Soru

Zorluk: OrtaEnzim Kinetiği (Michaelis-Menten)

Kompetitif (yarışmalı) bir inhibitörün varlığında gerçekleştirilen enzimatik bir reaksiyonda, inhibitörün etkisinin baskılanarak reaksiyon hızının tekrar maksimum hıza (VmaxV_{max}) ulaştırılabilmesi için uygulanması gereken işlem aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Ortamdaki substrat konsantrasyonu, inhibitörün aktif bölgeye bağlanma ihtimalini minimize edecek kadar yüksek düzeylere çıkarılmalıdır.Cevap
  2. B
    VmaxV_{max} değeri inhibitör tarafından kalıcı olarak düşürüldüğü için substrat konsantrasyonundaki artış maksimum hıza ulaşmayı sağlamaz.
  3. C
    İnhibitörün KmK_m değerini düşürücü etkisini dengelemek amacıyla ortamdaki toplam enzim konsantrasyonu azaltılmalıdır.
  4. D
    Reaksiyonun sıfırıncı dereceden kinetiğe geçmesini sağlamak için ortamdaki inhibitör miktarı enzim miktarının üzerine çıkarılmalıdır.
  5. E
    Görünür KmK_m değerini başlangıç seviyesine indirmek için ortama unkompetitif bir inhibitör daha eklenmelidir.

Cevap

Substrat konsantrasyonu çok yüksek düzeylere çıkarılarak inhibitörün etkisi ortadan kaldırılabilir.
Kompetitif inhibisyonda inhibitör, enzimin aktif bölgesine bağlanmak için substrat ile yarışır. Ortamdaki substrat konsantrasyonu yeterince artırıldığında ([S][I][S] \gg [I]), aktif bölgenin substrat tarafından işgal edilme olasılığı artar ve inhibitörün bağlanma şansı azalır. Bu durum, reaksiyonun inhibitör yokmuş gibi aynı maksimum hıza (VmaxV_{max}) ulaşmasını sağlar. Ancak bu hıza ulaşmak için gereken substrat miktarı arttığı için Michaelis sabiti (KmK_m) görünürde artmış olur.

Adım Adım Çözüm

1
İnhibisyon tipini belirle
Kompetitif inhibisyon (yarışmalı)
Soruda inhibitörün etkisinin substrat artışıyla geri döndürülebilirliği sorgulanmaktadır.
2
Mekanizmayı analiz et
İnhibitör ve substrat aktif bölge için yarışır
Kompetitif inhibitörler substratın yapısal analoğudur ve aynı bölgeye bağlanırlar.
3
Konsantrasyon etkisini değerlendir
Yüksek [S] düzeyinde enzim substratla doyar
Substrat miktarı çok artırıldığında, aktif bölgenin inhibitör yerine substratla karşılaşma olasılığı artar, böylece inhibitör sistemden dışlanmış olur.
4
Kinetik parametreleri hatırla
VmaxV_{max} sabit kalır, görünür KmK_m artar
Substrat baskın geldiği için maksimum hıza eninde sonunda ulaşılır, ancak bu hıza ulaşmak için daha fazla substrat gerekir.

Anahtar Kavram

Kompetitif inhibisyonda yüksek substrat konsantrasyonu ile inhibitör etkisi geri döndürülebilir ve VmaxV_{max} değişmez.

İpuçları

1
İnhibitör ve substratın aynı bölge için 'yarıştığını' düşünün.
2
Yarışmalı bir ortamda sayıca üstün olan tarafın (konsantrasyonu yüksek olanın) kazanacağını hatırlayın.

Daha Fazla Pratik

Farklı inhibisyon tiplerinin Lineweaver-Burk grafiğindeki kesişim noktalarını inceleyerek konuyu pekiştirebilirsiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla