能與酶結合、使酶活性下降或喪失，但不引起酶變性的物質稱為酶的抑制劑（inhibitor）。抑制劑可以結合酶的活性中心或活性中心以外的調節(jié)位點。根據與酶結合的緊密程度不同，抑制劑可分為可逆性抑制劑和不可逆抑制劑，發(fā)生的抑制作用分別稱為可逆性抑制作用和不可逆抑制作用。

（一）不可逆抑制劑對酶促反應速率的影響

不可逆抑制劑通常與酶活中心的必需基團共價結合，使酶失去催化能力；也可能破壞酶活性必需的基團或與酶形成特別穩(wěn)定的非共價結合；這種抑制不能用透析、超濾等方法去除，稱為不可逆抑制作用（irreversible inhibition）。不可逆抑制劑與酶活性中心不可逆結合，使酶不可逆失活，通常產生嚴重的毒性反應。

1．非專一不可逆抑制 抑制劑與酶分子中一類或幾類基團作用，無論其是否為酶的必需基團，皆進行共價結合。由于其中的必需基團作用也被抑制，因此酶活性喪失。

低濃度的重金屬離子（如Hg2＋、Ag＋、Pb2＋）及對氯汞苯甲酸等可與多種酶的巰基不可逆結合，從而抑制巰基酶使人畜中毒。

二巰基丙醇（british anti－Lewisite，BAL）或二巰基丁二酸鈉等含巰基的化合物可使巰基酶復活。

2．專一性不可逆抑制 抑制劑專一性作用于酶的活性中心或其他必需基團，進行共價結合，從而抑制酶的活性。如有機磷化合物能特異地與膽堿酯酶（choline esterase）活性中心的絲氨酸殘基結合，使酶不可逆失活，造成迷走神經持續(xù)過度興奮。有機磷殺蟲劑種類很多，其結構越接近酶的底物結構，越容易與酶活性中心結合而發(fā)生磷酰化，且抑制越快。沙林（sarin）毒氣是有機磷酸鹽，可以麻痹人的中樞神經，殺傷力極強。

解磷定（pyridine aldoxime methyloidide，PAM）類藥物在體內能與磷?；憠A酯酶中的磷?；Y合，而將其中膽堿酯酶游離，恢復其水解乙酰膽堿的活性，故又稱膽堿酯酶復活劑，可解除有機磷化合物對羥基酶的抑制作用。

（二）可逆性抑制劑對酶促反應速率的影響

可逆性抑制劑與酶非共價結合，可用超濾、透析或稀釋等物理方法除去。去除可逆性抑制劑的酶能夠恢復酶活性?？赡嫘砸种谱饔米袷孛资戏匠?，通常用林－貝作圖法描述可逆性抑制劑對酶動力學的影響。可逆性抑制作用大致分為以下3類。

1．競爭性抑制（competitive inhibition）

（1）競爭性抑制劑（I）在結構上與底物（S）相似，與底物競爭結合酶（E）的活性中心，從而阻礙底物與酶的結合。競爭性抑制劑可與酶結合形成復合物（EI），但不發(fā)生催化作用，不生成產物（P）。I存在時，E與S的結合能力降低，反應速率下降。

（2）競爭性抑制作用的雙倒數作圖（圖2－15）：競爭性抑制劑存在時直線斜率增大，橫軸截距變大，而縱軸截距保持不變。因此，橫軸截距代表的表觀Km（apparent Km）增大，表明酶對底物的親和力降低；縱軸截距代表的最大反應速率Vmax不變，不受抑制劑的影響。

圖2－15 競爭性抑制作用雙倒數圖

（3）抑制劑與酶的相對親和力及與底物的相對濃度決定了對酶促反應的抑制程度。例如丙二酸、蘋果酸及草酰乙酸均與琥珀酸結構相似，是琥珀酸脫氫酶的競爭性抑制劑，但增大琥珀酸濃度可以減輕或緩解此抑制作用。

很多臨床藥物都是酶的競爭性抑制劑。如具有抑菌作用的磺胺類藥物，通過干擾細菌的葉酸代謝而抑制細菌的生長繁殖。對磺胺藥敏感的細菌不能直接利用周圍環(huán)境中的葉酸，只能利用對氨苯甲酸（PABA）、谷氨酸和二氫蝶呤，在細菌體內經二氫葉酸（dihydrofolate，DHF）合成酶的催化合成二氫葉酸，二氫葉酸再經二氫葉酸還原酶的作用還原成四氫葉酸（tetrahydrofolate，THF）?；前匪幍慕Y構與PABA相似，與PABA競爭二氫葉酸合成酶的活性中心，阻礙二氫葉酸、四氫葉酸的合成，從而影響一碳單位代謝、核酸合成，抑制細菌生長繁殖。人體利用的葉酸直接從食物中攝取，因而不受磺胺類藥物的影響。由于競爭性抑制劑的抑制效果與其濃度有關，因此服用磺胺藥時必須保持足夠高的血藥濃度，才能發(fā)揮最佳的抑菌作用。

人體從食物中攝取的葉酸通過二氫葉酸還原酶的作用轉變成具有生理活性的四氫葉酸。甲氨蝶呤（methotrexate，MTX）與葉酸結構相似，能與葉酸競爭結合二氫葉酸還原酶的活性中心，從而抑制四氫葉酸的生成。四氫葉酸缺乏阻礙核酸的生物合成、抑制細胞的生長增殖，因此MTX能夠起到抗腫瘤作用。5－氟尿嘧啶（5－fluorouracil，5－FU）結構與胸腺嘧啶相似，在體內轉變成一磷酸脫氧核糖氟尿嘧啶核苷（FdUMP）后發(fā)揮生物學作用。FdUMP與dUMP結構相似，是胸苷酸合酶的競爭性抑制劑，抑制dTMP合成。因此，5－FU也能通過干擾核酸合成抑制腫瘤細胞的生長增殖。

2．非競爭性抑制（non－competitive inhibition）

（1）非競爭性抑制劑與酶活性中心以外的必需基團結合，與底物沒有競爭關系。抑制劑與酶的結合不影響底物與酶的結合，底物與酶的結合也不影響抑制劑與酶的結合。但底物、酶、抑制劑組成的三元復合物不能釋放出產物。在沒有抑制劑的情況下，酶才能催化底物生成產物。如麥芽糖是α－淀粉酶的非競爭性抑制劑，亮氨酸是精氨酸酶的非競爭性抑制劑。

（2）非競爭性抑制作用的雙倒數作圖（圖2－16）：非競爭性抑制劑增大直線斜率，各直線在縱軸上的截距隨抑制劑濃度的增加而增大，這表明抑制劑的存在降低了酶促反應的最大反應速率Vmax，且Vmax減低的程度與抑制劑的濃度相關。但無論抑制劑的濃度如何變化，各直線在橫軸上的截距均不變，與無抑制劑時完全相同，表明酶促反應的表觀Km值不受非競爭性抑制作用的影響。

圖2－16 非競爭性抑制作用雙倒數圖

3．反競爭性抑制（uncompetitive inhibition）

（1）反競爭性抑制劑僅與酶－底物復合物（ES）結合，生成三元復合物，ESI不能催化底物生成產物。

（2）反競爭性抑制作用的雙倒數作圖（圖2－17）：反競爭抑制劑減小直線橫軸截距、增加直線縱軸截距，但對直線的斜率無影響。由于反競爭性抑制劑的存在，部分中間復合物ES與I結合，生成的ESI不能轉化為產物，因此反競爭性抑制劑降低了酶促反應的Vmax。同時，由于ESI的形成，ES的量下降，促進酶與底物結合，因此反競爭性抑制劑降低了酶促反應的表觀Km，即增加了酶對底物的親和力。

圖2－17 反競爭性抑制作用雙倒數圖

4．三種可逆性抑制作用的比較 不同類型的抑制劑與酶結合的方式、對酶促反應參數，如Vmax及表觀Km值的影響均不相同（表2－7）。

表2－7 三種可逆性抑制作用的比較