Kluczowa różnica między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym polega na tym, że hamowanie odwracalne jest rodzajem hamowania enzymatycznego, w którym możliwe jest oddzielenie inhibitora od kompleksu enzym-inhibitor z powodu wiązania niekowalencyjnego. Z drugiej strony nieodwracalne hamowanie jest rodzajem hamowania enzymatycznego, w którym dysocjacja inhibitora od kompleksu enzym-inhibitor nie jest możliwa z powodu wiązania kowalencyjnego.
Enzymy to białka, które działają w naszym ciele jako katalizatory biologiczne. Zwiększają szybkość reakcji. Substraty wiążą się z aktywnymi miejscami enzymów i przekształcają się w produkty. Jednak enzymy są specyficzne dla substratów. Działanie enzymu może być regulowane lub hamowane przez niektóre inhibitory. Istnieją dwa rodzaje procesów hamowania enzymów; mianowicie są one hamowaniem odwracalnym i hamowaniem nieodwracalnym. W hamowaniu odwracalnym inhibitor wiąże się z enzymem niekowalencyjnie, podczas gdy w hamowaniu nieodwracalnym inhibitor wiąże się z enzymem kowalencyjnie lub niekowalencyjnie. Te dwa procesy różnią się od siebie, a ten artykuł ma na celu szczegółowe omówienie różnicy między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym.
Co to jest odwracalne hamowanie?
W odwracalnej inhibicji inhibitor inaktywuje enzym, wiążąc się z nim niekowalencyjnie. Dlatego odwracalne hamowanie nie jest silną interakcją między enzymem a inhibitorem. Tak więc, zwiększając stężenie substratu, można to łatwo odwrócić i łatwo reaktywować enzym. Ponadto istnieją dwa główne typy odwracalnych procesów hamowania; mianowicie są to hamowanie kompetycyjne i hamowanie niekonkurencyjne.
W hamowaniu kompetycyjnym inhibitor przypomina substrat i konkuruje z substratem o miejsce aktywne enzymu. Gdy inhibitor zajmie miejsce aktywne, substrat nie może wiązać się z enzymem i reakcja nie zachodzi. Jednakże, gdy stężenie substratu jest wysokie, można zapobiec konkurencyjnemu hamowaniu.
Rysunek 01: Odwracalne wstrzymanie
Z drugiej strony, w hamowaniu niekonkurencyjnym, inhibitor nie przypomina substratu. W związku z tym nie konkuruje z substratem o wiązanie miejsca aktywnego. Wiąże się w innym miejscu enzymu (miejsce allosteryczne) i zmienia trójwymiarową strukturę enzymu. Gdy zmienia się trójwymiarowa struktura enzymu, zmniejsza się jego aktywność. W związku z tym reakcja zachodzi wolniej lub nie zachodzi.
Co to jest nieodwracalne zahamowanie?
Nieodwracalne hamowanie to drugi rodzaj hamowania enzymatycznego, w którym inhibitor wiąże się z enzymem silnym wiązaniem kowalencyjnym i hamuje aktywność enzymu. Dlatego trudno jest odwiązać inhibitor od enzymu. Dlatego nie można odwrócić reakcji. Nieodwracalne inhibitory często zawierają reaktywne grupy funkcyjne. W ten sposób mogą wiązać się z łańcuchami aminokwasów enzymu i tworzyć wiązania kowalencyjne.
Rysunek 02: Nieodwracalne zahamowanie
Ponadto nieodwracalne inhibitory są specyficzne. Dlatego nie wiążą się ze wszystkimi białkami. Niektóre przykłady nieodwracalnych inhibitorów to penicylina, aspiryna, diizopropylofluorofosforan itp. Istnieją trzy rodzaje nieodwracalnych inhibitorów; mianowicie są to odczynniki specyficzne dla grupy, analogi substratów i inhibitory samobójstw.
Jakie są podobieństwa między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym?
- Odwracalne i nieodwracalne hamowanie to dwa rodzaje ścieżek hamowania enzymów.
- W obu przypadkach inhibitor wiąże się z enzymem.
- Ponadto oba mogą zmienić aktywność katalityczną enzymu.
Jaka jest różnica między hamowaniem odwracalnym a nieodwracalnym?
Odwracalne hamowanie i nieodwracalne hamowanie to dwa rodzaje szlaków hamowania enzymów. Kluczowa różnica między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym polega na tym, że możliwe jest odwrócenie hamowania odwracalnego, podczas gdy nie jest możliwe odwrócenie hamowania nieodwracalnego. Ponadto, w hamowaniu odwracalnym, inhibitor wiąże się z enzymem poprzez słabe oddziaływanie niekowalencyjne, podczas gdy w hamowaniu nieodwracalnym, inhibitor wiąże się z enzymem poprzez silne wiązanie kowalencyjne. Dlatego dysocjacja kompleksu enzym-inhibitor jest szybka przy odwracalnym hamowaniu, podczas gdy dysocjacja kompleksu enzym-inhibitor jest powolna i trudna przy nieodwracalnej inhibicji. Jest to więc kolejna różnica między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym.
Ponadto, w odwracalnej inhibicji, gdy inhibitor zostanie usunięty, enzym zaczyna ponownie działać, podczas gdy w nieodwracalnej inhibicji enzym nie zaczyna ponownie działać, nawet jeśli inhibitor opuszcza enzym. Jest to więc również różnica między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym. Ponadto istnieją dwa główne typy odwracalnego hamowania, mianowicie hamowanie kompetycyjne i niekompetycyjne, podczas gdy istnieją trzy rodzaje nieodwracalnego hamowania, a mianowicie odczynniki specyficzne dla grupy, analogi substratów i inhibitory samobójcze.
Poniżej znajduje się infografika na temat różnicy między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym.
Podsumowanie – Hamowanie odwracalne kontra nieodwracalne
Hamowanie enzymów może być odwracalne lub nieodwracalne. Podsumowując różnicę między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym; w hamowaniu odwracalnym inhibitor wiąże się z enzymem niekowalencyjnie. Stąd odwiązanie inhibitora od enzymu jest łatwe i szybkie. Z drugiej strony w nieodwracalnej inhibicji inhibitor wiąże się kowalencyjnie z enzymem. Dlatego inhibitor silnie wiąże się z enzymem, a dysocjacja kompleksu enzym-inhibitor jest powolna i trudna. Dlatego jest to kluczowa różnica między hamowaniem odwracalnym a nieodwracalnym. Ponadto, w odwracalnym hamowaniu, reakcja może zostać odwrócona, a enzym może być ponownie aktywowany. Ale w nieodwracalnej inhibicji reakcja nie może zostać odwrócona, a enzym nie może zostać ponownie aktywowany.
