何为抑制剂 生物新陈代谢过程中的生化反应是由酶催化的,在酶催化反应中能使酶活力降低或丧失的作用称抑制作用,把能引起抑制作用的物质称为抑制剂。 酶的抑制剂可分为不可逆抑制剂和可逆抑制剂两大类。 不同抑制剂有什么作用 不可逆抑制剂 不可逆抑制剂与酶的必需基团以共价键结合,引起酶的永久性失活,其抑制作用不能够用透析、超滤等温和物理手段解除;可逆抑制剂与酶蛋白以非共价键结合,引起酶活性暂时性丧失,其抑制作用可以通过透析、超滤等手段解除。 可逆抑制剂 ①竞争性抑制剂 竞争性抑制剂的化学结构与酶作用的底物结构相似,并且能与底物竞争,可逆地与酶活性部位相结合,形成酶-抑制剂复合物(EI),而底物不能与EI结合,导致酶促反应被抑制,酶对底物的催化效率降低,一旦除去抑制物,酶又能和其专一的底物结合。 ②在非竞争性抑制 非竞争性抑制中,底物和抑制剂结合到酶的不同活性位点,形成酶-底物抑制剂(EI)或酶-底物-抑制剂复合物(ESI)。ESI复合物不能进一步分解为产物,导致酶促反应被抑制,降低了催化效率,因为只有酶-底物复合物反应才能形成产物。 ③反竞争性抑制剂 反竞争性抑制剂不与游离酶结合,必须在酶-底物复合物(ES)形成后,与酶活性中心外的调节位点结合形成酶-底物-抑制剂复合物(ESI),但ESI不能转变成产物。当反应体系中存在反竞争性抑制剂时,不仅不排斥酶和底物的结合,反而增加了二者的亲和力,这与竞争性抑制作用恰好相反,所以称为反竞争性抑制作用。 (E:酶, S:底物, P:产物, I:抑制剂, ES:酶-底物复合物, EI:酶-抑制剂复合物, ESI:酶-底物-抑制剂复合物) 竞争性抑制剂、非竞争性抑制剂和反竞争性抑制剂的抑制作用,分别对应以下不同的反应平衡。 (E:酶, S:底物, P:产物, I:抑制剂, ES:酶-底物复合物, EI:酶-抑制剂复合物, ESI:酶-底物-抑制剂复合物) 至于竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂对酶催化效率的影响,如下: 竞争抑制剂在酶的活性部位与底物'竞争',使酶效率降低,但竞争性抑制剂和酶的结合是可逆的,抑制作用的程度取决于底物和抑制剂的比率,倘若有过量的底物存在,抑制剂也就无力竞争,从而能达到最初反应速率的最大值。 而非竞争性抑制剂与酶的非活性位点结合,其作用强弱主要取决于抑制剂的绝对浓度,不能通过增加底物浓度来完全解除抑制作用,因而永远达不到最初的反应速率最大值。 (Enzyme Inhibition:酶抑制剂;Rate of reaction:反应速率;Substrate concentration:底物浓度;Normal enzyme:正常酶;Competitive inhibitor:竞争性抑制剂;Noncompetitive inhibitor:非竞争性抑制) [1]张丽萍,杨建雄.生化简明教程 第5版[M]. 高等教育出版社,2015:132. [2]李斌,于国萍.食品酶学与酶工程[M]. 2017:39. |
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