A fő különbség a nem kompetitív és az alloszterikus gátlás között az, hogy nem kompetitív gátlás esetén a katalizált reakció maximális sebessége (Vmax) csökken, és a szubsztrátkoncentráció (Km) változatlan marad, míg alloszterikus gátlás esetén a Vmax változatlan marad és a km növekszik.
Az enzimek nélkülözhetetlenek az élőlényekben végbemenő legtöbb reakcióhoz. Általában egy enzim katalizálja a reakciót azáltal, hogy csökkenti a reakcióhoz szükséges aktiválási energiát. Az enzimeket azonban gondosan szabályozni kell annak érdekében, hogy ellenőrizzék a végtermékek nemkívánatos szintre emelkedő szintjét. Enzimgátlás szabályozza. Az enzimgátló olyan molekula, amely megzavarja az enzim és a szubsztrát közötti normális reakcióutat.
Az aktív hely egy enzim azon régiója, ahol a szubsztrátok kötődnek és kémiai reakción mennek keresztül. Az alloszterikus hely az, ahol lehetővé teszi a molekulák számára, hogy aktiválják vagy gátolják az enzimaktivitást. Az enzim kinetikája fontos szerepet játszik az enzimgátlás során. Egy adott enzimre jellemző maximális reakciósebességet egy adott koncentrációnál maximális sebességnek vagy Vmax-nak nevezzük. Az a szubsztrátkoncentráció, amely a Vmax felét adó sebességet adja, Km.
Mi az a nem versenykorlátozás?
A nem kompetitív gátlás az enzimgátlás egy olyan fajtája, ahol az inhibitor csökkenti az enzimaktivitást, és egyformán jól kötődik az enzimhez, függetlenül attól, hogy kötődik-e a szubsztráthoz vagy sem. Más szavakkal, a nem kompetitív gátlás az, amikor az inhibitor és a szubsztrát egy adott időpontban kötődik az enzimhez. Amikor mind a szubsztrát, mind az inhibitor kötődik az enzimhez, enzim-szubsztrát-inhibitor komplexet képez. Ha ez a komplex létrejön, nem tud semmilyen terméket előállítani. Csak enzim-szubsztrát komplexmé vagy enzim-inhibitor komplexsé tud visszaalakulni.
01. ábra: Nem versenykorlátozás
A nem kompetitív gátlásban az inhibitor azonos affinitással rendelkezik az enzimhez és az enzim-szubsztrát komplexhez. A nem kompetitív inhibitorok leggyakoribb mechanizmusa az inhibitor reverzibilis kötődése egy allosztérikus helyre. De az inhibitor képes arra is, hogy közvetlenül kötődjön az aktív helyhez. A nem kompetitív inhibitorra példa a piruvát-kináz piruváttá való átalakulása. A foszfoenolpiruvát piruváttá történő átalakulását a piruvát-kináz katalizálja. Az alanin nevű aminosav, amelyet piruvátból szintetizálnak, gátolja a piruvát-kináz enzimet a glikolízis során. Az alanin nem kompetitív inhibitorként hat.
Mi az allosztérikus gátlás?
Az alloszterikus gátlás az enzimgátlás egy fajtája, ahol az inhibitor lelassítja az enzimaktivitást az enzim deaktiválásával és az enzimhez való kötődéssel az alloszterikus helyen. Itt az inhibitor nem verseng közvetlenül a szubsztráttal az aktív helyen. De közvetve megváltoztatja az enzim összetételét. Amint az alak megváltozik, az enzim inaktívvá válik. Így már nem tud megkötődni a megfelelő hordozóval. Ez viszont lelassítja a végtermékek képződését.
02. ábra: Allosztérikus gátlás
Az alloszterikus gátlás megakadályozza a szükségtelen termékek képződését, csökkentve az energiapazarlást. Az alloszterikus gátlásra példa az ADP átalakulása ATP-vé a glikolízis során. Itt, ha többlet ATP van a rendszerben, az ATP alloszterikus inhibitorként szolgál. A foszfofruktokinázhoz kötődik, amely a glikolízisben részt vevő egyik enzim. Ez lelassítja az ADP konverziót. Ennek eredményeként az ATP megakadályozza önmaga szükségtelen termelését. Ezért megfelelő mennyiségű ATP túltermelésre nincs szükség.
Mi a hasonlóság a nem kompetitív és az alloszterikus gátlás között?
- Mindkét típusú enzimgátlás lassítja az enzimaktivitást.
- Az inhibitorok mindkét enzimgátlásban nem versengenek a szubsztráttal az aktív helyen.
- Az inhibitorok közvetetten megváltoztatják az enzim összetételét.
- Mindkét inhibitor megváltoztatja az enzim alakját.
Mi a különbség a nem kompetitív és az alloszterikus gátlás között?
Nem kompetitív gátlás esetén a reakció Vmax értéke csökken, miközben a Km értéke változatlan marad. Ezzel szemben alloszterikus gátlásban a Vmax változatlan marad, a Km érték pedig nő. Tehát ez a legfontosabb különbség a nem kompetitív és az alloszterikus gátlás között. Az alloszterikus gátlás inkább olyan vegyi anyagok használatára összpontosít, amelyek megváltoztatják az enzimaktivitást az alloszterikus helyhez való kötődés révén, míg a nem kompetitív inhibitorok mindig leállítják a működő enzimet azáltal, hogy közvetlenül kötődnek egy másik helyre.
A következő infografika táblázatba foglalja a nem-kompetitív és az alloszterikus gátlás közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Nem kompetitív vs alloszterikus gátlás
A nem kompetitív gátlás olyan enzimgátlás, ahol az inhibitor csökkenti az enzimaktivitást, és egyformán jól kötődik az enzimhez, akár kötődik a szubsztráthoz, akár nem. Az alloszterikus gátlás az enzimgátlás egy olyan fajtája, ahol az inhibitor lelassítja az enzimaktivitást azáltal, hogy deaktiválja az enzimet, és az alloszterikus helyen kötődik az enzimhez. A fő különbség a nem kompetitív és az alloszterikus gátlás között az, hogy a katalizált reakció maximális sebessége (Vmax) csökken, és a szubsztrát koncentrációja (Km) változatlan marad a nem kompetitív gátlásban, míg a Vmax változatlan marad, és a Km nő alloszterikus gátlásban. gátlás.
