
【化】 noncompetitive inhibition
非竞争性抑制(Non-competitive Inhibition)的汉英词典角度详解
一、术语定义与核心机制
非竞争性抑制指抑制剂(Inhibitor, I)与酶(Enzyme, E)的结合位点不同于底物(Substrate, S)的结合位点(即活性中心)。抑制剂可与游离酶或酶-底物复合物(ES)结合,形成无活性的EI或EIS复合物,导致酶活性降低。其最大反应速率((V_{max}))下降,而米氏常数((Km))不变。公式表示为:
$$
v = frac{V{max} [S]}{K_m + [S]} cdot frac{1}{1 + [I]/K_i}
$$
其中 (K_i) 为抑制常数(参考:Lehninger生物化学原理)。
二、与非竞争性抑制的区别
特征 | 非竞争性抑制 | 竞争性抑制 |
---|---|---|
结合位点 | 与活性中心无关 | 占据活性中心 |
对 (V_{max}) 影响 | 降低 | 不变 |
对 (K_m) 影响 | 不变 | 增大 |
逆转方式 | 仅减少抑制剂浓度 | 增加底物浓度可逆转 |
三、典型实例与生物学意义
重金属离子(如Pb²⁺、Hg²⁺)是非竞争性抑制剂的代表,它们通过与酶分子中的巯基(-SH)结合,改变酶构象使其失活。例如:
四、酶动力学曲线特征
在Lineweaver-Burk双倒数图中,非竞争性抑制表现为:
$$
frac{1}{v} = frac{Km}{V{max}} cdot frac{1}{[S]} + frac{1}{V_{max}} left(1 + frac{[I]}{K_i}right)
$$
(图示来源:BRENDA酶数据库)
权威参考文献
非竞争性抑制是酶促反应中一种抑制作用类型,其核心特征如下:
非竞争性抑制是指抑制剂(I)与酶(E)的结合不依赖于底物(S),既可与游离酶结合,也可与酶-底物复合物(ES)结合。抑制剂结合位点位于酶活性中心以外的区域,因此不影响底物与酶的结合。
特征 | 非竞争性抑制 | 竞争性抑制 |
---|---|---|
抑制剂结合位点 | 酶活性中心外的区域 | 酶活性中心(与底物竞争) |
底物结合是否受影响 | 否 | 是(底物需竞争结合位点) |
Vmax变化 | 降低 | 不变(但表观Km增大) |
Km变化 | 不变 | 增大 |
这种抑制作用常见于某些药物或毒素的作用机制,例如重金属离子(如Ag⁺、Hg²⁺)与酶的非活性区域结合,导致酶活性不可逆降低。
总结来看,非竞争性抑制通过结合酶的非活性区域干扰催化过程,其关键标志是Vmax降低而Km值保持不变。如需更详细动力学公式推导,可参考米氏方程的双倒数图分析。
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