Участки Лайнуивера Берка

Нужна помощь в подготовке к разделу «Биохимия» экзамена MCAT? Эксперт MedSchoolCoach Кен Тао расскажет вам всё необходимое о графиках Лайнуивера-Бёрка для кинетики Михаэлиса-Ментен, которые являются ключевым компонентом раздела биохимии MCAT. Посмотрите это видео, чтобы получить все необходимые советы по подготовке к MCAT для успешной сдачи этого раздела экзамена!

Другой способ представления данных кривых насыщения Михаэлиса-Ментен — это графики Лайнуивера-Бёрка. График Лайнуивера-Берка выводится из уравнений Лайнуивера-Берка, которые, в свою очередь, выводятся из уравнения Михаэлиса-Ментен:

Vo = Vmax [S] / Km + [S]

Обратная величина этого уравнения:

1 / Vo = (Km / Vmax [S]) + (1 / Vmax)

Из этого уравнение Лайнуивера-Берка принимает вид:

1 / Vo = (Km / Vmax ) (1 / [S]) + (1 / Vmax)

Следует отметить, что при построении графика уравнения Лайнуивера-Берка оно представляет собой линейную линию с уравнением y = mx + b. Интерпретация точек данных в виде прямой линии проста. С другой стороны, кривую насыщения Михаэлиса-Ментен иногда сложнее интерпретировать из-за разности точек данных и гиперболического характера графика.

График Лайнуивера-Берка

На графике Лайнуивера-Берка наклон равен Km/Vmax, пересечение с осью x равно -1/Km, а пересечение с осью y равно 1/Vmax. График Лайнуивера-Берка представляет собой графическое представление кинетики фермента без ингибитора. Оси x и y также можно интерпретировать как 1/концентрация субстрата, или 1/[S] и 1/V. Таким образом, график Лайнуивера-Берка часто называют графиком двойной обратной функции. Увеличение концентрации субстрата уменьшает значение 1/[S], ​​поскольку знаменатель увеличивается. Следовательно, сдвиг влево по оси x соответствует увеличению концентрации субстрата. Аналогично, увеличение скорости реакции уменьшает значение 1/V. Следовательно, движение влево и вниз по графику Лайнуивера-Берка указывает на увеличение концентрации субстрата, что естественным образом приводит к увеличению скорости реакции, поскольку увеличивается количество субстрата, реагирующего с ферментом, что ускоряет реакцию.

Важнейшим моментом графика Лайнуивера-Берка является то, что ось x имеет отрицательные значения. Однако отрицательных концентраций субстрата не существует. Вместо этого исследователи могут использовать этот график для экстраполяции данных из гипотетической ситуации, в которой существует отрицательная концентрация субстрата.

График Лайнуивера-Берка для ингибирования фермента

Что касается конкурентных ингибиторов, напомним, что они напрямую конкурируют с субстратом за связывание с активным центром фермента. В свою очередь, они снижают сродство фермента к субстрату, что приводит к увеличению Km. Как указано выше, точка пересечения с осью x равна -1/Km. Увеличение значения Km приводит к уменьшению точки пересечения с осью x. Уменьшение значения пересечения с осью x сместит линию ближе к нулю. Пересечение с осью y также останется неизменным, поскольку конкурентные ингибиторы не влияют на максимальную скорость реакции. В случае конкурентных ингибиторов наклон графика увеличивается, пересечение с осью x смещается вправо, а пересечение с осью y не изменяется.

Для неконкурентных ингибиторов уменьшаются как Km, так и Vmax. Напомним, что, поскольку неконкурентные ингибиторы увеличивают сродство фермента к субстрату, Km уменьшается. Кроме того, поскольку пересечение с осью x равно -1 / Km, меньшее значение Km даст большее значение для пересечённого значения x. Таким образом, пересечение с осью x сместится влево. Кроме того, поскольку неконкурентные ингибиторы также снижают максимальную скорость реакции, значение пересечённого значения с осью y, или 1 / Vmax, увеличится. Увеличение значения пересечённого значения с осью y сместит линию вверх. Следовательно, неконкурентные ингибиторы приведут к образованию линии, параллельной исходному графику, на котором точки пересечения с осью x и осью y изменятся.

Наконец, для смешанных ингибиторов Km не изменится, а Vmax уменьшится. Напомним, что Km смешанных ингибиторов варьируется в зависимости от конкретного используемого ингибитора. Однако смешанные ингибиторы представляют собой форму неконкурентного ингибирования, и при неконкурентном ингибировании Vmax уменьшится. Однако Km останется неизменным. Следовательно, точка пересечения с осью x останется прежней; однако, поскольку Vmax уменьшится, точка пересечения с осью y сместится вверх.

MEDSCHOOLCOACH

Чтобы посмотреть больше подобных видеоуроков MCAT и получить доступ к планированию занятий, отслеживанию прогресса, карточкам и банку вопросов, скачайте MCAT Prep от MedSchoolCoach.

Ссылка на iOS: https://play.google.com/store/apps/de...

Ссылка на Apple: https://apps.apple.com/us/app/mcat-pr...

#medschoolcoach #MCATprep #MCATstudytools