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學習重點 反競爭性抑制（uncompetitive inhibition）只與酵素－受質複合物 ES 結合，形成 ESI，不與游離酵素 E 結合，因此不形成 EI。 反競爭性抑制使表觀 Km 與表觀 Vmax 以相同比例下降，所以 Km/Vmax 維持不變。 Lineweaver-Burk 雙倒數圖的特徵為斜率不變、Y 軸截距上升、X 軸截距向左移；不同抑制劑濃度的直線彼此平行。 中文譯名可能混用，應優先辨認英文：competitive、noncompetitive、uncompetitive 分別代表不同的抑制機制。 核心觀念 一、先辨認英文名稱與結合對象 本單元的反競爭性抑制是指 uncompetitive inhibition，也可能譯為不競爭型抑制，部分試題甚至使用「非競爭性」一詞。因此，不能只憑中文名稱作答；若題目附有英文，應以英文所代表的機制為準。 以 E 表示酵素、S 表示受質、I 表示抑制劑。典型反競爭性抑制必須先由酵素與受質形成 ES，抑制劑才能結合： E + S ⇌ ES → E + 產物ES + I ⇌ ESI 此模型中的 ESI 不產生產物，因此可參與正常催化的酵素比例減少。反應中會出現 ES 與 ESI，但因抑制劑不能直接結合游離酵素，所以不會形成 EI 複合物。 競爭性抑制則是抑制劑與游離酵素結合形成 EI，受質與抑制劑的結合互相排斥。兩者最重要的差別，就是抑制劑能否結合游離酵素，以及是否必須先形成 ES。 二、Km 與 Vmax 為何一起下降 Vmax 是受質達飽和時的最大反應速率；Km 是反應速率達該條件下最大速率一半時的受質濃度。加入反競爭性抑制劑後，ES 被轉為無法正常產生產物的 ESI，使表觀 Vmax 下降；同時，表觀 Km 也下降。 若以 Ki′ 表示抑制劑與 ES 結合的解離常數，定義 α′＝1＋[I]/Ki′，則： 表觀 Vmax＝Vmax/α′。 表觀 Km＝Km/α′。 抑制劑濃度越高，α′ 越大，兩個表觀參數便以相同比例下降。因此，「Km 與 Vmax 同方向下降」是重要的作答線索，而兩者比值不變，才是推導平行線的關鍵。 Km 下降可描述為表觀親和力增加，但不能因此認為催化效率變好，或游離酵素本身對受質的結合能力一定增強；此處的變化來自 ES 被抑制劑結合後的整體動力學結果。 提高受質濃度不能克服反競爭性抑制；即使受質達飽和，反應仍受較低的表觀 Vmax 限制。 三、Lineweaver-Burk 雙倒數圖的判讀 雙倒數圖以 1/[S] 為橫軸、1/v 為縱軸。未受抑制時的方程式為： 1/v＝（Km/Vmax）×（1/[S]）＋1/Vmax 斜率＝Km/Vmax。 Y 軸截距＝1/Vmax。 X 軸截距＝－1/Km。 反競爭性抑制使 Km 與 Vmax 同除以 α′，所以兩者比值不變。受抑制後的方程式為： 1/v＝（Km/Vmax）×（1/[S]）＋α′/Vmax 因此，抑制劑增加時，斜率不變，Y 軸截距上升。X 軸截距則變成 －α′/Km，數值更負，故向左移動、遠離原點。 不同抑制劑濃度所形成的直線，具有相同斜率與不同截距，因此彼此平行，沒有共同交點。看到雙倒數圖為平行直線，應辨認為 uncompetitive inhibition。 四、各類抑制的參數與圖形比較 下表中的 Km 與 Vmax 變化，均指加入抑制劑後的表觀參數；noncompetitive 則以典型的純非競爭性抑制討論。 抑制類型 抑制劑結合對象 Km Vmax 雙倒數圖特徵 競爭性competitive 游離 E，形成 EI 上升 不變 斜率增加，Y 軸截距不變；各線交於 Y 軸，X 軸截距向右移 純非競爭性noncompetitive E 與 ES，且對兩者親和力相同 不變 下降 斜率與 Y 軸截距增加；X 軸截距不變，各線交於 X 軸 反競爭性uncompetitive 僅 ES，形成 ESI 下降 下降 斜率不變，Y 軸截距增加，X 軸截距向左移；各線平行 混合性mixed E 與 ES，但對兩者親和力不同 可上升或下降 下降 斜率與 Y 軸截距增加；延長線交於 Y 軸左側，交點可在 X 軸上方或下方 在典型分類題中，「Km、Vmax 一起下降」通常指向反競爭性抑制；更精確的特徵是兩者同比例下降，而且雙倒數圖平行。混合性抑制若較偏好結合 ES，也可能使 Km 與 Vmax 都下降，但兩者下降比例不同，不能因此判為反競爭性。 常考陷阱 「uncompetitive 會形成 EI」：錯。它只結合 ES，因此有 ES、ESI，沒有 EI。 「Km 上升、Vmax 不變」：這是競爭性抑制的典型組合；反競爭性是兩者都下降。 「Km 不變、Vmax 下降」：這是純非競爭性抑制，應辨認英文 noncompetitive。 「Km 與 Vmax 都下降，所以斜率也下降」：錯。斜率是 Km/Vmax，兩者同比例下降，比值仍不變。 「反競爭性的斜率與 Y 軸截距都增加」：錯。增加的是 Y 軸截距，斜率保持不變。 「反競爭性的 X 軸截距靠近原點」：錯。Km 下降使－1/Km 更負，截距向左移、遠離原點。 「各線相交於 Y 軸」：代表 Vmax 不變，典型為競爭性抑制；反競爭性的各線平行。 「各線交於 X 軸，或交點在第二象限」：都不是典型反競爭性的圖形。純非競爭性交於 X 軸；一般混合性可在 Y 軸左側相交。 「增加受質就能解除抑制」：適用於典型競爭性抑制，不能用來描述反競爭性抑制。 記憶口訣 反競爭：先有 ES，才有 ESI，沒有 EI；Km、Vmax 同比降，斜率不變線平行。 雙倒數：競爭交 Y，純非競爭交 X，反競爭走平行；反競爭截距上升、左移。