六、抑制剂的影响

凡能专一性地降低酶的活性，但不引起酶蛋白变性的物质统称为酶的抑制剂。根据抑制剂与酶结合的紧密程度不同，酶的抑制作用分为不可逆性抑制和可逆性抑制两类。

（一）不可逆性抑制

不可逆性抑制剂与酶以共价键结合使酶失活，用透析的方法不能除去抑制剂使酶的活性恢复，所以称为不可逆性抑制。不可逆性抑制的特点是：抑制剂浓度越高、作用时间越长，抑制作用越强，甚至可以使酶的活性难以恢复。如有机磷杀虫剂（敌敌畏、敌百虫等）是胆碱酯酶的不可逆性抑制剂，它能与胆碱酯酶活性中心的羟基结合，而使胆碱酯酶失去活性（图5－10）。

图5－10　有机磷对羟基酶的抑制

胆碱酯酶的作用是催化乙酰胆碱水解，及时清除胆碱能神经分泌的乙酰胆碱，防止乙酰胆碱过多而中毒。

有机磷中毒时，顺次出现胆碱酯酶活性降低→乙碱胆碱堆积→迷走神经持续高度兴奋→恶心、呕吐、流涎、心率变慢、多汗、肌痉挛、呼吸困难等中毒症状。

解磷定与有机磷亲和力更大，能解除有机磷对胆碱酯酶的抑制，使酶恢复活性。临床上常用解磷定抢救有机磷农药中毒。

小贴士

依据不可逆性抑制作用的特点，解释有机磷农药或重金属离子中毒的抢救，为什么越早效果越好？

又如重金属离子与酶分子的巯基结合，使酶失去活性。含砷的化学毒剂路易士气，也能抑制巯基酶，使人畜中毒，临床上常用二巯基丙醇等进行治疗。二巯基丙醇含有两个巯基，可与毒剂结合，恢复巯基酶的活性（图5－11）。

图5－11　重金属离子对巯基酶的抑制

（二）可逆性抑制

可逆性抑制剂与酶分子以非共价键结合，使酶活性降低或丧失，用透析的方法能除去抑制剂恢复酶的活性，所以称为可逆性抑制。根据抑制剂与酶结合部位的不同，又分为两类：

1.竞争性抑制　抑制剂与底物结构相似，能与底物竞争酶的活性中心，减少底物与酶结合的几率，使酶促反应速度减慢，这种抑制作用称为竞争性抑制。抑制作用的强弱由抑制剂与底物的相对浓度决定。在抑制剂浓度不变的情况下，能通过增加底物浓度减弱或消除抑制剂的作用，使酶恢复活性。而在底物浓度不变的情况下，抑制剂要达到一定的浓度才能发挥抑制作用。

例如磺胺类药物，就是酶的竞争性抑制剂。磺胺药的结构与细菌体内的二氢叶酸的结构相似，二者竞争二氢叶酸合成酶的活性中心，减少细菌体内二氢叶酸的合成，进而影响了四氢叶酸的合成，抑制了细菌的生长繁殖（图5－12）。人体因为能直接利用食物中的叶酸，所以不受磺胺药的干扰。根据竞争性抑制的特点，使用磺胺类药物时，为发挥有效的抑菌效果，必需保持血液中药物的一定浓度，所以首次使用应加倍。

图5－12　磺胺药的竞争性抑制作用原理

2.非竞争性抑制　抑制剂与底物结构不相似时，不能与底物竞争酶的活性中心，而通过与酶活性中心外部位结合以抑制酶的活性，这种抑制作用称为非竞争性抑制。抑制作用的强弱只与抑制剂本身的浓度有关，增加底物的浓度不能消除抑制作用（图5－13）。

图5－13　竞争性抑制与非竞争性抑制示意图