Sinh học 10 - Tiết 23 (bài 22) ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT potx

Tiết 23 (bài 22)
ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM
TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

I/ MỤC TIÊU
1/ Cơ bản
Học xong bài này, học sinh phải:
-Trình bày được khái niệm, vai trò và cơ chế tác dụng của enzim.
-Xác định được các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim
2/ Trọng tâm
-Cơ chế tác dụng của enzim.
-Nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim.
II/ CHUẨN BỊ
1/ Giáo viên
-Hình 22.1, 22.2, 22.3 SGK.
-Sơ đồ ức chế ngược của các enzim




A

B

C

D

E

Enzim 1 Enzim 2 Enzim 3

Enzim 4
C
ơ chất
ban đầu
S
ản phẩm
cuối cùng
Ức chế ngược







2/ Học sinh
Hs chuẩn bị kiến thức về:
+Khái niệm và cấu trúc của enzim.
+Cơ chế tác dụng của enzim.
+Nhân tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzim?
III/ HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC
1/ Kiểm tra
-Năng lượng là gì? Năng lượng được chuyển hóa trong thế giới sống
như thế nào?
-ATP là gì? Tại sao nói ATP là đồng tiền năng lượng của tế bào?
2/ Bài mới
Vật chất và năng lượng luôn gắn liền với nhau. Chuyển hóa năng lượng
phải gắn liền với chuyển hóa vật chất. Bài trước chúng ta đã nghiên cứu về
chuyển hóa năng lượng. Hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu về chuyển hóa vật
chất.

Hoạt động 1:
CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
Mục tiêu: Học sinh hiểu và trình bày được khái niệm chuyển hóa vật
chất, các quá trình cơ bản của chuyển hóa vật chất.

Hoạt động của thầy - trò Nội dung

-GV: Thế nào là chuyển hóa vật
chất?
HS nghiên cứu SGK, trao đổi
nhanh và trả lời.



-Chuyển hóa vật chất ở tế bào bao
gồm những quá trình nào?
HS nhớ lại kiến thức đã học trả
I/ Chuyển hóa vật chất
1/ Khái niệm
Chuyển hóa vật chất bao gồm tất
cả các phản ứng sinh hóa diễn ra
trong tế bào, là các phản ứng phân
giải các chất sống đặc trưng của tế
bào thành các chất đơn giản, đồng
thời giải phóng năng lượng và các
phản ứng tổng hợp các chất sống
đồng thời tích lũy năng lượng.
2/ Các quá trình chuyển hóa năng
lời:

Chuyển hóa vật chất ở tế bào bao
gồm hai quá trình đồng hóa và dị
hóa.
-GV: Thế nào là đồng hóa, dị hóa?
HS nhớ lại kiến thức trả lời:



GV bổ sung: Đồng hóa và dị hóa là
hai quá trình mâu thuẫn nhưng thống
nhất với nhau. Ví dụ: sản phẩm của
quang hợp là glucôzơ nhưng glucôzơ
là nguyên liệu của quá trình hô hấp.
Trong quá trình chuyển hóa vật
chất enzim có vai trò quan trọng,
Vậy enzim có cấu trúc và cơ chế hoạt
động như thế nào? Để tìm hiểu vấn
đề này chúng ta sang phần II.
lượng
Chuyển hóa vật chất ở tế bào bao
gồm hai quá trình đồng hóa và dị
hóa.
-Đồng hóa là quá trình tổng hợp
các chất và tích lũy năng lượng.
-Dị hóa là quá trình phân giải các
chất và giải phóng năng lượng.


Hoạt động 2: ENZIM VÀ CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA ENZIM
Mục tiêu: Học sinh hiểu và trình bày được cấu trúc của enzim, cơ chế tác

động và phân tích các nhân tố tác động đến hoạt tính của enzim.



-GV: Enzim là gì? Hãy kể tên một
vài loại enzim mà em biết.
HS nghiên cứu SGK và nhớ lại
kiến thức đã học để trả lời.
Ví dụ: enzim pepsin, amilaza,
catalaza,

GV cho học sinh quan sát tranh về
cấu trúc của enzim và hỏi:
-Thành phần của enzim là gì?
-Enzim có cấu trúc như thế nào?
HS nghiên cứu hình vẽ, SGK, trao
đổi nhóm nhỏ để trả lời:

II/ Enzim và cơ chế tác động của
enzim
1/ Cấu trúc enzim

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.

a/ Cấu trúc
-Thành phần của enzim là prôtêin
hoặc prôtêin kết hợp với chất khác.

-Enzim có vùng trung tâm hoạt
động:
+Trung tâm hoạt động là chỗ lõm
xuống hay một khe nhỏ ở trên bề mặt




-GV: Cơ chất là gì?


-GV: Trong tế bào, enzim tồn tại ở
dạng nào?



GV cho học sinh quan sát hình 22.2
về đồ thị năng lượng hoạt hóa và
giảng giải:
+Khi không có enzim xúc tác để
tạo sản phẩm thì cần năng lượng hoạt
hóa lớn.
+Khi có enzim xúc tác để tạo sản
phẩm cần năng lượng hoạt hóa thấp
của enzim để liên kết với cơ chất.
+Cấu hình không gian của trung
tâm hoạt động tương ứng với cấu
hình của cơ chất.
+Trung tâm hoạt động là nơi liên
kết tạm thời với cơ chất.

-Cơ chất là chất chịu tác dụng của
enzim tương ứng.
b/ Dạng tồn tại của enzim trong tế
bào:
-Trong tế bào, enzim hòa tan trong
tế bào chất hay liên kết chặc chẽ với
các bào quan trong tế bào.
2/ Cơ chế tác động của enzim






hơn rất nhiều.
 Enzim làm giảm năng lượng
hoạt hóa.
-GV: Năng lượng hoạt hóa là gì?
HS nghiên cứu hình vẽ, trao đổi
nhóm trả lời.
-GV: Enzim làm giảm năng lượng
hoạt hóa bằng cách nào?
GV yêu cầu học sinh quan sát hình
22.1 SGK và giải thích cơ chế tác
động của enzim.
HS nghiên cứu hình vẽ, trao đổi
nhóm để trả lời cơ chế tác động của
enzim.

GV bổ sung:

*Năng lượng hoạt hóa là năng
lượng cần thiết để khởi đầu cho phản
ứng hóa học (thường là nhiệt).

Enzim làm giảm năng lượng
hoạt hóa bằng cách của phản ứng
hóa học bằng cách tạo ra nhiều phản
ứng trung gian.


*Cơ chế tác động của enzim
-Lúc đầu enzim liên kết với cơ chất
tại trung tâm hoạt động tạo hợp chất
trung gian “enzim – cơ chất”.
-Enzim tương tác với cơ chất.
-Cuối phản ứng hợp chất sẽ phân
giải, cho sản phẩm và giải phóng
enzim nguyên vẹn.
-Enzim được giải phóng có thể xúc
tác phản ứng với cơ chất mới cùng
-Sản phẩm của phản ứng này trở
thành cơ chất cho phản ứng tiếp theo
và sản phẩm cuối cùng khi được tạo
ra nhiều thì lại trở thành chất ức chế
enzim xúc tác cho phản ứng đầu tiên.

GV cho học sinh quan sát sơ đồ ức
chế ngược và giải thích.
-Enzim xúc tác cho cả hai chiều
của phản ứng tùy theo tỷ lệ tương
đối của các chất tham gia phản ứng
với sản phẩm được tạo thành.
-GV: Tại sao enzim có thể xúc tác
cho cả hai chiều của phản ứng nhưng
các phản ứng sinh hóa trong tế bào
lại xảy ra theo một chiều xác định?
HS: Vì sản phẩm của phản ứng
này là cơ chất của phản ứng tiếp
theo.
-GV: Enzim làm tăng tốc độ của
phản ứng bằng cách nào?
loại.

HS liên hệ giữa tốc độ phản ứng và
năng lượng hoạt hóa để trả lời.
GV bổ sung:
-Tốc độ của một phản ứng xảy ra
chậm khi các chất tham gia phản ứng
cần một năng lượng hoạt hóa lớn và
ngược lại.
-Muốn tăng tốc độ phản ứng cần
giảm năng lượng hoạt hóa.
-Trong tự nhiên, năng lượng hoạt
hóa thường là dạng nhiệt năng. Ở
người, với thân nhiệt là 37
o
C, nếu
không có enzim thì sự chuyển hóa
vật chất không thể xảy ra được.
-Ngoài tác dụng xúc tác phân giải
các chất trong tế bào, enzim còn xúc
tác tổng hợp các chất. Đặc biệt là
trong pha tối của quá trình quang
hợp.
-GV: Enzim có những đặc tính gì?

3/ Đặc tính của enzim
-Hoạt tính mạnh, chuyên hóa cao.
VD: SGK
4/ Nhân tố ảnh hưởng đến hoạt
tính của enzim
a/ Nhiệt độ





Cho ví dụ.
-GV: Có những nhân tố nào ảnh
hưởng đến hoạt tính của enzim?
HS: Nhiệt độ, độ pH, nồng độ cơ
chất, nồng độ enzim, chất ức chế, …
GV cho học sinh quan sát hình 22.3
SGK và yêu cầu học sinh nhận xét về
đồ thị A.
HS quan sát đồ thị, thảo luận trong
nhóm nhỏ trả lời:
-Khi chưa đạt tới nhiệt độ tối ưu
của enzim thì tăng nhiệt độ sẽ làm

tăng tốc độ phản ứng.
-Khi qua nhiệt độ tối ưu thì tăng
nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản
ứng hay enzim mất hoạt tính.
-GV: Tại sao ở nhiệt độ trên nhiệt
độ tối ưu, tốc độ phản ứng của enzim
bị giảm nhanh và enzim mất hoạt
tính?
-Tốc độ phản ứng của enzim chịu
ảnh hưởng của nhiệt độ.
-Mỗi enzim có một nhiệt độ tối ưu,
tại đó enzim có hoạt tính tối đa làm
cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh
nhất.
VD: ở người đa số enzim hoạt
động ở nhiệt độ tối ưu từ 35 – 40
0
C
b/ Độ pH



-Mỗi enzim có pH tối ưu riêng.
-Đa số enzim hoạt động tối ưu từ 6
– 8 (một số enzim hoạt động ở pH =
2)
c/ Nồng độ cơ chất
-Với một lượng enzim xác định,
nếu tăng dần lượng cơ chất trong
dung dịch thì lúc đầu hoạt tính enzim

-HS: Do enzim có bản chất là
protein. Ở nhiệt độ cao, protein bị
biến tính, trung tâm hoạt động không
còn khớp với cơ chất nên ko xúc tác
được.
GV: Enzim làm lạnh không bị mất
hẳn hoạt tính mà chỉ làm giảm hoặc
ngừng tác động.
-GV: Vậy chúng ta có thể kết luận
gì từ nhân tố nhiệt?
-Tương tự như tìm hiểu về sự ảnh
hường của nhiệt độ, các em hãy cho
biết độ pH có ảnh hưởng như thế nào
tới hoạt tính của enzim?
GV yêu cầu học sinh về nhà tự tìm
hiểu về sự ảnh hưởng của nồng độ cơ
chất, nồng độ enzim lên hoạt tính của
enzim và chất ức chế enzim.
tăng dần lên nhưng đến một lúc nào
đó sự gia tăng nồng độ cơ chất
không làm tăng hoạt tính của enzim
vì các trung tâm hoạt động của enzim
đã bảo hòa cơ chất.
d/ Nồng độ enzim
Với một lượng cơ chất xác định,
nồng độ enzim càng cao thì tốc độ
phản ứng xảy ra càng nhanh.
e/ Chất ức chế enzim
-Một số chất hóa học có thể ức chế
hoạt động của enzim.

-Tế bào có thể tạo ra các chất ức
chế đặc biệt để ức chế enzim.


Hoạt động 3: VAI TRÒ CỦA ENZIM
TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
Mục tiêu: Học sinh nắm được vai trò của enzim trong quá trình chuểyn
hóa vật chất.



-Enzim có vai trò như thế nào trong
quá trình chuyền hóa vật chất?
GV gợi ý cho học sinh:
-Nếu không có enzim thì điều gì sẽ
xảy ra? Vì sao?
HS liên hệ trả lời:
-Nếu không có enzim, hoạt động
sống của tế bào không thể duy trì vì
các phản ứng xảy ra chậm.
-GV: Tế bào điều chỉnh quá trình
chuyển hóa vật chất bằng cách nào?
HS: Tế bào điều chỉnh hoạt tính
của enzim.
-GV: Chất ức chế và chất hoạt hóa
III/ Vai trò của enzim trong
chuyển hóa vật chất

-Enzim xúc tác các phản ứng sinh
hóa trong tế bào.
-Tế bào tự điều hòa quá trình
chuyển hóa vật chất thông qua điều
khiển hoạt tính của enzim bằng các
chất hoạt hóa hay ức chế.

có tác động như thế nào đối với
enzim?
HS: Chất ức chế làm cho enzim
không liên kết được với cơ chất, chất
hoạt hóa làm tăng hoạt tính của
enzim.
-GV: Tóm lại, enzim có vai trò như
thế nào trong quá trình chuyển hóa
vật chất?
-GV: Khi nghiên cứu phần II,
chúng ta đã nhắc đến ức chế ngược.
Vậy, ức chế ngược là gì?

-GV: Tế bào là hệ thống mỡ, tự
điều chỉnh nên tế bào và cơ thể chỉ
tổng hợp và phân giải chất cần thiết.
-GV: Khi một enzim nào đó trong
tế bào không được tổng hợp hoặc bị
bất hoạt thì sản phẩm không tạo

thành và cơ chất của enzim có tích






-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
xúc tác cho phản ứng ở đầu con
đường chuyển hóa.
lũy gây độc cho tế bào hay gây các
triệu chứng bệnh lý.

3/ Củng cố
-Cơ chế tác động của enzim.
-Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim.
4/ Dặn dò
-Học bài, trả lời câu hỏi SGK.
-Đọc trước bài 23:
+ Hô hấp tế bào là gì?
+ Mô tả các đặc điểm của giai đoạn đường phân và chu trình Crep.
5/ Nhận xét, đánh giá tiết học
6/ Rút kinh nghiệm sau giờ dạy