()现代动物生物化学2
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
别该抑制剂是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂。
（7） 测定不同菌株天冬酰胺酶对天冬酰胺的Km值，
选用Km值较小的酶，可评价和筛选药用酶。
பைடு நூலகம்
Km和Vm的求取
因酶促反应的米氏方程有双曲线特征， [S]对V作图不能准确获得Vm和Km，所以常用 双倒数作图法将此方程转换成直线方程，由 作图的直线斜率、截距求得Km和Vm值。
Km在酶学、药物代谢研究中的意义
（1）鉴别酶的最适底物 Km 的大小可近似地表示酶和底物的亲和力， 即Km=[E][S]/[ES]。 Km值大表示酶与底物的亲和力小，反之则大。 具有最小Km值的底即为该酶的最适底物或天然 底物。 （2）判断在细胞内酶的活性是否受底物抑制 如果测得离体酶的Km远低于细胞内的底物 浓度，而反应速度没有明显变化，表明该酶在 细胞内常处于被底物所饱和的状态，底物浓度 的微量变化不会引起反应速度有意义的变化。
第二讲 酶
学
一、酶的催化机理
（一）酶的化学结构与活性中心
1、酶分子的结构特征 酶的化学本质是蛋白质，其一级结构和空 间结构与蛋白质的相同。除少数单体酶外， 大多数酶是由多个亚基组成的寡聚体。多数 情况下每个亚基有一个活性部位，有些酶的 活性部位是由一个以上亚基组成的，对于多 功能酶来讲不同的亚基有不同的功能。 酶分子中除活性中心外，还有其他的功能 部位，如抑制剂、激活剂、别构效应剂结合 部位，亚基相互识别、相互结合部位等。
（6）自由基对酶类的作用 自由基是指能独立存在的含有一个或几个 以上未配对电子的原子、原子团、分子或离子。 由于具有未配对电子，所以其性质不稳定，有 变为成对电子的倾向，易发生失电子或得电子 的氧化—还原反应。 生物体内最多的自由基是含氧自由基，如 O2-.、OH.、O1/2.，生理条件下这些自由基不断 产生，不断清除。过量自由基的产生可造成机 体细胞非特异性氧化损伤，如引起DNA碱基 修饰、链断裂、酶蛋白变性失活等，从而产生 多种病理过程。
定向效应：指底物的反应基团和催化基 团之间或底物的反应基团之间正确地取向产生 的效应。 反应基团的正确取向和定位增加底物的 激活，从而加快反应。 对酶催化来说，邻近和定向效应是共同 产生催化效应的。 （2）底物分子形变或扭曲 酶受底物诱变发生构象改变，活性中心的 基团发生位移或改向，但同时酶活性中心的基 团可引起底物形变，削弱有关的化学键，使底 物由基态转变为过度态，有利于反应进行。
（3）催化可逆反应的酶，当正、逆反应Km值不同时，
Km值小的底物所表示的反应方向为该酶催化的优势 方向。
（4）多酶催化的连锁反应，确定各酶的Km可寻找代 （5）由于存在Km值不同而功能相同的酶，从而发现
同工酶。
谢过程的限速酶，在底物浓度相似时，Km值大的酶 为限速酶。
（6）测定不同抑制剂对某个酶Km及Vm的影响，可区
（3）反竞争性抑制 抑制剂只能与ES结合形成无活 性的EIS三元复合物，而不能与游 离的酶结合。 （4）混合性抑制作用 主要表现为非竞争性抑制的混合 或非竞争性抑制与反竞争性抑制的 混合。
可逆性抑制物
（1）磺胺类药物与抗菌增效剂 细菌在生长时不能利用现成的叶酸，只能 利用对氨基苯甲酸合成二氢叶酸，然后再转 化成四氢叶酸，参与核酸合成。 磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，可 竞争性地结合细菌的二氢叶酸合成酶，抑制 二氢叶酸的合成，使核酸合成受阻，从而抑 制细菌生长。 抗菌增效剂与二氢叶酸结构类似，可竞争 性地抑制二氢叶酸还原酶，使四氢叶酸合成 受阻。
活性中心内的必需基团又分为催化基 团和底物结合基团。 催化基团和结合基团是相互联系的整 体，催化效率的高低很大程度上取决于 底物结合的位置是否合适，只有结合基 团正确地结合底物，提供催化基团发挥 作用的最优构象，才能有效发挥催化作 用。
3、酶活性中心的结构 同一酶或功能相近的酶，其活性中心附近 的氨基酸序列具有惊人的相似性，而序列的差 异常发生在远离活性中心的地方。不同的酶， 其活性中心虽有某些共同的氨基酸残基，但它 们邻近的氨基酸残基序列却很少相同。 酶活性中心出现频率最高的氨基酸是Ser、 His、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys。 活性中心的氨基酸残基在结构上都具有一 些特殊的侧链基团，如巯基酶类的-SH、丝氨 基酶类的-OH、组氨基酶类的咪唑基。
3．可逆性抑制作用
抑制剂与酶非共价结合，用透析等物理方法可 除去抑制剂使酶恢复活性。 （1）竞争性抑制作用 抑制剂与底物结构相似，可竞争性地结合于酶 的活性中心。酶不能同时和S和I结合。 （2）非竞争性抑制 抑制剂与底物结构不相似，不竞争酶的活性中 心，而是和活性中心以外的部位结合，使酶的活性 受到抑制。酶能同时和S、I结合形成EIS复合物。 非竞争性抑制在生物体内多表现为代谢中间产 物反馈调控酶的活性。
1931年Michaeleis和Menten在中间产物学 说的基础上建立了V与[S]关系的双曲线方程， 即米氏方程：v=Vm [S] /（Km+[S]） 酶反应速度是衡量酶活性大小的指标，用 单位时间内产物的增加或底物的减少来表示。 用[p]对t作图得酶促反应速度曲线。曲线 的斜率即为反应速度，表示单位时间内[p]的 变化。曲线上某一点的斜率即为该时刻的反 应速度。 根据米氏方程，Km 等于反应速度为最大 反应速度一半时的底物浓度，即Km=[S]。
（二）抑制反应动力学
1．抑制作用的分类 酶分子与配体结合后常引起酶活性改变， 使酶活性降低或完全丧失的配体称为抑制剂， 这种效应称抑制作用。 抑制作用分为不可抑制作用和可抑制作用 两大类，不可抑制作用又分为专一性抑制和 非专一性抑制；可抑制作用分为竞争性抑制、 非竞争性抑制、反竞争性抑制和混合性抑制。
二、酶促反应动力学
（一）底物反应动力学
在酶促反应中，尽管酶必须参加反应，但酶不 被消耗，而只起循环作用，反应速度只依赖于反 应物。在其他条件不变，[E]恒定条件下，酶促反 应速度与底物浓度之间呈双曲线关系。 当[S]很低时，V随[S]增加而迅速增加，V与[S] 成正比；当[S]很高时，V随[S]升高而加速，但V 的增加不如[S]低时那样显著；当[S]增加到一定值 后，再增加底物，V不再增加，达到一恒定值。 这种双曲线关系是由于底物在转变成产物之前， 必须先与酶形成中间复合物，再转变成产物并释 放酶。
2．酶—底物复合物的生成与酶催化 酶作为生物催化剂之所以能发挥高 效的催化性，在于酶和底物反应过程 中形成了特殊的酶—底物复合物，此 过度态的复合物很不稳定，可即刻转 变成相应的产物，使反应的总活化能 降低。
3．降低活化能的因素 过度态中间复合物的形成，导致活化 能的降低是酶催化反应的关键。 （1）酶的邻近效应和定向效应 邻近效应：是指酶由于具有与底物 有较高的亲和力，从而使游离的底物集中 于酶分子表面的活化中心区域，使活性中 心的底物有效浓度得以极大的提高，并同 时使反应基团之间相互靠近，增加亲核攻 击的机会，从而提高反应速度。
1．活化能与过度态 对任何活化反应，反应物分子或底物 分子在转变成产物之前都必需获得一定 的能量成为活化态或过度态。反应物转 变为产物的关键步骤是原来的化学键断 裂和新化学键的形成，而过度态正是这 种转变的中途点。初始反应处于基态能 阶，产物处于另一基态能阶，过度态与 反应物的能阶之差称为活化能。
初始反应物要发生反应，必须具有高 于或等于活化能的能阶水平才有可能进 入过度态，因此要使一个化学反应速度 加快，一是增加反应物转化为产物的机 率，二是降低反应的活化能水平。 催化剂降低反应活化能的效应是通过 改变反应途径来实现的，使反应沿着低 活化能的途径进行，即使反应途径分成 若干步进行，而各步的活化能都不太大， 总的活化能水平较低。
酶活性中心有一个疏水的三维环境， 具有一定的柔性，在底物诱导下可发生 构象的改变，以适宜结合底物的状态。 辅助因子对酶活性中心的构象和酶 的催化性质都有重要影响作用。 酶活性中心研究的方法有：化学修 饰法、亲和标记、动力学分析法、X-射 线衍射分析法、基因定位诱变法。
（二）酶降低反应活化能的机理
（3）酸碱催化 酶由于活性中心存在酸性或碱性氨基酸，可作为 酸碱催化剂，即可作为催化性质的质子受体或供体， 有效地进行酸碱催化。 （4）共价催化 酶活性中心存在亲核基团和亲电子基团，可对底 物进行亲核和亲电子反应，形成不稳定的共价中间 复合物，降低反应活化能，加速反应进行。 （5）活性中心的低介电性 酶活性中心是一个疏水的非极性环境，其催化基 团被低介电环境所包围，催化反应在低介电常数介 质中的反应速度比高介电常数介质中的快得多。
（3）重金属离子 重金属盐类Ag+、Hg+、Pb+等与酶的巯基、羟基、 咪唑基结合，对大多数酶活性具有强烈抑制作用。 金属离子螯合剂EDTA、Cys可解除其抑制，使酶 恢复活性。 （4）烷化剂 主要是含卤素的化合物，如碘乙酸、碘乙酰胺等， 可使酶中的巯基烷化。从而使酶失活。常用做鉴定酶 中巯基的特殊试剂。 （5）氰化物 氰化物能与含铁卟啉的酶中的Fe++结合，使酶 失活而阻止细胞呼吸。
自由基可攻击酶活性部位的基团使酶失 活；使生物膜磷脂中的不饱和脂肪酸氧化， 产生氧化物，而对细胞产生毒性。 机体的抗氧化防御体系包括抗氧化酶类 和非酶类抗氧化剂。抗氧化酶主要是SOD、 过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶等，可清除 细胞内产生的自由基和过氧化物。 非酶类抗氧化剂主要指VE、类胡罗卜素、 抗坏血酸等，主要是清除体内产生的自由 基。
（二）叶酸类似物 叶酸类似物，如氨基喋呤、氨甲喋呤 可竞争性抑制二氢叶酸还原酶，阻止叶 酸还原成二氢叶酸和四氢叶酸，阻断嘌 呤核苷酸的合成而抑制癌细胞生长。 （三）嘌呤类似物 嘌呤类似物主要是次黄嘌呤和鸟嘌呤 的衍生物，可阻止次黄嘌呤核苷酸转化 为AMP，干扰癌细胞核苷酸及蛋白质的 合成。
（四）嘧啶类似物 与嘌呤类似物作用相似，抑制癌细 胞DNA合成，如抗癌药物5-氟尿嘧啶。 （五）氨基酸类似物 如重氮丝氨酸、6-重氮-5-正亮氨酸， 它们的化学结构与谷氨酸相似，可与天 然谷氨酸竞争结合氨基转移酶类，从而 抑制嘌呤核苷酸的合成，具有抑菌作用。
三、酶活性的调节
酶作为生物催化剂的特点：催化的 高效性和专一性、反应条件温和、活性 的可调节性。 动物机体代谢调节的本质是通过对 细胞内的酶促反应进行有效调节控制来 实现的。 酶的调节有两个方面，一是对已有 酶活性的调节，二是对酶的合成与降解 的调节。
不可逆抑制物
（1）有机磷化合物 神经毒气和有机磷农药通过与胆碱酯 酶丝氨酸的羟基结合而破坏酶的活性中 心，使酶丧失活性。由于乙酰胆碱的堆 积而引起神经症状。 有机磷化合物属于不可逆抑制剂，可 用含C-CH=NOH的肟化物将其从酶分子 上取代下来，使酶恢复活性。常用做解 毒剂，如解磷啶。
（2）有机汞、砷化和物 这些化合物能与许多巯基酶的巯基 结合而使酶活性丧失，如路易士气、吡 霜类等。 这类抑制剂对巯基酶的抑制作用可 通过加入过量巯基化合物，如Cys、还 原型谷胱甘肽、二巯基丙醇等使酶恢复 活性。 巯基化合物常称为巯基酶的保护剂， 被用做砷、汞等重金属中毒的解毒剂。
2．不可抑制作用
抑制剂与酶分子上的必须基团共价结合，不 能用透析、超滤等物理方法解除抑制，必须通过 化学方法才能解除机宜作用，称不可抑制作用。 抑制程度决定于抑制剂浓度及酶与抑制剂间的接 触时间。 专一性抑制剂是一些具有专一化学结构并带 有一个活泼基团的类底物，与酶结合时活泼的化 学基团可与酶活性中心残基或辅基发生共价修饰 而使酶失活。 非专一抑制剂可对酶分子上每个结构残基进 行共价修饰而导致酶失活，这类抑制剂主要是一 些修饰氨基酸残基的化学试剂及重金属离子等。
2、酶的活性中心与必需基团
酶分子上和酶活性有直接关系的特异氨基酸残基， 集中在酶分子的一个特定区域，即为酶的活性中心或 活性部位。 酶分子活性中心的化学基团，实际上是某些氨基酸 残基的侧链或肽链末端氨基或羧基，它们的一级结构 距离较远，但空间结构相对集中。 活性中心内的化学基团是酶发挥催化作用及与底物 直接接触的基团，称为活性中心内的必需基团。活性 中心外的一些基团，虽不直接参与催化作用，但对维 持整个酶分子空间构象及酶的活性是必需的，称为活 性中心外的必需基团。
（7） 测定不同菌株天冬酰胺酶对天冬酰胺的Km值，
选用Km值较小的酶，可评价和筛选药用酶。
பைடு நூலகம்
Km和Vm的求取
因酶促反应的米氏方程有双曲线特征， [S]对V作图不能准确获得Vm和Km，所以常用 双倒数作图法将此方程转换成直线方程，由 作图的直线斜率、截距求得Km和Vm值。
Km在酶学、药物代谢研究中的意义
（1）鉴别酶的最适底物 Km 的大小可近似地表示酶和底物的亲和力， 即Km=[E][S]/[ES]。 Km值大表示酶与底物的亲和力小，反之则大。 具有最小Km值的底即为该酶的最适底物或天然 底物。 （2）判断在细胞内酶的活性是否受底物抑制 如果测得离体酶的Km远低于细胞内的底物 浓度，而反应速度没有明显变化，表明该酶在 细胞内常处于被底物所饱和的状态，底物浓度 的微量变化不会引起反应速度有意义的变化。
第二讲 酶
学
一、酶的催化机理
（一）酶的化学结构与活性中心
1、酶分子的结构特征 酶的化学本质是蛋白质，其一级结构和空 间结构与蛋白质的相同。除少数单体酶外， 大多数酶是由多个亚基组成的寡聚体。多数 情况下每个亚基有一个活性部位，有些酶的 活性部位是由一个以上亚基组成的，对于多 功能酶来讲不同的亚基有不同的功能。 酶分子中除活性中心外，还有其他的功能 部位，如抑制剂、激活剂、别构效应剂结合 部位，亚基相互识别、相互结合部位等。
（6）自由基对酶类的作用 自由基是指能独立存在的含有一个或几个 以上未配对电子的原子、原子团、分子或离子。 由于具有未配对电子，所以其性质不稳定，有 变为成对电子的倾向，易发生失电子或得电子 的氧化—还原反应。 生物体内最多的自由基是含氧自由基，如 O2-.、OH.、O1/2.，生理条件下这些自由基不断 产生，不断清除。过量自由基的产生可造成机 体细胞非特异性氧化损伤，如引起DNA碱基 修饰、链断裂、酶蛋白变性失活等，从而产生 多种病理过程。
定向效应：指底物的反应基团和催化基 团之间或底物的反应基团之间正确地取向产生 的效应。 反应基团的正确取向和定位增加底物的 激活，从而加快反应。 对酶催化来说，邻近和定向效应是共同 产生催化效应的。 （2）底物分子形变或扭曲 酶受底物诱变发生构象改变，活性中心的 基团发生位移或改向，但同时酶活性中心的基 团可引起底物形变，削弱有关的化学键，使底 物由基态转变为过度态，有利于反应进行。
（3）催化可逆反应的酶，当正、逆反应Km值不同时，
Km值小的底物所表示的反应方向为该酶催化的优势 方向。
（4）多酶催化的连锁反应，确定各酶的Km可寻找代 （5）由于存在Km值不同而功能相同的酶，从而发现
同工酶。
谢过程的限速酶，在底物浓度相似时，Km值大的酶 为限速酶。
（6）测定不同抑制剂对某个酶Km及Vm的影响，可区
（3）反竞争性抑制 抑制剂只能与ES结合形成无活 性的EIS三元复合物，而不能与游 离的酶结合。 （4）混合性抑制作用 主要表现为非竞争性抑制的混合 或非竞争性抑制与反竞争性抑制的 混合。
可逆性抑制物
（1）磺胺类药物与抗菌增效剂 细菌在生长时不能利用现成的叶酸，只能 利用对氨基苯甲酸合成二氢叶酸，然后再转 化成四氢叶酸，参与核酸合成。 磺胺类药物与对氨基苯甲酸结构相似，可 竞争性地结合细菌的二氢叶酸合成酶，抑制 二氢叶酸的合成，使核酸合成受阻，从而抑 制细菌生长。 抗菌增效剂与二氢叶酸结构类似，可竞争 性地抑制二氢叶酸还原酶，使四氢叶酸合成 受阻。
活性中心内的必需基团又分为催化基 团和底物结合基团。 催化基团和结合基团是相互联系的整 体，催化效率的高低很大程度上取决于 底物结合的位置是否合适，只有结合基 团正确地结合底物，提供催化基团发挥 作用的最优构象，才能有效发挥催化作 用。
3、酶活性中心的结构 同一酶或功能相近的酶，其活性中心附近 的氨基酸序列具有惊人的相似性，而序列的差 异常发生在远离活性中心的地方。不同的酶， 其活性中心虽有某些共同的氨基酸残基，但它 们邻近的氨基酸残基序列却很少相同。 酶活性中心出现频率最高的氨基酸是Ser、 His、Cys、Tyr、Asp、Glu、Lys。 活性中心的氨基酸残基在结构上都具有一 些特殊的侧链基团，如巯基酶类的-SH、丝氨 基酶类的-OH、组氨基酶类的咪唑基。
3．可逆性抑制作用
抑制剂与酶非共价结合，用透析等物理方法可 除去抑制剂使酶恢复活性。 （1）竞争性抑制作用 抑制剂与底物结构相似，可竞争性地结合于酶 的活性中心。酶不能同时和S和I结合。 （2）非竞争性抑制 抑制剂与底物结构不相似，不竞争酶的活性中 心，而是和活性中心以外的部位结合，使酶的活性 受到抑制。酶能同时和S、I结合形成EIS复合物。 非竞争性抑制在生物体内多表现为代谢中间产 物反馈调控酶的活性。
1931年Michaeleis和Menten在中间产物学 说的基础上建立了V与[S]关系的双曲线方程， 即米氏方程：v=Vm [S] /（Km+[S]） 酶反应速度是衡量酶活性大小的指标，用 单位时间内产物的增加或底物的减少来表示。 用[p]对t作图得酶促反应速度曲线。曲线 的斜率即为反应速度，表示单位时间内[p]的 变化。曲线上某一点的斜率即为该时刻的反 应速度。 根据米氏方程，Km 等于反应速度为最大 反应速度一半时的底物浓度，即Km=[S]。
（二）抑制反应动力学
1．抑制作用的分类 酶分子与配体结合后常引起酶活性改变， 使酶活性降低或完全丧失的配体称为抑制剂， 这种效应称抑制作用。 抑制作用分为不可抑制作用和可抑制作用 两大类，不可抑制作用又分为专一性抑制和 非专一性抑制；可抑制作用分为竞争性抑制、 非竞争性抑制、反竞争性抑制和混合性抑制。
二、酶促反应动力学
（一）底物反应动力学
在酶促反应中，尽管酶必须参加反应，但酶不 被消耗，而只起循环作用，反应速度只依赖于反 应物。在其他条件不变，[E]恒定条件下，酶促反 应速度与底物浓度之间呈双曲线关系。 当[S]很低时，V随[S]增加而迅速增加，V与[S] 成正比；当[S]很高时，V随[S]升高而加速，但V 的增加不如[S]低时那样显著；当[S]增加到一定值 后，再增加底物，V不再增加，达到一恒定值。 这种双曲线关系是由于底物在转变成产物之前， 必须先与酶形成中间复合物，再转变成产物并释 放酶。
2．酶—底物复合物的生成与酶催化 酶作为生物催化剂之所以能发挥高 效的催化性，在于酶和底物反应过程 中形成了特殊的酶—底物复合物，此 过度态的复合物很不稳定，可即刻转 变成相应的产物，使反应的总活化能 降低。
3．降低活化能的因素 过度态中间复合物的形成，导致活化 能的降低是酶催化反应的关键。 （1）酶的邻近效应和定向效应 邻近效应：是指酶由于具有与底物 有较高的亲和力，从而使游离的底物集中 于酶分子表面的活化中心区域，使活性中 心的底物有效浓度得以极大的提高，并同 时使反应基团之间相互靠近，增加亲核攻 击的机会，从而提高反应速度。
1．活化能与过度态 对任何活化反应，反应物分子或底物 分子在转变成产物之前都必需获得一定 的能量成为活化态或过度态。反应物转 变为产物的关键步骤是原来的化学键断 裂和新化学键的形成，而过度态正是这 种转变的中途点。初始反应处于基态能 阶，产物处于另一基态能阶，过度态与 反应物的能阶之差称为活化能。
初始反应物要发生反应，必须具有高 于或等于活化能的能阶水平才有可能进 入过度态，因此要使一个化学反应速度 加快，一是增加反应物转化为产物的机 率，二是降低反应的活化能水平。 催化剂降低反应活化能的效应是通过 改变反应途径来实现的，使反应沿着低 活化能的途径进行，即使反应途径分成 若干步进行，而各步的活化能都不太大， 总的活化能水平较低。
酶活性中心有一个疏水的三维环境， 具有一定的柔性，在底物诱导下可发生 构象的改变，以适宜结合底物的状态。 辅助因子对酶活性中心的构象和酶 的催化性质都有重要影响作用。 酶活性中心研究的方法有：化学修 饰法、亲和标记、动力学分析法、X-射 线衍射分析法、基因定位诱变法。
（二）酶降低反应活化能的机理
（3）酸碱催化 酶由于活性中心存在酸性或碱性氨基酸，可作为 酸碱催化剂，即可作为催化性质的质子受体或供体， 有效地进行酸碱催化。 （4）共价催化 酶活性中心存在亲核基团和亲电子基团，可对底 物进行亲核和亲电子反应，形成不稳定的共价中间 复合物，降低反应活化能，加速反应进行。 （5）活性中心的低介电性 酶活性中心是一个疏水的非极性环境，其催化基 团被低介电环境所包围，催化反应在低介电常数介 质中的反应速度比高介电常数介质中的快得多。
（3）重金属离子 重金属盐类Ag+、Hg+、Pb+等与酶的巯基、羟基、 咪唑基结合，对大多数酶活性具有强烈抑制作用。 金属离子螯合剂EDTA、Cys可解除其抑制，使酶 恢复活性。 （4）烷化剂 主要是含卤素的化合物，如碘乙酸、碘乙酰胺等， 可使酶中的巯基烷化。从而使酶失活。常用做鉴定酶 中巯基的特殊试剂。 （5）氰化物 氰化物能与含铁卟啉的酶中的Fe++结合，使酶 失活而阻止细胞呼吸。
自由基可攻击酶活性部位的基团使酶失 活；使生物膜磷脂中的不饱和脂肪酸氧化， 产生氧化物，而对细胞产生毒性。 机体的抗氧化防御体系包括抗氧化酶类 和非酶类抗氧化剂。抗氧化酶主要是SOD、 过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶等，可清除 细胞内产生的自由基和过氧化物。 非酶类抗氧化剂主要指VE、类胡罗卜素、 抗坏血酸等，主要是清除体内产生的自由 基。
（二）叶酸类似物 叶酸类似物，如氨基喋呤、氨甲喋呤 可竞争性抑制二氢叶酸还原酶，阻止叶 酸还原成二氢叶酸和四氢叶酸，阻断嘌 呤核苷酸的合成而抑制癌细胞生长。 （三）嘌呤类似物 嘌呤类似物主要是次黄嘌呤和鸟嘌呤 的衍生物，可阻止次黄嘌呤核苷酸转化 为AMP，干扰癌细胞核苷酸及蛋白质的 合成。
（四）嘧啶类似物 与嘌呤类似物作用相似，抑制癌细 胞DNA合成，如抗癌药物5-氟尿嘧啶。 （五）氨基酸类似物 如重氮丝氨酸、6-重氮-5-正亮氨酸， 它们的化学结构与谷氨酸相似，可与天 然谷氨酸竞争结合氨基转移酶类，从而 抑制嘌呤核苷酸的合成，具有抑菌作用。
三、酶活性的调节
酶作为生物催化剂的特点：催化的 高效性和专一性、反应条件温和、活性 的可调节性。 动物机体代谢调节的本质是通过对 细胞内的酶促反应进行有效调节控制来 实现的。 酶的调节有两个方面，一是对已有 酶活性的调节，二是对酶的合成与降解 的调节。
不可逆抑制物
（1）有机磷化合物 神经毒气和有机磷农药通过与胆碱酯 酶丝氨酸的羟基结合而破坏酶的活性中 心，使酶丧失活性。由于乙酰胆碱的堆 积而引起神经症状。 有机磷化合物属于不可逆抑制剂，可 用含C-CH=NOH的肟化物将其从酶分子 上取代下来，使酶恢复活性。常用做解 毒剂，如解磷啶。
（2）有机汞、砷化和物 这些化合物能与许多巯基酶的巯基 结合而使酶活性丧失，如路易士气、吡 霜类等。 这类抑制剂对巯基酶的抑制作用可 通过加入过量巯基化合物，如Cys、还 原型谷胱甘肽、二巯基丙醇等使酶恢复 活性。 巯基化合物常称为巯基酶的保护剂， 被用做砷、汞等重金属中毒的解毒剂。
2．不可抑制作用
抑制剂与酶分子上的必须基团共价结合，不 能用透析、超滤等物理方法解除抑制，必须通过 化学方法才能解除机宜作用，称不可抑制作用。 抑制程度决定于抑制剂浓度及酶与抑制剂间的接 触时间。 专一性抑制剂是一些具有专一化学结构并带 有一个活泼基团的类底物，与酶结合时活泼的化 学基团可与酶活性中心残基或辅基发生共价修饰 而使酶失活。 非专一抑制剂可对酶分子上每个结构残基进 行共价修饰而导致酶失活，这类抑制剂主要是一 些修饰氨基酸残基的化学试剂及重金属离子等。
2、酶的活性中心与必需基团
酶分子上和酶活性有直接关系的特异氨基酸残基， 集中在酶分子的一个特定区域，即为酶的活性中心或 活性部位。 酶分子活性中心的化学基团，实际上是某些氨基酸 残基的侧链或肽链末端氨基或羧基，它们的一级结构 距离较远，但空间结构相对集中。 活性中心内的化学基团是酶发挥催化作用及与底物 直接接触的基团，称为活性中心内的必需基团。活性 中心外的一些基团，虽不直接参与催化作用，但对维 持整个酶分子空间构象及酶的活性是必需的，称为活 性中心外的必需基团。