الفرق الرئيسي بين التثبيط غير التنافسي والتثبيط الخيفي هو أنه في التثبيط غير التنافسي ، ينخفض الحد الأقصى لمعدل التفاعل المحفز (Vmax) ويظل تركيز الركيزة (Km) دون تغيير ، بينما في التثبيط الخيفي ، يظل Vmax دون تغيير ويزيد الكيلو مترات.
الإنزيمات ضرورية لمعظم التفاعلات التي تحدث في الكائنات الحية. عادةً ما يحفز الإنزيم التفاعل عن طريق تقليل طاقة التنشيط المطلوبة للتفاعل. لكن يجب تنظيم الإنزيمات بعناية من أجل التحكم في ارتفاع مستويات المنتجات النهائية إلى مستويات غير مرغوب فيها. يتم التحكم فيه عن طريق تثبيط الإنزيم.مثبط الإنزيم هو جزيء يزعج مسار التفاعل الطبيعي بين الإنزيم والركيزة.
الموقع النشط هو منطقة الإنزيم حيث ترتبط الركائز وتخضع لتفاعل كيميائي. الموقع الخيفي هو المكان الذي يسمح للجزيئات بتنشيط أو تثبيط نشاط الإنزيم. تلعب حركية الإنزيم دورًا مهمًا أثناء تثبيط الإنزيم. يُعرف الحد الأقصى لمعدل التفاعل المميز لإنزيم معين عند تركيز معين بالسرعة القصوى أو Vmax. تركيز الركيزة الذي يعطي معدل نصف Vmax هو Km.
ما هو المانع غير التنافسي؟
التثبيط غير التنافسي هو نوع من تثبيط الإنزيم حيث يقلل المانع من نشاط الإنزيم ويرتبط جيدًا بالإنزيم ، سواء كان مرتبطًا بالركيزة أم لا. بمعنى آخر ، التثبيط غير التنافسي هو المكان الذي يرتبط فيه كل من المثبط والركيزة بالإنزيم في أي وقت. عندما يرتبط كل من الركيزة والمثبط بالإنزيم ، فإنه يشكل مركبًا مثبطًا للركيزة الإنزيمية.بمجرد تشكيل هذا المجمع ، لا يمكنه إنتاج أي منتج. يمكن فقط التحويل مرة أخرى إلى مركب الركيزة الإنزيمية أو مجمع مثبط الإنزيم.
الشكل 01: تثبيط غير تنافسي
في التثبيط غير التنافسي ، يكون للمثبط تقارب متساوٍ مع الإنزيم ومركب الركيزة الإنزيمية. الآلية الأكثر شيوعًا للمثبط غير التنافسي هي الارتباط القابل للانعكاس للمثبط بموقع خيفي. لكن للمثبط أيضًا القدرة على الارتباط مباشرة بالموقع النشط. مثال على المانع غير التنافسي هو تحويل بيروفات كيناز إلى بيروفات. يتم تحفيز تحويل الفوسفوينول بيروفات لإنتاج البيروفات بواسطة بيروفات كيناز. حمض أميني يسمى ألانين ، يتم تصنيعه من البيروفات ، يثبط إنزيم بيروفات كيناز أثناء تحلل السكر.يعمل Alanine كمثبط غير تنافسي.
ما هو التثبيط الخيفي؟
التثبيط الخيفي هو نوع من تثبيط الإنزيم حيث يبطئ المثبط نشاط الإنزيم عن طريق إلغاء تنشيط الإنزيم والارتباط بالإنزيم الموجود في الموقع الخيفي. هنا ، لا يتنافس المانع بشكل مباشر مع الركيزة في الموقع النشط. لكنه يغير بشكل غير مباشر تكوين الإنزيم. بمجرد تغيير الشكل ، يصبح الإنزيم غير نشط. وبالتالي ، لم يعد بإمكانه الارتباط بالركيزة المقابلة. وهذا بدوره يؤدي إلى إبطاء تشكيل المنتجات النهائية.
الشكل 02: التثبيط الخيفي
يمنع التثبيط الخيفي تكوين منتجات غير ضرورية ، مما يقلل من إهدار الطاقة.مثال على تثبيط خيفي هو تحويل ADP إلى ATP في تحلل السكر. هنا ، عندما يكون هناك فائض من ATP في النظام ، يعمل ATP كمثبط خيفي. إنه يرتبط بـ phosphofructokinase ، وهو أحد الإنزيمات المشاركة في تحلل السكر. هذا يبطئ تحويل ADP. نتيجة لذلك ، يمنع ATP الإنتاج غير الضروري لنفسه. لذلك ، ليس هناك حاجة للإفراط في إنتاج ATP عندما تكون هناك كميات كافية.
ما هي أوجه التشابه بين التثبيط غير التنافسي والتثبيط الخيفي؟
- كلا النوعين من مثبطات الإنزيم يبطئان نشاط الإنزيم.
- المثبطات في كلا مثبطات الإنزيم لا تتنافس مع الركيزة في الموقع النشط.
- المثبطات تغير تركيب الانزيم بشكل غير مباشر.
- كلا المثبطين يغيران شكل الإنزيم.
ما هو الفرق بين التثبيط غير التنافسي والتثبيط الخيفي؟
في التثبيط غير التنافسي ، ينخفض Vmax للتفاعل مع ترك قيمة Km دون تغيير. في المقابل ، في تثبيط خيفي ، يظل Vmax دون تغيير ، وتزيد قيمة Km. لذلك ، هذا هو الفرق الرئيسي بين التثبيط غير التنافسي والتثبيط الخيفي. يركز تثبيط Allosteric بشكل أكبر على استخدام المواد الكيميائية التي تغير نشاط الإنزيم من خلال الارتباط في موقع خيفي ، بينما تقوم المثبطات غير التنافسية دائمًا بإيقاف إنزيم العامل عن طريق الارتباط المباشر في موقع بديل.
جدول المعلومات الرسومي التالي الاختلافات بين التثبيط غير التنافسي والتثبيط الخيفي للمقارنة جنبًا إلى جنب.
ملخص - غير تنافسي مقابل تثبيط خيفي
التثبيط غير التنافسي هو تثبيط إنزيم حيث يقلل المانع من نشاط الإنزيم ويرتبط جيدًا بالإنزيم سواء كان مرتبطًا بالركيزة أم لا. التثبيط الخيفي هو نوع من تثبيط الإنزيم حيث يبطئ المثبط نشاط الإنزيم عن طريق إلغاء تنشيط الإنزيم وربطه بالإنزيم الموجود في الموقع الخيفي.يتمثل الاختلاف الرئيسي بين التثبيط غير التنافسي والتثبيط الخيفي في تقليل الحد الأقصى لمعدل التفاعل المحفز (Vmax) ، ويظل تركيز الركيزة (Km) دون تغيير في التثبيط غير التنافسي بينما يظل Vmax دون تغيير ، ويزداد Km في allosteric. تثبيط
