Ոչ մրցակցային և ալոստերային արգելակման հիմնական տարբերությունն այն է, որ ոչ մրցակցային արգելակման դեպքում կատալիզացված ռեակցիայի առավելագույն արագությունը (Vmax) նվազում է, իսկ սուբստրատի կոնցենտրացիան (Km) մնում է անփոփոխ, մինչդեռ ալոստերիկ արգելակման դեպքում Vmax-ը մնում է անփոփոխ: և կմ-ն ավելանում է։
Ֆերմենտները կարևոր են օրգանիզմներում տեղի ունեցող ռեակցիաների մեծ մասի համար: Սովորաբար, ֆերմենտը կատալիզացնում է ռեակցիան՝ նվազեցնելով ռեակցիայի համար անհրաժեշտ ակտիվացման էներգիան։ Սակայն ֆերմենտները պետք է ուշադիր կարգավորվեն, որպեսզի վերահսկեն վերջնական արտադրանքի մակարդակը, որը բարձրանում է անցանկալի մակարդակի: Այն վերահսկվում է ֆերմենտների արգելակմամբ:Ֆերմենտի ինհիբիտորը մոլեկուլ է, որը խախտում է ֆերմենտի և սուբստրատի միջև նորմալ ռեակցիայի ուղին:
Ակտիվ տեղամասը ֆերմենտի այն շրջանն է, որտեղ սուբստրատները կապվում են և ենթարկվում քիմիական ռեակցիայի: Ալոստերիկ տեղանքն այն տեղն է, որտեղ այն թույլ է տալիս մոլեկուլներին ակտիվացնել կամ արգելակել ֆերմենտի ակտիվությունը: Ֆերմենտի կինետիկան կարևոր դեր է խաղում ֆերմենտների արգելակման ժամանակ: Որոշակի կոնցենտրացիայի դեպքում որոշակի ֆերմենտի բնորոշ ռեակցիայի առավելագույն արագությունը հայտնի է որպես առավելագույն արագություն կամ Vmax: Ենթաշերտի կոնցենտրացիան, որը տալիս է Vmax-ի կեսը, Km է:
Ի՞նչ է ոչ մրցակցային արգելակումը:
Ոչ մրցակցային արգելակումը ֆերմենտների արգելակման մի տեսակ է, որտեղ ինհիբիտորը նվազեցնում է ֆերմենտի ակտիվությունը և հավասարապես լավ կապվում է ֆերմենտի հետ, անկախ նրանից, թե այն կապված է սուբստրատի հետ, թե ոչ: Այլ կերպ ասած, ոչ մրցակցային արգելակումն այն է, երբ արգելակողը և սուբստրատը երկուսն էլ կապվում են ֆերմենտին ցանկացած պահի: Երբ և՛ սուբստրատը, և՛ ինհիբիտորը կապվում են ֆերմենտի հետ, այն ձևավորում է ֆերմենտ-սուբստրատ-ինհիբիտոր համալիր:Երբ այս համալիրը ձեւավորվի, այն չի կարող որեւէ ապրանք արտադրել։ Այն կարող է ետ վերածվել միայն ֆերմենտ-սուբստրատ կոմպլեքսի կամ ֆերմենտ-ինհիբիտորի համալիրի:
Գծապատկեր 01. Ոչ մրցակցային արգելակում
Ոչ մրցակցային արգելակման դեպքում ինհիբիտորը հավասար կապ ունի ֆերմենտի և ֆերմենտ-սուբստրատ համալիրի նկատմամբ: Ոչ մրցակցային ինհիբիտորի ամենատարածված մեխանիզմը ինհիբիտորի հետադարձելի կապն է ալոստերիկ տեղամասի հետ: Բայց ինհիբիտորն ունի նաև ակտիվ կայքին ուղղակիորեն կապվելու ունակություն: Ոչ մրցակցային ինհիբիտորի օրինակ է պիրուվատ կինազի փոխակերպումը պիրուվատի: Ֆոսֆոենոլպիրվատի փոխակերպումը պիրուվատ ստանալու համար կատալիզացվում է պիրուվատ կինազով: Ալանին կոչվող ամինաթթուն, որը սինթեզվում է պիրուվատից, գլիկոլիզի ժամանակ արգելակում է պիրուվատ կինազի ֆերմենտը:Ալանինը գործում է որպես ոչ մրցակցային արգելակիչ:
Ի՞նչ է ալոստերիկ արգելակումը:
Ալոստերիկ արգելակումը ֆերմենտների արգելակման մի տեսակ է, որտեղ ինհիբիտորը դանդաղեցնում է ֆերմենտի ակտիվությունը՝ անջատելով ֆերմենտը և կապելով ֆերմենտին ալոստերիկ տեղում: Այստեղ արգելակողը ուղղակիորեն չի մրցակցում ակտիվ վայրում գտնվող սուբստրատի հետ: Բայց դա անուղղակիորեն փոխում է ֆերմենտի կազմը։ Երբ ձևը փոխվում է, ֆերմենտը դառնում է ոչ ակտիվ: Այսպիսով, այն այլևս չի կարող կապվել համապատասխան սուբստրատի հետ։ Սա իր հերթին դանդաղեցնում է վերջնական արտադրանքի ձևավորումը։
Գծապատկեր 02. Ալոստերիկ արգելակում
Ալոստերիկ արգելակումը կանխում է ավելորդ մթերքների առաջացումը՝ նվազեցնելով էներգիայի վատնումը:Ալոստերիկ արգելակման օրինակ է ADP-ի փոխակերպումը ATP-ի գլիկոլիզում: Այստեղ, երբ համակարգում ավելցուկային ATP կա, ATP-ն ծառայում է որպես ալոստերիկ արգելակիչ: Այն կապվում է ֆոսֆոֆրուկտոկինազին, որը գլիկոլիզում ներգրավված ֆերմենտներից մեկն է։ Սա դանդաղեցնում է ADP-ի փոխակերպումը: Արդյունքում ATP-ն կանխում է իր ավելորդ արտադրությունը։ Հետևաբար, ATP-ի ավելցուկ արտադրությունը անհրաժեշտ չէ, երբ կան համապատասխան քանակություններ:
Որո՞նք են նմանությունները ոչ մրցակցային և ալոստերիկ արգելակման միջև:
- Ֆերմենտների արգելակման երկու տեսակներն էլ դանդաղեցնում են ֆերմենտի ակտիվությունը:
- Երկու ֆերմենտային արգելակման արգելակիչները չեն մրցակցում ակտիվ վայրում գտնվող սուբստրատի հետ:
- Արգելակիչները անուղղակիորեն փոխում են ֆերմենտի բաղադրությունը:
- Երկու ինհիբիտորները փոխում են ֆերմենտի ձևը:
Ո՞րն է տարբերությունը ոչ մրցակցային և ալոստերիկ արգելակման միջև:
Ոչ մրցակցային արգելակման դեպքում ռեակցիայի Vmax-ը նվազում է, իսկ Km-ի արժեքը թողնելով անփոփոխ: Ի հակադրություն, ալոստերիկ արգելակման դեպքում Vmax-ը մնում է անփոփոխ, իսկ Km-ի արժեքը մեծանում է: Այսպիսով, սա հիմնական տարբերությունն է ոչ մրցակցային և ալոստերիկ արգելակման միջև: Ալոստերիկ արգելակումը ավելի շատ կենտրոնանում է քիմիական նյութերի օգտագործման վրա, որոնք փոխում են ֆերմենտի ակտիվությունը՝ կապվելով ալոստերիկ տեղամասում, մինչդեռ ոչ մրցակցային ինհիբիտորները միշտ դադարեցնում են գործող ֆերմենտը՝ ուղղակիորեն կապվելով այլընտրանքային տեղամասում:
Հետևյալ ինֆոգրաֆիկան ցույց է տալիս ոչ մրցակցային և ալոստերիկ արգելակման տարբերությունները կողք կողքի համեմատության համար:
Ամփոփում – Ոչ մրցակցային ընդդեմ ալոստերիկ արգելակման
Ոչ մրցակցային արգելակումը ֆերմենտային արգելակում է, երբ ինհիբիտորը նվազեցնում է ֆերմենտի ակտիվությունը և հավասարապես լավ կապվում է ֆերմենտի հետ, անկախ նրանից, թե այն կապված է սուբստրատի հետ, թե ոչ: Ալոստերիկ արգելակումը ֆերմենտների արգելակման մի տեսակ է, որտեղ արգելիչը դանդաղեցնում է ֆերմենտի ակտիվությունը՝ անջատելով ֆերմենտը և կապվում է ալոստերիկ տեղում գտնվող ֆերմենտին:Ոչ մրցակցային և ալոստերիկ արգելակման հիմնական տարբերությունն այն է, որ կատալիզացված ռեակցիայի առավելագույն արագությունը (Vmax) նվազում է, և սուբստրատի կոնցենտրացիան (Km) մնում է անփոփոխ ոչ մրցակցային արգելակման դեպքում, մինչդեռ Vmax-ը մնում է անփոփոխ, իսկ Km-ն ավելանում է ալոստերիկում: արգելակում.
