凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质统称做酶的抑制剂（inhibitor）。抑制剂多与酶的活性中心内、外必需基团相结合，从而抑制酶的催化活性。抑制剂降低酶的活性，但几乎不破坏酶的空间结构，而是直接或间接地对酶分子的活性中心发挥作用。根据抑制剂与酶结合的紧密程度不同，酶的抑制作用分为不可逆性抑制与可逆性抑制两类。
（一）不可逆性抑制作用
不可逆性抑制作用（irreversible inhibition）的抑制剂通常与酶活性中心的必需基团以共价键相结合，使酶失活。此种抑制剂不能用透析、超滤等方法予以去除。
1．羟基酶的抑制 农药敌百虫、敌敌畏等有机磷化合物能专一地与胆碱酯酶活性中心丝氨酸残基的羟基结合，使酶失活。胆碱酯酶的作用是使乙酰胆碱水解，当有机磷农药中毒时，胆碱酯酶受到抑制，导致胆碱能神经末梢分泌的乙酰胆碱的积蓄，造成迷走神经的兴奋而呈现毒性状态。这些具有专一作用的抑制剂常被称为专一性抑制剂，其中毒症状可用药物解磷定解除。
2．巯基酶的抑制 低浓度的重金属离子（如Hg2＋、Ag＋等）及As3＋可与酶分子的巯基结合，使酶失活。例如，化学毒气路易士气是一种含砷的化合物，它能抑制体内的巯基酶而使人畜中毒。由于这些抑制剂所结合的巯基不局限于必需基团，所以此类抑制剂又称为非专一性抑制剂。重金属盐引起的巯基酶中毒可用二巯基丙醇（BAL）或二巯基丁二酸钠等含巯基的化合物解毒，BAL含有2个－SH，在体内达到一定浓度后，可与毒剂结合，恢复酶的活性。
（二）可逆性抑制作用
可逆性抑制作用（reversible inhibition）的抑制剂通过非共价键与酶和（或）酶－底物复合物可逆性结合，使酶活性降低或消失。采用透析或超滤的方法可将抑制剂除去，使酶活性得以恢复。可逆性抑制作用可分为三类：
1．竞争性抑制作用 有些抑制剂与酶作用的底物结构相似，可与底物共同竞争酶的活性中心，从而阻碍酶与底物结合成中间产物。这种抑制作用称为竞争性抑制作用（competitive inhibition）。
抑制剂与底物竞争酶的活性中心，从而阻止底物与酶的结合，因为酶的活性中心不能同时既与底物结合，又与抑制剂结合。这是最常见的一种抑制作用。竞争性抑制剂具有与底物相类似的结构，能与酶形成可逆的EI复合物，但EI不能分解为产物P，酶促反应速度因此下降。可以通过增加底物浓度的方法减弱或解除这种抑制作用。因此当竞争性抑制剂存在时，Vmax不变、Km值（称为表观Km值）增加。抑制剂、酶、底物之间存在如下关系：
由于抑制剂与酶的结合是可逆的，抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力和与底物浓度相对比例。丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用是竞争性抑制作用的典型实例。酶对丙二酸的亲和力远大于酶对琥珀酸的亲和力，当丙二酸的浓度仅为琥珀酸浓度的1／50时，酶的活性便被抑制50%。若增大琥珀酸的浓度，此抑制作用可被削弱。
竞争性抑制作用的原理可用来阐明某些药物的作用机制和指导探索合成控制代谢的新药物。磺胺类药物是典型的代表。对磺胺类药物敏感的细菌在生长繁殖时，不能直接利用环境中的叶酸，而是在菌体内二氢叶酸合成酶的催化下，以对氨基苯甲酸为底物合成二氢叶酸。二氢叶酸是四氢叶酸的前体。四氢叶酸是一碳单位的载体，参与核苷酸的合成。磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似，是二氢叶酸合成酶的竞争性抑制剂，抑制二氢叶酸的合成。细菌则因此造成核苷酸与核酸合成受阻而影响其生长繁殖。人类能直接利用食物中的叶酸，核酸的合成不受磺胺类药物的干扰。根据竞争性抑制的特点，服用磺胺类药物时必须保持血液中药物的高浓度，以使其发挥有效的竞争性抑制作用。
许多属于抗代谢物的抗癌药物，如甲氨蝶呤（MTX）、5－氟尿嘧啶（5－FU）、6－巯基嘌呤（6－MP）等，几乎都是酶的竞争性抑制剂，它们分别抑制四氢叶酸、脱氧胸苷酸及嘌呤核苷酸的合成，从而达到抑制肿瘤生长的目的。
2．非竞争性抑制作用 有些抑制剂不是与酶的活性中心结合，而是与酶活性中心之外的必需基团相结合，其结构可能与底物毫无相关之处。酶与抑制剂结合后还可以和底物结合，EI＋S→ESI，酶与底物结合后也可以与抑制剂再结合，ES＋I→ESI，但是形成的三联复合物不能分解为产物，因此酶活性降低。底物与抑制剂之间无竞争关系，增加底物浓度不能解除抑制，这种抑制作用称为非竞争性抑制（non－competitive inhibition）。非竞争性抑制剂存在时Vmax减小、表观Km值不变。
典型的非竞争性抑制作用的反应式是：
3．反竞争性抑制作用 此类抑制剂与上述两种抑制作用不同，仅与酶和底物形成的中间复合物（ES）结合，即ES＋I→ESI，使中间产物ES的量下降。这样，既减少从中间产物转化为产物的量，同时也减少从中间产物解离出游离酶和底物的量。这种抑制作用称为反竞争性抑制作用（uncompetitive inhibition）。反竞争性抑制剂存在时，Vmax减小、Km值减小。其抑制作用的反应式如下：
在上述三种不同的可逆性抑制剂存在时，以1／V对1／［S］作图，可见Vmax和表观Km的变化特征（图3－7）。
现将三种可逆性抑制作用总结于表3－2。
表3－2 三种可逆性抑制作用的比较
图3－7 三种可逆性抑制的特征性曲线
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