2012臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試輔導(dǎo):抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)的抑制作用

字號(hào):

-
     有些物質(zhì)(不包括蛋白質(zhì)變性因子)能減弱或停止酶的作用,此類物質(zhì)稱為酶的抑制劑。抑制劑多與酶的活性中心內(nèi)、外的必需基團(tuán)結(jié)合,抑制酶的催化活性。如果能將抑制劑去除,酶仍表現(xiàn)其原有活性。
     (一)不可逆抑制作用
     抑制劑與酶活性中心的必需基團(tuán)形成共價(jià)結(jié)合,不能用簡(jiǎn)單透析、稀釋等方法除去,這一類抑制劑稱為不可逆性抑制劑,所引起的抑制作用為不可逆性抑制作用?;瘜W(xué)毒劑,如霧藥1059、敵百蟲等有機(jī)磷制劑即屬此類。它們的殺蟲或機(jī)體中毒作用主要是特異地與膽堿酯酶活性中心的絲氨酸羥基結(jié)合,使酶失浯。乙酰膽堿不能被失活的膽堿酯酶水解而蓄積,引起迷走神經(jīng)持續(xù)興奮發(fā)生中毒癥狀。
     (二)可逆性抑制
     抑制劑以非共價(jià)鍵與酶或中間復(fù)合物發(fā)生可逆性結(jié)合,使酶活性降低或消失,應(yīng)用簡(jiǎn)單的透析、稀釋等方法可解除抑制,這種抑制劑稱為可逆性抑制劑??赡嫘砸种苿┮鸬囊种谱饔脼榭赡嫘砸种谱饔?。可逆性抑制作用的類型可分為下列三種。
     1.競(jìng)爭(zhēng)性抑制
     有些可逆性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似,能和底物競(jìng)爭(zhēng)酶的活性中心,使酶不能與底物結(jié)合,抑制酶促反應(yīng),稱為競(jìng)爭(zhēng)性抑制。這類抑制劑稱為競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。因?yàn)橐种苿┡c酶的結(jié)合是可逆的,所以酶促反應(yīng)抑制程度取決于底物、抑制劑與酶的親和力及二者濃度的相對(duì)比例。在競(jìng)爭(zhēng)性抑制過程中,若增加底物的濃度,則競(jìng)爭(zhēng)時(shí)底物占優(yōu)勢(shì),抑制作用可以降低,甚至解除,這是競(jìng)爭(zhēng)性抑制的特點(diǎn)。例如,琥珀酸脫氫酶可催化琥珀酸的脫氫反應(yīng),卻不能催化丙二酸或戊二酸發(fā)生脫氫反應(yīng)。但二者與琥珀酸結(jié)構(gòu)類似,均為琥珀酸脫氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。又如,磺胺類藥物對(duì)多種細(xì)菌有抑制作用。這是因?yàn)榧?xì)菌的生長(zhǎng)繁殖有賴于核酸的合成,而磺胺藥的結(jié)構(gòu)與核酸合成時(shí)所需的四氫葉酸中的對(duì)氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)相似性,因而能與相應(yīng)的酶競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合,抑制細(xì)菌。
     當(dāng)[S]足夠高時(shí),相對(duì)而言,競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑對(duì)酶的競(jìng)爭(zhēng)性作用可忽略不計(jì),此時(shí)幾乎所有的酶分子均可與底物相作用,故仍可達(dá)到反應(yīng)速度(Vmax)。然而,由于競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑的干擾,為達(dá)到無抑制劑存在時(shí)的反應(yīng)速度,其所需的[s]將會(huì)升高;即在競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑存在時(shí),酶與底物的親和力下降,即Km值變大。
     2.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制
     有些非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可與活性中心外的必需基團(tuán)結(jié)合,而不影響底物與酶的結(jié)合,兩者在酶分子上結(jié)合的位點(diǎn)不同。這樣形成的酶-底物-抑制劑復(fù)合物不能釋放產(chǎn)物,這種抑制作用不能用增加底物的濃度消除抑制,故稱非競(jìng)爭(zhēng)性抑制。由于抑制劑不影響酶對(duì)底物的親和力,故其Km值不變。但由于它與酶、ES復(fù)合物結(jié)合,等于減少了活性酶分子或酶分子總量,使Vmax降低。
     3.反競(jìng)爭(zhēng)性抑制
     此類抑制劑與非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑不同,它只能與酶-底物復(fù)合物結(jié)合,而不與游離酶結(jié)合。當(dāng)ES與抑制劑結(jié)合后,能生成產(chǎn)物的ES減少,Vmax降低,這種抑制作用稱為反競(jìng)爭(zhēng)勝抑制。由于ES除了轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物外,又多了一條生成“廢品”ES的去路,使E與S的親和力增大,即其Km變小。