Войти
Биохимия · Энзимология

Ацетилхолинэстераза

Acetylcholinesterasa

Ацетилхолинэстераза (АХЭ) — это фермент, главная функция которого заключается в расщеплении нейромедиатора ацетилхолина с участием молекулы воды. Благодаря быстрому гидролизу субстрата фермент предотвращает избыточное накопление медиатора и обеспечивает корректную передачу сигнала.

Тип реакцииГидролиз (с участием H₂O)
СубстратАцетилхолин
ПродуктыХолин и уксусная кислота
ИнгибиторыПрозерин, эндрофоний
3 мин чтенияДля студентов медвузовОбновлено 24.09.2026
Материал подготовила редакция Школы Сеченова по учебным методичкам платформыПроверил врач-редактор: Аулов А. А., врач-терапевт · 24.09.2026

Гидролиз ацетилхолина

Фермент катализирует биохимическую реакцию гидролиза, в ходе которой молекула ацетилхолина взаимодействует с водой и распадается на два компонента.

  • Субстрат: Ацетилхолин. Его химическая структура имеет вид $CH_3-CO-O-CH_2-CH_2-N^+(CH_3)_3$.
  • Продукты реакции: В результате расщепления эфирной связи высвобождаются холин ($HO-CH_2-CH_2-N^+(CH_3)_3$) и уксусная кислота ($CH_3-COOH$).

Таким образом, фермент обеспечивает инактивацию медиатора сразу после того, как он выполнил свою сигнальную функцию.

Строение активного центра

Для того чтобы молекула субстрата могла связаться с ферментом и подвергнуться химическому превращению, активный центр ацетилхолинэстеразы имеет строго специфическую структуру. Он включает два ключевых функциональных участка:

  1. Анионный центр (участок связывания). Этот участок несет отрицательный заряд ($\Theta$). Его главная задача — электростатически притянуть и жестко зафиксировать субстрат. Фиксация происходит за счет взаимодействия с положительно заряженной четвертичной аммониевой группой азота ($N^+$), входящей в состав ацетилхолина.
  2. Эстеразный центр (каталитический участок). Именно здесь протекает сама химическая реакция — гидролиз эфирной связи молекулы медиатора.
Проверьте себя по темеЗадания из банка курса «Биохимия» — ответ и разбор сразу.

Механизм нормального катализа

Процесс гидролиза в нормальных условиях протекает в несколько этапов, определяемых пространственной ориентацией субстрата:

  • Молекула ацетилхолина приближается к активному центру фермента.
  • Положительно заряженный атом азота в структуре субстрата связывается с отрицательно заряженным анионным участком.
  • Эфирная связь молекулы точно позиционируется в каталитическом (эстеразном) участке.
  • Происходит химическое расщепление субстрата с присоединением молекулы воды.

Конкурентное ингибирование фермента

Некоторые химические вещества способны блокировать работу ацетилхолинэстеразы. Конкурентные ингибиторы занимают активный центр фермента, делая невозможным присоединение естественного субстрата. В результате ацетилхолин не разрушается и начинает накапливаться в синаптической щели. К таким веществам относятся:

  • Proserinum (Прозерин). Структурно напоминает ацетилхолин и содержит положительно заряженную группу. Занимая активный центр, он физически перекрывает доступ для медиатора.
  • Edrophonium (Эндрофоний). Также взаимодействует с анионным участком фермента. Связывание обеспечивается благодаря положительному заряду на атоме азота и гидроксильной группе, которая имитирует структуру естественного субстрата.

Коротко: ответы на вопросы по теме

Какие аминокислотные остатки формируют эстеразный (каталитический) центр ацетилхолинэстеразы?

Эстеразный (каталитический) центр ацетилхолинэстеразы образован радикалами трех аминокислот, составляющими «каталитическую триаду». В состав каталитического центра АХЭ человека входят:

  • Серин (сер-203) — гидроксильная группа;
  • Гистидин (гис-447) — имидазольное кольцо;
  • Глутамат (глу-334) — карбоксильная группа.

К какому классу ферментов по международной классификации относится ацетилхолинэстераза?

Ацетилхолинэстераза относится к классу 3 — Гидролазы, подклассу эстераз. Это ферменты, расщепляющие ковалентную связь в сложных эфирах с присоединением молекулы воды.

Систематическое название ацетилхолинэстеразы — ацетилхолин-ацилгидролаза.

Где именно локализуется ацетилхолинэстераза в нервно-мышечном синапсе?

В источниках указано, что ацетилхолинэстераза локализована в синапсах и разрушает ацетилхолин в синаптической щели. Однако точное положение фермента относительно пре- и постсинаптической мембраны в нервно-мышечном синапсе в представленных материалах не детализируется.

Какие вещества являются необратимыми ингибиторами ацетилхолинэстеразы?

Необратимыми ингибиторами ацетилхолинэстеразы являются фосфорорганические соединения (ФОС). Они взаимодействуют с эстеразным центром фермента, образуя ковалентную связь между фосфорильным остатком и ОН-группой серина.

В качестве примера вещества, которое вступает в реакцию необратимого ингибирования с ацетилхолинэстеразой, упоминается диизопропилфторфосфат.

В чем отличие истинной ацетилхолинэстеразы от бутирилхолинэстеразы (псевдохолинэстеразы)?

Отличия истинной ацетилхолинэстеразы от бутирилхолинэстеразы (псевдохолинэстеразы) заключаются в локализации и функции:

ХарактеристикаАцетилхолинэстеразаБутирилхолинэстераза
ЛокализацияВ синапсахПлазма крови, печень, другие органы
ФункцияОбеспечивает быструю инактивацию медиатораГидролизует ацетилхолин внесинаптически
Как запомнить

Анионный центр фермента притягивает азот (А-А), а эстеразный (каталитический) расщепляет эфирную связь (Э-Э).

Вопросы с занятий и экзамена

На какие продукты расщепляется ацетилхолин?

В ходе гидролиза под действием ацетилхолинэстеразы образуются холин и уксусная кислота.

За счет чего субстрат фиксируется в активном центре?

Положительно заряженная четвертичная аммониевая группа азота в молекуле ацетилхолина притягивается к отрицательно заряженному анионному центру фермента.

К чему приводит действие прозерина и эндрофония?

Эти вещества являются конкурентными ингибиторами. Они блокируют активный центр фермента, из-за чего ацетилхолин не гидролизуется и накапливается в синаптической щели.

Что-то непонятно? Спросите нейросетьAI-тьютор прочитал материал по теме «Ацетилхолинэстераза» и объяснит простыми словами.

Что ещё разобрать по теме

  • Химическая структура ацетилхолина
  • Механизмы образования и разрыва эфирных связей
  • Специфичность конкурентных ингибиторов
  • Физиологические последствия накопления медиатора в синаптической щели

Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»

Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.

  • Полная методичка по теме «Ацетилхолинэстераза» и ещё 3 574 страниц предмета
  • Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
  • AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
  • 115 видеоуроков по предмету

Другие темы раздела «Энзимология»

Весь раздел «Энзимология»

Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.

Смотреть уроки

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.