
【化】 noncompetitive inhibition
非競争性抑制(Non-competitive Inhibition)的漢英詞典角度詳解
一、術語定義與核心機制
非競争性抑制指抑制劑(Inhibitor, I)與酶(Enzyme, E)的結合位點不同于底物(Substrate, S)的結合位點(即活性中心)。抑制劑可與遊離酶或酶-底物複合物(ES)結合,形成無活性的EI或EIS複合物,導緻酶活性降低。其最大反應速率((V_{max}))下降,而米氏常數((Km))不變。公式表示為:
$$
v = frac{V{max} [S]}{K_m + [S]} cdot frac{1}{1 + [I]/K_i}
$$
其中 (K_i) 為抑制常數(參考:Lehninger生物化學原理)。
二、與非競争性抑制的區别
特征 | 非競争性抑制 | 競争性抑制 |
---|---|---|
結合位點 | 與活性中心無關 | 占據活性中心 |
對 (V_{max}) 影響 | 降低 | 不變 |
對 (K_m) 影響 | 不變 | 增大 |
逆轉方式 | 僅減少抑制劑濃度 | 增加底物濃度可逆轉 |
三、典型實例與生物學意義
重金屬離子(如Pb²⁺、Hg²⁺)是非競争性抑制劑的代表,它們通過與酶分子中的巯基(-SH)結合,改變酶構象使其失活。例如:
四、酶動力學曲線特征
在Lineweaver-Burk雙倒數圖中,非競争性抑制表現為:
$$
frac{1}{v} = frac{Km}{V{max}} cdot frac{1}{[S]} + frac{1}{V_{max}} left(1 + frac{[I]}{K_i}right)
$$
(圖示來源:BRENDA酶數據庫)
權威參考文獻
非競争性抑制是酶促反應中一種抑制作用類型,其核心特征如下:
非競争性抑制是指抑制劑(I)與酶(E)的結合不依賴于底物(S),既可與遊離酶結合,也可與酶-底物複合物(ES)結合。抑制劑結合位點位于酶活性中心以外的區域,因此不影響底物與酶的結合。
特征 | 非競争性抑制 | 競争性抑制 |
---|---|---|
抑制劑結合位點 | 酶活性中心外的區域 | 酶活性中心(與底物競争) |
底物結合是否受影響 | 否 | 是(底物需競争結合位點) |
Vmax變化 | 降低 | 不變(但表觀Km增大) |
Km變化 | 不變 | 增大 |
這種抑制作用常見于某些藥物或毒素的作用機制,例如重金屬離子(如Ag⁺、Hg²⁺)與酶的非活性區域結合,導緻酶活性不可逆降低。
總結來看,非競争性抑制通過結合酶的非活性區域幹擾催化過程,其關鍵标志是Vmax降低而Km值保持不變。如需更詳細動力學公式推導,可參考米氏方程的雙倒數圖分析。
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