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凡能使酶的活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱做酶的抑制劑(inhibitor)。使酶變性失活(稱為酶的鈍化)的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等，不屬于抑制劑。通常抑制作用分為可逆性抑制和不可逆性抑制兩類。
(一)不可逆性抑制作用(irreversibleinhibition)
不可逆性抑制作用的抑制劑，通常以共價(jià)鍵方式與酶的必需基團(tuán)進(jìn)行不可逆結(jié)合而使酶喪失活性，按其作用特點(diǎn)，又有專一性及非專一性之分。
1.非專一性不可逆抑制
抑制劑與酶分子中一類或幾類基團(tuán)作用，不論是必需基團(tuán)與否，皆可共價(jià)結(jié)合，由于其中必需基團(tuán)也被抑制劑結(jié)合，從而導(dǎo)致酶的失活。某些重金屬(Pb++、Cu++、Hg++)及對氯汞苯甲酸等，能與酶分子的巰基進(jìn)行不可逆適合，許多以巰基作為必需基團(tuán)的酶(通稱巰基酶)，會因此而遭受抑制，屬于此種類型。用二巰基丙醇(british antilewisite,BAL)或二巰基丁二酸鈉等含巰基的化合物可使酶復(fù)活。
2.專一性不可逆抑制
此屬抑制劑專一地作用于酶的活性中心或其必需基團(tuán)，進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，從而抑制酶的活性。有機(jī)磷殺蟲劑能專一作用于膽堿酯酶活性中心的絲氨酸殘基，使其磷?；豢赡嬉种泼傅幕钚?。當(dāng)膽堿酯酶被有機(jī)磷殺蟲劑抑制后，膽堿能神經(jīng)末稍分泌的乙酰膽堿不能及時(shí)分解，過多的乙酰膽堿會導(dǎo)致膽堿能神經(jīng)過度興奮的癥狀。解磷定等藥物可與有機(jī)磷殺蟲劑結(jié)合，使酶和有機(jī)磷殺蟲劑分離而復(fù)活。
(二)可逆性抑制(reversible inhibition)
抑制劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合，在用透析等物理方法除去抑制劑后，酶的活性能恢復(fù)，即抑制劑與酶的結(jié)合是可逆的。這類抑制劑大致可分為以下二類。
1.競爭性抑制(competitive inhibition)
(1)含義和反應(yīng)式
抑制劑I和底物S對游離酶E的結(jié)合有競爭作用，互相排斥，已結(jié)合底物的ES復(fù)合體，不能再結(jié)合I。同樣已結(jié)合抑制劑的EI復(fù)合體，不能再結(jié)合S。
抑制劑I在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與底物S個(gè)相似，能與底物S競爭酶E分子活性中心的結(jié)合基團(tuán)，因此，抑制作用大小取決于抑制劑與底物的濃度比，加大底物濃度，可使抑制作用減弱。
例如，丙二酸、蘋果酸及草酰乙酸皆和琥珀酸的結(jié)構(gòu)相似，是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑。
(2)反應(yīng)速度公式及作圖
按米氏公式推導(dǎo)方法，也可演算出競爭性抑制時(shí)，抑制劑、底物和反應(yīng)速度之間的動(dòng)力學(xué)關(guān)系及其雙倒數(shù)方程式為：
以1V分別為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)作圖，此方程式可繪成競爭性抑制作用的特性曲線(圖2－14)。
圖 2-14 競爭性抑制
有競爭性抑制劑存在的曲線與無抑制劑的曲線相交于縱坐標(biāo)I/Vmax處，但橫坐標(biāo)的截距，因競爭性抑制存在變小，說明該抑制作用，并不影響酶促反應(yīng)的最大速度，而使Km值變大。
很多藥物都是酶的競爭性抑制劑。例如磺胺藥與對氨基苯甲酸具有類似的結(jié)構(gòu)(如圖2-15)，而對氨基苯甲酸、二氫喋呤及谷氨酸是某些細(xì)菌合成二氫葉酸的原料，后者能轉(zhuǎn)變?yōu)樗臍淙~酸，它是細(xì)菌合成核酸不可缺少的輔酶。由于磺胺藥是二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑，進(jìn)而減少菌體內(nèi)四氫葉酸的合成，使核酸合成障礙，導(dǎo)致細(xì)菌死亡?？咕鲂?甲氧芐氨嘧啶(TMP)能特異地抑制細(xì)菌的二氫葉酸還原為四氫葉酸，故能增強(qiáng)磺胺藥的作用。
圖2-15 磺胺藥物的抑菌作用
2.非競爭性抑制(non-competitive inhibition)
抑制劑I和底物S與酶E的結(jié)合完全互不相關(guān)，既不排斥，也不促進(jìn)結(jié)合，抑制劑I可以和酶E結(jié)合生成EI，也可以和ES復(fù)合物結(jié)合生成ESI。底物S和酶E結(jié)合成ES后，仍可與I結(jié)合生成ESI，但一旦形成ESI復(fù)合物，再不能釋放形成產(chǎn)物P。
I和S在結(jié)構(gòu)上一般無相似之處，I常與酶分子上結(jié)合基團(tuán)以外的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合，這種結(jié)合并不影響底物和酶的結(jié)合，增加底物濃度并不能減少I對酶的抑制程度。
圖2-16 非競爭性抑制
按米氏公式推導(dǎo)方法可演算出非競爭性抑制時(shí)，抑制劑、底物濃度和反應(yīng)速度之間動(dòng)力學(xué)關(guān)系：
以1V分別為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)作圖，此方程式可繪成非競爭性抑制作用的特性曲線(圖2-16)。
有非競爭性抑制劑存在的曲線與無抑制劑存在的曲線相交于橫坐標(biāo)－1/Km處，縱坐標(biāo)截距，因非競爭性抑制劑的存在而變大，說明該抑制作用，并不影響底物與酶的親和力，而使酶促最大反應(yīng)速度變小。
如賴氨酸是精氨酸酶的競爭性抑制劑，而中性氨基酸(如丙氨酸)則是非競爭性抑制劑。
總上所述，酶的競爭性和非競爭性抑制可通過雙倒數(shù)作圖加以區(qū)別。Vmax不因競爭性抑制劑的存在而改變，Km則不因非競爭性抑制劑的存在而改變。
《本草從新》（公元 1757 年）清．吳儀洛（遵程）著。 十八卷。以《本草備要》為依據(jù)，一部分照舊，一部分增改，較為完善 。
（公元 1694 年）清．汪昂（讱庵）著。四卷。 選擇臨床常用藥 460 種，以藥性病情互相闡發(fā)，論述扼要。
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凡能使酶的活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱做酶的抑制劑(inhibitor)。使酶變性失活(稱為酶的鈍化)的因素如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等，不屬于抑制劑。通常抑制作用分為可逆性抑制和不可逆性抑制兩類。
(一)不可逆性抑制作用(irreversibleinhibition)
不可逆性抑制作用的抑制劑，通常以共價(jià)鍵方式與酶的必需基團(tuán)進(jìn)行不可逆結(jié)合而使酶喪失活性，按其作用特點(diǎn)，又有專一性及非專一性之分。
1.非專一性不可逆抑制
抑制劑與酶分子中一類或幾類基團(tuán)作用，不論是必需基團(tuán)與否，皆可共價(jià)結(jié)合，由于其中必需基團(tuán)也被抑制劑結(jié)合，從而導(dǎo)致酶的失活。某些重金屬(Pb++、Cu++、Hg++)及對氯汞苯甲酸等，能與酶分子的巰基進(jìn)行不可逆適合，許多以巰基作為必需基團(tuán)的酶(通稱巰基酶)，會因此而遭受抑制，屬于此種類型。用二巰基丙醇(british antilewisite,BAL)或二巰基丁二酸鈉等含巰基的化合物可使酶復(fù)活。
2.專一性不可逆抑制
此屬抑制劑專一地作用于酶的活性中心或其必需基團(tuán)，進(jìn)行共價(jià)結(jié)合，從而抑制酶的活性。有機(jī)磷殺蟲劑能專一作用于膽堿酯酶活性中心的絲氨酸殘基，使其磷?；豢赡嬉种泼傅幕钚?。當(dāng)膽堿酯酶被有機(jī)磷殺蟲劑抑制后，膽堿能神經(jīng)末稍分泌的乙酰膽堿不能及時(shí)分解，過多的乙酰膽堿會導(dǎo)致膽堿能神經(jīng)過度興奮的癥狀。解磷定等藥物可與有機(jī)磷殺蟲劑結(jié)合，使酶和有機(jī)磷殺蟲劑分離而復(fù)活。
(二)可逆性抑制(reversible inhibition)
抑制劑與酶以非共價(jià)鍵結(jié)合，在用透析等物理方法除去抑制劑后，酶的活性能恢復(fù)，即抑制劑與酶的結(jié)合是可逆的。這類抑制劑大致可分為以下二類。
1.競爭性抑制(competitive inhibition)
(1)含義和反應(yīng)式
抑制劑I和底物S對游離酶E的結(jié)合有競爭作用，互相排斥，已結(jié)合底物的ES復(fù)合體，不能再結(jié)合I。同樣已結(jié)合抑制劑的EI復(fù)合體，不能再結(jié)合S。
抑制劑I在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與底物S個(gè)相似，能與底物S競爭酶E分子活性中心的結(jié)合基團(tuán)，因此，抑制作用大小取決于抑制劑與底物的濃度比，加大底物濃度，可使抑制作用減弱。
例如，丙二酸、蘋果酸及草酰乙酸皆和琥珀酸的結(jié)構(gòu)相似，是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑。
(2)反應(yīng)速度公式及作圖
按米氏公式推導(dǎo)方法，也可演算出競爭性抑制時(shí)，抑制劑、底物和反應(yīng)速度之間的動(dòng)力學(xué)關(guān)系及其雙倒數(shù)方程式為：
以1V分別為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)作圖，此方程式可繪成競爭性抑制作用的特性曲線(圖2－14)。
圖 2-14 競爭性抑制
有競爭性抑制劑存在的曲線與無抑制劑的曲線相交于縱坐標(biāo)I/Vmax處，但橫坐標(biāo)的截距，因競爭性抑制存在變小，說明該抑制作用，并不影響酶促反應(yīng)的最大速度，而使Km值變大。
很多藥物都是酶的競爭性抑制劑。例如磺胺藥與對氨基苯甲酸具有類似的結(jié)構(gòu)(如圖2-15)，而對氨基苯甲酸、二氫喋呤及谷氨酸是某些細(xì)菌合成二氫葉酸的原料，后者能轉(zhuǎn)變?yōu)樗臍淙~酸，它是細(xì)菌合成核酸不可缺少的輔酶。由于磺胺藥是二氫葉酸合成酶的競爭性抑制劑，進(jìn)而減少菌體內(nèi)四氫葉酸的合成，使核酸合成障礙，導(dǎo)致細(xì)菌死亡?？咕鲂?甲氧芐氨嘧啶(TMP)能特異地抑制細(xì)菌的二氫葉酸還原為四氫葉酸，故能增強(qiáng)磺胺藥的作用。
圖2-15 磺胺藥物的抑菌作用
2.非競爭性抑制(non-competitive inhibition)
(1)含義和反應(yīng)式
抑制劑I和底物S與酶E的結(jié)合完全互不相關(guān)，既不排斥，也不促進(jìn)結(jié)合，抑制劑I可以和酶E結(jié)合生成EI，也可以和ES復(fù)合物結(jié)合生成ESI。底物S和酶E結(jié)合成ES后，仍可與I結(jié)合生成ESI，但一旦形成ESI復(fù)合物，再不能釋放形成產(chǎn)物P。
I和S在結(jié)構(gòu)上一般無相似之處，I常與酶分子上結(jié)合基團(tuán)以外的化學(xué)基團(tuán)結(jié)合，這種結(jié)合并不影響底物和酶的結(jié)合，增加底物濃度并不能減少I對酶的抑制程度。
圖2-16 非競爭性抑制
(2)反應(yīng)速度公式及作圖
按米氏公式推導(dǎo)方法可演算出非競爭性抑制時(shí)，抑制劑、底物濃度和反應(yīng)速度之間動(dòng)力學(xué)關(guān)系：
以1V分別為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)作圖，此方程式可繪成非競爭性抑制作用的特性曲線(圖2-16)。
有非競爭性抑制劑存在的曲線與無抑制劑存在的曲線相交于橫坐標(biāo)－1/Km處，縱坐標(biāo)截距，因非競爭性抑制劑的存在而變大，說明該抑制作用，并不影響底物與酶的親和力，而使酶促最大反應(yīng)速度變小。
如賴氨酸是精氨酸酶的競爭性抑制劑，而中性氨基酸(如丙氨酸)則是非競爭性抑制劑。
總上所述，酶的競爭性和非競爭性抑制可通過雙倒數(shù)作圖加以區(qū)別。Vmax不因競爭性抑制劑的存在而改變，Km則不因非競爭性抑制劑的存在而改變。