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失活作用:使酶蛋白变性而引起酶活力丧失。 抑制作用:酶的必需基团的化学性质改变而引起酶活力降低或丧失,但不 引起酶蛋白变性。 引起抑制作用的物质称为抑制剂。研究酶的抑制剂,可以研究酶的结 构与功能、酶催化机制,进行药物、农药的设计与筛选 (一)抑制作用的类型 (1)不可逆抑制作用 抑制剂与酶必需基团以共价键结合而引起酶活力丧失,不能用透析、 超过滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活,酶被化学修饰。 (2)可逆抑制作用 抑制剂与酶以非共价键结合而使酶活力降低或丧失,能用物理方法除 去抑制剂而使酶复活。 可逆抑制又分为三种类型,如P369图9-17所示。 竞争性抑制:抑制剂(Ⅰ)和底物(S)竞争酶的结合部位,从而影响了 底物与酶的正常结合。 抑制剂结构大多与底物类似,许多底物过渡态类似物为抑制剂。抑制 剂与酶活性部位结合形成EI复合物,抑制酶与底物的结合。竞争性抑制可 以通过增加底物浓度而解除,如丙二酸或戊二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制。 2.非竞争性抑制:底物和抑制剂同时和酶结合,两者无竞争作用。I与S 结构无共同之处,酶活性降低或被抑制,不能用增加底物浓度来解除抑制, 如Leu是精氨酸酶非竞争性抑制剂 3.反竞争性抑制:酶只有与底物结合后才能与抑制剂结合。常见于多底物 反应中,如肼类化合物抑制胃蛋白酶 (二)可逆抑制作用和不可逆抑制作用动力学鉴别 加入一定量抑制剂,以ⅴ与酶浓度[]作图,见P370图9-8 加不可逆抑制剂使直线原点右移,斜率不变,加入酶使浓度大于不可逆 抑制剂,才表现酶活力:加可逆抑制剂,直线原点不动,斜率变小 (三)可逆抑制作用动力学 (1)竞争性抑制:1/~1S]作图见P371图920,Vmax不变,Km变大。 纵轴截距:1NVm不变,Ⅴa不变,底物浓度足够高,可克服抑制作 用;横轴截距:1/Km变小,Km变大;斜率:Km/Vmax变大。 (2)非竞争性抑制:1/~1/S]作图见P372图9-21,Vma变小,Km不变 纵轴截距:1ⅣVm变大,Vm变小;横轴截距:-1/Km不变,Km不 变;斜率:Km/Vmax变大。 (3)反竞争性抑制:1/~1/S]作图见P373图922,Km,Vm都变小 (四)一些重要的抑制剂 (1)不可逆抑制剂 有机磷化合物:与脂酶活性部位 Ser-Oh共价结合,如抑制胆碱酯酶, 使乙酰胆碱不能分解而积累,使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经系统 处于过于兴奋状态,引起神经中毒。 如神经毒剂和有机磷农药,结构式见P374 可用能与磷酸根有更强结合力的化合物将酶游离出,从而解毒,如用 肟类化合物解磷定,结构式见P374。 2.有机砷化合物:与酶中 Cys-SH作用使人畜中毒。如有机砷化合物路失活作用:使酶蛋白变性而引起酶活力丧失。 抑制作用:酶的必需基团的化学性质改变而引起酶活力降低或丧失,但不 引起酶蛋白变性。 引起抑制作用的物质称为抑制剂。研究酶的抑制剂,可以研究酶的结 构与功能、酶催化机制,进行药物、农药的设计与筛选。 (一)抑制作用的类型: (1) 不可逆抑制作用: 抑制剂与酶必需基团以共价键结合而引起酶活力丧失,不能用透析、 超过滤等物理方法除去抑制剂而使酶复活,酶被化学修饰。 (2) 可逆抑制作用: 抑制剂与酶以非共价键结合而使酶活力降低或丧失,能用物理方法除 去抑制剂而使酶复活。 可逆抑制又分为三种类型,如 P369 图 9-17 所示。 1. 竞争性抑制:抑制剂(I)和底物(S)竞争酶的结合部位,从而影响了 底物与酶的正常结合。 抑制剂结构大多与底物类似,许多底物过渡态类似物为抑制剂。抑制 剂与酶活性部位结合形成 EI 复合物,抑制酶与底物的结合。竞争性抑制可 以通过增加底物浓度而解除,如丙二酸或戊二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制。 2. 非竞争性抑制:底物和抑制剂同时和酶结合,两者无竞争作用。I 与 S 结构无共同之处,酶活性降低或被抑制,不能用增加底物浓度来解除抑制, 如 Leu 是精氨酸酶非竞争性抑制剂。 3. 反竞争性抑制:酶只有与底物结合后才能与抑制剂结合。常见于多底物 反应中,如肼类化合物抑制胃蛋白酶。 (二)可逆抑制作用和不可逆抑制作用动力学鉴别 加入一定量抑制剂,以 v 与酶浓度[E]作图,见 P370 图 9-8。 加不可逆抑制剂使直线原点右移,斜率不变,加入酶使浓度大于不可逆 抑制剂,才表现酶活力;加可逆抑制剂,直线原点不动,斜率变小。 (三)可逆抑制作用动力学 (1) 竞争性抑制:1 /v ~ 1 /[S]作图见 P371 图 9-20,Vmax 不变,Km 变大。 纵轴截距:1 /Vmax 不变,Vmax 不变,底物浓度足够高,可克服抑制作 用;横轴截距:1 /Km 变小,Km 变大;斜率:Km / Vmax 变大。 (2) 非竞争性抑制:1 /v ~ 1 /[S]作图见 P372 图 9-21,Vmax 变小,Km 不变。 纵轴截距:1 /Vmax 变大,Vmax 变小;横轴截距:-1 /Km 不变,Km 不 变;斜率:Km / Vmax 变大。 (3) 反竞争性抑制:1 /v ~ 1 /[S]作图见 P373 图 9-22,Km,Vmax 都变小。 (四) 一些重要的抑制剂: (1) 不可逆抑制剂: 1. 有机磷化合物:与脂酶活性部位 Ser–OH 共价结合,如抑制胆碱酯酶, 使乙酰胆碱不能分解而积累,使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经系统 处于过于兴奋状态,引起神经中毒。 如神经毒剂和有机磷农药,结构式见 P374。 可用能与磷酸根有更强结合力的化合物将酶游离出,从而解毒,如用 肟类化合物解磷定,结构式见 P374。 2. 有机砷化合物:与酶中 Cys-SH 作用使人畜中毒。如有机砷化合物路
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