Inhibición del burk de Lineweaver
La ecuación de doble recíproco se obtiene tomando el recíproco de ambos lados de la ecuación de Michaelis-Menten. El gráfico de doble recíproco (también conocido como Lineweaver-Burk) se crea trazando la velocidad inicial inversa (1/V0) en función de la inversa de la concentración de sustrato (1/[S]). La Vmax puede determinarse con precisión y, por lo tanto, la KM también puede determinarse con precisión porque se forma una línea recta. La pendiente de la línea resultante es KM/Vmax, la intersección y es 1/Vmax y la intersección x es -1/KM. Usando la ecuación de Michaelis-Menten, el Vmax es una asíntota y por lo tanto sólo puede ser aproximado y como resultado, el KM, que es Vmax/2, no puede ser determinado con precisión. Este gráfico es una forma útil de determinar los diferentes inhibidores como competitivos, no competitivos y no competitivos.
Para los inhibidores competitivos, el inhibidor compite con la molécula de sustrato para unirse al sitio de unión. En consecuencia, el KM aumentará sin cambiar el valor Vmax. Esto significa que los dos gráficos tendrán la misma intersección y, como se muestra a continuación. Sin embargo, la nueva intersección x puede ser bastante elusiva. Para este tipo de inhibidores, se necesita una mayor concentración del sustrato para conseguir que la mitad de los sitios activos estén ocupados. Por lo tanto, KM2 será mayor que KM1. Esto se traduce en un valor recíproco de KM1 mayor que el de KM2. Sin embargo, la intersección x tiene el signo negativo delante de ella, por lo que en el gráfico tiene que moverse hacia la derecha en relación con la intersección anterior. Para mostrar esto en el gráfico recíproco doble, la pendiente aumentará para mostrar la fuerza del inhibidor competitivo vinculante. Mientras que la pendiente aumenta con la presencia del inhibidor, la intersección y permanece igual en presencia y ausencia del inhibidor.
Limitaciones de la parcela de Lineweaver Burk
Una de las formas en que los bioquímicos caracterizan las enzimas es estudiando las tasas de las reacciones catalizadas por las enzimas, un campo conocido como cinética enzimática. El estudio de la cinética enzimática proporciona a los investigadores pistas sobre el funcionamiento de las enzimas. En 1913, Leonor Michaelis y Maud Menten dedujeron una ley de velocidad que rige la cinética de las enzimas.
Esta ecuación supone que, durante la reacción, la concentración del complejo enzima-sustrato permanece constante y es inferior a las concentraciones del sustrato no unido. Estas condiciones se conocen como estado estacionario.
Monod de Lineweaver-burk
En bioquímica, el diagrama de Lineweaver-Burk (o diagrama recíproco doble) es una representación gráfica de la ecuación de Lineweaver-Burk de la cinética enzimática, descrita por Hans Lineweaver y Dean Burk en 1934[1].
El gráfico de Lineweaver-Burk se utilizaba ampliamente para determinar términos importantes en la cinética enzimática, como Km y Vmax, antes de la amplia disponibilidad de potentes ordenadores y programas de regresión no lineal. La intersección y de este gráfico equivale a la inversa de Vmax; la intersección x del gráfico representa -1/Km. También da una impresión rápida y visual de las diferentes formas de inhibición enzimática.
El gráfico recíproco doble distorsiona la estructura de error de los datos, por lo que no es fiable para la determinación de los parámetros cinéticos de las enzimas. Aunque todavía se utiliza para la representación de los datos cinéticos,[2] para el cálculo de los parámetros se suele utilizar la regresión no lineal o formas lineales alternativas de la ecuación de Michaelis-Menten, como el gráfico de Hanes-Woolf o el de Eadie-Hofstee[3].
Ventajas de la parcela Lineweaver Burk
Donde v = velocidad (velocidad inicial); Vmax = velocidad máxima (100% de los sitios catalíticos de la enzima ocupados); Km = constante de Michaelis (concentración de sustrato para alcanzar la mitad de Vmax); S = concentración de sustrato
En el laboratorio, podemos cambiar la concentración de sustrato (S) en una reacción y medir la velocidad (v). Como sabes, un gráfico de la concentración de sustrato (S) frente a la velocidad (v; velocidad inicial) da una curva que se estabiliza en Vmax, siendo Km la concentración a la mitad de Vmax:
La medición directa de la Vmax nunca puede realizarse en el laboratorio, ya que nunca se alcanzaría la concentración de sustrato necesaria. Además, en el laboratorio, utilizaríamos un ordenador para calcular los valores y determinar Vmax, y Km. Sin embargo, deberías ser capaz de calcular tú mismo la Vmax, y la Km, para saber que el ordenador es correcto, y es posible calcular estos valores a partir de los datos experimentales utilizando un gráfico lineal y una ecuación derivada de la Ecuación de Michaelis-Menton.
La ecuación 3 se acerca más a lo que queremos. Sin embargo, la Vmax sobre v es un problema, ya que no conocemos la Vmax y sólo podemos medir v y S en el laboratorio. Por lo tanto, necesitamos separar los términos que podemos medir para tener x e y como en la ecuación 1.