خطوات الاستخدام
أدخل قيم السرعة القصوى للإنزيم (Vmax) وثابت ميكايليس-مينتن (Km) ورقم الدوران (kcat) في الحقول المخصصة. تُعبر Vmax عن أقصى سرعة للتفاعل عند تشبع الإنزيم بالركيزة، بينما يمثل Km تركيز الركيزة اللازم للوصول إلى نصف Vmax، ويشير kcat إلى عدد جزيئات الركيزة التي يحولها جزيء إنزيم واحد في الثانية. تأكد من صحة الوحدات (مثال: Vmax بوحدة μmol/min، Km بوحدة mM).
أدخل تركيز المثبط (inhibitorConcentration) بقيمته الرقمية وثابت التثبيط Ki. Ki هو تركيز المثبط اللازم لتثبيط نصف نشاط الإنزيم، ويرتبط بقوة ارتباط المثبط بالإنزيم. كلما صغرت قيمة Ki زادت فعالية المثبط. اختر نوع التثبيط من القائمة: تنافسي (Competitive) أو غير تنافسي (Non-competitive) أو غير تنافسي مختلط (Mixed) أو عديم التنافس (Uncompetitive).
يستخدم النموذج الرياضي لحساب السرعة الأولية للتفاعل (v) في وجود المثبط. للتثبيط التنافسي: v = (Vmax * [S]) / (Km * (1 + [I]/Ki) + [S])، حيث [S] تركيز الركيزة. للتثبيط غير التنافسي: v = (Vmax * [S]) / (Km + [S]) * (1 / (1 + [I]/Ki))، وللتثبيط اللاتنافسي: v = (Vmax * [S]) / (Km + [S] * (1 + [I]/Ki))، وللتثبيط المختلط: v = (Vmax * [S]) / (Km * (1 + [I]/Ki) + [S] * (1 + [I]/Ki')). انقر زر 'احسب' لتحصل على النتيجة.
راجع النتيجة: قيمة v الجديدة بوحدات السرعة (مثل μmol/min). قارنها بسرعة التفاعل بدون مثبط v0 = (Vmax * [S]) / (Km + [S]) لترى التأثير. يمكنك أيضاً حساب درجة التثبيط كنسبة مئوية: Inhibition% = (1 - v/v0) * 100%. استخدم هذه النتائج لفهم كفاءة المثبط في السياقات الدوائية أو البيوكيميائية.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على تثبيط الإنزيمات بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، نحسب السرعة بدون مثبط: v0 = (500 * 8) / (12 + 8) = 4000 / 20 = 200 μmol/s. في التثبيط التنافسي، معامل التثبيط α = 1 + [I]/Ki = 1 + 5/2 = 3.5. السرعة في وجود المثبط: v = (500 * 8) / (12*3.5 + 8) = 4000 / (42 + 8) = 4000 / 50 = 80 μmol/s. نسبة التثبيط = (1 - 80/200)*100% = 60%. هذا يعني أن المثبط خفض السرعة بنسبة 60% عن طريق زيادة Km الظاهرية.
الحل
بدون مثبط: v0 = (200 * 1) / (0.5 + 1) = 200 / 1.5 ≈ 133.33 nmol/min. للتثبيط غير التنافسي، α' = 1 + [I]/Ki = 1 + 0.2/0.1 = 3. السرعة: v = (200 * 1) / (0.5 + 1) * (1/3) = 133.33 / 3 ≈ 44.44 nmol/min. نسبة التثبيط = (1 - 44.44/133.33)*100% ≈ 66.67%. التثبيط غير التنافسي يقلل Vmax الظاهرية دون تغيير Km، هنا انخفضت Vmax الفعلية إلى 66.67 nmol/min.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة تثبيط الإنزيمات.
بدون مثبط: السرعة الأساسية
- السرعة القصوى بدون تثبيط
- 100
- ثابت ميكايليس Km
- 10
- تركيز الركيزة
- 10
- تركيز المثبط
- 0
- ثابت التثبيط Ki
- 5
- نوع التثبيط
- competitive
تثبيط تنافسي بمضاعفة Km الظاهري
- السرعة القصوى بدون تثبيط
- 100
- ثابت ميكايليس Km
- 10
- تركيز الركيزة
- 10
- تركيز المثبط
- 5
- ثابت التثبيط Ki
- 5
- نوع التثبيط
- competitive
تثبيط غير تنافسي بنصف Vmax
- السرعة القصوى بدون تثبيط
- 100
- ثابت ميكايليس Km
- 10
- تركيز الركيزة
- 10
- تركيز المثبط
- 5
- ثابت التثبيط Ki
- 5
- نوع التثبيط
- noncompetitive