خطوات الاستخدام
الخطوة 1: أدخل قيمة السرعة القصوى للتفاعل (Vmax) بوحدة (ميكرومول/دقيقة)، وهي تمثل السرعة التي يصل إليها التفاعل عند تشبع الإنزيم بالركيزة. يتم استخراج هذه القيمة عادةً من تجارب حركية الإنزيم عن طريق قياس السرعة الأولية عند تركيزات عالية من الركيزة.
الخطوة 2: أدخل قيمة ثابت ميكايليس (Km) بوحدة (ميكرومول)، وهو تركيز الركيزة الذي تكون عنده سرعة التفاعل نصف السرعة القصوى. يعكس Km ألفة الإنزيم للركيزة: كلما صغرت Km زادت الألفة.
الخطوة 3: أدخل تركيز الركيزة الحالي [S] بوحدة (ميكرومول) الذي تريد حساب سرعة التفاعل عنده. يمكنك إدخال تركيز واحد أو عدة تركيزات للحصول على نقاط متعددة للمخطط.
الخطوة 4: تقوم الحاسبة بحساب السرعة الأولية (v) باستخدام معادلة ميكايليس-مينتن: v = (Vmax * [S]) / (Km + [S]). ثم تحسب المقلوبات: 1/v و 1/[S]. تظهر النتائج كقيم رقمية ويمكن استخدامها لإنشاء مخطط خطي.
الخطوة 5: يمكن استخدام زوج النقاط (1/[S], 1/v) لرسم مخطط لينويفر-بورك. من الخط المستقيم الناتج، يمكن استخراج Km و Vmax من معادلة الخط: y = (Km/Vmax) * x + (1/Vmax). حيث الميل = Km/Vmax وتقاطع y = 1/Vmax.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على حساب مخطط لينويفر-بورك بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، نطبق معادلة ميكايليس-مينتن لحساب السرعة الأولية v: v = (100 × 10) / (50 + 10) = 1000 / 60 ≈ 16.667 ميكرومول/دقيقة. إذاً، 1/v = 1/16.667 ≈ 0.060 (دقيقة/ميكرومول). و 1/[S] = 1/10 = 0.1 (ميكرومول^-1). للنقطة على مخطط لينويفر-بورك تكون (0.1, 0.060). بتكرار الحساب لتركيزات مختلفة (مثل 20, 50, 100 ميكرومول) نحصل على خط مستقيم. تقاطع هذا الخط مع المحور y يعطي 1/Vmax = 0.01، أي Vmax = 100 ميكرومول/دقيقة (متطابقة مع المدخل). الميل يساوي Km/Vmax = 50/100 = 0.5، وبالتالي Km = الميل × Vmax = 0.5 × 100 = 50 ميكرومول. يستخدم هذا التمثيل البياني لتقدير المعلمات الحركية بدقة عند وجود نقاط شاذة أو قياسات غير دقيقة، حيث أن المخطط الخطي يوزع الأخطاء بشكل متساوٍ.
الحل
أدخل كل زوج (v, [S]) في الحاسبة أو احسب 1/v و 1/[S] لكل نقطة: للنقطة الأولى: 1/[S]=0.5, 1/v=0.05; الثانية: 0.2, 0.025; الثالثة: 0.1, 0.02; الرابعة: 0.05, 0.01667. ارسم هذه النقاط أو استخدم تحليل الانحدار الخطي. الميل المحسوب من خط أفضل تطابق مثلاً هو 0.0333، وتقاطع y هو 0.01333. إذاً Vmax = 1/0.01333 ≈ 75 ميكرومول/دقيقة، و Km = الميل × Vmax = 0.0333 × 75 ≈ 2.5 ميكرومول. لاحظ أن قيمة Vmax مختلفة عن القيمة القصوى المقاسة (60)، لأن التركيزات لم تكن عالية كفاية للإشباع. هذه من مزايا مخطط لينويفر-بورك: تقدير Vmax دون الحاجة لتركيزات عالية جداً للركيزة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة حساب مخطط لينويفر-بورك.
قيم مُدخَلة قياسية
- السرعة القصوى (Vmax)
- 100
- ثابت ميكايليس (Km)
- 25
- S
- 50
قيم مُدخَلة منخفضة
- السرعة القصوى (Vmax)
- 20
- ثابت ميكايليس (Km)
- 5
- S
- 1