Acetilcolinesteraza (mecanismul de acțiune) este o enzimă care inactivează acetilcolina prin hidroliză după disocierea sa cu complexul receptor.
Acetilcolinesteraza este conținută în membranele presinaptice ale sinapselor colinergice și constă din 4 subunități, fiecare având un centru activ.
În practică, se utilizează preparate ale inhibitorilor de acetilcolinesterază. care provoacă acumularea de acetilcolină în cleștele sinaptice. Inhibarea acestei enzime poate fi reversibilă și ireversibilă. Astfel de inhibitori cum ar fi fizostigmină, neostigmină metil sulfat, galantamină, etc. Inactivează enzima reversibil și se utilizează ca medicamente. Mecanismul de acțiune al inhibitorului constă în formarea unui complex intermediar carbamoilferment, care este hidrolizat foarte lent.
Alte substanțe formează un complex puternic cu enzima. Diizopropil fluorofosfatată și alte substanțe organofosforic legat covalent la situsul activ al enzimei (cauza fosforilare sale), rezultând o inhibare ireversibilă a activității colinesterazei acetil. Acestea sunt folosite ca pesticide, insecticide și otrăvuri cu agenți nervoși (sarin, turmă).