酶的竞争性抑制
酶的抑制剂有哪些
1 .不行逆性抑制剂
不行逆抑制剂主要与酶共价结合，降低酶活性。
共价结合结合紧密，不能用简洁透析、稀释等物理方法除去抑制作用。
2 .可逆性抑制剂
可逆性抑制剂通过非共价键结合，结合力弱，因此既能结合，又易解离，快速的达到平衡。
可逆性抑制剂又分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。
(1)竞争性抑制剂的结构与底物相像，主要与必需基团的结合基团相互结合，与底物竞争酶，所以称竞争性抑制作用。
抑制剂与底物竞争酶的结合位点的力量取决于两者的浓度。
如抑制剂浓度恒定，底物浓度低时，抑制作用最为明显。
随着底物浓度的增加，酶•底物复合物浓度增加，抑制作用减弱。
当底物浓度远远大于抑制剂浓度时，几乎全部的酶均被底物夺取，此时，酶促反应的VmaX不变，但Km值变大。
许多药物都属酶的竞争性抑制剂。
磺胺药物与对氨基苯甲酸具有类似结构，而对氨基苯甲酸是二氢叶酸合成酶的底物，因此磺胺药通过竞争性地抑制二氢叶酸合成酶，使细菌缺乏二氢叶酸乃至四氢叶酸，不能合成核酸而增殖受抑制。
(2)非竞争性抑制剂与酶活性中心外的位点相结合，不影响酶与底物的结合，底物也不影响酶与抑制剂结合，底物与抑制剂之间无竞争关系，但底物-酶-抑制剂复合物不能进一步释放出产物，所以称作非竞争性抑制作用，表现为VmaX值减小，而Km值不变。
⑶反竞争性抑制剂仅与酶-底物复合物结合使中间产物的量下降。
这种抑制作用称为反竞争性抑制作用。
酶抑制原理
酶抑制原理
酶抑制是指某些分子能够干扰酶催化作用的过程，从而降低或抑制酶的活性。
酶抑制可通过多种方式实现，其中最常见的包括竞争性抑制、非竞争性抑制和失活性抑制。
竞争性抑制发生在酶与抑制剂之间发生竞争，它们共同与酶的活性部位结合。
抑制剂与底物竞争绑定在酶的活性部位上，阻碍底物的结合。
这种抑制可以通过增加底物浓度来消除，因为增加底物浓度可以大大增加它与酶的亲和力，从而压倒抑制剂的影响。
非竞争性抑制是指抑制剂与酶的其他位点结合，也可以是与活性部位结合，但不同于底物与活性部位的结合方式。
与竞争性抑制不同，非竞争性抑制不可通过增加底物浓度来消除。
失活性抑制发生在抑制剂与酶结合后，导致酶的失活。
抑制剂可能与酶发生共价结合，改变酶的构象，从而破坏酶的催化能力。
酶抑制可用于药物研发和杀菌剂设计中。
了解和研究酶抑制的原理有助于发现有效的抑制剂，进而干扰特定酶的活性，达到治疗疾病或对抗病原体的目的。
酶的抑制试验
（六）酶的抑制实验一、实验目的理解两大类抑制反应的基本原理和主要特点，并掌握可逆抑制反应确定的原理和方法。
二、实验原理根据抑制剂与酶结合的特点可分为不可逆抑制和可逆抑制二种类型，其中可逆抑制有可分为三种类型：竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制。
（1）竞争性抑制类型：酶不能同时与底物和抑制剂结合。
动力学特征为：表观米氏常数Km'增加，Vmax'不变。
（Ki 为抑制剂常数，[I]为抑制剂浓度）。
][)][1(][S K I K S V v im m ++= )][1('i m m K I K K += （2）非竞争性抑制类型：抑制剂、底物能同时与酶结合，但此复合物不能进一步分解为产物，Km ’不变，Vmax’下降。
])[)(][1(][S K K I S V v m i m ++= im K I V V ][1'+= （3）反竞争性抑制类型：抑制剂必须在酶和底物结合后方能与酶形成复合物，但此物不能分解为产物。
Km'、Vmax' 都发生变化。
])[][1(][S K I K S V v i m m ++= im K I V V ][1'+= )][1('i m m K I K K += 对于有抑制剂存在的酶促反应，也可采用1/v ～1/[S]作图法，求出Km'、Ki 、Vmax'，并利用各种可逆抑制类型的动力学特点判断抑制类型。
三、实验材料1、试剂：（1）0.05mol/L 柠檬酸缓冲液；（2）酸性磷酸酯酶原酶液：原酶液用0.05mol/l 柠檬酸缓冲液稀释25倍左右，使测定的第五管A405，在0.6-0.7之间；（3）1.2 mmol/L NPP；（4）0.3 mol/L NaOH；（5）10mmol/LKH2PO4（6）3mmol/LNaF2、仪器与玻璃器皿：（1）恒温水浴槽；（2）可见光分光光度计；（3）试管、刻度吸管。
酶抑制剂与激活剂
酶抑制剂与激活剂酶抑制剂和激活剂是生物化学领域中重要的研究课题。
酶抑制剂可以通过阻止酶催化反应的发生或减缓其速率来发挥作用，而激活剂则可以提高酶催化反应的速率。
这两种化合物在许多领域中都有重要的应用，包括药物研发、农业生产以及食品加工等。
一、酶抑制剂酶抑制剂是一类能够与酶结合并减慢酶催化反应速率的化合物。
酶抑制剂可以通过以下几种方式来实现对酶的抑制作用：1. 竞争性抑制剂：竞争性抑制剂与酶底物结合的活性位点竞争，从而减慢底物与酶结合的速率。
竞争性抑制剂通常具有与底物类似的结构，从而与酶底物结合的位点相似。
2. 非竞争性抑制剂：非竞争性抑制剂与酶结合的非活性位点互相竞争，从而改变酶的构象并减慢酶催化反应的速率。
3. 不可逆性抑制剂：不可逆性抑制剂与酶结合后，形成永久性的复合物，从而完全抑制酶的活性。
不可逆性抑制剂通常与酶的功能位点结合，破坏酶的结构或功能。
酶抑制剂在医药领域中有重要的应用。
例如，抗生素就是一类特定的酶抑制剂，通过抑制细菌细胞内的酶活性来杀死细菌。
此外，许多药物都是通过与特定酶结合来实现治疗效果，如抑制病毒复制或减慢肿瘤生长等。
二、酶激活剂酶激活剂是一类能够提高酶催化反应速率的化合物。
酶激活剂可以通过以下几种方式来实现对酶的激活作用：1. 温度激活：酶催化反应速率通常随着温度的升高而增加。
适当提高反应温度可以增加酶的催化效率，从而加快反应速率。
2. 辅酶激活：许多酶催化反应需要辅酶的参与。
辅酶作为酶的辅助因子，可以提供必要的化学基团或电子从而加速酶的催化反应。
3. 金属离子激活：某些酶的活性需要特定的金属离子的参与。
金属离子可以改变酶的构象或提供化学催化位点，从而激活酶催化反应。
酶激活剂在许多领域中都有应用。
例如，在食品加工过程中，酶激活剂可以用于增强酶的催化效率，从而提高食品生产的效率和品质。
此外，在农业生产中，酶激活剂也被用于增加植物对养分的吸收效率。
结论酶抑制剂和激活剂在生物化学领域中发挥着重要作用。
酶的竞争性抑制(生化)
生物化学实验
《基础生物化学实验》（第二版）
酶的竞争性抑制作用
原理： 抑制剂与底物结构相似，竞争酶的同一活性中心结 合，从而干扰了酶与底物的结合，使酶的催化活性
降低。
酶的竞争性抑制作用
甲 烯 蓝 琥珀酸 延胡索酸
甲烯白
琥珀酸脱氢酶
丙二酸
酶的竞争性抑制作用
二、操作
按下表操作
管 试 剂 1 2 3 号
（单位：滴） 4 5
心肌均浆
0.2mol/L琥珀酸 0.02mol/L琥珀酸 0.2mol/L丙二酸
15
5 ---
15
5 -5
15
5 ---
15
-5 5
--5 --
0.02moБайду номын сангаас/L丙二酸
蒸馏水 甲烯蓝 石蜡油
-5 2 5
--2 5
5
-2 5
--2 5
-20 2 5
（注意：将所有试剂混匀后，最后加入石蜡油，记录各管褪色时间） 室温低于25 ℃ 时，建议使用37℃水浴处理。
抑制酶活性的机理
抑制酶活性是一种常见的生物学过程，它是指抑制酶活性以改变生物体内特定代谢途
径的正常功能。
抑制酶活性可以通过多种机制实现。
其中最常见的机制是通过竞争性抑制
来抑制酶的活性。
在竞争性抑制中，抑制剂会与酶的活性部位竞争结合，从而使得酶无法结合到它自身的底物上，从而阻止酶发挥其功能。
另一种常见的机制是非竞争性抑制，它是通过抑制酶的活性来抑制酶的活性。
非竞争
性抑制可以通过阻断酶的反应途径，例如阻断酶的结合到底物的反应，从而抑制酶的活性。
此外，还可以通过抑制酶的结构改变来抑制酶的活性，例如将酶的活性部位进行变构，从
而阻断其对底物的结合，从而抑制酶的活性。
此外，还可以通过抑制酶的合成来抑制酶的活性。
通过抑制酶的合成，可以减少酶的
活性，从而抑制其发挥功能。
抑制酶合成也可以通过抑制其mRNA的合成实现，也可以
通过阻断酶蛋白的合成实现。
总之，抑制酶活性是一种重要的生物学过程，它可以通过多种机制实现，例如竞争性
抑制、非竞争性抑制、阻断酶结构改变、抑制酶合成等。
抑制酶活性可以改变生物体内特
定代谢途径的正常功能，在药物研发、农药研发等方面具有重要作用。
(自改)酶的竞争性抑制作用
本实验中5号、6号试管的作用是什度。
注意随时观察各管褪色情况。 37℃水浴保温过程中，不能振摇试管，避免 甲烯白重新氧化变蓝。
实验结束后，一定要洗净试管内的液体石蜡。
生物化学与分子生物学实验 CQMU
丙二酸对琥珀酸脱氢酶的 竞争性抑制作用
P、97
丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用
目的： P、97
原理：1、概念：丙二酸（I）与琥珀酸（S）结构相似，竞争结合 琥珀酸脱氢酶活性中心，抑制酶活性。 2、竞争性抑制特点： P、98 ① Vm不变，Km ↑ ；
② E 的抑制程度
3. 结果及分析
试管编号 1 2 3 4 5 6
各管均在最后加入琥珀酸。并且立即混匀， 沿管壁加入石蜡油约0.5 cm厚，37 ℃水浴保温 （不摇动）。随时观察记录褪色所需时间
计算各管[I]/[S]
完全褪色 所需时间
P.99 酶提取液中有没有琥珀酸脱氢酶活性？
各管的褪色情况有何区别？为什么？ 丙二酸对琥珀酸脱氢酶抑制作用的类型及其特点是什么？
∝ [I]/[S]
；
③ [S]足够大，抑制解除。 3、观察： 操作：1、酶提取液的制备 2、取试管6支，按表所列步骤操作。 3、实验结果及分析 注意事项 ：
一、实验目的
学习和掌握酶竞争性抑制的概念和特点 观察丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑 制作用
二、实验原理
酶的竞争性抑制作用
抑制剂和底物的结构相似，可 与底物竞争酶的活性中心，阻碍 酶-底物复合物的形成。
抑制程度取决于抑制剂与酶的相对亲和力以及抑 制剂与底物浓度的相对比例（[I]/[S]）
● Km和Vmax的求法 底物浓度曲线是双曲线。
详细解读酶的抑制作用
详细解读酶的抑制作用一、酶的概述酶是生物体内的一种特殊的蛋白质，具有催化作用，能够加速生物体内的化学反应。
酶在生物体内扮演着至关重要的角色，它们参与了细胞代谢、能量转化、物质转运等许多重要的生物过程。
二、酶的抑制作用定义酶的抑制作用是指通过某种方式抑制酶的活性，使酶不能正常发挥其催化作用。
这种抑制作用可以是可逆的，也可以是不可逆的。
可逆抑制作用是指抑制剂与酶结合后，可以与酶分离，从而恢复酶的活性；不可逆抑制作用是指抑制剂与酶结合后，不能分离，从而永久地失去酶的活性。
三、酶抑制作用的类型根据抑制作用的机理，酶的抑制作用可分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制三种类型。
1. 竞争性抑制：抑制剂与底物竞争结合酶的活性中心，使底物无法与酶结合，从而抑制了酶的活性。
2. 非竞争性抑制：抑制剂与酶的非活性中心结合，不影响底物与酶的结合，但影响了酶的构象，从而抑制了酶的活性。
3. 反竞争性抑制：底物与酶结合后，抑制剂再与底物结合，使底物无法从酶上解离下来，从而抑制了酶的活性。
四、酶抑制作用的机理酶的抑制作用主要通过以下三种方式实现：1. 占据酶的活性中心：抑制剂与酶的活性中心结合，阻止底物与酶的结合，从而抑制了酶的活性。
2. 改变酶的构象：抑制剂与酶的非活性中心结合，改变了酶的构象，影响了酶与底物的结合和催化反应的进行，从而抑制了酶的活性。
3. 占据底物结合位点：抑制剂占据了底物结合位点，使底物无法与酶结合，从而抑制了酶的活性。
五、酶抑制作用的应用1. 疾病治疗：某些药物可以抑制体内某种酶的活性，从而达到治疗疾病的目的。
例如，磺胺类药物可以抑制细菌体内二氢叶酸合成酶的活性，从而达到治疗细菌感染的目的。
2. 农业应用：某些农药可以抑制植物体内某种酶的活性，从而达到防治病虫害的目的。
例如，氨基甲酸酯类农药可以抑制植物体内乙酰胆碱酯酶的活性，从而达到防治病虫害的目的。
3. 工业应用：在化工、食品、纺织等行业中，可以利用酶的抑制作用实现某些特定的工艺过程。
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思考题
1.为什么反应开始后，反应液必须静止，不 1.为什么反应开始后，反应液必须静止，不 能再摇动？ 2.本实验为何选择肝脏来提取琥珀酸脱氢酶？ 2.本实验为何选择肝脏来提取琥珀酸脱氢酶？ 本实验成功的关键是什么？ 3.抑制剂还可以选用什么物质？ 3.抑制剂还可以选用什么物质？ 4.利用本实验数据，说明酶竞争性抑制的特 4.利用本实验数据，说明酶竞争性抑制的特 点是什么？ 5.本实验在设计上存在某些缺陷，指出存在 5.本实验在设计上存在某些缺陷，指出存在 的缺陷与改进方案。
2.取试管5只，标号，按下表操作 2.取试管
试剂 1号管 2号管 3号管 4号管 5号管 — 0.5 2 1 0.2 0.5 0.5 1.5 1 0.2 2 0.5 — 1 0.2 0.5 2 — 1 0.2 0.25%琥珀酸 0.25%琥珀酸 0.5 钠液(ml) 钠液(ml) 0.5%草酸钠 0.5%草酸钠 液(ml) 蒸馏水(ml) 蒸馏水(ml) 肝糜液(ml) 肝糜液(ml) 甲烯蓝(ml)* 甲烯蓝(ml)* — 2 1 0.2
注*：甲烯蓝的量可以根据肝糜液制备情况进行调整。
摇匀，静置于37摄氏度的水浴中 （此后再勿摇动！！），注意观察各 管之颜色变化。记录各管颜色消退的 顺序和时间，并分析之。 若将退色的反应液震荡，颜色重新 变蓝，试分析之。
注意事项
1.肝脏一定要充分研磨至糊状，以使琥珀酸 1.肝脏一定要充分研磨至糊状，以使琥珀酸 脱氢酶尽量释放到溶液里。 2.离心时注意离心管一定要精确平衡，并将 2.离心时注意离心管一定要精确平衡，并将 重量相等的离心管对称放置。 3.离心结束后拿取离心管时动作要轻柔，不 3.离心结束后拿取离心管时动作要轻柔，不 要震荡离心管，以免肝糜液重新变浑浊。
实验
琥珀酸脱氢酶的 竞争性抑制
实验目的
1. 学习动物的处死与组织匀浆的方法。 2. 学习离心机的使用方法。 3. 进一步理解酶的竞争性抑制原理。
实验原理
1.竞争性抑制是指分子结构与底物相似的抑制剂可 1.竞争性抑制是指分子结构与底物相似的抑制剂可 与底物竞争性结合酶的活性中心，抑制酶的活性。 2.酶活性抑制剂的抑制程度取决于抑制剂与酶的亲 2.酶活性抑制剂的抑制程度取决于抑制剂与酶的亲 和力及与底物的相对比例。 3.草酸与琥珀酸分子结构相似，是琥珀酸脱氧氢酶 3.草酸与琥珀酸分子结构相似，是琥珀酸脱氧氢酶 剂。琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸。 剂。琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸。 在体内琥珀酸脱下的2H经电子传递链传递，最后 在体内琥珀酸脱下的2H经电子传递链传递，最后 与氧结合生成水，并释放出能量。在体外则可用 甲烯兰（蓝色）作为受氢体，甲氢兰接受琥珀酸 甲烯兰（蓝色）作为受氢体，甲氢兰接受琥珀酸 脱下的2H而被还原为甲烯白（无色）。在甲烯兰 脱下的2H而被还原为甲烯白（无色）。在甲烯兰 含量一定的条件下，蓝色的消褪快慢速度可指示 琥珀酸脱氢酶的活性，因此可根据蓝色消褪的时 间来判断该酶活性被抑制的程度。
酶的竞争性抑制
制作人：吴秀、魏凤麟、李庆慧
可逆性抑制剂与酶和（ 可逆性抑制剂与酶和（或）酶-底物 复合物非共价键结合
1.竞争性抑制作用的抑制剂与底物竞争结合 1.竞争性抑制作用的抑制剂与底物竞争结合 酶的活性中心 竞争性抑制作用：有些抑制剂和酶的底物 ； 结构相似，可与底物竞争酶的活性中心， 从而阻碍酶和底物结合成中间产物。 注：由于抑制剂和酶的结合是可逆的，抑 制程度取决与抑制剂与酶的相对亲和力和 制程度取决与抑制剂与酶的相对亲和力和 与底物浓度的相对比例。 与底物浓度的相对比例。
实验操作：
1.肝糜液的制备： 1.肝糜液的制备： 处死小鼠 取出肝脏，生理盐水洗净，剪碎，研至糊状 分批加入少量磷酸缓冲液（共7ml） 分批加入少量磷酸缓冲液（共7ml） 移至圆底离心管离心约5分钟（3000rpm） 移至圆底离心管离心约5分钟（3000rpm） 将上清液移至干净试管中，即为含酶的肝糜液
E+S + I Ki EI S
ES
E+P
I
2.非竞争性抑制作用的抑制剂不该变酶对底 2.非竞争性抑制作用的抑制剂不该变酶对底 物的亲和力 有些抑制剂与酶活性中心外的必需基团结 有些抑制剂与酶活性中心外的必需基团结 合，不影响酶与底物的结合，酶和底物的 结合也不影响酶与抑制剂的结合（底物与 抑制剂之间无竞争关系）。 酶-抑制剂复合物（ESI)不能进一步释放出 抑制剂复合物（ESI)不能进一步释放出 产物。
3.反竞争性抑制作用的抑制剂仅与 3.反竞争性抑制作用的抑制剂仅与 酶-底物复合物结合
反竞争性抑制作用：该抑制剂只 反竞争性抑制作用：该抑制剂只与酶合底 物形成的中间产物（ES）结合，使中间产 物形成的中间产物（ES）结合，使中间产 物的量下降。这样，即减少从中间产物转 化为产物的量，也同时减少从中间产物解 离出游离酶合产物的量。
实验器材与试剂
（一）器材 小白鼠 手术剪 研钵 手术镊子 2ml移液管 1ml离心管 2ml移液管 1ml离心管 1000ul微量可调式移液器 1000ul微量可调式移液器 低速离心机 （二）试剂 1. pH7.4磷酸缓冲液 pH7.4磷酸缓冲液 2. 0.25%琥珀酸钠溶液 0.25%琥珀酸钠溶液 3. 0.5%草酸钠溶液 0.5%草酸钠溶液 4. 0.01%甲烯兰溶液 0.01%甲烯兰溶液 5. 生理盐水