Simulador de cinética enzimática
Ecuaciones de esta simulación
| v | velocidad de reacción | producto formado por segundo, en µM/s; la curva sube rápido con [S] bajo y se aplana en Vmax | |
|---|---|---|---|
| [S] | concentración de sustrato (baja a medida que se consume) | empieza en la concentración de sustrato [S]₀ | |
| Km | Constante de Michaelis Km (mM) | la [S] a la que la velocidad es la mitad de Vmax; una Km baja significa que la enzima atrapa su sustrato aunque haya poco | |
| Vmax | velocidad máxima | se alcanza cuando todas las enzimas están ocupadas |
Con los valores actuales:
| kcat | Número de recambio kcat (por segundo) | moléculas de sustrato que una enzima transforma por segundo cuando está saturada: unas 100 en muchas enzimas, 10⁶ en la catalasa | |
|---|---|---|---|
| [E]₀ | Concentración de enzima [E]₀ (µM) | el doble de enzima duplica Vmax pero no cambia Km |
Con los valores actuales:
| [I] | Concentración de inhibidor [I] (mM) | ||
|---|---|---|---|
| Ki | Constante de inhibición Ki (mM) | la concentración de inhibidor que reduce a la mitad la enzima libre; cuanto más baja, más fuerte el inhibidor | |
| Km′, Vmax′ | constantes aparentes con el inhibidor | un inhibidor competitivo puede desplazarse con más sustrato, por eso Vmax no cambia; uno no competitivo no |
Con los valores actuales:
| 1 ÷ v | gráfica de Lineweaver-Burk | una recta: corta el eje y en 1 ÷ Vmax y el eje x en −1 ÷ Km, así que los inhibidores aparecen como rectas que giran (competitivo), suben (no competitivo) o se desplazan en paralelo (acompetitivo) |
|---|
Con los valores actuales:
| Km y Vmax ajustadas | de la serie de ensayos | velocidades iniciales a ocho concentraciones de sustrato, cada una con un poco de ruido de medida, ajustadas por mínimos cuadrados |
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Con los valores actuales:
Cómo usar el simulador de cinética enzimática
- Ajusta la concentración de sustrato, Km, kcat y la concentración de enzima. En la caja, las enzimas azules atrapan las moléculas verdes de sustrato, las sujetan en el sitio activo y las sueltan como producto amarillo; la lectura y las gráficas muestran cómo baja la velocidad a medida que se gasta el sustrato.
- Pulsa Hacer una serie de ensayos para medir la velocidad inicial a ocho concentraciones de sustrato, con un poco de ruido de medida, y ajustar a ellas la curva de Michaelis-Menten. La Km y la Vmax ajustadas aparecen bajo el dibujo; cambia la gráfica a Lineweaver-Burk para ver los mismos datos como una recta.
- Añade un inhibidor y repite la serie. Un inhibidor competitivo sube la Km y deja igual la Vmax, uno no competitivo baja la Vmax y deja igual la Km, y uno acompetitivo baja las dos; la curva gris es la enzima sin inhibidor. Para la concentración de inhibidor que da la mitad del efecto en una serie dosis-respuesta, usa la Calculadora de IC50.
Preguntas frecuentes
¿Qué significan Km y Vmax?
Vmax es lo más rápido que puede ir la enzima, cuando todas las moléculas de enzima están ocupadas: Vmax = kcat × [E]. Km, la constante de Michaelis, es la concentración de sustrato que da la mitad de Vmax. Una Km baja significa que la enzima trabaja bien aunque haya poco sustrato. Vmax depende de cuánta enzima pongas; Km no.
¿Por qué se aplana la velocidad?
Con poco sustrato la mayoría de las enzimas están desocupadas, así que doblar el sustrato casi dobla la velocidad. Con mucho sustrato casi todas las enzimas ya sujetan una molécula, así que añadir más no acelera nada: la enzima está saturada y la velocidad se acerca a Vmax.
¿En qué se diferencian los tres tipos de inhibidor?
Un inhibidor competitivo se coloca en el sitio activo, así que compite con el sustrato: si inundas la enzima de sustrato, el inhibidor sale, de modo que Vmax no cambia pero hace falta más sustrato, una Km aparente mayor. Un inhibidor no competitivo se une en otro sitio e inutiliza la enzima haga lo que haga el sustrato, y baja Vmax. Un inhibidor acompetitivo solo se une al complejo enzima-sustrato y baja las dos.
¿Por qué ajustar la curva en vez de usar Lineweaver-Burk?
Tomar 1/v agranda el ruido de las medidas más lentas, que entonces dominan el ajuste de la recta. Un ajuste directo de la curva de Michaelis-Menten por mínimos cuadrados pesa todos los puntos por igual y da mejores Km y Vmax. La gráfica de dobles inversos sigue siendo la forma más clara de distinguir a simple vista los tipos de inhibidor.
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