Tóm tắt lý thuyết Sinh học 10 bài 14: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất tóm tắt nội dung cơ bản trong sách giáo khoa chương trình Sinh học 10. Hi vọng tài liệu này sẽ hỗ trợ cho việc dạy và học của quý thầy cô và các em học sinh trở nên hiệu quả hơn. Show Bài 14. ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT A: TÓM TẮT LÝ THUYẾT: I. ENZIM 1. Khái niệm enzim Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống. Enzim làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng. 2. Cấu trúc Enzim có thể là prôtêin hoặc prôtêin kết hợp với một số chất khác như các ion kim loại: sắt, đồng, kẽm… Enzim có cấu trúc phức tạp. Đặc biệt là vùng trung tâm hoạt động – là nơi chuyên lên kết với cơ chất. Cấu hình không gian của tâm hoạt động tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. Cơ chất liên kết tạm thời với enzim, nhờ đó phản ứng được xúc tác. Tên enzim = tên cơ chất + aza VD: enzim phân giải tinh bột: amilaza, enzim phân giải kitin: kitinaza… 3. Cơ chế tác động – Enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động à phức hợp enzim cơ chất à enzim tương tác với cơ chất à sản phẩm. – Liên kết enzim cơ chất mang tính đặc thù. Mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng. 4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim Hoạt tính của enzim được xác định bằng lượng sản phẩm được tạo thành từ một lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim: + Nhiệt độ: Mỗi enzim phản ứng tối ưu ở một nhiệt độ nhất định. + Độ pH: Mỗi enzim có một độ pH thích hợp. VD: enzim pepsin cần pH = 2. + Nồng độ cơ chất + Chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim + Nồng độ enzim II. VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT Làm tăng tốc độ của các phản ứng trong cơ thể à duy trì hoạt động sống của cơ thể. Sử dụng các chất ức chế hoặc chất hoạt hóa để điều chỉnh hoạt tính của enzim . Ức chế ngược: là kiểu điều hòa trong đó sản phẩm của con đường chuyển hóa quay lại tác động như một chất ức chế làm bất hoạt enzim à phản ứng ngừng lại. Bệnh rối loạn chuyển hóa: là bệnh cho enzim xúc tác cho một cơ chất nào đó không được tổng hợp hay tổng hợp quá ít làm cho cơ chất không được chuyển hóa hay chuyển hóa theo một con đường khác gây bệnh cho cơ thể. B: MỘT SỐ NỘI DUNG CẦN LƯU Ý Câu 1. Enzim là gì? Enzim khác gì so với các chất xúc tác hóa học? Vai trò của enzim là gì? Câu 2. Tại sao cơ thể người có thể tiêu hóa được tinh bột nhưng không thể tiêu hóa được xenlulôzơ? Câu 3. Hoạt tính của enzim chịu ảnh hưởng của những yếu tố nào? Câu 4. Tế bào điều khiển quá trình trao đổi chất thông qua enzim như thế nào? Câu 5. Côenzim là gì? Cho ví dụ. Vai trò của côenzim trong hoạt động của enzim. I. ENZIM
1. Khái niệm Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong tế bào sống. Enzim làm tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng. Phần lớn các enzim được đặt tên bằng cách thêm đuôi -ase vào tên của chất nền (như lactase là enzym phân giải lactose) hay loại phản ứng (như DNA polymerase tạo ra các polymer DNA). Các enzim khi được phiên chuyển sang tiếng việt thường có đuôi là aza tương ứng với đuôi ase.
2. Cấu trúc của enzim - Enzim có bản chất là protein hoặc protein kết hợp với chất khác không phải là protein. - Chất chịu sự tác động của enzim gọi là cơ chất. - Trong phân tử enzim có cấu trúc không gian đặc biệt gọi là trung tâm hoạt động tương thích với cấu hình không gian của cơ chất mà nó tác động, là nơi enzim liên kết tạm thời với cơ chất.
3. Cơ chế tác động của enzim - Enzim liên kết với cơ chất → enzim-cơ chất → enzim tương tác với cơ chất → enzim biến đổi cấu hình cho phù hợp với cơ chất → giải phóng enzim và sản phẩm.
 Hình 1. Cơ chế tác động của enzim - Do cấu trúc của trung tâm hoạt động của enzim mỗi loại enzim chỉ tác động lên một loại hoặc một số loại cơ chất nhất định → Tính đặc thù của enzim. - Enzim có hoạt tính xúc tác cao hơn so với chất xúc tác hóa học → Hoạt tính mạnh.
4. Các yểu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim Hoạt tính của enzim được xác định bằng lượng sản phẩm được tạo thành từ một lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian. Hoạt tính của enzim chịu ảnh hưởng của các yếu tố của môi trường: - Nhiệt độ: Mỗi enzim có một nhiệt độ hoạt động tối ưu, tại đó enzim có hoạt tính tối đa làm cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất. Trong giới hạn nhiệt hoạt tính của enzim tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Nhiệt độ cao: enzim bị biến tính (do prôtêin bị biến tính), nhiệt độ thấp: enzim ngừng hoạt động. - Độ pH: Mỗi enzim có pH tối ưu riêng. Đa số enzim có pH tối ưu trong khoảng 6 – 8. Có enzim hoạt động tối ưu trong môi trường axit như pepsin (enzim trong dạ dày) hoạt động tối ưu ở pH = 2. - Nồng độ enzim và cơ chất: Hoạt tính của enzim thường tỷ lệ thuận với nồng độ enzim và cơ chất. - Chất ức chế hoặc hoạt hoá enzim: Một số hoá chất có thể làm tăng hoặc giảm hoạt tính của enzim.
5. Ứng dụng của enzyme - Trong y dược
- Trong công nghiệp thực phẩm Enzym là một công cụ để chế biến các phế liệu của công nghiệp thực phẩm thành thức ăn cho người và vật nuôi. Đặc biệt được dùng trong một số ngành công nghiệp thực phẩm: sản xuất rượu vang, nước quả, quả cô đặc, mứt, nước giải khát, cà phê… - Trong nông nghiệp Có thể sử dụng các loại chế phẩm enzym khác nhau để chuyển hóa các phế liệu nông nghiệp cải tạo đất phục vụ nông nghiệp: dùng enzym vi sinh vật góp phần trong sản xuất phân hữu cơ thay thế cho phân hóa học.
II. VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT - Enzim giúp cho các phản ứng sinh hoá trong tế bào diễn ra nhanh hơn (không quyết định chiều phản ứng) tạo điều kiện cho các hoạt động sống của tế bào. - Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất để thích ứng với môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của các enzim. - Ức chế ngược là kiểu điều hoà mà trong đó sản phẩm của con đường chuyển hoá quay lại tác động như 1 chât ức chế làm bất hoạt enzim xúc tác cho phản ứng ở đầu con đường chuyển hoá. - Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp, tổng hợp quá ít hay bị bất hoạt thì gây nên các rối loạn về chuyển hóa, có thể gây nên các triệu chứng bệnh lí: ví dụ bệnh phêninkêto niệu, thiếu enzim chuyển hóa phêninalanin thành tirôzin làm cho phêninalanin bị ứ đọng, chuyển lên não, đầu độc não, làm mất trí nhớ.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim
II. Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
B. Bài tập và hướng dẫn giải
Câu 1: Nêu cấu trúc và cơ chế tác động của enzim. => Xem hướng dẫn giải
Câu 2: Tại sao khi tăng nhiệt độ lên quá cao so với nhiệt độ tối ưu có một enzim thì hoạt tính của enzim đó lại bị giảm thậm chí bị mất hoàn toàn? => Xem hướng dẫn giải
Câu 3: Tế bào nhân thực có các bào quan có màng bao bọc cũng như có lưới nội chất chia chất tế bào thành những xoang tương đối cách biệt có lợi gì cho sự hoạt động của enzim? Giải thích? => Xem hướng dẫn giải Nội dung quan tâm khácTrắc nghiệm sinh học 10 bài 14: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất |
