Calculadora da equação de Michaelis-Menten

Calcule a velocidade de reação enzimática ou a concentração de substrato necessária para uma velocidade-alvo.

Cinética enzimática
Use unidades de velocidade consistentes para v e Vmax e unidades de concentração consistentes para [S] e Km.

Sobre a equação de Michaelis-Menten

A equação de Michaelis-Menten descreve a velocidade inicial de muitas reações catalisadas por enzimas conforme a concentração de substrato varia. Em sua forma habitual, a velocidade de reação v é igual a Vmax multiplicada pela concentração de substrato [S], dividida por Km mais [S]. Vmax é a velocidade limite da qual a reação se aproxima quando os sítios ativos da enzima estão saturados, enquanto Km é a concentração de substrato na qual a velocidade prevista equivale à metade de Vmax. Esta calculadora avalia a equação diretamente e também pode rearranjá-la para encontrar a concentração de substrato necessária para uma velocidade-alvo. A curva sobe rapidamente em baixas concentrações de substrato e gradualmente se estabiliza em direção a Vmax. Quando [S] é igual a Km, o denominador é o dobro de Km e a velocidade é Vmax dividida por dois. Quando [S] é muito menor que Km, a velocidade é aproximadamente proporcional à concentração de substrato. Quando [S] é muito maior que Km, adicionar mais substrato produz aumentos progressivamente menores porque a maior parte da enzima disponível já está ocupada. Essas características tornam Km e Vmax parâmetros resumidos úteis para comparar enzimas, substratos, condições de ensaio e inibidores. As unidades devem permanecer consistentes. A concentração de substrato e Km podem estar ambas em mM, micromolar ou outra unidade de concentração. A velocidade e Vmax podem estar em micromoles por minuto, variação de absorbância por segundo ou outra unidade de velocidade. A equação numérica funciona desde que cada par correspondente use a mesma base. O cálculo inverso usa [S] igual a Km vezes v dividido por Vmax menos v. Uma concentração de substrato finita e positiva exige que a velocidade-alvo permaneça abaixo de Vmax; o modelo só atinge Vmax de forma assintótica. O comportamento de Michaelis-Menten pressupõe medições de velocidade inicial, uma reserva de substrato relativamente constante e um mecanismo simples de estado estacionário, sem forte cooperatividade ou inibição por substrato. Dados reais podem exigir regressão não linear, estimativas de erro e modelos cinéticos alternativos. Temperatura experimental, pH, força iônica, concentração de enzima e inibidores podem alterar os parâmetros ajustados. Use esta calculadora para conferir cálculos, explorar tendências e planejar faixas aproximadas de ensaio; depois estime as constantes cinéticas finais a partir de medições repetidas com ajuste estatístico adequado, em vez de uma única observação.

Exemplos de Michaelis-Menten

Estes casos ilustram a meia-saturação e a aproximação da velocidade máxima.

EntradasValor calculadoInterpretação
[S] = 2.5 mM, Km = 0.5 mM, Vmax = 100v = 83.333A concentração de substrato é cinco vezes Km
[S] = 4 mM, Km = 4 mM, Vmax = 80v = 40.000A velocidade é metade de Vmax
v = 75, Km = 2 mM, Vmax = 100[S] = 6.000 mMCálculo inverso de substrato

Como usar a calculadora de cinética

  1. Escolha entre calcular a velocidade de reação ou a concentração de substrato.
  2. Informe Vmax e Km com unidades de velocidade e concentração consistentes.
  3. Informe a concentração de substrato ou a velocidade-alvo conforme o cálculo selecionado.
  4. Selecione Calcular cinética e interprete o resultado nas unidades fornecidas.

Perguntas frequentes

O que significa Km?

Km é a concentração de substrato prevista para produzir metade de Vmax no modelo de Michaelis-Menten. Um Km menor costuma indicar meia-saturação em uma concentração de substrato menor, mas nem sempre equivale à afinidade de ligação.

O que significa Vmax?

Vmax é a velocidade inicial limite quando o substrato é abundante em relação a Km. Seu valor depende da concentração de enzima e das condições do ensaio.

Por que a velocidade-alvo deve ser menor que Vmax?

O modelo simples se aproxima de Vmax à medida que a concentração de substrato aumenta, mas não a alcança nem a supera em uma concentração finita. Portanto, uma meta igual ou superior a Vmax não tem resposta física finita.

Posso usar micromolar em vez de mM?

Sim, desde que [S] e Km usem a mesma unidade de concentração. O resultado calculado para o substrato estará nessa mesma unidade.

Essa equação funciona para enzimas cooperativas?

Geralmente não, pois a cinética cooperativa costuma produzir uma curva de velocidade sigmoidal em vez de hiperbólica. Um modelo de Hill ou específico do mecanismo pode ser mais adequado nessa situação.