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。3号管中底物与抑制剂比例为10:1，所以褪色速度次之。2号管和

5号管中比例为1:1，速度排第3与第4。4号管浓度比为1:10，速度排第5。6号管为对照管。底物与抑制剂相对浓度比例决定了竞争性抑制的程度，也决定了甲烯蓝褪色的速度。

4讨论

通过本实验，可以证实，丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制性作用，取决于底物（琥珀酸）与抑制剂（丙二酸）的相对浓度比例。底物浓度增加，抑制作用减弱。抑制剂浓度增加，抑制作用加强。

在实验过程中要注意实验的同步性。正确计算反应时，得出正确的褪色顺序，是定性实验的关键点。