خطوات الاستخدام
الخطوة الأولى: جمع البيانات التجريبية. قم بتجربة إنزيم مع ركيزة بتركيزات مختلفة (مثلاً 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0 mM) وقس السرعة الابتدائية v (مثل µmol/min) لكل تركيز. سجل القيم في جدول.
الخطوة الثانية: حساب المقلوبات. لكل تركيز ركيزة [S]، احسب 1/[S]. ولكل سرعة ابتدائية v، احسب 1/v. هذه المقلوبات تُستخدم في رسم مخطط المقلوب المزدوج (Lineweaver-Burk).
الخطوة الثالثة: رسم النقاط على محورين (1/[S] على المحور الأفقي، 1/v على المحور الرأسي). ثم احسب أفضل خط مستقيم يمر بالنقاط (باستخدام الانحدار الخطي). معادلة الخط هي: 1/v = (Km/Vmax) * (1/[S]) + 1/Vmax. من الميل (Km/Vmax) ونقطة التقاطع مع المحور الرأسي (1/Vmax) يمكن إيجاد Km و Vmax.
الخطوة الرابعة: استنتاج المعلمات الحركية. نقطة تقاطع الخط مع المحور الأفقي تساوي -1/Km، ونقطة التقاطع مع المحور الرأسي تساوي 1/Vmax. احسب Km = -1/(تقاطع المحور الأفقي)، و Vmax = 1/(تقاطع المحور الرأسي). أيضًا يمكن حساب الميل ومنه Km = الميل × Vmax.
الخطوة الخامسة: تقييم الدقة والتحقق من الافتراضات. تأكد من أن نقاطك لا تظهر انحرافًا كبيرًا عن الخطية، وإلا فقد تكون هناك مثبطات أو ظروف غير مثالية. استخدم المخطط لتحديد نوع التثبيط (تنافسي، غير تنافسي، إلخ) بفحص تغيرات المحاور.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على مخطط لينويفر-بورك بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً نحسب المقلوبات: 1/[S] (mM⁻¹): 10, 5, 2, 1, 0.5. و1/v (دقيقة/ميكرومول): 0.4, 0.25, 0.1493, 0.1205, 0.1053. نرسم النقاط ونحسب خط الانحدار الخطي. باستخدام الصيغة: الميل = 0.0304، التقاطع الرأسي = 0.0952. إذن 1/Vmax = 0.0952 → Vmax = 10.5 µmol/min. من الميل: Km/Vmax = 0.0304 → Km = 0.0304 × 10.5 = 0.319 mM. أو من تقاطع المحور الأفقي: -1/Km = -3.13 → Km = 0.319 mM. هذا يتوافق مع القيم المقاسة.
الحل
بدون مثبط: احسب 1/[S]: 5, 2, 1, 0.5. 1/v: 0.3226, 0.1818, 0.1389, 0.1124. الانحدار: الميل=0.0465, التقاطع=0.0943. Vmax=10.6, Km=0.495. مع مثبط: 1/v: 0.5, 0.2564, 0.1724, 0.1316. الميل=0.0887, التقاطع=0.0947. Vmax=10.55 (ثابت), Km=0.937 (يزيد). هذا يؤكد التثبيط التنافسي حيث تبقى Vmax ثابتة ويزداد Km.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة مخطط لينويفر-بورك.
Vmax=10 وKm=2: ميل 0.2
- السرعة القصوى Vmax
- 10
- ثابت ميكايليس Km
- 2
Vmax=5 وKm=10: ميل 2
- السرعة القصوى Vmax
- 5
- ثابت ميكايليس Km
- 10
إنزيم عالي السرعة: ميل 0.01
- السرعة القصوى Vmax
- 100
- ثابت ميكايليس Km
- 1