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药理学基础学习精要
1.5.3.4.5 (五)抑制剂的影响
(五)抑制剂的影响

凡是能抑制酶活性但并不使酶变性的物质称为酶的抑制剂(I)。抑制剂作用可分为可逆性抑制与不可逆性抑制。

1.可逆性抑制 这种抑制是抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活性的降低或失活,除去抑制剂后,酶的活性又可恢复。包括竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用两类。

(1)竞争性抑制作用 当抑制剂的化学结构与底物相似时,二者可相互竞争与酶活性中心的结合,但酶的活性中心不能同时既与抑制剂又与底物结合。当抑制剂与酶形成复合物(EI复合物)后,就减少了底物与酶的复合物(中间产物)浓度,反应速度因此下降。但若增加底物的浓度则可抵消或解除抑制剂的抑制作用。抑制作用的大小既取决于抑制剂浓度与底物浓度之比,也受二者与酶活性中心亲和力的影响。

(2)非竞争性抑制作用 非竞争性抑制剂与底物结构上并无相似之处,它可以结合到游离酶上,也可结合到酶与底物的复合物上,但都结合在活性中心之外的部分。抑制剂与酶结合后,也不妨碍再与底物结合。但所形成的酶、底物、抑制剂三元复合物(ESI复合物)不能进一步分解,酶分子不能再次发挥作用,从而使反应速度下降。其抑制作用的程度取决于抑制剂本身的浓度,其抑制作用也不能用增加底物浓度的方法消除,故称非竞争性抑制作用。

2.不可逆抑制

抑制剂与酶以共价键紧密结合,从而破坏了酶的催化功能或与底物的结合,使酶失去活性。这种抑制为不可逆的,即使抑制剂浓度很低,但只要比酶过量,即可达到完全抑制。这种抑制不能用透析等物理方法解除,只能采用相应解毒剂,通过化学反应与抑制剂结合,将抑制剂从复合物中取代出来,才可使酶恢复原有的结构。

(1)非专一性不可逆抑制 抑制剂与酶分子中的一类或几类必需基团进行共价结合,使酶失去活性。如重金属Hg2+、Ag、Pb2+、As2+等化合物,能与酶的巯基进行不可逆共价结合,许多以巯基作为必需基团的酶会因此受到抑制。

(2)专一性不可逆抑制 抑制剂专一作用于某酶的活性中心或必需基团,进行共价结合从而抑制酶的活性。常见的有机磷农药有二异丙基氟磷酸(DFP)、敌百虫、杀螟松等,主要对胆碱酯酶有强烈抑制作用。当胆碱酯酶活性中心的丝氨酸残基被其磷酰化后,酶的活性即被抑制。此时胆碱能神经末梢分泌的乙酰胆碱不能及时分解,过多的乙酰胆碱会导致一系列胆碱能神经过度兴奋的症状。解磷定(2-PAM-I)和氯磷定(2-PAM-Cl)等药物分子中含有肟基(-CH=NOH),可与有机磷杀虫剂结合,使酶和有机磷杀虫剂分离而复活。