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什么是酶的抑制作用?

2022.9.15

酶的抑制作用是由于某些物质与酶相互作用后导致酶反应速率的下降。引起抑制作用的物质称抑制剂。抑制作用有可逆与不可逆的。可逆抑制又有竞争性抑制、非竞争性抑制和不竞争性抑制之分。常用反应式(4)和式(5)来表示可能发生的相互作用。

E+IE=I (4)

ES+I=ESI (5)

此外I为抑制剂;EI为酶-抑制剂络合物;ESI为酶-抑制剂-底物络合物。抑制剂可以按式(4)和式(5)所示的相互作用,降低式(1)的反应速率。

①竞争性抑制作用 抑制剂与底物结构相似,与底物对酶分子上相同的活性部位发生竞争性结合,生成络合物,如式(4)所示。竞争性抑制可用增加酶反应中底物浓度而逆转以解除抑制作用。如果抑制剂是产物时,则称竞争性产物抑制,反应过程中常采取增加底物浓度,或不断将产物分离出去,降低产物浓度,提高反应速率。

②非竞争性抑制作用 是由于一种抑制剂既与酶也与酶-底物络合物相互作用引起的结果。如式(4)和式(5)所示,这类抑制作用不能用提高底物浓度来消除。如果抑制剂是产物时,则称为非竞争性产物抑制,在所有范围的底物浓度下,产生的抑制作用是一致的。凡是有产物抑制的酶反应常优先采用连续管式或分批釜式反应器。

③不竞争性抑制作用 如式 (5)所示,抑制剂只与酶-底物络合物相互作用。在低底物浓度下,其抑制作用比在高底物浓度下所产生的效应(对照百分率)为少。在不少酶反应过程中,底物也是抑制剂,底物抑制的酶反应常采用连续釜式反应器生产,它比分批式反应器有利。

以上三种可逆抑制酶反应的修正米氏方程式(见表),有一般表达式和典型表达式。前者用K抑制常数;后者用K,KP分别为底物和产物抑制常数;I表示抑制剂的浓度;P表示产物浓度。


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