Transcript بسم هللا الرحمن الرحیم برخي از تركيبات شيميايي قادرند با عوامل شيميايي موجود در جايگاه فعال آنزيم ويا غير جايگاه فعال آنزيم و يا.

‫بسم هللا‬
‫الرحمن‬
‫الرحیم‬
‫برخي از تركيبات شيميايي قادرند با عوامل شيميايي موجود در جايگاه فعال آنزيم‬
‫ويا غير جايگاه فعال آنزيم و يا همچنين با كوآنزيم ويا باكوفاكتورهاي آنزيم تركيب‬
‫شوند وسدي در مقابل فعاليت آنزيم گردند به اين تركيبات ‪،‬مهار كننده مي‬
‫گويند‪(.‬مثل داروها وحشره كشها )‬
‫اين دسته از مهار كننده ها بطور برگشت پذير فعاليت آنزيم رامهار‬
‫ميكنند يعني با تغيير شرايط واكنش‪ ،‬آنزيم فعاليت خود رادوباره‬
‫بدست مي آورد‪.‬‬
Competitive Inhibitor ‫ مهاركننده رقابتي‬-1
Non Competitive Inhibitor ‫مهار كننده غير رقابتي‬-2
Un Competitive Inhibitor ‫ مهار كننده نا رقابتي‬-3
‫اين نوع مهاركننده ها جهت اتصال به جايگاه فعال انزيم با سوبسترا رقابت مي كنند وهر كدام در‬
‫غلظتهاي بيشتر ‪،‬ديگري را از محل جايگاه فعال خارج نموده وخود جايگزين ميشود ‪..‬مهاركننده رقابتي‬
‫معمول ساختماني شبيه ساختمان سوبسترا دارد وهمين شباهت سبب مي شود كه انزيم‪،‬به جاي‬
‫سوبستراي اصلي در جايگاه فعال خود ‪،‬مهاركننده را بپذيرد ‪ .‬اتصال انزيم به مهاركننده رقابتي برگشت‬
‫پذير است‪.‬‬
‫به طورخالصه ‪:‬‬
‫در این حالت ‪ substra‬و ‪ inhibitor‬با هم در حال رقابت اند و رقابتشان وابسته به غلظت شان‬
‫است ‪ .‬غلظت هر کدام بالتر رود آن موفق تر است ‪ .‬اگر مهار کننده را از محیط برداریم و به عبارتی غلظت‬
‫سوبسترا را افزایش دهیم رقابت به نفع سوبسترا تمام می شود ‪ .‬در این نوع مهار کنندگی ‪Vmax‬یا حداکثر‬
‫واکنش تغیير نمی کند‬
‫مثال ‪:‬‬
‫اسيد مالونيك به دليل شباهت ساختماني به اسيد سوكسينيك (سوبسترا)به عنوان مهاركننده‬
‫انزيم اسيد سوكسينيك دهیدروزناز عمل ميكند ‪.‬‬
‫سوکسینات دهیدروزناز‬
‫اسیدفوماریک‹‪ -------‬اسیدسوکسینیک‬
‫‪FAD--------‹FADH2‬‬
‫‪.‬‬
‫‪- Inhibitor‬‬
‫واكنش )ثابت ميماند ولي‬
‫‪(Km‬ضريب ميكاييليس‬
‫‪+ Inhibitor‬‬
‫‪Vmax‬‬
‫‪2‬‬
‫منتون)افزايش دارد‪ .‬براي رسيدن به ‪Vmax‬در حضور‬
‫مهاركننده رقابتي بايد سوبستراي بيشتري به كار برده شود ‪.‬‬
‫‪Km Km,app‬‬
‫]‪[Substrate‬‬
‫‪Reaction Rate‬‬
‫در حضور مهاركننده هاي رقابتي ‪(Vmax‬حداكثر سرعت‬
‫‪Vmax‬‬
‫اين مهاركننده ها به صورت برگشت پذير ‪،‬به محلي غير از جايگاه فعال آنزيم متصل مي شوند وبا‬
‫تغيير شكل فضايي آنزيم ‪،‬سبب غير فعال شدن ان مي شوند ‪.‬هرچه غلظت مهاركننده بيشتر باشد‬
‫مقدار كمپلكس سوبسترا –آنزيم كمتر ميشود ولي برخالف مهاركننده رقابتي ‪ ،‬افزايش غلظت سوبسترا‬
‫باعث برگشت عمل مهاركننده وافزايش ازاد شدن آنزيم نمي شود اين مهاركننده عالوه بر آنزيم با‬
‫تركيب يا كمپلكس آنزيم –سوبسترا نيز تركيب مي شود ‪.‬‬
‫به عبارتی دیگر ‪:‬‬
‫این مهار کننده ها به جایی غير از جایگاه فعال آنزیم می چسبند و مثال با تغیير شکل فضایی آنزیم را مهار می‬
‫کنند‪ .‬چون به جایگاه فعال کاری ندارد همزمان با اتصال مهارکننده ‪ ,‬سوبسترا هم می تواند به آنزیم متصل‬
‫شود‪ .‬پس هیچ رقابتی برای اتصال به آنزیم نداریم و تمایل ‪S‬به آنزیم فرقی نمی کند و ‪K m‬تغیيری نمی‬
‫کند‪ .‬ولی چون ‪I‬مثال شکل فضایی آنزیم را تغیير داده ‪V max .‬و یا کال سرعت کاتاليزی آنزیم کم‬
‫میشود‪ .‬در این حالت چون محل اتصال ‪S‬و ‪I‬متفاوت است زمانی که ‪I‬به آنزیم متصل شده هرچقدر‬
‫هم که غلظت ‪S‬را زیادتر کنیم اثر مهار کننده رفع نمی شود و ‪I‬اثرش را میگذارد‪.‬‬
‫مثال‪ : )1‬فلزات سنگين مانند ‪ Hg‘Cu ‘Ag‬ميتوانند به صورت برگشت پذير به عامل ‪ SH‬از اسد‬
‫امينه سيستيين (در محلي غير از جايگاه فعال انزيم )متصل شوند‪Hg.‬به دليل تركيب با اسيد امینه‬
‫سيستيين موجود در انزيمهاي باكتري ومهار اين انزيم در درمان سيفليس مورد استفاده قرار ميگردد ‪.‬‬
‫مثال ‪ : )2‬فلوئور )‪)F‬و‪(EDTA‬اتيلن دي امين تترا استيك اسيد )با كوفاكتورهايي مثل‬
‫‪Mg2+‬و‪Ca2+‬تركيب وسبب غيرفعال شدن انزيم ميشود به عنوان مثال انزيم انولز (فسفوپيروات‬
‫هيدراناز )كه توسط يون منيزيوم فعال ميشود در حضور فلورايد غيرفعال ميشود ‪.‬‬
‫در حضور مهاركننده رقابتي ‪(Vmax‬حداكثرسرعت واكنش )كاهش ولي ‪ Km‬ثابت است ‪.‬‬
‫در این مدل ‪ ،‬مهار کننده فقط زمانی که آنزیم به سوبسترا چسبیده میتونه به آنزیم متصل بشه‪ .‬و نمیتونه به‬
‫آنزیم تنها وصل بشه(مثال به دلیل شکل فضایی آنزیم )‪ .‬وقتی وصل شد سرعت رو پایين میاره و ‪V max‬‬
‫کاهش میابد‪ .‬البته تمایل آنزیم به ‪S‬فرقی نمیکند ولی چون ما تعادل بين ‪E-S‬و ‪E+S‬داریم( یعنی به‬
‫ترتیب تعادل بين آنزیم و سوبسترای متصل به هم و آنزیم وسوبسترای جدا از هم ) ‪ ،‬مهار کننده می آید به‬
‫کمپلکس ‪E-S‬وصل میشود(و نتیجه ‪E-S-I‬میشود) و در واقع ‪E-S‬را مصرف می کند در نتیجه‬
‫تعادل بين ‪E-S‬و ‪E+S‬به سمت تشکیل ‪E-S‬می رود و در نمودار ‪Km‬را برای ما کم می کند (یعنی‬
‫تمایل اتصال ‪S‬و ‪E‬را زیادتر میکند)‬
‫‪E S I‬‬
‫دراین حالت مقادیر ‪ Km‬و ‪ Vm‬نسبت به قبل کاهش پیدا می کند‪.‬‬
‫اين نوع مهاركننده ها باعث ايجاد پيوندهاي قوي كووالن با انزيم ميگردند ‪ .‬به اين دليل كمپلكس انزيم‬
‫مهاركننده (‪ )EI‬قابل تجزيه نمي باشد‪.‬‬
‫به عبارتی دیگر‪:‬‬
‫این مهار کننده ها به صورت دائمی یک آنزیم را مهار یا غير فعال می کنند مثال زنجيره ی جانبی )‪ )R‬یک‬
‫آمینواسید مهم که برای کاتاليز لزم است رو میکنه! یا به صورت دائمی به اون می چسبه و در نتیجه غير فعال‬
‫میشه برای همیشه!‬
‫مثال‪:‬‬
‫آسپيرين‪،‬پني سيلين‪،‬سيانور‪ ،‬گاز جنگي لويسايت ‪،‬داروهاي آرسنيكي‪ ،‬يون هاي فلزي‬
‫سنگين مثل جيوه و نقره ‪،..‬عوامل اكسيد كننده وغيره از اين دسته هستند‪.‬‬
‫« براي اينگونه مهاركننده ها از رابطه مكائيليس منتون نمي توان استفاده نمود »‬
‫‪ Km‬بدون تغیير می ماند اما ‪ Vm‬در حضور مهارکننده کاهش می یابد‪.‬‬
‫اغلب داروهايي كه داروهايي كه داراي خاصيت ضد آنزيمي هستند‪ ،‬جز اين مهاركننده ها بوده وموجب‬
‫مهارشدن آنزيم ومتوقف شدن واكنشهاي متعاقب آن مي گردند ‪.‬‬
‫مثال‬
‫اكثر باكترهاي داراي سيستم انزيمي لزم براي بيوسنتز اسيد فوليك كه براي سنتز ‪ DNA‬لزم است‪ ،‬از‬
‫اسيد پارا امينو بنزوييك (‪ )PABA‬مي باشد ‪.‬‬
‫سولفاناميدها به علت مشابهت ساختماني با پارا امينو بنزوئيك اسيد باعث بي اثر شدن سيستم‬
‫آنزيمي مذكور وجلوگيري از بيوسنتز اسيد فوليك مي گردند بنابراين سولفاناميدها داراي خاصيت‬
‫ضد ميكروبي (آنتي بيوتيك)مي باشند ‪.‬‬
‫مثال‬
‫اسيد فوليك (‪) CH2-FH‬در حضور آنزيم تيميديالت سنتتاز و ‪ dump‬باعث تشكيل ‪ dtmp‬لزم‬
‫براي بيوسنتز ‪ DNA‬ميشود ‪.‬داروي ‪-5‬فلورواوراسيل مهاركننده رقابتي آنزيم مذكور ميباشد ‪.‬‬
‫منابع ‪:‬‬
‫‪)1‬سایت های اینترنتی ‪:‬‬
‫‪)2‬متفرقه‪:‬‬
‫‪http://esm.persianblog.ir‬‬
‫پورپونت استاد محترم دکتر هوشیار(بخش رابطه ها)‬
‫‪http://www.gologiah.ir‬‬
‫مقالت مختلف و ‪...‬‬
‫سایت بیوشیمی و بیوفيزیک فردوس‬