琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制
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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。
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。
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。
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。
实验十六:丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用【实验名称】:丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用09救援一班第三大组李岚宇2009222336室温:25℃(一)实验目的:1、学习和掌握竞争性抑制作用的特点。
2、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:化学结构与酶作用的底物结构相似的物质,可与底物竞争结合酶的活性中心,使酶的活性降低甚至丧失,这种抑制作用称为竞争性抑制作用。
琥珀酸脱氢酶是机体内参与三羧酸循环的一种重要的脱氢酶,其辅基为FAD,如心肌中的琥珀酸脱氢酶在缺氧的情况下,可使琥珀酸脱氢生成延胡索酸,脱下之氢可将蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白。
这样,便可以显示琥珀酸脱氢酶的作用。
丙二酸的化学结构与琥珀酸相似,它能与琥珀酸竞争而和琥珀酸脱氢酶结合。
若琥珀酸脱氢酶已与丙二酸结合,则不能再催化琥珀酸脱氢,这种现象称为竞争性抑制。
如相对地增加琥珀酸的浓度,则可减轻丙二酸的抑制作用。
(三)实验材料与仪器:1器材大白鼠、手术剪、镊子、磁盘、匀浆器、量筒、烧杯、纱布、滤纸、试管及试管架、恒温水箱、电热水浴锅2试剂0.2mol/L琥珀酸溶液、0.02mol/L琥珀酸溶液、0.2mol/L丙二酸溶液、0.02mol/L 丙二酸溶液、1/15mol/L磷酸缓冲液、0.02%甲烯蓝、液体石蜡。
(四)实验步骤:1、酶提取液的制备:去大白鼠的肝脏、心脏、肾脏,用冷水洗3次,加入1/15mol/L磷酸缓冲液pH 在7.4。
在匀浆器中进行匀浆,然后用纱布过滤,用干净的烧杯收集过滤的备用。
2、取试管6支,编号,在按图步骤操作,酶提取液(ml)磷酸缓冲液(ml)0.2mol/L琥珀酸(滴)0.02mol/L琥珀酸(滴)0.2mol/L丙二酸溶液(滴)0.02mol/L丙二酸溶液(滴)蒸馏水(滴)甲烯蓝(滴)褪色时间(分钟)试管1 2 - 8 - - - 8 3 3分33秒试管2 2 - 8 - - 8 - 3 5分30秒试管3 2 - 8 - 8 - - 3 6分04秒试管4 2 - - 8 8 - - 3 7分28秒试管5 - 2 8 - - - 8 3 无限大试管6 2 - 8 - - - 8 3 无限大试管6,在酶提取液先在100℃的水浴加热煮沸5min。
琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制
一、实验原理
在化学结构上与底物类似的抑制剂,能与底物竞争酶分子的活性中心,从而抑制酶的活性。
抑制程度随抑制剂浓度的改变而改变。
如果底物浓度不变,酶活性的抑制程度随抑制剂浓度的增加而增加。
反之,如抑制剂浓度不变,则酶活性随底物浓度增加而逐渐回复,这种类型的抑制称竞争性抑制。
琥珀酸脱氢酶是一种含铁的黄酶,它可以催化琥珀酸脱氢酶,生成延胡索酸,在有氧的情况下,脱下的氢经呼吸链的传递,与氧化合成水。
肝中含有丰富的琥珀酸脱氢酶,体外实验在隔绝空气的情况下,琥珀酸脱下的氢可被人工受氢体一甲烯蓝接受还原成甲烯白。
因此我们可以用甲烯蓝被还原褪色的速度和程度,来了解不同底物浓度,不同抑制剂浓度时酶活性的改变。
二、实验步骤与结果
2.将上述各试管摇匀,于夜面上加液体石蜡10滴,放37℃水浴中保温,随时比较,观察
各试管颜色变化。
3.结果
经观察,各个试管的褪色时间顺序为:1>4>2>3
三、结论
底物浓度、抑制剂浓度影响了酶的竞争性。