Enzymen zijn eiwitten die werken om de activeringsenergie in chemische reacties te verlagen terwijl ze niet in de reactie worden verbruikt. Biologisch gezien zijn enzymen essentiële moleculen die reacties in metabole systemen versnellen. Als gevolg hiervan onderzoekt de enzymkinetiek de reactiesnelheid van enzymen in verschillende chemische omgevingen. Veel factoren beïnvloeden de snelheid van een enzym. De concentratie van een substraat, temperatuur, remmers en pH beïnvloeden de drempelwaarde van een enzym in een chemische reactie. Met behulp van lineaire relaties zoals de Lineweaver-Burk-plot, kunt u de maximale snelheid van een enzym vinden.
Gemakkelijk de Vmax berekenen in Lineweaver-Burk-plot

Begin met het plotten van de Michaelis-Menten vergelijking om een hyperboolcurve te krijgen. Gebruik vervolgens de reciproke van de Michaelis-Menten-vergelijking om een helling-onderscheppingsvorm van de enzymactiviteit te verkrijgen. Vervolgens verkrijgt u de snelheid van enzymactiviteit als 1 /Vo \u003d Km /Vmax (1 /[S]) + 1 /Vmax, waarbij Vo de beginsnelheid is, Km is de dissociatieconstante tussen het substraat en het enzym, Vmax is de maximale snelheid en S is de concentratie van het substraat.

Aangezien de helling-onderscheppingvergelijking de snelheid relateert aan de concentratie van het substraat, kunt u de typische formule van y \u003d mx + b gebruiken, waarbij y is de afhankelijke variabele, m is de helling, x is de onafhankelijke variabele en b is de y-intercept. Vóór specifieke computersoftware gebruikte u ruitjespapier om de lijn te tekenen. Nu gebruikt u typische databasesoftware om de vergelijking te plotten. Als u dus de beginsnelheid, Vo en de verschillende concentratie van het substraat kent, kunt u een rechte lijn maken. De lijngrafiek vertegenwoordigt de helling van Km /Vmax en y-intercept van 1 /Vmax. Gebruik vervolgens de reciproke van de y-intercept om de Vmax van de enzymactiviteit te berekenen.
Gebruik voor de Lineweaver-Burk Plot

Remmers veranderen de maximale snelheid van de enzymactiviteit voornamelijk op twee manieren: competitief en niet-competitief. Een competitieve remmer bindt aan de activeringsplaats van een enzym dat het substraat blokkeert. Op deze manier concurreert de remmer met het substraat om aan de enzymplaats te binden. Het toestaan van een hoge concentratie van de competitieve remmer zorgt voor de binding aan de site. Daarom verandert de competitieve remmer de dynamiek van de enzymatische snelheid. Eerst wijzigt de remmer de helling en de x-intercept Km waardoor een veel steilere helling ontstaat. De maximale snelheid, Vmax, blijft echter hetzelfde.

Anderzijds bindt een niet-competitieve remmer op een andere plaats dan de activeringsplaats van het enzym en concurreert niet met het substraat. De remmer modificeert de structurele componenten van de activeringsplaats, waardoor wordt voorkomen dat het substraat of een ander molecuul aan de plaats bindt. Deze verandering heeft invloed op de affiniteit van het substraat voor het enzym. Niet-competitieve remmers veranderen de helling en het y-intercept van de Lineweaver-Burk-plot, waardoor de Vmax afneemt terwijl het y-intercept met een steilere helling toeneemt. Het x-onderscheppen blijft echter hetzelfde. Hoewel de Lineweaver-Burk-plot op veel manieren nuttig is, heeft de lijnplot beperkingen. Helaas begint de plot snelheden te vervormen bij zeer hoge of lage substraatconcentraties, waardoor extrapolaties op de plot ontstaan.