Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorEnzim Kinetiği (Michaelis-Menten)

Michaelis-Menten kinetiği izleyen enzimatik bir reaksiyonda başlangıç substrat konsantrasyonu, enzimin Michaelis sabitine eşittir ([S]=Km[S] = K_m). Bu reaksiyon ortamına, enzimin ilgili substrat için sahip olduğu inhibisyon sabiti değerine eşit konsantrasyonda ([I]=Ki[I] = K_i) non-kompetitif (yarışmalı olmayan) bir inhibitör eklendiğinde, yeni ölçülen başlangıç hızı (VyeniV_{yeni}), inhibitör eklenmeden önceki hızın (VeskiV_{eski}) yüzde kaçı olur?

  1. A
    25
  2. B
    33
  3. 50Cevap
  4. D
    67
  5. E
    75

Cevap

Yeni başlangıç hızının, inhibitörsüz hızın yarısına (%50) düşmesi
Doğru cevap olan %50 oranı, Michaelis-Menten denklemindeki parametre değişimlerinin bir sonucudur. [S]=Km[S] = K_m noktasında bir enzim zaten maksimum hızının yarısında çalışmaktadır (0.5Vmax0.5 V_{max}). Non-kompetitif bir inhibitör, [I]=Ki[I] = K_i konsantrasyonunda eklendiğinde enzimin etkin VmaxV_{max} değerini yarıya düşürürken afinitesini (KmK_m) değiştirmez. Bu durum, reaksiyonun her substrat konsantrasyonundaki hızının tam olarak yarıya inmesine neden olur. Dolayısıyla 0.5Vmax0.5 V_{max} olan hız, 0.25Vmax0.25 V_{max} değerine düşer ve bu da başlangıç hızının %50'sine karşılık gelir.

Adım Adım Çözüm

1
İnhibitör eklenmeden önceki başlangıç hızını (VeskiV_{eski}) hesaplayın.
Veski=Vmax⋅[S]Km+[S]=Vmax⋅KmKm+Km=0.5VmaxV_{eski} = \frac{V_{max} \cdot [S]}{K_m + [S]} = \frac{V_{max} \cdot K_m}{K_m + K_m} = 0.5 V_{max}
Soru kökünde [S]=Km[S] = K_m olduğu belirtilmiştir; bu durumda hız, maksimum hızın yarısına eşittir.
2
Non-kompetitif inhibitörün kinetik parametreler (VmaxV_{max} ve KmK_m) üzerindeki etkisini belirleyin.
Vmaxyeni=Vmax1+[I]Ki=Vmax1+1=0.5VmaxV_{max}^{yeni} = \frac{V_{max}}{1 + \frac{[I]}{K_i}} = \frac{V_{max}}{1 + 1} = 0.5 V_{max} ve Kmyeni=KmK_m^{yeni} = K_m
Non-kompetitif inhibitörler VmaxV_{max} değerini azaltırken KmK_m değerini etkilemezler. [I]=Ki[I] = K_i olduğunda VmaxV_{max} tam olarak yarıya iner.
3
İnhibitör varlığındaki yeni başlangıç hızını (VyeniV_{yeni}) hesaplayın.
Vyeni=Vmaxyeni⋅[S]Kmyeni+[S]=0.5Vmax⋅KmKm+Km=0.5Vmax2=0.25VmaxV_{yeni} = \frac{V_{max}^{yeni} \cdot [S]}{K_m^{yeni} + [S]} = \frac{0.5 V_{max} \cdot K_m}{K_m + K_m} = \frac{0.5 V_{max}}{2} = 0.25 V_{max}
Yeni VmaxV_{max} değeri ve değişmeyen KmK_m kullanılarak Michaelis-Menten denklemi tekrar uygulanır.
4
Yeni hızı eski hıza oranlayarak yüzdeyi bulun.
Oran =VyeniVeski=0.25Vmax0.5Vmax=0.5→%50= \frac{V_{yeni}}{V_{eski}} = \frac{0.25 V_{max}}{0.5 V_{max}} = 0.5 \rightarrow \%50
Soruda istenen değişim oranı, yeni hızın eski hıza bölünmesiyle elde edilir.

Anahtar Kavram

Non-kompetitif inhibitörlerin VmaxV_{max} ve KmK_m üzerindeki kantitatif etkisi

Daha Fazla Pratik

Aynı soruyu kompetitif inhibitör için çözerek hızın 0.5Vmax0.5 V_{max}'tan 0.33Vmax0.33 V_{max}'a düşüşünü (%67'ye iniş) karşılaştırın.

Alternatif Yöntem

Matematiksel bir kısa yol olarak; non-kompetitif inhibisyonda hız her zaman (1+[I]/Ki)(1 + [I]/K_i) faktörü kadar azalır. Soruda [I]=Ki[I] = K_i verildiği için faktör 1+1=21+1=2 olur. Hızın 2 kat azalması demek, orijinal hızın %50'sine düşmesi demektir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Enzim Kinetiği (Michaelis-Menten)

Bu konudan daha fazla soru