大学 · 35 分钟
米氏测定:识别抑制类型
在八个底物浓度下进行虚拟速率测定,然后根据 Km 与 Vmax 的变化判定未知抑制剂类型——酶动力学的核心技能。
目标
在曲线 上区分竞争性、非竞争性和反竞争性抑制,并预测各自对 Lineweaver–Burk 图的影响。
仪器与试剂
虚拟测定:底物储备液(0–8 mM)、同一批酶(、 mM)、固定 的抑制剂;模拟重放理想化曲线。
步骤
- 选择“无”并悬停在 mM:验证 ,读出 。
- 切换到竞争性抑制:平台不变但半饱和点右移——测出新的表观 。
- 选择非竞争性抑制:平台降到一半,而 仍为 1 mM。
- 试反竞争性抑制: 与 都减半——这是抑制需要 ES 复合物的罕见特征。
- 手工画出各情形的 1/v 对 1/[S] 图:平行线提示反竞争性,共用 y 轴截距提示竞争性。
观察要点
- 竞争性: 升高而 不变——抑制剂只与游离酶竞争。
- 非竞争性: 下降但 不变——抑制剂对 E 和 ES 结合相同,等于减少活性酶。
- 反竞争性:曲线近原点处既更低又更陡——与 ES 结合夺走复合物,并把平衡拉向生成更多 ES。
讲解
三种经典机制的区别在于抑制剂结合的位置:结合 E(竞争性,增加底物可将其挤掉,)、同等结合 E 与 ES(非竞争性,)、或只结合 ES(反竞争性,两个常数都除以 )。在双倒数图上分别表现为 y 轴交点相同、平行线、x 轴截距相同——这正是 Lineweaver–Burk 图在非线性拟合时代仍用于教授机制的原因。
实验史话
Leonor Michaelis 与 Maud Menten 在研究转化酶后于 1913 年发表了该方程;Menten 是加拿大最早的女医学博士之一,方程以两人姓氏命名以示纪念。
相关化学家
虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型,不能替代真实实验和安全培训;没有指导请勿在家自行重复。