通常,酶对激活剂有一定的选择性,且有一定的浓度要求,一种酶的激活剂对另一种酶 来说可能是抑制剂,当激活剂的浓度超过一定的范围时,它就成为抑制剂 六.抑制剂对反应速度的影响 凡能使酶的活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂( inhibitor)。使酶变 性失活(称为酶的钝化)的因素如强酸、强碱等,不属于抑制剂。通常抑制作用分为可逆性抑 制和不可逆性抑制两类。 (一)不可逆性抑制作用( irreversible inhibition) 不可逆性抑制作用的抑制剂,通常以共价键方式与酶的必需基团进行不可逆结合而使酶 丧失活性,按其作用特点,又有专一性及非专一性之分。 1.非专一性不可逆抑制 抑制剂与酶分子中一类或几类基团作用,不论是必需基团与否,皆可共价结合,由于其 中必需基团也被抑制剂结合,从而导致酶的抑制失活。某些重金属(Pb"、Cu、Hg")及对氯 汞苯甲酸等,能与酶分子的巯基进行不可逆适合,许多以巯基作为必需基团的酶(通称巯基 酶),会因此而遭受抑制,属于此种类型。用二巯基丙醇( british anti lewisite,BAL)或 二巯基丁二酸钠等含巯基的化合物可使酶复活。 +Pb“(1g“*或u”)—酶(P出g或C)+2 cooNa OlONa 形删一服6n CooNa COONa 二巯基丁二酸钠 2.专一性不可逆抑制 此属抑制剂专一地作用于酶的活性中心或其必需基团,进行共价结合,从而抑制酶的活 性。有机磷杀虫剂能专一作用于胆碱酯酶活性中心的丝氨酸残基,使其磷酰化而不可逆抑制 酶的活性。当胆碱酯酶被有机磷杀虫剂抑制后,乙酰胆碱不能及时分解成乙酸和胆碱,引起 乙酰胆碱的积累,使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经系统处于过度兴奋状态,引起神经中 毒症状。解磷定等药物可与有机磷杀虫剂结合,使酶和有机磷杀虫剂分离而复活
通常，酶对激活剂有一定的选择性，且有一定的浓度要求，一种酶的激活剂对另一种酶 来说可能是抑制剂，当激活剂的浓度超过一定的范围时，它就成为抑制剂。 六.抑制剂对反应速度的影响 凡能使酶的活性下降而不引起酶蛋白变性的物质称为酶的抑制剂(inhibitor)。使酶变 性失活(称为酶的钝化)的因素如强酸、强碱等，不属于抑制剂。通常抑制作用分为可逆性抑 制和不可逆性抑制两类。 （一）不可逆性抑制作用(irreversible inhibition) 不可逆性抑制作用的抑制剂，通常以共价键方式与酶的必需基团进行不可逆结合而使酶 丧失活性，按其作用特点，又有专一性及非专一性之分。 1.非专一性不可逆抑制 抑制剂与酶分子中一类或几类基团作用，不论是必需基团与否，皆可共价结合，由于其 中必需基团也被抑制剂结合，从而导致酶的抑制失活。某些重金属(Pb++、Cu++、Hg++)及对氯 汞苯甲酸等，能与酶分子的巯基进行不可逆适合，许多以巯基作为必需基团的酶(通称巯基 酶)，会因此而遭受抑制，属于此种类型。用二巯基丙醇(british anti lewisite,BAL)或 二巯基丁二酸钠等含巯基的化合物可使酶复活。 2.专一性不可逆抑制 此属抑制剂专一地作用于酶的活性中心或其必需基团，进行共价结合，从而抑制酶的活 性。有机磷杀虫剂能专一作用于胆碱酯酶活性中心的丝氨酸残基，使其磷酰化而不可逆抑制 酶的活性。当胆碱酯酶被有机磷杀虫剂抑制后，乙酰胆碱不能及时分解成乙酸和胆碱，引起 乙酰胆碱的积累，使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经系统处于过度兴奋状态，引起神经中 毒症状。解磷定等药物可与有机磷杀虫剂结合，使酶和有机磷杀虫剂分离而复活
R O R,O HO-E RO X RO OE 有机磷杀虫剂碱酚降 磷酰化酶 R CHINOH CH, 瞬酰化酵 解研定AM) 酰化PAM (二)可逆性抑制( reversible inhibition) 抑制剂与酶以非共价键结合,在用透析等物理方法除去抑制剂后,酶的活性能恢复,即 抑制剂与酶的结合是可逆的。这类抑制剂大致可分为以下二类。 1.竞争性抑制( competitive inhibition) (1)含义和反应式 抑制剂I和底物S对游离酶E的结合有竞争作用,互相排斥,已结合底物的ES复合体, 不能再结合I。同样已结合抑制剂的EI复合体,不能再结合S。 E+s= ES E+P EI (a)Competitive inhibition (2)特点
(二)可逆性抑制(reversible inhibition) 抑制剂与酶以非共价键结合，在用透析等物理方法除去抑制剂后，酶的活性能恢复，即 抑制剂与酶的结合是可逆的。这类抑制剂大致可分为以下二类。 1.竞争性抑制(competitive inhibition) (1)含义和反应式 抑制剂 I 和底物 S 对游离酶 E 的结合有竞争作用，互相排斥，已结合底物的 ES 复合体， 不能再结合 I。同样已结合抑制剂的 EI 复合体，不能再结合 S。 （2）特点：
A.抑制剂I在化学结构上与底物S个相似,能与底物S竞争酶E分子活性中心的结合 基团,因此,抑制作用大小取决于抑制剂与底物的浓度比,加大底物浓度,可使抑制作用减 弱甚至消除 例如,丙二酸、苹果酸及草酰乙酸皆和琥珀酸的结构相似,是琥珀酸脱氢酶的竞争性 抑制剂。 Coo COO- COo CH2 CH CH CHz 珀酸脱氢 HC CH2 CHOH C CO0- CoO COO C 琥珀酸 延胡索酸丙二酸草酰乙酸苹果酸 竞争性抑制剂 B.竞争性抑制剂双倒数曲线,如下图所示: 无抑制剂 ymax k S」 竞争性抑制 有竞争性抑制剂存在的曲线与无抑制剂的曲线相交于纵坐标I/Vmax处,但横坐标的截 距,因竞争性抑制存在变小,说明该抑制作用,并不影响酶促反应的最大速度Vmax,而使 Km值变大 很多药物都是酶的竞争性抑制剂。例如磺胺药与对氨基苯甲酸具有类似的结构,而对 氨基苯甲酸、二氢喋呤及谷氨酸是某些细菌合成二氢叶酸的原料,后者能转变为四氢叶酸, 它是细菌合成核酸不可缺少的辅酶。由于磺胺药是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂,进而减 少细菌体内四氢叶酸的合成,使核酸合成障碍,导致细菌死亡。抗菌增效剂-甲氧苄氨嘧啶 (TMP)能特异地抑制细菌的二氢叶酸还原为四氢叶酸,故能增强磺胺药的作用
A.抑制剂 I 在化学结构上与底物 S 个相似，能与底物 S 竞争酶 E 分子活性中心的结合 基团，因此，抑制作用大小取决于抑制剂与底物的浓度比，加大底物浓度，可使抑制作用减 弱甚至消除。 例如，丙二酸、苹果酸及草酰乙酸皆和琥珀酸的结构相似，是琥珀酸脱氢酶的竞争性 抑制剂。 B.竞争性抑制剂双倒数曲线，如下图所示： 竞争性抑制 有竞争性抑制剂存在的曲线与无抑制剂的曲线相交于纵坐标 I/Vmax 处，但横坐标的截 距，因竞争性抑制存在变小，说明该抑制作用，并不影响酶促反应的最大速度 Vmax，而使 Km 值变大。 很多药物都是酶的竞争性抑制剂。例如磺胺药与对氨基苯甲酸具有类似的结构，而对 氨基苯甲酸、二氢喋呤及谷氨酸是某些细菌合成二氢叶酸的原料，后者能转变为四氢叶酸， 它是细菌合成核酸不可缺少的辅酶。由于磺胺药是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，进而减 少细菌体内四氢叶酸的合成，使核酸合成障碍，导致细菌死亡。抗菌增效剂-甲氧苄氨嘧啶 (TMP)能特异地抑制细菌的二氢叶酸还原为四氢叶酸，故能增强磺胺药的作用
NH. NH2 SO, NHR 对氨基苯甲酸 碱胺药 二氢噪呤三叶合二氢叶酸三运属四氢叶酸 谷氨酸 磺胺药物的抑菌作用 2非竞争性抑制(non- competitive inhibition) (1)含义和反应式 抑制剂I和底物S与酶E的结合完全互不相关,既不排斥,也不促进结合,抑制剂I 可以和酶E结合生成EI,也可以和ES复合物结合生成ESI。底物S和酶E结合成ES后,仍 可与I结合生成ESI,但一旦形成ESI复合物,再不能释放形成产物P。 ③ 王+5BKE+P 十 K+ IK ki (Ki抑制常数) El+S: ESI (2)特点: A.I和S在结构上一般无相似之处,I常与酶分子上结合基团以外的化学基团结合,这 种结合并不影响底物和酶的结合,增加底物浓度并不能减少Ⅰ对酶的抑制程度。 B.非竞争性抑制剂的双倒数曲线:有非竞争性抑制剂存在的曲线与无抑制剂的曲线 相交于横坐标-1/Km处,但纵坐标的截距,因竞争性抑制存在变大,说明该抑制作用, 并不影响酶促反应的Km值,而使Vmax值变小,如下图所示:
磺胺药物的抑菌作用 2.非竞争性抑制(non-competitive inhibition) (1)含义和反应式 抑制剂 I 和底物 S 与酶 E 的结合完全互不相关，既不排斥，也不促进结合，抑制剂 I 可以和酶 E 结合生成 EI，也可以和 ES 复合物结合生成 ESI。底物 S 和酶 E 结合成 ES 后，仍 可与 I 结合生成 ESI，但一旦形成 ESI 复合物，再不能释放形成产物 P。 （2）特点： A.I 和 S 在结构上一般无相似之处，I 常与酶分子上结合基团以外的化学基团结合，这 种结合并不影响底物和酶的结合，增加底物浓度并不能减少 I 对酶的抑制程度。 B.非竞争性抑制剂的双倒数曲线： 有非竞争性抑制剂存在的曲线与无抑制剂的曲线 相交于横坐标- 1/Km 处，但纵坐标的截距，因竞争性抑制存在变大，说明该抑制作用， 并不影响酶促反应的 Km 值，而使 Vmax 值变小，如下图所示：
无抑制剂 非竞争性抑制 3反竞争性抑制 (1)含义和反应式 反竞争性抑制剂必须在酶结合了底物之后才能与酶与底物的中间产物结合,该抑制剂与 单独的酶不结合 ES E P ESI (2)特点:反竞争性抑制剂存在下,Km、Vmax都变小。 第五节酶的分离提纯及活力测定 酶的分离提纯 (一)酶在细胞中的分布: 胞外酶:水解酶类,易收集,不必破碎细胞,缓冲液或水浸泡细胞或发酵液离心得到上清液 即为含酶液 胞内酶:除水解酶类外的其它酶类,需破碎细胞,不同的酶分布部位不同,最好先将酶存在 的细胞器分离后再破碎该细胞器,然后将酶用适当的缓冲溶液或水抽提
非竞争性抑制 3.反竞争性抑制 （1）含义和反应式 反竞争性抑制剂必须在酶结合了底物之后才能与酶与底物的中间产物结合，该抑制剂与 单独的酶不结合。 （2）特点：反竞争性抑制剂存在下，Km、Vmax 都变小。 第五节 酶的分离提纯及活力测定 一.酶的分离提纯 (一)酶在细胞中的分布： 胞外酶：水解酶类，易收集，不必破碎细胞，缓冲液或水浸泡细胞或发酵液离心得到上清液 即为含酶液。 胞内酶：除水解酶类外的其它酶类，需破碎细胞，不同的酶分布部位不同，最好先将酶存在 的细胞器分离后再破碎该细胞器，然后将酶用适当的缓冲溶液或水抽提