Informazioni su questo esperimento
Misura la risposta iniziale di una reazione enzimatica all’aumento della concentrazione di substrato. Salva una curva di riferimento, modifica la concentrazione dell’enzima, la temperatura o il pH e confronta le velocità. Il legame del substrato segue un modello di saturazione di Michaelis-Menten. I fattori di temperatura e pH sono curve didattiche scelte esplicitamente, non dati adattati a un enzima specifico.
Obiettivi di apprendimento
- Spiega la saturazione all’aumentare della concentrazione di substrato
- Individua Km come la concentrazione di substrato pari alla metà dell’attuale Vmax
- Distingui gli effetti della concentrazione dell’enzima dalle variazioni della concentrazione di substrato
Come si usa
- 1Usa 37 gradi Celsius, pH 7 e una concentrazione relativa dell’enzima pari a 1. Imposta il substrato a 2 mM e confronta la velocità con Vmax.
- 2Aumenta il substrato a 20 mM. Nota che la velocità si avvicina a Vmax, ma non lo raggiunge.
- 3Salva la curva di riferimento, poi raddoppia la concentrazione dell’enzima. Confronta le curve e Km.
- 4Modifica la temperatura o il pH e confronta i risultati con la curva di riferimento. Ripristina le condizioni iniziali per verificare che questi fattori illustrativi siano reversibili.
Il modello
Ipotesi
- Una reazione con un singolo substrato segue una cinetica della velocità iniziale di Michaelis-Menten in condizioni stazionarie, con il substrato in eccesso rispetto all'enzima.
- Il substrato viene mantenuto costante e si ignorano l'accumulo del prodotto, il suo esaurimento, l'inibizione e la reazione inversa del prodotto.
- Km è fissato a 2 mM per tutte le condizioni. La concentrazione dell'enzima fa variare Vmax linearmente.
- I moltiplicatori di temperatura e pH sono curve didattiche simmetriche e reversibili. Non modellano la denaturazione effettiva, la storia della reazione o un enzima specifico.
Provalo in classe
- Q1A quale concentrazione del substrato la velocità è uguale alla metà di Vmax?
- Q2Perché l'aggiunta di enzima può aumentare la velocità anche quando l'aggiunta di altro substrato ha un effetto minimo?
- Q3Quali misurazioni sarebbero necessarie per sostituire la curva di temperatura illustrativa con un modello specifico per l'enzima?
Domande frequenti
Il riscaldamento danneggia permanentemente l'enzima simulato?
No. Il moltiplicatore di attività dipende solo dalla temperatura corrente ed è reversibile. Gli enzimi reali possono subire una denaturazione irreversibile, che esula da questo modello.
Km cambia quando la concentrazione dell’enzima raddoppia?
Non in questo modello. Raddoppiando la concentrazione dell’enzima, raddoppiano Vmax e la velocità a qualsiasi concentrazione di substrato, mentre la concentrazione di substrato corrispondente alla metà della velocità massima resta pari a Km.