a taxa máxima, Vmáx, permanece a mesma.
Por outro lado, um inibidor não competitivo se liga em um local diferente do local de ativação da enzima e não compete com o substrato. O inibidor modifica os componentes estruturais do local de ativação, impedindo que o substrato ou outra molécula se ligue ao local. Essa mudança afeta a afinidade do substrato com a enzima. Inibidores não competitivos alteram a inclinação e a interceptação em y do gráfico Lineweaver-Burk, diminuindo o Vmax enquanto aumentam a interceptação em y com uma inclinação mais íngreme. No entanto, a interceptação x permanece a mesma. Embora o gráfico Lineweaver-Burk seja útil de várias maneiras, o gráfico de linhas tem limitações. Infelizmente, o gráfico começa a distorcer taxas em concentrações de substrato muito altas ou baixas, criando extrapolações no gráfico.
