Simulador de cinética enzimática
Equações desta simulação
| v | velocidade da reação | produto formado por segundo, em µM/s; a curva sobe rápido com [S] baixo e se nivela em Vmax | |
|---|---|---|---|
| [S] | concentração de substrato (cai conforme é consumido) | começa na concentração de substrato [S]₀ | |
| Km | Constante de Michaelis Km (mM) | a [S] em que a velocidade é metade de Vmax; um Km baixo significa que a enzima pega o substrato mesmo quando há pouco dele | |
| Vmax | velocidade máxima | atingida quando todas as enzimas estão ocupadas |
Com os valores atuais:
| kcat | Número de renovação kcat (por segundo) | moléculas de substrato que uma enzima converte por segundo quando saturada: cerca de 100 em muitas enzimas, 10⁶ na catalase | |
|---|---|---|---|
| [E]₀ | Concentração de enzima [E]₀ (µM) | o dobro de enzima dobra Vmax, mas não muda Km |
Com os valores atuais:
| [I] | Concentração de inibidor [I] (mM) | ||
|---|---|---|---|
| Ki | Constante de inibição Ki (mM) | a concentração de inibidor que reduz à metade a enzima livre; quanto menor, mais forte o inibidor | |
| Km′, Vmax′ | constantes aparentes com o inibidor | um inibidor competitivo pode ser deslocado por mais substrato, por isso Vmax não muda; um não competitivo não |
Com os valores atuais:
| 1 ÷ v | gráfico de Lineweaver-Burk | uma reta: corta o eixo y em 1 ÷ Vmax e o eixo x em −1 ÷ Km, então os inibidores aparecem como retas que giram (competitivo), sobem (não competitivo) ou se deslocam em paralelo (incompetitivo) |
|---|
Com os valores atuais:
| Km e Vmax ajustados | da série de ensaios | velocidades iniciais em oito concentrações de substrato, cada uma com alguns por cento de ruído de medição, ajustadas por mínimos quadrados |
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Com os valores atuais:
Como usar o simulador de cinética enzimática
- Ajuste a concentração de substrato, Km, kcat e a concentração de enzima. Na caixa, as enzimas azuis capturam moléculas verdes de substrato, seguram-nas no sítio ativo e as soltam como produto amarelo; a leitura e os gráficos mostram a velocidade caindo conforme o substrato é consumido.
- Clique em Fazer uma série de ensaios para medir a velocidade inicial em oito concentrações de substrato, com um pouco de ruído de medição, e ajustar a curva de Michaelis-Menten a elas. O Km e o Vmax ajustados aparecem abaixo do desenho; troque o gráfico para Lineweaver-Burk para ver os mesmos dados como uma reta.
- Adicione um inibidor e repita a série. Um inibidor competitivo aumenta o Km e não mexe no Vmax, um não competitivo diminui o Vmax e não mexe no Km, e um incompetitivo diminui os dois; a curva cinza é a enzima sem inibidor. Para a concentração de inibidor que dá metade do efeito numa série dose-resposta, use a Calculadora de IC50.
Perguntas frequentes
O que significam Km e Vmax?
Vmax é o mais rápido que a enzima consegue ir, quando todas as moléculas de enzima estão ocupadas: Vmax = kcat × [E]. Km, a constante de Michaelis, é a concentração de substrato que dá metade de Vmax. Um Km baixo significa que a enzima trabalha bem mesmo com pouco substrato. Vmax depende de quanta enzima você coloca; Km não.
Por que a velocidade se nivela?
Com pouco substrato a maioria das enzimas está ociosa, então dobrar o substrato quase dobra a velocidade. Com muito substrato quase todas as enzimas já estão segurando uma molécula, então pôr mais não acelera nada: a enzima está saturada e a velocidade se aproxima de Vmax.
Como os três tipos de inibidor diferem?
Um inibidor competitivo ocupa o sítio ativo, então compete com o substrato: inunde a enzima de substrato e o inibidor sai, por isso Vmax não muda, mas é preciso mais substrato, um Km aparente maior. Um inibidor não competitivo se liga em outro lugar e desativa a enzima, faça o substrato o que fizer, e diminui Vmax. Um inibidor incompetitivo só se liga ao complexo enzima-substrato e diminui os dois.
Por que ajustar a curva em vez de usar Lineweaver-Burk?
Tomar 1/v amplia o ruído das medições mais lentas, que passam a dominar o ajuste da reta. Um ajuste direto da curva de Michaelis-Menten por mínimos quadrados pesa todos os pontos de forma justa e dá Km e Vmax melhores. O gráfico duplo-recíproco continua sendo o jeito mais claro de distinguir os tipos de inibidor a olho.
Diz que o WebGL está desativado.
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