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通过 增加[[底物]]浓度可以逆转的一种酶抑制类型。一个[[竞争性抑制]]剂通常与正常的底物或[[配体]]竞争同一个[[蛋白质]]的结合部位。这种抑制使得Km增大，而Vmax不变。
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<div style="padding: 0 4%; line-height: 1.8; color: #1e293b; font-family: 'Helvetica Neue', Helvetica, 'PingFang SC', Arial, sans-serif; background-color: #ffffff; max-width: 1200px; margin: auto;">
  
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若在反应体中存在与底物类似的物质，该物质也能在酶的活性部位上结合，从而阻碍酶与底物的结合，使酶[[催化]]底物反应速率下降。
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    <div style="margin-bottom: 30px; border-bottom: 1.2px solid #e2e8f0; padding-bottom: 25px;">
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        <p style="font-size: 1.1em; margin: 10px 0; color: #334155; text-align: justify;">
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            <strong>竞争性抑制</strong>（Competitive Inhibition）是[[酶抑制]]作用中最常见、机制最明确的一种类型。在这种模式下，[[抑制剂]]（Inhibitor, I）与[[底物]]（Substrate, S）在化学结构上通常具有相似性，因此它们会争夺[[酶]]（Enzyme, E）上的同一个<strong>[[活性位点]]</strong>（Active Site）。这种结合是<strong>互斥</strong>的：酶可以结合底物形成 ES 复合物，也可以结合抑制剂形成 EI 复合物，但不能同时结合两者（即不存在 ESI 复合物）。竞争性抑制的关键特征是可以通过<strong>增加底物浓度</strong>来逆转抑制效果。
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        </p>
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    </div>
  
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特点：[[抑制剂]]与底物竞争酶的活性部位，当抑制剂与酶的活性部位结合后，底物就不能再与酶结合，同样反之。
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    <div class="medical-infobox mw-collapsible mw-collapsed" style="width: 100%; max-width: 320px; margin: 0 auto 35px auto; border: 1.2px solid #bae6fd; border-radius: 12px; background-color: #ffffff; box-shadow: 0 8px 20px rgba(0,0,0,0.05); overflow: hidden;">
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        <div style="padding: 15px; color: #1e40af; background: linear-gradient(135deg, #e0f2fe 0%, #bae6fd 100%); text-align: center; cursor: pointer;">
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            <div style="font-size: 1.2em; font-weight: bold; letter-spacing: 1.2px;">竞争性抑制</div>
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            <div style="font-size: 0.7em; opacity: 0.85; margin-top: 4px; white-space: nowrap;">Enzyme Kinetics Model (点击展开)</div>
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        </div>
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        <div class="mw-collapsible-content">
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            <div style="padding: 25px; text-align: center; background-color: #f8fafc;">
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                [Image:Competitive_inhibition_mechanism_active_site]
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                <div style="font-size: 0.8em; color: #64748b; margin-top: 12px; font-weight: 600;">机制：互斥结合 (Mutually Exclusive)</div>
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            </div>
  
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竞争性抑制的机理
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            <table style="width: 100%; border-spacing: 0; border-collapse: collapse; font-size: 0.85em;">
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                <tr>
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                    <th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">动力学特征</th>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; width: 40%;"><i>V</i><sub>max</sub></th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #16a34a;"><strong>不变</strong> (Unchanged)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;"><i>K</i><sub>m</sub> (表观)</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #b91c1c;"><strong>增大</strong> (Increased)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">[[双倒数图]]</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">相交于 Y 轴</td>
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                </tr>
  
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1 抑制剂与底物在结构上有类似之处
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                <tr>
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                    <th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">机制属性</th>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">结合位点</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[活性位点]] (正构)</td>
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                </tr>
 +
                <tr>
 +
                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">结合对象</th>
 +
                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">游离酶 (Free Enzyme)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">逆转方式</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #16a34a;">增加底物浓度 [S]</td>
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                </tr>
  
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2 可能结合在底物所结合的[[位点]]（如结合基团）上，从而阻断了底物和酶的结合
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                <tr>
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                    <th colspan="2" style="padding: 8px 12px; background-color: #e0f2fe; color: #1e40af; text-align: left; font-size: 0.9em; border-top: 1px solid #bae6fd;">经典药物</th>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">降脂药</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[他汀类]] (竞争 HMG-CoA)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 1px solid #e2e8f0;">抗癌药</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; color: #0f172a;">[[甲氨蝶呤]] (竞争叶酸)</td>
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                </tr>
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                <tr>
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                    <th style="text-align: left; padding: 6px 12px; background-color: #f8fafc; color: #475569;">解毒药</th>
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                    <td style="padding: 6px 12px; color: #0f172a;">[[乙醇]] (竞争甲醇代谢)</td>
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                </tr>
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            </table>
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        </div>
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    </div>
  
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3 降低酶和底物的亲和力。
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    <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">分子机制：鹊巢鸠占</h2>
 +
   
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    <p style="margin: 15px 0; text-align: justify;">
 +
        竞争性抑制剂通常是底物的<strong>结构类似物</strong>（Structural Analog）。它们利用<strong>[[分子拟态]]</strong>（Molecular Mimicry）欺骗酶的活性位点：
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    </p>
  
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[[分类:生物化学]][[分类:酶学]]
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    <ul style="padding-left: 25px; color: #334155;">
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>占位效应：</strong> 抑制剂与酶的[[活性位点]]结合，物理占据了底物本应结合的空间。由于位点被封锁，底物无法进入，酶无法催化反应。</li>
 +
        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>动态平衡：</strong> 抑制剂与酶的结合通常是可逆的（通过[[氢键]]、[[范德华力]]等非共价键）。酶处于“结合底物”与“结合抑制剂”的动态竞争中，胜负取决于两者的<strong>浓度</strong>和<strong>亲和力</strong>。</li>
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    </ul>
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    <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">动力学特征：Km 变大，Vmax 不变</h2>
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 +
    <div style="background-color: #f0f9ff; border-left: 5px solid #1e40af; padding: 15px 20px; margin: 20px 0; border-radius: 4px;">
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        <h3 style="margin-top: 0; color: #1e40af; font-size: 1.1em;">为什么 <i>V</i><sub>max</sub> 不变？</h3>
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        <p style="margin-bottom: 0; text-align: justify; font-size: 0.95em; color: #334155;">
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            当[[底物浓度]] [S] 增加到无穷大时，底物分子在数量上占据绝对优势，能够将所有的抑制剂从活性位点上“挤走”。此时，所有的酶分子都与底物结合（ES 复合物），因此反应速率依然可以达到最大值 <strong><i>V</i><sub>max</sub></strong>。
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        </p>
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    </div>
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    [Image:Lineweaver_Burk_plot_competitive_inhibition]
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    <ul style="padding-left: 25px; color: #334155;">
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>表观 <i>K</i><sub>m</sub> (<i>K</i><sub>m</sub><sup>app</sup>) 增大：</strong>
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            <br>由于抑制剂的存在，酶对底物的“表观亲和力”下降（需要更多的底物才能达到 1/2 <i>V</i><sub>max</sub>）。其数学关系为：
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            <br><span style="background-color: #fef08a; padding: 2px 5px; border-radius: 3px; font-weight: bold; color: #854d0e;"><i>K</i><sub>m</sub><sup>app</sup> = <i>K</i><sub>m</sub> (1 + [I] / <i>K</i><sub>i</sub>)</span>
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            <br>其中 [I] 是抑制剂浓度，<i>K</i><sub>i</sub> 是[[抑制常数]]（数值越小，抑制越强）。</li>
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        <li style="margin-bottom: 12px;"><strong>双倒数图 (Lineweaver-Burk Plot)：</strong>
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            <br>不同浓度的抑制剂曲线会<strong>相交于 Y 轴</strong>（1/<i>V</i><sub>max</sub> 点），但 X 轴截距（-1/<i>K</i><sub>m</sub>）会向原点移动（绝对值变小）。</li>
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    </ul>
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    <h2 style="background: #f1f5f9; color: #0f172a; padding: 10px 18px; border-radius: 0 6px 6px 0; font-size: 1.25em; margin-top: 40px; border-left: 6px solid #0f172a; font-weight: bold;">临床药理学经典案例</h2>
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    <div style="overflow-x: auto; margin: 30px auto; max-width: 95%;">
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        <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1.2px solid #cbd5e1; font-size: 0.9em; text-align: left;">
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            <tr style="background-color: #f8fafc; border-bottom: 2px solid #0f172a;">
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                <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #0f172a; width: 20%;">药物类别</th>
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                <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #475569; width: 25%;">抑制靶点 (酶)</th>
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                <th style="padding: 12px; border: 1px solid #cbd5e1; color: #1e40af;">竞争底物 & 机制</th>
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            </tr>
 +
            <tr>
 +
                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">[[他汀类]] (Statins)</td>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">HMG-CoA 还原酶</td>
 +
                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">竞争 <strong>HMG-CoA</strong>。阻断甲羟戊酸途径，降低[[胆固醇]]合成。</td>
 +
            </tr>
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            <tr>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">[[甲氨蝶呤]] (MTX)</td>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">二氢叶酸还原酶 (DHFR)</td>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">竞争 <strong>二氢叶酸</strong>。结构极为相似，阻断 DNA 合成所需的[[四氢叶酸]]生成。</td>
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            </tr>
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            <tr>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">[[磺胺类]]抗生素</td>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">二氢叶酸合成酶</td>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">竞争 <strong>PABA</strong> (对氨基苯甲酸)。细菌无法合成[[叶酸]]而死亡。</td>
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            </tr>
 +
            <tr>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1; font-weight: 600;">[[卡托普利]] (ACEi)</td>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">血管紧张素转化酶 (ACE)</td>
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                <td style="padding: 10px; border: 1px solid #cbd5e1;">竞争 <strong>血管紧张素 I</strong>。降低血压。</td>
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            </tr>
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        </table>
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    </div>
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 +
    <div style="font-size: 0.92em; line-height: 1.6; color: #1e293b; margin-top: 50px; border-top: 2px solid #0f172a; padding: 15px 25px; background-color: #f8fafc; border-radius: 0 0 10px 10px;">
 +
        <span style="color: #0f172a; font-weight: bold; font-size: 1.05em; display: inline-block; margin-bottom: 15px;">学术参考文献 [Academic Review]</span>
 +
       
 +
        <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
 +
            [1] <strong>Copeland RA. (2000).</strong> <em>Enzymes: A Practical Introduction to Structure, Mechanism, and Data Analysis.</em> <strong>[[Wiley-VCH]]</strong>. <br>
 +
            <span style="color: #475569;">[点评]：酶动力学领域的经典教科书，系统阐述了竞争性抑制的数学模型和实验测定方法。</span>
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        </p>
 +
 
 +
        <p style="margin: 12px 0; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; padding-bottom: 10px;">
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            [2] <strong>Cheng Y, Prusoff WH. (1973).</strong> <em>Relationship between the inhibition constant (KI) and the concentration of inhibitor which causes 50 per cent inhibition (I50) of an enzymatic reaction.</em> <strong>[[Biochemical Pharmacology]]</strong>. <br>
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            <span style="color: #475569;">[点评]：提出了著名的 <strong>Cheng-Prusoff 方程</strong>，建立了 [[IC50]] 与 <i>K</i><sub>i</sub> 在竞争性抑制中的换算关系。</span>
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        </p>
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    </div>
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    <div style="margin: 40px 0; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 8px; overflow: hidden; font-family: 'Helvetica Neue', Arial, sans-serif; font-size: 0.9em;">
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        <div style="background-color: #eff6ff; color: #1e40af; padding: 8px 15px; font-weight: bold; text-align: center; border-bottom: 1px solid #dbeafe;">
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            竞争性抑制 · 知识图谱
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        </div>
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        <table style="width: 100%; border-collapse: collapse; background-color: #ffffff;">
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            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">核心参数</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[Km]] (变大) • [[Vmax]] (不变) • [[Ki]] (抑制常数)</td>
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            </tr>
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            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">对比概念</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[非竞争性抑制]] (Vmax变小) • [[反竞争性抑制]] • [[混合型抑制]]</td>
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            </tr>
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            <tr style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;">
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                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">药理应用</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[正构抑制]] • [[他汀类]] • [[解毒剂]]</td>
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            </tr>
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            <tr>
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                <td style="width: 85px; background-color: #f8fafc; color: #334155; font-weight: 600; padding: 10px 12px; text-align: right; vertical-align: middle;">相关图形</td>
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                <td style="padding: 10px 15px; color: #334155;">[[双倒数图]] (Lineweaver-Burk) • [[米氏方程]]</td>
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            </tr>
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        </table>
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    </div>
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</div>

2026年1月29日 (四) 03:31的最新版本

竞争性抑制（Competitive Inhibition）是酶抑制作用中最常见、机制最明确的一种类型。在这种模式下，抑制剂（Inhibitor, I）与底物（Substrate, S）在化学结构上通常具有相似性，因此它们会争夺酶（Enzyme, E）上的同一个活性位点（Active Site）。这种结合是互斥的：酶可以结合底物形成 ES 复合物，也可以结合抑制剂形成 EI 复合物，但不能同时结合两者（即不存在 ESI 复合物）。竞争性抑制的关键特征是可以通过增加底物浓度来逆转抑制效果。

竞争性抑制
Enzyme Kinetics Model (点击展开)
               [Image:Competitive_inhibition_mechanism_active_site]
机制：互斥结合 (Mutually Exclusive)
动力学特征
Vmax 不变 (Unchanged)
Km (表观) 增大 (Increased)
双倒数图 相交于 Y 轴
机制属性
结合位点 活性位点 (正构)
结合对象 游离酶 (Free Enzyme)
逆转方式 增加底物浓度 [S]
经典药物
降脂药 他汀类 (竞争 HMG-CoA)
抗癌药 甲氨蝶呤 (竞争叶酸)
解毒药 乙醇 (竞争甲醇代谢)

分子机制：鹊巢鸠占

竞争性抑制剂通常是底物的结构类似物（Structural Analog）。它们利用分子拟态（Molecular Mimicry）欺骗酶的活性位点：

  • 占位效应： 抑制剂与酶的活性位点结合，物理占据了底物本应结合的空间。由于位点被封锁，底物无法进入，酶无法催化反应。
  • 动态平衡： 抑制剂与酶的结合通常是可逆的（通过氢键、范德华力等非共价键）。酶处于“结合底物”与“结合抑制剂”的动态竞争中，胜负取决于两者的浓度和亲和力。

动力学特征：Km 变大，Vmax 不变

为什么 Vmax 不变？

当底物浓度 [S] 增加到无穷大时，底物分子在数量上占据绝对优势，能够将所有的抑制剂从活性位点上“挤走”。此时，所有的酶分子都与底物结合（ES 复合物），因此反应速率依然可以达到最大值 Vmax。 

   [Image:Lineweaver_Burk_plot_competitive_inhibition]
  • 表观 Km (Kmapp) 增大：
    由于抑制剂的存在，酶对底物的“表观亲和力”下降（需要更多的底物才能达到 1/2 Vmax）。其数学关系为：
    Kmapp = Km (1 + [I] / Ki)
    其中 [I] 是抑制剂浓度，Ki 是抑制常数（数值越小，抑制越强）。
  • 双倒数图 (Lineweaver-Burk Plot)：
    不同浓度的抑制剂曲线会相交于 Y 轴（1/Vmax 点），但 X 轴截距（-1/Km）会向原点移动（绝对值变小）。

临床药理学经典案例

药物类别 抑制靶点 (酶) 竞争底物 & 机制
他汀类 (Statins) HMG-CoA 还原酶 竞争 HMG-CoA。阻断甲羟戊酸途径，降低胆固醇合成。
甲氨蝶呤 (MTX) 二氢叶酸还原酶 (DHFR) 竞争 二氢叶酸。结构极为相似，阻断 DNA 合成所需的四氢叶酸生成。
磺胺类抗生素 二氢叶酸合成酶 竞争 PABA (对氨基苯甲酸)。细菌无法合成叶酸而死亡。
卡托普利 (ACEi) 血管紧张素转化酶 (ACE) 竞争 血管紧张素 I。降低血压。 
       学术参考文献 [Academic Review]

[1] Copeland RA. (2000). Enzymes: A Practical Introduction to Structure, Mechanism, and Data Analysis. Wiley-VCH.
[点评]：酶动力学领域的经典教科书，系统阐述了竞争性抑制的数学模型和实验测定方法。

[2] Cheng Y, Prusoff WH. (1973). Relationship between the inhibition constant (KI) and the concentration of inhibitor which causes 50 per cent inhibition (I50) of an enzymatic reaction. Biochemical Pharmacology.
[点评]：提出了著名的 Cheng-Prusoff 方程，建立了 IC50 与 Ki 在竞争性抑制中的换算关系。 

           竞争性抑制 · 知识图谱
核心参数 Km (变大) • Vmax (不变) • Ki (抑制常数)
对比概念 非竞争性抑制 (Vmax变小) • 反竞争性抑制 • 混合型抑制
药理应用 正构抑制 • 他汀类 • 解毒剂
相关图形 双倒数图 (Lineweaver-Burk) • 米氏方程
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