Bir laboratuvar çalışmasında, bir enzimin normal formu ile afinitesi azalmış mutant bir fo… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Bir laboratuvar çalışmasında, bir enzimin normal formu ile afinitesi azalmış mutant bir formunun kinetik özellikleri karşılaştırılmaktadır. Yapılan ölçümlerde mutant enzimin Michaelis sabiti ( $K_m$ ), normal enzimin $K_m$ değerinin tam olarak $4$ katı ( $K_{m,mutant} = 4 \times K_{m,normal}$ ) olarak saptanmıştır. Her iki enzimin maksimum hızı ( $V_{max}$ ) ise birbirine eşittir. Ortamdaki substrat konsantrasyonu, normal enzimin $K_m$ değerine eşit ( $[S] = K_{m,normal}$ ) tutulduğunda; normal enzimin reaksiyon hızı $V_1$ , mutant enzimin reaksiyon hızı $V_2$ olarak ölçülmüştür. Buna göre, $V_1 / V_2$ oranı kaçtır?

A
1.5
B
2.0
2.5Cevap
D
4.0
E
5.0

Cevap

Reaksiyon hızları oranı 2.5 olarak hesaplanır.

Doğru yanıt olan 2.5 değeri, Michaelis-Menten denkleminin her iki durum için uygulanmasıyla elde edilir.

[S] = K_m

durumunda normal enzim maksimum hızının yarısına (

0.5 \cdot V_{max}

) ulaşırken,

K_m

değeri 4 katına çıkmış mutant enzim aynı substrat düzeyinde paydanın

5 \cdot K_m

olması nedeniyle maksimum hızının beşte birine (

0.2 \cdot V_{max}

) ulaşır. Bu iki değerin birbirine oranı ise 2.5'tir.

Adım Adım Çözüm

Normal enzimin hızını (

V_1

) Michaelis-Menten denklemine göre belirle.

V_1 = \frac{V_{max} \cdot [S]}{K_{m,normal} + [S]}

denkleminde

[S] = K_{m,normal}

yazıldığında;

V_1 = \frac{V_{max} \cdot K_{m,normal}}{2 \cdot K_{m,normal}} = 0.5 \cdot V_{max}

bulunur.

[S] = K_m

olduğunda reaksiyon hızı yarı-maksimal hıza (

0.5 \cdot V_{max}

) eşittir.

Mutant enzimin hızını (

V_2

) aynı substrat konsantrasyonu için belirle.

V_2 = \frac{V_{max} \cdot [S]}{K_{m,mutant} + [S]}

denkleminde

K_{m,mutant} = 4 \cdot K_{m,normal}

[S] = K_{m,normal}

yazıldığında;

V_2 = \frac{V_{max} \cdot K_{m,normal}}{4 \cdot K_{m,normal} + K_{m,normal}} = \frac{V_{max} \cdot K_{m,normal}}{5 \cdot K_{m,normal}} = 0.2 \cdot V_{max}

bulunur.

Mutant enzimin afinitesi düşük olduğu için aynı substrat konsantrasyonunda hızı daha düşüktür.

İki hızın oranını hesapla.

V_1 / V_2 = (0.5 \cdot V_{max}) / (0.2 \cdot V_{max}) = 0.5 / 0.2 = 2.5

bulunur.

Soru tarafından istenen nihai matematiksel karşılaştırma.

Anahtar Kavram

Michaelis-Menten kinetiği ve Km değerinin reaksiyon hızı üzerindeki etkisi

Daha Fazla Pratik

Farklı enzim konsantrasyonlarının Vmax ve Km üzerindeki etkilerini gözden geçirin.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Daha Fazla Pratik

Konular

Bu konudan daha fazla soru