Toolyard

Simulator Kinetika Enzim

Persamaan dalam simulasi ini

v = Vmax [S] ÷ (Km + [S])
vlaju reaksiproduk yang terbentuk per detik, dalam µM/s; kurva naik curam pada [S] rendah dan mendatar di Vmax
[S]konsentrasi substrat (turun saat dipakai)dimulai dari konsentrasi substrat [S]₀
KmKonstanta Michaelis Km (mM)[S] saat laju separuh Vmax; Km rendah berarti enzim menangkap substratnya meski hanya sedikit
Vmaxlaju maksimumtercapai saat semua enzim sibuk

Dengan nilai saat ini:

Vmax = kcat [E]₀
kcatBilangan pergantian kcat (per detik)molekul substrat yang diubah satu enzim per detik saat jenuh: sekitar 100 untuk banyak enzim, 10⁶ untuk katalase
[E]₀Konsentrasi enzim [E]₀ (µM)enzim dua kali lipat menggandakan Vmax tetapi tidak mengubah Km

Dengan nilai saat ini:

kompetitif: Km′ = Km (1 + [I] ÷ Ki); nonkompetitif: Vmax′ = Vmax ÷ (1 + [I] ÷ Ki); unkompetitif: keduanya ÷ (1 + [I] ÷ Ki)
[I]Konsentrasi inhibitor [I] (mM)
KiKonstanta inhibisi Ki (mM)konsentrasi inhibitor yang membuat enzim bebas tinggal separuh; makin rendah, makin kuat inhibitornya
Km′, Vmax′konstanta semu dengan inhibitorinhibitor kompetitif bisa dikalahkan dengan lebih banyak substrat, jadi Vmax tidak berubah; inhibitor nonkompetitif tidak

Dengan nilai saat ini:

1 ÷ v = (Km ÷ Vmax) × (1 ÷ [S]) + 1 ÷ Vmax
1 ÷ vgrafik Lineweaver-Burkgaris lurus: memotong sumbu y di 1 ÷ Vmax dan sumbu x di −1 ÷ Km, jadi inhibitor tampak sebagai garis yang berputar (kompetitif), naik (nonkompetitif) atau bergeser sejajar (unkompetitif)

Dengan nilai saat ini:

fit: minimalkan Σ (v_terukur − Vmax [S] ÷ (Km + [S]))²
Km dan Vmax hasil fitdari serangkaian ujilaju awal pada delapan konsentrasi substrat, masing-masing dengan derau pengukuran beberapa persen, di-fit dengan kuadrat terkecil

Dengan nilai saat ini:

Cara memakai simulator kinetika enzim

  1. Atur konsentrasi substrat, Km, kcat dan konsentrasi enzim. Di dalam kotak, enzim biru menangkap molekul substrat hijau, menahannya di sisi aktif dan melepaskannya sebagai produk kuning; angka dan grafik menunjukkan laju yang turun saat substrat habis terpakai.
  2. Tekan Jalankan serangkaian uji untuk mengukur laju awal pada delapan konsentrasi substrat, dengan sedikit derau pengukuran, lalu fit kurva Michaelis-Menten padanya. Km dan Vmax hasil fit muncul di bawah gambar; ubah grafik ke Lineweaver-Burk untuk melihat data yang sama sebagai garis lurus.
  3. Tambahkan inhibitor dan jalankan serangkaian uji lagi. Inhibitor kompetitif menaikkan Km dan tidak mengubah Vmax, inhibitor nonkompetitif menurunkan Vmax dan tidak mengubah Km, dan inhibitor unkompetitif menurunkan keduanya; kurva abu-abu adalah enzim tanpa inhibitor. Untuk konsentrasi inhibitor yang memberi separuh efek pada deret dosis-respons, pakai Kalkulator IC50.

Pertanyaan umum

Apa arti Km dan Vmax?

Vmax adalah laju tercepat enzim, saat setiap molekul enzim sibuk: Vmax = kcat × [E]. Km, konstanta Michaelis, adalah konsentrasi substrat yang memberi separuh Vmax. Km rendah berarti enzim bekerja baik meski substratnya sedikit. Vmax bergantung pada banyaknya enzim yang kamu tambahkan; Km tidak.

Mengapa laju mendatar?

Pada substrat rendah, sebagian besar enzim menganggur, jadi substrat dua kali lipat hampir menggandakan laju. Pada substrat tinggi, hampir setiap enzim sudah memegang satu molekul substrat, jadi menambah substrat tidak mempercepat apa pun: enzim jenuh dan laju mendekati Vmax.

Apa beda ketiga jenis inhibitor?

Inhibitor kompetitif menempati sisi aktif, jadi bersaing dengan substrat: banjiri enzim dengan substrat dan inhibitor tersingkir, sehingga Vmax tidak berubah tetapi butuh lebih banyak substrat, Km semu yang lebih tinggi. Inhibitor nonkompetitif terikat di tempat lain dan melumpuhkan enzim apa pun yang dilakukan substrat, sehingga menurunkan Vmax. Inhibitor unkompetitif hanya terikat pada kompleks enzim-substrat dan menurunkan keduanya.

Mengapa fit kurva alih-alih memakai Lineweaver-Burk?

Mengambil 1/v memperbesar derau dari pengukuran paling lambat, yang lalu menguasai fit garis lurus. Fit langsung kurva Michaelis-Menten dengan kuadrat terkecil memberi bobot adil pada semua titik dan menghasilkan Km dan Vmax yang lebih baik. Grafik kebalikan ganda tetap cara paling jelas untuk membedakan jenis inhibitor dengan mata.

Katanya WebGL dimatikan.

Tampilan 3D memerlukan WebGL, yang dimiliki semua browser terkini. WebGL bisa nonaktif jika akselerasi perangkat keras dimatikan di pengaturan browser, atau karena driver grafis yang sangat lama. Nyalakan akselerasi perangkat keras, atau coba browser lain.

Apakah ada yang diunggah?

Tidak. Simulasi digambar oleh browser Anda sendiri dengan WebGL; tidak ada yang dikirim ke mana pun, dan simulasi tetap berjalan offline setelah halaman dimuat.

Simulasi sains lainnya

Kalkulator dan alat terkait

Panduan