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酶的可逆性抑制剂
熊小手_
2021年12月15日 11:35
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共1篇

酶抑制剂是一种分子结合于酶并降低它的活性。通过与酶的活性位点结合,抑制剂降低了底物与酶的相容性,从而抑制了酶-底物复合物的形成,阻止了反应的催化作用,并减少了(有时为零)反应。可以说,随着酶抑制剂浓度的增加,酶活性的速率降低,因此,产物的产生量与抑制剂分子的浓度成反比。

酶抑制剂特异性作用于酶的某些基团,降低酶的活性甚至使酶完全丧失活性的物质。是很多外来化合物产生毒作用的机理。可分为:①不可逆性抑制,抑制剂与酶活性中心的必需基团结合,这种结合不能用稀释或透析等简单的方法来解除。②可逆性抑制,有竞争性、非竞争性、反竞争性抑制和混合性抑制。

可逆性抑制剂抑制类型

下面重点介绍一下可逆性抑制剂的几种类型

  1. 竞争性抑制剂竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂。 抑制剂结构与底物类似,能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,与酶形成可逆的EI复合物但不能分解成产物P。抑制剂与底物竞争活性中心,从而阻止底物与酶的结合。可通过提高底物浓度减弱这种抑制。

竞争性抑制剂,引自百度图片

a): 公式推导过程:

竞争性抑制剂公式推导

b)双倒数方程

如果抑制剂浓度恒定,则在低底物浓度([S])时抑制作用最为明显,增大[S],抑制作用随之降低,直到[s]增大至很浓时,抑制作用近于消失,达到未加抑制剂时的最大反应速度(Vmax)水平,其动力学特征是:表观反应常数(Km)增大Vmax不。抑制程度只与抑制剂浓度有关。

双倒数作图,竞争性抑制剂交于y轴。

双倒数

2. 非竞争性抑制剂

 非竞争性抑制(noncompetitive inhibiton):指与酶的活性位点以外的部位结合,与底物不形成竞争关系的化学试剂。 酶可以同时与底物和抑制剂结合,两者之间没有竞争。但形成的中间物ESI不能分解生成产物,因此酶活降低。非竞争性抑制使Km不变,Vm变小。

非竞争,图源于百度

a): 公式推导过程:

非竞争公式推导

b)双倒数方程

非竞争性抑制剂与底物结构并不相似。也不与底物抢占酶的活性中心,而是通过与活性中心以外的必需基团结合抑制酶的活性,非竞争性抑制与底物并无竞争关系。Km不变,Vm降低

双倒数作图,非竞争性抑制剂交于轴。

非竞争双倒数作图

3. 反竞争性抑制剂

抑制剂只与酶-底物复合物结合,而不与游离酶结合的一种酶促反应抑制作用。这种抑制作用使得Vmax,Km都变小,但Vmax/Km比值不变

反竞争,图源网络

a): 公式推导过程:

反竞争公式推导

b)双倒数方程

  1. 左图可以看出,由于ESI不能解离产生P和E,因此加入反竞争性抑制剂后表观Km及表观Vmax都随[I]的增加而减小

  2. 双倒数作图为一组平行线,这是反竞争性抑制作用的特点

反竞争双倒数

4. 混合型抑制剂

混合型抑制作用是非竞争性与其他两种类型的混合,包括两种类型:

  • 非竞争性和反竞争性混合抑制

  • 非竞争性和竞争性混合抑制

竞争性与反竞争性抑制之间不存在混合。

5.可逆抑制作用的米氏方程和常数