تفاوت کلیدی بین مهار برگشت‌پذیر و غیرقابل برگشت این است که مهار برگشت‌پذیر نوعی مهار آنزیمی است که در آن جداسازی بازدارنده از مجموعه آنزیم-بازدارنده به دلیل اتصال غیرکووالانسی امکان‌پذیر است. از سوی دیگر، مهار غیرقابل برگشت نوعی مهار آنزیمی است که در آن جداسازی بازدارنده از کمپلکس آنزیم-بازدارنده به دلیل اتصال کووالانسی امکان پذیر نیست.
آنزیم ها پروتئین هایی هستند که به عنوان کاتالیزورهای بیولوژیکی در بدن ما عمل می کنند. سرعت واکنش ها را افزایش می دهند. سوبستراها با مکان های فعال آنزیم ها متصل می شوند و به محصولات تبدیل می شوند.با این حال، آنزیم ها برای سوبستراها خاص هستند. عملکرد آنزیم می تواند توسط مهارکننده های خاصی تنظیم یا مهار شود. دو نوع فرآیند مهار آنزیم وجود دارد. یعنی، آنها بازداری برگشت پذیر و بازداری غیرقابل برگشت هستند. در مهار برگشت پذیر، بازدارنده به صورت غیر کووالانسی به آنزیم متصل می شود در حالی که در مهار برگشت ناپذیر، مهارکننده به صورت کووالانسی یا غیرکووالانسی به آنزیم متصل می شود. این دو فرآیند با یکدیگر متفاوت هستند و این مقاله قصد دارد تفاوت بین مهار برگشت پذیر و غیر قابل برگشت را به تفصیل مورد بحث قرار دهد.
مهار برگشت پذیر چیست؟
در مهار برگشت پذیر، مهارکننده آنزیم را با اتصال غیرکووالانسی با آن، غیرفعال می کند. از این رو، مهار برگشت پذیر یک تعامل قوی بین آنزیم و بازدارنده نیست. بنابراین، با افزایش غلظت سوبسترا، می توان این کار را به راحتی معکوس کرد و امکان فعال سازی مجدد آنزیم به راحتی وجود دارد. علاوه بر این، دو نوع اصلی از فرآیندهای مهار برگشت پذیر وجود دارد. یعنی بازداری رقابتی و بازداری غیررقابتی هستند.
در مهار رقابتی، بازدارنده شبیه سوبسترا است و برای محل فعال آنزیم با سوبسترا رقابت می کند. هنگامی که بازدارنده محل فعال را اشغال می کند، سوبسترا نمی تواند با آنزیم متصل شود و واکنش رخ نمی دهد. با این حال، هنگامی که غلظت سوبسترا بالا باشد، می توان از مهار رقابتی جلوگیری کرد.
شکل 01: مهار برگشت پذیر
از سوی دیگر، در مهار غیر رقابتی، بازدارنده شباهتی به بستر ندارد. از این رو، برای اتصال سایت فعال با بستر رقابت نمی کند. در محل دیگری از آنزیم (محل آلوستریک) متصل می شود و ساختار سه بعدی آنزیم را تغییر می دهد. هنگامی که ساختار سه بعدی آنزیم تغییر می کند، فعالیت آن کاهش می یابد.بنابراین، واکنش با سرعت کمتری رخ می دهد یا رخ نمی دهد.
مهار برگشت ناپذیر چیست؟
مهار غیر قابل برگشت نوع دوم مهار آنزیمی است که در آن بازدارنده توسط یک پیوند کووالانسی قوی با آنزیم متصل شده و فعالیت آنزیم را مهار می کند. از این رو، جدا کردن بازدارنده از آنزیم دشوار است. بنابراین، امکان معکوس کردن واکنش وجود ندارد. مهارکننده های برگشت ناپذیر اغلب حاوی گروه های عملکردی واکنشی هستند. بنابراین، آنها می توانند با زنجیره های اسید آمینه آنزیم متصل شوند و پیوندهای کووالانسی تشکیل دهند.
شکل 02: مهار برگشت ناپذیر
علاوه بر این، مهارکننده های برگشت ناپذیر خاص هستند. از این رو، آنها با همه پروتئین ها متصل نمی شوند. برخی از نمونه‌هایی از مهارکننده‌های برگشت‌ناپذیر پنی سیلین، آسپرین، دی ایزوپروپیل فلوروفسفات و غیره هستند.سه نوع مهار کننده غیر قابل برگشت وجود دارد. یعنی آنها معرف های گروه خاص، آنالوگ های بستر و مهارکننده های خودکشی هستند.
شباهت‌های بین مهار برگشت‌پذیر و غیرقابل برگشت چیست؟
- مهار برگشت پذیر و غیر قابل برگشت دو نوع مسیر مهار آنزیم هستند.
- در هر دو مورد، بازدارنده با آنزیم متصل می شود.
- همچنین، هر دو می توانند فعالیت کاتالیزوری آنزیم را تغییر دهند.
تفاوت بین مهار برگشت‌پذیر و غیرقابل برگشت چیست؟
مهار برگشت پذیر و مهار غیر قابل برگشت دو نوع مسیر مهار آنزیم هستند. تفاوت اصلی بین بازداری برگشت پذیر و برگشت ناپذیر این است که امکان معکوس کردن مهار برگشت پذیر وجود دارد در حالی که امکان معکوس کردن مهار برگشت ناپذیر وجود ندارد. علاوه بر این، در مهار برگشت پذیر، بازدارنده با برهمکنش غیرکووالانسی ضعیف به آنزیم متصل می شود در حالی که در مهار برگشت ناپذیر، بازدارنده با یک پیوند کووالانسی قوی به آنزیم متصل می شود.بنابراین، تفکیک کمپلکس آنزیم - بازدارنده در مهار برگشت‌پذیر سریع است در حالی که تفکیک کمپلکس آنزیم - بازدارنده در مهار غیرقابل برگشت کند و سخت است. بنابراین، این تفاوت دیگری بین مهار برگشت پذیر و غیر قابل برگشت است.
علاوه بر این، در مهار برگشت پذیر، زمانی که بازدارنده حذف می شود، آنزیم دوباره شروع به کار می کند در حالی که در مهار برگشت ناپذیر، آنزیم دوباره شروع به کار نمی کند حتی اگر بازدارنده آنزیم را ترک کند. از این رو، این نیز تفاوتی بین مهار برگشت پذیر و غیر قابل برگشت است. همچنین، دو نوع اصلی مهار برگشت‌پذیر وجود دارد که عبارت‌اند از مهار رقابتی و مهار غیررقابتی، در حالی که سه نوع مهار غیرقابل برگشت وجود دارد که عبارت‌اند از معرف‌های خاص گروه، آنالوگ‌های بستر و مهارکننده‌های خودکشی.
در زیر یک اینفوگرافیک در مورد تفاوت بین بازداری برگشت پذیر و غیرقابل برگشت آمده است.
خلاصه - برگشت‌پذیر در مقابل مهار غیرقابل برگشت
مهار آنزیم می تواند برگشت پذیر یا غیر قابل برگشت باشد. به طور خلاصه تفاوت بین مهار برگشت پذیر و غیر قابل برگشت. در مهار برگشت پذیر، بازدارنده به صورت غیر کووالانسی با آنزیم متصل می شود. از این رو، جداسازی بازدارنده از آنزیم آسان و سریع است. از سوی دیگر، در مهار برگشت ناپذیر، بازدارنده به صورت کووالانسی با آنزیم متصل می شود. بنابراین بازدارنده به شدت به آنزیم متصل می شود و تجزیه کمپلکس آنزیم-بازدارنده کند و سخت است. بنابراین، این تفاوت اصلی بین مهار برگشت پذیر و غیر قابل برگشت است. علاوه بر این، در مهار برگشت پذیر، واکنش می تواند معکوس شود و آنزیم می تواند دوباره فعال شود. اما در مهار برگشت ناپذیر، واکنش را نمی توان معکوس کرد و آنزیم را نمی توان دوباره فعال کرد.
