抑制剂对酶促反应的影响
激活剂和抑制剂对酶活性影响实验报告
激活剂和抑制剂对酶活性影响实验报告
影响酶作用的因素：影响酶促反应的因素常有酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等。
其变化规律有以下特点：
1、酶浓度对酶促反应的影响：在底物足够，其它条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其它不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速度与酶浓度成正比。
2、底物浓度对酶促反应的影响：在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加而加快，反应速度与底物浓度近乎成正比，在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速度也随之加快，但不显著，当底物浓度很大且达到一定限度时，反应速度就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应也几乎不再改变。
3、酶的活性受激活剂或抑制剂的影响。
氯离子为唾液淀粉酶的激活剂，铜离子为其抑制剂，激活剂使酶的活性升高，抑制剂使酶活性降低。
注意事项：
激活剂和抑制剂对于酶活性的影响，常常分不清激活剂，因为加入蒸馏水、NaCl、Na2SO4这3支试管的颜色一致，都是黄色。
出现这种现象的原因是酶活性太高了，需要稀释唾液，唾液稀释至加入蒸馏水的试管呈浅红色即可。
这样一来，这3支试管的颜色分别是浅红、黄、浅红，就可以断定Cl-是激活剂。
偶尔也有分不清抑制剂的就是加入蒸馏水、CuSO4、
Na2SO4这三支试管的颜色一致，都是蓝色。
因为酶活性太低，需要提高酶活性，只要重新制备唾液淀粉酶就行（但是新酶的活性不可太高，否则又分不清激活剂）。
最后3支试管的颜色应该是浅红、蓝、浅红，可以断定Cu2+是抑制剂。
实验22 影响酶促反应因素——温度、
1.实验目的
（1）通过本实验了解pH、温度、抑制剂对 酶活力的影响。 （2）通过实验掌握控制变量法，并能使用控 制变量法设计实验。
2.实验原理
本实验通过对胰蛋白酶的测试，考察温 度、pH、抑制剂对酶活性的影响。 （1）温度的影响：酶是生物体内一类具 有催化活性的蛋白质，与一般催化剂一样 存在温度效应。开始时，酶促反应的速率 随温度的增加而增加，达到最大反应速率 时的温度为酶的最适温度，而超过最适温 度，会引起蛋白质变性，使酶促反应速率 降低直至停止。
（2）pH组 设置空白组：取一支试管，加入1.0mL1%酪 蛋白溶液和3.0mL5%三氯乙酸溶液，摇匀后加入 0.2mL酶液和0.8mL蒸馏水，在37oC下恒温10min。 对pH的测试：取3支试管，依次编号1、2、3， 向3支试管中分别加入0.2mL胰蛋白酶溶液，向1 号试管中加入0.8mLpH=7.4的硼酸缓冲液，向2号 试管中加入0.8mLpH=8.0的硼酸缓冲液，向3号试 管中加入0.8mLpH=9.0的硼酸缓冲液，上述试管 置于37oC水浴中恒温2min，然后加入各加入 1.0mL1%酪蛋白溶液，在37oC水浴中继续恒温 10min后加入三氯乙酸切断反应。将上述试管以 3000r/min离心5min，取上清液在280nm波长测定 吸光度。
（3）抑制剂组 设置空白组：取一支试管，加入1.0mL1%酪蛋 白溶液和3.0mL5%三氯乙酸溶液，摇匀后加入 0.2mL酶液和0.8mL蒸馏水，在37oC下恒温10min。 对抑制剂作用的测试：取两支试管，编号1、2， 在两支试管中分别加1.0mL1%酪蛋白溶液，然后 在1号试管中加入0.8mL蒸馏水，在2号试管中加 入0.1mL1mmol/mL苯甲脒溶液和0.7mL蒸馏水， 在37oC水浴中恒温2min，然后向两支试管中各加 入0.2mL的胰蛋白酶溶液，在37oC水浴中继续恒 温反应10min，最后加入三氯乙酸终止反应。将 上述试管以3000r/min离心5min，取上清液在 280nm波长测吸光度。
实验八酶促反应的影响因素
实验八酶促反应的影响因素一、目的要求1．了解温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应速度的影响。
2．学习检定温度、pH、激活剂、抑制剂影响酶促反应速度的方法。
二、实验原理在酶促反应中，酶的催化活性与环境温度、 pH有密切关系，通常各种酶只有在一定的温度、pH范围内才表现它的活性，一种酶表现其活性最高时的温度、pH值称为该酶的最适温度、最适pH。
在酶促反应中，酶的激活剂和抑制剂可加速或抑制酶的活性，如氯化钠在低浓度时为唾液淀粉酶的激活剂，而硫酸铜则是它的抑制剂。
本实验利用淀粉水解过程中不同阶段的产物与碘有不同的颜色反应，定性观察唾液淀粉酶在酶促反应中各种因素对其活性的影响。
淀粉（遇碘呈蓝色）→紫色糊精(遇碘呈紫色)→红色糊精(遇碘呈红色)→无色糊精(遇碘不呈色)→麦芽糖(遇碘不呈色)→葡萄糖(遇碘不呈色)。
所以淀粉被唾液淀粉酶水解的程度，可由水解混合物遇碘呈现的颜色来判断，以此反映淀粉酶的活性，由此检定温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应的影响。
三、实验器材试管和试管架、恒温水浴、冰浴、吸量管（1 mL6支、2 mL4支、5 mL4支）、滴管、量筒、玻棒、白瓷板、秒表、烧杯、棕色瓶。
四、实验试剂1．新鲜唾液稀释液(唾液淀粉酶液)：每位同学进实验室自己制备，先用蒸馏水漱口，以清除食物残渣，再含一口蒸馏水，0.5 min后使其流入量筒并稀释至200倍(稀释倍数可因人而异)混匀备用。
2．1%淀粉溶液A(含0.3%NaCl)：将1 g可溶性淀粉及0.3 g氯化钠混悬于5 mL蒸馏水中，搅动后，缓慢倒入沸腾的60 mL蒸馏水中，搅动煮沸1 min，冷却至室温，加水至100 mL,置冰箱中保存。
3．1%淀粉溶液B(不含NaCl)4．碘液：称取2 g碘化钾溶于5 mL蒸馏水中，再加入1 g碘，待碘完全溶解后，加蒸馏水295 mL，混匀贮于棕色瓶中。
5．1%NaCl溶液6．1%CuSO溶液47．缓冲溶液系统按下表混合配制。
温度、pH、激活剂和抑制剂对酶活性的影响
[目的] 1.掌握温度、pH、激活剂和抑制剂对酶活性影响 的基本原理； 2.熟悉唾液淀粉酶所催化的酶促反应过程；
[原理] 1. 温度：对酶的活性的影响为双效性，当酶促反应 的温度为最适温度时，最有利于酶促反应的进行。 温度过低，酶的活性减弱，温度太高，会使酶变性、 失活； 2.pH ：酶活性最大时的环境 pH 为最适 pH 。 pH 不仅 会影响酶的活性，还会影响底物的解离状态，从而 影响酶与底物的结合。过酸或过碱性的环境可使酶 变性、失活。
3、激活剂和抑制剂对酶活性的影响
C．激活剂、 抑制剂组 1%淀粉 试剂 （2滴） 唾液
C1管
1ml 1%NaCl 10d
C2管
1ml 1%CuSO4 10d
C3管
1ml
C4管
1ml
1%Na2SO4 蒸馏水 10d 10d
摇匀， 37℃保温,每隔30秒从1号管中吸取溶液1d加到白瓷 盘小池中（小池预先加好0.1%碘液） 。当碘液不变色时， 分别向4管中加入1%碘液2滴，观察颜色变化。
收集唾液 ( 自来水漱口、收集唾液约 2-3ml 于小烧杯 中，蒸馏水稀释10倍,备用) 1、温度对酶活性的影响 A．温度组 唾液 （2ml） 1%淀粉 （1ml） 1%碘液 A1管 冰水浴 5分钟 冰水浴 15分钟 2d A2管 37 ℃水 浴5分钟 37℃水浴 15分钟 2d A3管 沸水浴 5分钟 沸水浴 15分钟 2d
2、pH对酶活性的影响 B．PH值组 B1管 PH5.0 2ml 10d B2管 PH6.8 2ml 10d B3管 PH8.6 2ml 10d
磷酸盐缓冲液 （2ml） 1%淀粉 唾液
摇匀，立即置37℃保温，每隔30秒从2号管中吸取溶液1滴 加到白瓷盘小池中（小池预先加好0.1%碘液）。当碘液不 变色时，分别向3管中加入1%碘液2滴，观察颜色变化。
3.3 抑制剂对酶促反应速率的影响-赵伟
Km Vmax
Km/Vmax 1/Vmax -1/Km
E
增大 不变
增大 不变 增大
E、ES
不变 降低
增大 增大 不变
ES
减小 降低
不变 增大 减小
感谢您的观看！
1/ V
-1/km
抑制剂↑ 无抑制剂
1/[S]
动力学特点 ：Vmax不变，表观Km增大
磺胺类药物的抑菌机制：
与对氨基苯甲酸竞争二氢叶酸合成酶 二氢蝶呤啶 ＋ 对氨基苯甲酸 ＋ 谷氨酸
二氢叶酸 合成酶
二氢叶酸
二氢叶酸 合成酶
四氢叶酸
H2N
COOH
对氨基苯甲酸
H2N
SO2NHR
磺胺类药物
非竞争性抑制作用
概念反竞争性抑制作用过程反竞争性抑制剂特点抑制剂km1kmmax降低表观k降低动力学特点抑制剂只与酶底物复合物结合抑制程度取决于抑制剂的浓度及底物的浓各种可逆性抑制作用的比较动力学参数表观km增大不变减小最大速度max不变降低降低林贝氏作图斜率max增大增大不变纵轴截距max不变增大增大横轴截距1k增大不变减小与i结合的组分eeses作用特征无抑制剂竞争性抑制非竞争性抑制反竞争性抑制感谢您的观看
竞争性抑制
S E
ES
v
I
Vmax
无I 有I
1/2Vmax
E+P
Vmax不变 Km值变小
I E
[S]
竞争性抑制作用过程
Km /Km
竞争性抑制的底物浓度曲线
竞争抑制的特点
1
I与S结构类似，竞争酶 的活性中心
抑制程度取决于I与E的
2 亲和力,以及[I]和[S]的相
温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响
温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响（间接碘量法）（effects of temperature pH activitor and inhibitor to activity of enzyme）一、目的1.了解温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响2.学习酶活性的判定二、原理酶活性大小可以用反应速度来表示，即在单位时间内，酶所催化底物的消耗量或产物的生成量来衡量。
酶活性大，反应速度就快。
反之则慢。
酶促反应速度受多种因素的影响。
如温度、pH、激活剂、抑制剂等。
本实验是观察在不同温度，pH，以及缺乏激活剂或有抑制剂的条件下唾液淀粉酶的活性大小。
借以验证各种因素对酶活性的影响。
唾液中含有唾液淀粉酶，此酶可以使淀粉逐步水解，最后生成麦芽糖。
麦芽糖具有还原性。
根据淀粉被唾液淀粉酶水解后产物的生成量（即还原性麦芽糖的多少）判定酶活性的大小。
用碘的反滴定法测定还原物的量，还原物多，酶活性大。
具体反应如下：1、试剂成分（S、H、S试剂）：CuSO4、Na2CO3、NaHCO3、KI、KIO3、酒石酸钾钠、草酸钾。
2、判定酶活性大小的化学反应过程：Na2CO3＋2H2O —→2NaOH ＋ H2CO3CuSO4＋2NaOH —→Cu(OH)2↓＋ Na2SO45KI ＋KIO3 ＋ 3H2SO4—→3I2＋3K2SO4 ＋3H2O酶淀粉———→麦芽糖麦芽糖＋Cu++—→麦芽糖氧化产物＋Cu+ Cu+＋ I2—→Cu++ ＋ 2I-COO- 草酸钾COO-Cu++＋|—————→| >CuCOO- 防止逆反应COO-剩余I2 ＋ Na2S2O3—→2I- ＋ Na2S4O6（与淀粉呈兰色) （与淀粉无色)3、判定酶活性大小的标志酶活性大→麦芽糖多→Cu+ 生成量多→I2消耗量多→剩余I2少→Na2S2O3消耗量少酶活性越大，Na2S2O3消耗量越少。
空白实验无酶活性，因此Na2S2O3消耗量最多。
与空白实验进行对比，差值越大，说明此条件下酶活性越大。
底物浓度及抑制剂对酶促反应速度的影响
底物浓度及抑制剂对酶促反应速度的影响一、实验目的：1、学习和掌握Km的测定原理和实验方法。
2、掌握竞争性抑制剂对酶活性的影响及竞争性抑制剂表观Km’的测定。
二、实验原理：1.酶的底物浓度和酶促反应速度的关系一般情况下符合米-曼氏方程：式中：v为反应初速度；Vmax为最大反应速度；[S]为底物浓度；Km为米氏常数，其单位为mmol/L。
Km值是酶的特征性常数，一般来说，Km可以近似地表示酶与底物的亲和力。
测定Km值是酶学研究中的一个重要方法。
Lineweaver-Burk作图法（双倒数作图法，图1）是用实验方法测定Km值的最常用的比较简单的方法。
Lineweaver-Burk将米氏方程改写成双倒数形式：1/ v = Km/ Vmax×1/[S] + 1/ Vmax以1/v－1/[S]作图得一个斜率为Km/ Vmax的直线，将直线外推与横轴相交，其横轴截距为-1/Km ,纵轴截距为1/Vmax ，因此实验时，选择不同的[S]，测定相应的v，依L－B双倒数方程作图，即可求得Km 和Vmax；在抑制剂存在时，即可求得表观Km 和 Vmax，竞争性抑制的动力学特点见图2。
2.本实验以碱性磷酸酶（AKP）为例，磷酸苯二钠为底物，磷酸氢二钠为其竞争性抑制剂，茶碱为其非竞争性抑制剂。
AKP催化磷酸苯二钠水解产生游离酚和磷酸盐。
酚与酚试剂应用液在碱性溶液中生成蓝色的衍生物。
根据蓝色的深浅可测出酚的含量，从而算出相应的酶促反应速度(v)。
再根据Lineweaver—Burk法作图，计算其Km 值及抑制剂存在时表观Km值的改变。
三、实验步骤：1.米氏常数测定按下表操作：2.抑制剂对酶促反应速度的影响按下表操作：3.计算以1/A660－1/[S]作图，求出Km及表观Km。
四、结果与分析：实验数据处理表格：1.米氏常数Km测定管号0 1 2 3 4 5[S](mmol/L) 2 2 3 4 6 8A6600.206 0.318 0.412 0.496 0.5532.抑制剂存在时表观Km测定管号0 1 2 3 4 5[S](mmol/L) 2 2 3 4 6 8A6600.170 0.185 0.275 0.376 0.389作图：计算：1.Km计算：由直线方程y=7.0999x+0.9662知，当y=0时，x=-0.1361，即-1/Km=-0.1361，所以Km=7.35mmol/L，纵截距为0.96622.表观Km计算：由直线方程y=10.895x+0.9662知，当y=0时，x=-0.08868，即-1/Km=-0.08868，所以Km=11.28mmol/L，纵截距为0.9662表观Km>Km,，且纵截距相等，所以抑制剂是竞争性抑制剂。
温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响
温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响（间接碘量法）（effects of temperature pH activitor and inhibitor to activity of enzyme）一、目的1.了解温度、pH、激活剂、抑制剂对酶活性的影响2.学习酶活性的判定二、原理酶活性大小可以用反应速度来表示，即在单位时间内，酶所催化底物的消耗量或产物的生成量来衡量。
酶活性大，反应速度就快。
反之则慢。
酶促反应速度受多种因素的影响。
如温度、pH、激活剂、抑制剂等。
本实验是观察在不同温度，pH，以及缺乏激活剂或有抑制剂的条件下唾液淀粉酶的活性大小。
借以验证各种因素对酶活性的影响。
唾液中含有唾液淀粉酶，此酶可以使淀粉逐步水解，最后生成麦芽糖。
麦芽糖具有还原性。
根据淀粉被唾液淀粉酶水解后产物的生成量（即还原性麦芽糖的多少）判定酶活性的大小。
用碘的反滴定法测定还原物的量，还原物多，酶活性大。
具体反应如下：1、试剂成分（S、H、S试剂）：CuSO4、Na2CO3、NaHCO3、KI、KIO3、酒石酸钾钠、草酸钾。
2、判定酶活性大小的化学反应过程：Na2CO3 ＋2H2O —→2NaOH ＋ H2CO3CuSO4＋2NaOH —→Cu(OH)2↓＋Na2SO45KI ＋KIO3 ＋ 3H2SO4—→3I2＋3K2SO4 ＋3H2O酶淀粉———→麦芽糖麦芽糖＋Cu++—→麦芽糖氧化产物＋Cu+Cu+＋ I2—→Cu++ ＋ 2I-COO- 草酸钾COO-Cu++＋|—————→| >CuCOO- 防止逆反应COO-剩余I2＋Na2S2O3—→2I- ＋Na2S4O6（与淀粉呈兰色) （与淀粉无色)3、判定酶活性大小的标志酶活性大→麦芽糖多→Cu+ 生成量多→I2消耗量多→剩余I2少→Na2S2O3消耗量少酶活性越大，Na2S2O3消耗量越少。
空白实验无酶活性，因此Na2S2O3消耗量最多。
与空白实验进行对比，差值越大，说明此条件下酶活性越大。
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抑制剂对酶促反应的影响
酶的抑制剂：能使酶分子的必需基团或酶中心部位 基团的化学性质发生变化,从而引起酶活力下降甚至 丧失,致使酶反应速度降低,起抑制作用的物质。
抑制作用与变性作用是不同的。 凡可使酶蛋白变性(denaturation)而引起酶活力
丧失的作用称为失活作用。 凡使酶活力下降,但并不引起蛋白变性的作用称为
抑制作用(inhibiton)。
抑制作用的类型
不可逆抑制作用 可逆抑制作用
不可逆抑制作用
这类抑制剂通常以比较牢固的共价键与酶蛋白中 的基团结合,而使酶失活,不能用透析、超滤等物理方 法除去抑制剂而恢复酶活性。
按照不可逆抑作用的选择性不同,又可分为专一 性的不可逆抑制和非专一性不可抑制两类。
专一性不可逆抑制剂仅仅和活性部位的有关基团反应。
反应式：
E + S ====== E S
+I
EI
E+P
竞争性抑制作用的速度方程：
(2) 非竞争性抑制
酶可以同时与底物和抑制剂结合,两者没有竞 争作用。酶与抑制剂结合后,还可以与底物结合 :EI+S→ESI, 酶 与 底 物 结 合 后 , 也 可 以 与 I 结 合 :ES+I→ESI,但是中间物ESI不能进一步分解为产 物,因此酶活性降低。
非专一性不可逆抑制剂可以和一类or几类的基团反应,但 这种区别也不是绝对的,因作用条件及对象等不同,某些非专一 性抑制剂有时会转化,产生专一性不可抑制作用。
不可逆抑制剂
① 有机磷的酰化物
二异丙基磷酰氟（DFP，神经毒气）和有机磷农药。 • 抑制机理：与蛋白酶及酯酶活性中心Ser的—OH形成磷脂键。 • 毒理：强烈抑制乙酰胆碱脂酶（神经毒剂）。 • 解毒剂：PAM（解磷定）可以把酶上的磷酰基团除去。
反竞争性抑制作用的速度方程：
1/V
反竞I 非竞I
竞I
无I
1/[S]
竞争性抑制：Vmax不变，Km增大； 非竞争抑制：Vmax变小，Km不变； 反竞争抑制：Vmax变小，Km变小。
抑制程度的两种表示方法
1、相对活力 ★相对活力分数（百分数）aViV0
2、抑制率
★抑制分数（百分数）
i 1 a 1 Vi V0 Vi
②有机汞、有机砷化合物
• 抑制机理：使酶的巯基烷化。 • 毒理：主要与还原型硫辛酸辅酶反应，抑制丙酮酸氧化酶系统。 • 解毒剂：二巯基丙醇、Cys、GSH等过量的巯基化合物。
不可逆抑制剂
③重金属
Ag、Cu、Hg、Cd、Pb能使大多数酶失活，EDTA可解除。
④烷化物
★含卤素的烷化物（碘乙酸、碘乙酰胺、卤乙酰苯等）常用于鉴定酶中 巯基。
V0
V0
研究抑制剂对酶的作用有重大的意义
• 药物作用机理和抑制剂型药物的设计与开发； • 了解生物体的代谢途径，进行人为调控或代谢控
制发酵； • 通过抑制剂试验研究酶活性中心的构象及其化学
功能基团，不仅可以设计药物，而且也是酶工程 和化学修饰酶、酶工业的基础。
Thank you!
原因：这类抑制剂与酶活性中心以外的基团相结 合,其结构可能与底物毫无相关之处。
不能提高S浓度来解决 。
I与底物结合位 点不同！
S I
E
S
I
竞争性抑制 非竞争性抑制
非竞争性抑制作用的速度方程：
(3) 反竞争性抑制
酶只有在与底物结合后，才能与抑制剂结合，引起 酶活性下降。
反竞争性抑制可表示为：
可逆抑制作用分为三种类型: 1、竞争性可逆抑制剂 2、非竞争性可逆抑制剂 3、反竞争性可逆抑制剂
(1) 竞争性抑制
抑制剂与底物竞争活性中心,从而阻止底物与酶的 结合,酶不能同时与抑制剂结合(I),又与底物结合。竞 争性抑制剂具有与底物相类似的结构,与酶形成可逆的 EI复合物。但EI不能分解成产物P。酶反应速度因此 下降。可以通过增加底物浓度而解除这种抑制。
⑤氰化物、硫化物、CO
与含铁卟啉的酶中的Fe2+结合，阻抑细胞呼吸。
⑥青霉素
不可逆抑制糖肽转肽酶。
可逆性抑制作用
这类抑制剂与酶蛋白的结合是可逆的,可用透 析等we物lco理me方to法use法th除ese去Po抑we制rP剂oint,恢tem复pla酶tes的, N活ew性
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