2011-11-09
KM jest ważna nie tylko dlatego że opisuje matetmatyczne kinetykę eznymu ale
dlaczego oznaczamy Km
KM wskazuje pośrednio na panujące stężenie substratu - gdyby [substrtu]<<Km to szybkość była by bardzo czuła na zmienę stężenia substratu ale większosć potencjału katalicznego była by tracona gdyż <<Vmax
Nie ma sensu fizjologicznego w utrzymywaniu stężnia substratu >>Km skoro szybkość reakcji nie mozę przewyższać Vmax zaś równica między szybkością przy [S]=Km a przy [S] =1000Km jsest tylko dwukrotna
KM jest wartością stałą dla danego enzymu to można porównywać enzymy z różnych organizmów
Możemy określić czy enzym A jest identyczny z enzymem B czy też są to inne białak akatalizujące taką samą reakcję
jeśli ligand indukuje zmiany Km to jest to sposób regulacji aktywności enzymu Gdy Km określane in vitro wydaje się niefizjologicznie wysokie to trzeba szukać aktywatoró które in vivo obniżają Km Mierząc wpływ różnych związków chemicznych na Km można wskazać fizjologicznege inhibitory enzymu
jeśli znamy Km to możemy tak opracować warunki żeby [S]>>Km i wtedy określać Vmax która jest miarą [ET]
Km wskazuje na dopasowanie alternatywnego substratu do enzymu to znaczy że substrat o njniższej wartości Km ma najwyższe powinowactwo do enzymu najlepszy substrat to taki który charakteryzuje się najwyższa wartością Vmax/Km
Transformacja rónania M-M:
Z V0=Vmax [S]/(Km+[S] )
otrzymujemy: 1/V=(Km/Vmax) (1/[S]) + 1/Vmax co daje równanie liniowe y=a*bx+b
gdy 1/v0wykreślił się w zależności od 1/S to otrzyma się linię prostą
równanie Lineweavera burka
punkty przy najwyższym przy najwyższym stężeniu substratu i najniższym są najistotniejsze
potrzebujemy [S] i znaleźć szybkości początkowe
wykres Eadie Hofstee:
V0 od V0/[S]
wynika z V0=-Km(V0/[S]) + Vmax
widać odchylenia od liniowości
wyznacznie szybkości początkowej
y - %
x - czas
seria krzywych
żeby znaleźć km trzeba wyznaczyć v0 przy różnych począstkowych stęzeniach substratu stosując stałe stężenie enzymu
złużycie enzymu nie może być mniejsze niż 5% zaczyna się spadek szybkości reakcij
odchylenie od normalnej temp i pH zawsze zmniejszają się szybkości reakcji enzymatycznej
temp standarowo 25-40 °C ale polimeraza DNA taq jest stablilna do 95 °C
pH standarowo 7,4 ale są wyjątki np. pepsyna 1,5 inwertaaza 6,2 arginaza 9
kwas cytrynowy zmniejsza aktywność oksydazy polipefolowej i chroni przed brązowieniem
peroksydaza chrzanowa tez powoduje ciemnienie
pH optymalne bardzo wąskie . aktywność w 4-5 jednostekbo zmiana struktury III rzedowej durzy odbieg denaturuje
Pomiar szybkości rekacji w funkcji [substratu] w rożnych pH pozwala określić wpływ pH na Km, Kcat/Km
najpierw trzeba sprawidzić czy substrat zmienia właściwości od pH a pomocą miareczkowania
pKa w roztworzae
HA ↔ H+ +A-
Ka = [H+] [A-]/HA]
pKa=-logKa
więc pH=pKa+log (A-)/([HA])
pKa wartość pH przy kórej połowa kwasu jest dysocowana do sprzężonej zasady
wpływ pH na Kcat wskazuje na zaangażowanie grup kwasowo zasadowych w etap katalityczny substrat - produkt co znaczy że etapy jonizacji zachodza w kompleksie ES zależność Kmod Ph wskazuej na ważność grup kwasowo zasadowych dla wiązania substratu
Wykres Kcat/Km jest uogólnieniem powyższych
często pKa nie możę być przypisane do konkretnego amionkwasu raczej ilustruje specyficzny zestaw interakcji między resztami enzymu które in situ tworzą centrum kwasowo-zasadowe jedyne w swoim rodzaju także hydrofobowe wnętrze enzymu możę znaczenie zmnieniać pKa łańcuchów bocznych w porównaiu do ich typowych wartości mierzonych w roztworach np. profil pH dla kcat jekiegoś enzymu możę wskazywać na jonizację His ale równie dobrze
wpływ temperatury