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竞争性抑制

性质相似的离子在进入植物细胞时所发生的离子间的颉颃作用。如K+与Rb+、Ca2+与Sr2+、SO4 2-与SeO4 2-,PO4 3-与AsO4 3-等。按载体学说解释,这是性质相似的离子彼此竞争同一载体的结合位置所致。当一种离子对另一种离子产生竞争性抑制时,另一种离子与载体的亲和力变小,但载体运载离子进入细胞的最大速率不变。

性质相似的离子在进入植物细胞时所发生的离子间的颉颃作用。如K与Rb、Ca2+与Sr2+、SO4 2-与SeO4 2-,PO4 3-与AsO4 3-等。按载体学说解释,这是性质相似的离子彼此竞争同一载体的结合位置所致。当一种离子对另一种离子产生竞争性抑制时,另一种离子与载体的亲和力变小,但载体运载离子进入细胞的最大速率不变。

离子间的竞争性抑制的特征,可用米氏(Michaelis-Menten)酶促反应动力学方程的双倒数式,林氏(Lineweaver-Burk)直线方程作图加以判别,将指数式化为倒数,即得直线式,式中,v为离子吸收速率;V为离子最大吸收速率;S为外部溶液中的离子浓度;Km为米氏常数。表达离子与载体亲和力的关系,按酶促反应动力学方程定义,Km值越大,亲和力越小,反之则大。用1/[S]对1/v作图,可得一直线,纵轴截距为1/V,斜率为Km/V,其外延线与横轴的交点为|1/Km|,由此可获得V和Km值。加入另一离子后,观测原有离子的V和Km值,即可判别离子间是否存在竞争性抑制。

爱普斯坦和C.E.哈根(Hagen)把大麦根吸收Rb速率的倒数1/v,和Rb浓度的倒数1/[S]作图,得到直线(1),其外延线与横轴的交点为|1/K m|。当Rb溶液中加入K后,再测Rb的1/v和1/[S],得直线(2)和(3),各自外延线与横轴的交点为|1/Km′|和|1/K m″|(图)。结果表明,当加入K后,Rb的K m由小变大,Vmax值几乎不变,说明Rb与K之间存在竞争性抑制。

三种浓度的K对Rb吸收效应的林氏(Lineweaver-Burk)图式

用上述方法研究阴离子的吸收过程,也发现Cl-和Br-之间存在竞争性抑制。