琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制
口腔医学专业《实验四 酶的竞争性抑制作用》

实验四酶的竞争性抑制作用〔琥珀酸脱氢酶〕【目的】证明组织中有琥珀酸脱氢酶活性以及丙二酸对此酶有竞争性抑制作用。
【原理】在化学结构上与底物类似的抑制,能与底物竞争和酶分子的活性中心结合,抑制酶的活性。
其抑制的程度随抑制剂与底物两者浓度的比例而定。
如果底物浓度不变,酶活性的抑制程度随抑制剂的浓度增加。
反之,假设抑制的浓度不变那么酶活性随底物浓度的增加而逐渐恢复,这种类型的抑制称之竞争性抑制。
草酸、丙二酸等与琥珀酸的结构相似,能竞争性抑制琥珀酸脱氢酶的活性。
琥珀酸脱氢酶属于黄素酶类脱氢酶,其作用是催化琥珀酸〔即丁二酸〕脱氢氧化成延胡索酸〔即反丁烯二酸〕。
在生理情况下,脱下的氢可经呼吸链的传递,最后与氧结合成水,并释放出能量。
但在体外可用甲烯蓝〔蓝色〕作为氢受体,接受琥珀酸脱下的氢而被复原成甲烯白〔白色〕。
借其颜色的消退可鉴定琥珀酸脱氢酶的作用。
且可通过其颜色消退的快慢来观察该酶活性的抑制程度。
根据这一原理,通过本实验观察草酸对琥珀酸脱氢酶活性的影响。
【实验仪器与材料】1.pH7.4磷酸缓冲液;2.0.25%琥珀酸钠溶液;3.5%草酸钠溶液;4.0.01%甲烯蓝溶液。
【实验步骤】1.肝糜液的制备。
取小白鼠一只,断头处死,立即剖腹将肝脏全部取出,置于一研钵中,参加玻璃砂少许,充分研碎至糊状,参加pH7.4的磷酸缓冲液7ml,搅匀后倒入一圆底离心管中,离心约2min 〔3000r/min〕,将上清液倒于另一试管中备用。
此即为含有琥珀酸脱氧酶的肝糜液。
2.另取中试管5支,标号,按表4-4操作。
摇匀,静置的37℃的水浴中〔此后勿再摇动!〕,注意观察各管的颜色变化,并记录各管颜色消退的顺序和时间,并分析之。
【实验结果】【结果分析】【思考题】1.丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用属于哪一种?结合实验结果给以解释。
2.本实验中的第3支试管有何意义?实验日期成绩指导老师。
酶的竞争性抑制

丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用竞争性抑制作用是指,当抑制剂在结构上与底物类似,能与底物竞争酶分子活性中心的结合基团,从而阻碍酶与底物结合。
它是可逆的,抑制作用的强弱取决于抑制剂与底物的相对浓度。
丙二酸对琥珀酸脱氢酶有竞争性抑制作用。
丙二酸的结构和琥珀酸非常相似,可竞争性地与酶的活性中心结合,使其不能与琥珀酸结合。
因此可通过研究不同浓度比例的丙二酸和琥珀酸,观察其对琥珀酸脱氢酶活性的影响。
1实验材料1.1酶提取液实验室提供1.2仪器滴管;玻璃棒;试管6支1.3试剂0.2mol/L琥珀酸;0.02mol/L琥珀酸;0.2mol/L丙二酸;0.02mol/L丙二酸;0.02%甲烯蓝;液体石蜡;蒸馏水2实验方法2.1实验原理琥珀酸经琥珀酸脱氢酶催化,脱氢生成延胡索酸。
在体外隔绝空气条件下,从琥珀酸上脱下的一对氢可由人工受氢体甲烯蓝(蓝色)接受后,被还原成甲烯白。
抑制剂丙二酸竞争琥珀酸脱氢酶的活性中心,阻碍底物与该酶的结合和催化反应,使甲烯蓝褪色的速度变慢。
丙二酸对该酶的抑制程度取决于其与琥珀酸的相对浓度比例。
2.2实验设计2.2.1竞争性抑制作用鉴定取6支试管,按下表操作:试剂\管号 1 2 3 4 5 6酶提取液20 20 20 20 20 - 0.2mol/L琥珀酸10 10 10 - - 10 0.02mol/L琥珀酸- - - 10 10 - 0.2mol/L丙二酸- 10 - 10 - - 0.02mol/L丙二酸- - 10 - 10 -蒸馏水10 - - - - 25 0.02%甲烯蓝 4 4 4 4 4 4各管混匀液体石蜡15 15 15 15 15 15放置室温不断观察各管甲烯蓝褪色置甲烯白(即呈肝匀浆色)的时间,比较各管顺序。
3实验结果记录各管褪色顺序,得下表:管号 1 2 3 4 5 6顺序 1 3 2 5 4 6 1号管中无抑制剂(丙二酸),所以琥珀酸在酶的催化下脱氢,使甲烯蓝褪色速度最快。
实验三:琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制 南京医科大学

3、丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂
浓 度
4、本实验以甲烯蓝为受氢体,在隔离空气条件下,
以甲烯蓝褪色程度来观察、判断丙二酸对琥珀酸脱氢
酶活性的抑制作用。
琥珀酸脱氢酶
琥珀酸
延胡索酸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
FAD
FADH2
三、操作步骤:
1、酶提取液的制备 1 g 兔肌肉、剪碎+海沙(研磨成糜状)
+12 ml 1/15M磷酸盐缓冲液 (区别于0.1mol/L) (两次,研成糊状);纱布过滤
2、酶促反应及竞争抑制作用
试剂(滴) 1 2 3 4 5
酶提取液
20 20 20 20 -
0.2 mol/L琥珀酸 4
4
4
-
4
0.02mol/L琥珀酸 -
-
- 4-
0.2 mol/L丙二酸 -
4
-
4
-
0.02mol/L丙二酸 -
-4--
蒸馏水
4
-
-
- 24
0.02%甲烯蓝
2 2 2 22
3、 各管混匀,加石蜡5滴隔绝空气, 37℃水浴
保温,观察褪色情况。(斜执试管,沿壁缓慢加, 不要产生气泡)
四、结果、讨论: 阴性对照
编号 1
2
3
4
5
时间
10min
20min
30min 40min 50min 60min
褪色快
不褪色 褪色缓慢 不褪色 不褪色
五、注意事项:
1 、充分碾磨家兔肌肉,碾磨器械、纱布要及时清 洗,注意回收。
2 、滴加液体石蜡。(实验结束,试管用洗衣粉刷净) 3 、观察结果时不能振摇试管,避免甲烯白重新氧
实验三 琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制
琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制

琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制[原理]肌肉组织中含有琥珀酸脱氢酶,能催化琥珀酸脱氢转变成延胡索酸。
反应中生成的FADH2可使蓝色的甲烯蓝还原为无色的甲烯白(还原型甲烯蓝)。
丙二酸与琥珀酸的分子结构相似,是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂,故能与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶的活性中心。
丙二酸与琥珀酸脱氢酶结合后,酶活性受到抑制,则不能再催化琥珀酸的脱氢反应。
抑制程度的大小,随抑制剂与底物两者浓度的比例而定。
本实验以甲烯蓝为受氢体,在隔绝空气的条件下,通过甲烯蓝的褪色程度来判断琥珀酸脱氢酶的活性,并籍此观察丙二酸对琥珀酸脱氢酶活性的抑制作用。
CH2COOHCH2 COOH FAD MB•2H(甲烯白)琥珀酸琥珀酸脱氢酶CHCOOHHOOCCH FADH2MB(甲烯蓝)延胡索酸[试剂]1.0.2mol/L琥珀酸: 取琥珀酸钠(MW:270.14)27克加水至500ml。
2.0.02mol/L琥珀酸: 取1液稀释10倍。
3.0.2mol/L丙二酸: 取丙二酸钠(MW:166.05)16.7克加水至500ml。
4.0.02mol/L丙二酸: 取3液稀释10倍。
5.1/15mol/L pH7.4磷酸盐缓冲: 1/15mol/LNa2HPO4溶液80.8ml与1/15mol/LKH2PO419.2ml 混合即成。
(1)1/15mol/LNa2HPO4溶液: 取Na2HPO4.12H2O (MW:358.14)23.876 克, 加水至1000ml。
(2)1/15mol/LKH2PO4溶液:取KH2PO4(MW:136.09)1.814克,加水至200ml.6.0.02%甲烯蓝溶液7.液体石蜡[主要器材]1.新鲜猪心2.玻璃研钵3.漏斗4.手术剪5.棉花6.恒温水浴箱[操作步骤]1.心肌提取液的制备取新鲜猪心约6g,用蒸馏水清洗后剪成碎块,置于研钵中,加入适量净沙,研磨成糜状。
再加1/15mol/L pH7.4磷酸盐缓冲液12ml,研成糊状,用棉花过滤,滤液即为猪心提取液。
(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。
琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制

实验三琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制
一实验目的
了解琥珀酸脱氢酶的作用及酶促反应中竞争抑制。
二实验原理
肌肉组织中含有琥珀酸脱氢酶,能催化琥珀酸脱氢氧化生成延胡索酸,脱下的一对氢原子由FAD接受,生成FADH2。
本实验在无氧条件下采用甲烯蓝为受氢体(蓝色),接受FADH2传递的氢原子,使甲烯蓝受氢还原成甲烯白(无色),以指示酶的活性。
丙二酸与琥珀酸的结构相似,是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂。
在该酶促反应中设置不同含量的底物,并加入等量的丙二酸,观察甲烯蓝颜色消退的速度,判断琥珀酸脱氢酶的活性及丙二酸对酶活性的抑制程度。
三药品器材试管、滴管、高速组织捣碎机、恒温水浴箱、组织等。
1.0.1mol/L磷酸盐缓冲液(Ph7.4)取0.1mol/L磷酸氢二钠溶液81ml和0.1mol/L
磷酸二氢钠19ml混合即成。
2. 1.5%琥珀酸钠溶液。
3.1%丙二酸钠溶液。
4.0.02%甲烯蓝溶液。
5.液体石蜡。
6.肌肉匀浆取新鲜的动物肌肉组织适量,用组织剪将其剪碎,加入pH
7.4磷酸盐
缓冲液,置于高速组织捣碎机中加工成约20%的肌匀浆。
四实验方法取四支试管,编号,按下表操作:
中保温,在15~20分钟内观察各管各管的颜色变化,做好记录。
五思考题
1结合本实验说明竞争性抑制的特点。
2结合实验原理说明各管颜色变化的原因。
实验十 琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制

实验十琥珀酸脱氢酶的作用及其竞争性抑制一、实验目的1、掌握竞争性抑制概念及作用机理。
2、了解在无氧情况下观察脱氢酶作用的简单方法。
二、实验原理存在于心肌、骨骼肌、肝脏等组织中琥珀酸脱氨酸,能使琥珀酸脱氢而成延胡索酸,脱下氢可使甲烯蓝退色,还原为甲稀白。
反应如下:草酸、丙二酸等在结构上与琥珀酸相似,可与琥珀酸竞争与琥珀酸脱氢酸的活性中心结合。
若酶已与丙二酸等结合,则不能再与琥珀酸结合而使之脱氢,产生抑制作用,且抑制程度取决于琥珀酸与抑制剂在反应体系中浓度的相对比例,所以这种抑制是竞争性抑制。
本实验通过观察在由不同浓度的琥珀酸与丙二酸组成的反应体系中使等量甲稀蓝退色反应时间,从而验证丙二酸对琥珀酸的竞争性抑制作用。
这样,便可以显示琥珀酸脱氢酶的作用。
三、实验仪器、材料和试剂1、仪器:恒温水浴锅,研钵或组织匀浆机2、材料和试剂(1)新鲜兔肝(2) 0、10mol/L磷酸盐缓冲液(pH7、4):0、1mol/L NaH2PO419 ml 加0、1mol/LNa2HPO481ml。
(3)0、093 mol/L琥珀酸钠溶液:取琥珀酸钠1、5g溶于100 ml蒸馏水中。
(4)0、10 mol/L丙二酸钠溶液:取丙二酸钠1、5g溶于100 ml蒸馏水中。
(5)0、02%甲稀蓝溶液。
(6)液体石蜡。
四、实验操作新鲜兔肝立即剪碎,放于组织匀浆机中研碎,加入pH7、4的0、10 mol/L磷酸盐缓冲液,制备成200 g/L的肝匀浆液备用。
取五支试管分别编号,按下表配制反应体系:试剂管号0、093 mol/l琥珀酸钠0、10 mol/l丙二酸钠0、10mol/l(pH7、4)磷酸缓冲液肝匀浆液0、02%甲烯蓝11ml2ml1ml3滴21、5ml0、5ml1ml1ml3滴31ml1ml2ml3滴42ml1ml1ml3滴51ml1ml1ml1ml3滴将各管溶液混匀后加一薄层液体石蜡后静置(此时不可摇动!),观察各管中的颜色变化,并记录各管颜色完全变化的时间。
实验5 琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制

生物化学实验之--
实验五 琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制
山东师范大学生命科学学院
【实验目的】
了解丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制 作用。
【实验原理】
由于丙二酸与琥珀酸结构相似,可以竞争性 地抑制琥珀酸脱氢酶对于琥珀酸的脱氢作用。 在生物体内,肌肉组织中含有琥珀酸脱氢酶, 能催化琥珀酸脱氢转变成延胡索酸,同时放出大 量能量供肌体利用。
【思考题】
1. 为什么酶液的提取要在冰浴中进行? 2. 各管中美蓝的褪色情况有何不同?为什么?
氧化型(蓝色)
【器材与试剂】
(一)器材 1. 恒温水浴锅 3. 研钵 5. 试管架 7. 漏斗 9. 脱脂棉 2. 手术剪 4. 试管 6. 刻度吸管 8. 小白鼠的肌肉 10. 吸水纸
(二)试剂 1. 0.1mol/L磷酸缓冲液(pH7.4) 2. 0.02mol/L丙二酸钠溶液 3. 0.02mol/L琥珀酸钠溶液 4. 0.01%美蓝溶液 5. 生理盐水 6. 液体石蜡
—
1 2 5
1
— 2 5
—
1 2 5
3. 将各试管摇匀,倾斜试管,沿管壁滴加 液体石蜡5滴,盖在液面,以隔绝空气。置于 370C水浴中保温,随时观察各管中美蓝的褪色 情况,并记录时间,解释结果。
【要点提示】
1. 提取酶液需在冰浴中进行,以防酶失活。 2. 实验过程中,需快速加入试剂,摇匀后迅 速加入液体石蜡。 3. 加液体石蜡的目的是为了使反应液与空气 隔绝,因此加液体石蜡时需斜执试管,沿管壁 加入,不要产生气泡。 4. 加完液体石蜡后,在观察结果的过程中, 不要摇动试管,以免溶液与空气接触而使美蓝 重新氧化变蓝。
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另取5支试管,标号,按下表操作
试剂
1号管 2号管 3号管 4号管 5号管
0.25%琥珀酸钠液
0.5
—
0.5
2
0.5
(ml)
0.5%草酸钠溶液(ml) —
0.5 0.5 0.5
2
蒸馏水(ml)
2
2 1.5 — —
肝糜液(ml) 1
1
1
1
1
甲稀兰(ml) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
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❖ 摇匀,静置于37℃的水浴中,注意观察各试 管的颜色变化。记录各管颜色消退的顺序和 时间,并进行分析。
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注意事项:
❖ 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中。
❖ 离心时注意离心管一定要精确平衡,并将重 量相同的离心管对称放置。(用天平精密平衡离心
❖ 试剂 pH7.4磷酸缓冲液 0.5%草酸钠溶液 生理盐水
0.25%琥珀酸钠溶液 0.01%甲稀兰溶液
2020/12/2
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实验操作
❖ 肝糜液的制备: 用颈椎脱臼法处死小白鼠,立即剖腹将肝脏 全部取出,用生理盐水洗净肝脏,充分研碎 至糊状,然后分批加入少量磷酸缓冲液,边 加边磨,总共加入7ml,搅拌后离心约5分钟 (3000rpm),将上清液倒入另一试管钟备用, 此即为含有琥珀酸脱氢酶的肝糜液。
管和它们的内容物,若有套筒,离心管应与套筒一起平衡, 否则轻者造成离心机损坏,重者会引起人员伤亡)(平衡后 应对称放置,不能错位,以免因离心所产生的离心力不对称 而损坏离心轴)
2020/12/2
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❖ 离心结束后拿取离心管时动作要轻柔,不能震 荡离心管,以免肝糜液重新变浑浊。
❖ 反应开始后,反应液必须静止,不能再摇动。
2020/12/2
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❖ 离心分离的原理: 将处于悬浮状态的细胞,细胞器,病毒和生 物大分子等称为“颗粒”,每个颗粒都有一 定大小,形状,密度和质量。当离心机转子 高速旋转时这些颗粒在介质中发生沉降或漂 浮,它的沉降速度与作用在颗粒上的力的大 小和方向有关。
2020/12/2
8
实验器材与试剂:
❖ 器材: 小白鼠,研钵,手术剪,手术镊子,2ml移 液管,10ml离心管,低速离心机
琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制
2020/12/2
1
问题
❖ 琥珀酸脱氢酶是哪个代谢途径中的酶,该酶 位于细胞的什么部位?催化什么化学反应? 实验方案是如何设计检查该酶的活性状况?
❖ 何为竞争性抑制?本次试验中选择的抑制剂 是什么?如何设计实验方案检测该酶被抑制 的程度?
2020/12/2
2
精品料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
笨,没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
4
实验目的:
❖ 学习动物的处死与组织匀浆的方法 ❖ 学习离心机的使用方法 ❖ 进一步理解酶的竞争性抑制原理
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5
实验原理:
❖ 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。竞争性抑制剂的抑制程度取决于 抑制剂与酶的亲和力及于底物的相对比例。
2020/12/2
6
❖ 草酸与琥珀酸分子结构相似,是琥珀酸脱氢酶 的竞争性抑制剂。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,最后与氧结合生成水,并释 放能量。在体外则可用甲稀兰作为受H体,甲 稀兰接受琥珀酸脱下的2H而被还原为甲白, 由蓝色变为无色。在甲稀兰含量一定的条件下, 蓝色消退的快慢程度可指示琥珀酸脱氢酶的活 性,因此,可以依据蓝色消退的时间来判断该 酶活性被抑制的程度。
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