Persamaan Michaelis-Menten adalah titik awal untuk hampir semua kinetika enzim kuantitatif. Diterbitkan oleh Leonor Michaelis dan Maud Menten pada tahun 1913, model ini menjelaskan bagaimana laju reaksi yang dikatalisis enzim bergantung pada konsentrasi substrat, dan model ini tetap menjadi model standar yang diajarkan dalam kursus biokimia dan digunakan dalam laporan laboratorium saat ini. Kalkulator ini menjalankan persamaan mulai dari Vmax, Km, dan konsentrasi substrat, atau mengatur ulang persamaan tersebut untuk menyelesaikan salah satu dari tiga konstanta saat Anda sudah memiliki kecepatan terukur.
Cara kerja Kalkulator Michaelis-Menten
Kalkulator mengimplementasikan v = Vmax·[S] / (Km + [S]) secara langsung. Pada konsentrasi substrat rendah ([S] jauh lebih kecil dari Km), kecepatan meningkat hampir linier dengan [S] — enzim memiliki banyak situs aktif bebas. Ketika [S] meningkat menuju dan melewati Km, kurva melengkung: situs aktif mulai terisi, dan setiap tambahan bit substrat menghasilkan peningkatan kecepatan yang lebih kecil. Pada [S] yang sangat tinggi (jauh di atas Km), enzim mendekati saturasi dan v mendatar menuju Vmaks. Bentuk ini — tanjakan curam, lalu dataran tinggi yang melengkung — adalah hiperbola klasik Michaelis-Menten yang ditampilkan di tab Kurva Kinetika.
Masukan dan artinya
Vmaks (kecepatan maksimum) adalah properti enzim dan konsentrasi totalnya dalam reaksi — ini adalah batas atas yang mendekati kecepatan tetapi tidak pernah tercapai. Km (konstanta Michaelis) adalah properti dari pasangan enzim-substrat; ini sering digambarkan secara longgar sebagai ukuran kebalikan dari afinitas, karena Km yang lebih rendah berarti enzim mencapai kecepatan setengah maksimal dengan lebih sedikit substrat di sekitarnya. Konsentrasi substrat [S] adalah salah satu variabel yang paling Anda kendalikan secara langsung dalam percobaan. Di tab Selesaikan, Anda menyediakan kecepatan terukur v ditambah dua dari tiga konstanta, dan kalkulator akan mengatur ulang persamaan untuk menemukan persamaan yang hilang — berguna ketika Anda telah menjalankan pengujian dan perlu mengeluarkan Km atau Vmax dari data.
Batasan dan kasus tepi
Model dasar Michaelis-Menten mengasumsikan substrat tunggal, tidak ada penghambatan produk, tidak ada kerja sama antara situs aktif, dan kondisi tunak (substrat memiliki kelebihan yang besar dibandingkan enzim, sehingga [S] tidak banyak berubah selama pengukuran). Enzim dengan banyak situs pengikatan yang menunjukkan perilaku kooperatif (seperti pengikatan oksigen hemoglobin) mengikuti kurva sigmoidal dan memerlukan persamaan Hill, bukan model ini. Saat menyelesaikan Km atau [S] pada tab Selesaikan, kecepatan v yang diketahui harus benar-benar lebih kecil dari Vmaks — pada atau di atas Vmaks, persamaan yang disusun ulang tidak mempunyai solusi berhingga, karena v hanya mendekati Vmaks secara asimtotik dan tidak pernah sama atau melebihinya. Kalkulator ini menghitung kurva Michaelis-Menten non-linier secara langsung; ia tidak melakukan transformasi Lineweaver-Burk yang dilinearisasi (1/v vs 1/[S]), yang merupakan teknik penyesuaian kurva terpisah yang digunakan beberapa laboratorium untuk estimasi parameter dari data yang berisik.