Bài 22. Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ
ĐẾN VỚI TIẾT HỌC CỦA LỚP
10B1


…Vào năm 1815…
Kiêcxop đã tách được nấm lúa mì một chất dịch có khả năng
biến đổi tinh bột thành đường.
… Năm 1897…
Buôcne tách chiết được từ nấm men một chất dịch có khả năng biến
đổi đường thành rượu.
Vậy dịch sinh học có khả năng biến đổi chất đó là gì?
… Ngày nay người ta gọi đó là enzim…
Tại sao mối phải cộng sinh với trùng roi mới tồn tại được?
Tại sao con người tiêu hoá được tinh bột nhưng lại không thể
tiêu hoá được xenlulozo?
Enzim là gì? Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất
như thế nào?


Bi 14: ENZIM V VAI TRề CA ENZIM TRONG QU
TRèNH CHUYN HO VT CHT
I.

ENZIM
* Khỏi

nim

Tinh bt
Tinh bt

HCl
0

100 C, vi gi

Glucozo

Amilaza (c th sng)
o

37 C, vi phỳt

So sỏnh s ging
v khỏc nhau v
vai trũ ca HCl v
enzim amilaza

Glucozo

Enzim l cht xỳc tỏc sinh hc c tng hp trong cỏc t bo
sng. Enzim ch lm tng
tc
ca phn ng m khụng b
Enzim
l gỡ?
bin i sau phn ng.
Chất chịu sự tác động của enzim gọi là cơ chất.

1. Cấu trúc của enzim
Enzim có thành phần hóa học là prôtêin hoặc prôtêin kết hợp
với các chất khác không phải là prôtêin (vitamin, Cu, Fe,
Mg…)
Thành phần hóa học của enzim là gì?
Enzim có vùng trung tâm hoạt động:
Quan+ sát
enzim
cơkhe
chấtnhỏ
và hãy:
Là cấu
chỗ trúc
lõm của
xuống
hayvà
một
ở trên
+ Môbềtảmặt
cấucủa
trúcenzim
khôngđểgian
liêncủa
kếtenzim.
với cơ chất.
+ Nhận xét gì về cấu trúc không gian của enzim
+ Cấu hình không gian trung tâm hoạt động
và cơ chất
của enzim tương thÝch với cấu hình không
gian của cơ chất.

+ Là nơi enzim liên kết tạm thời với cơ chất.
Hình 1: Enzim saccaraza và cơ chât saccarozo


2. Cơ chế tác động của enzim
Hinh 2: Sơ đồ mô tả cơ chế tác động của enzim saccaraza

Quan sát sơ đồ: xác định tên - Cơ chất
- Enzim
- Sản phẩm
* Cơ chế tác động của enzim saccaraza:
Saccaraza + Saccarozo

Saccarozo
Saccaraza
Glucozo và Fructozo

(Saccaraza - Saccarozo)
Glucozo + Fructozo + Saccaraza


Hình 2:

Enzim
động
chất
S1trong
vì enzim
có cấu
Enzim

E sẽ sẽ
táctác
động
lênlên
cơcơ
chất
nào
3 cơ E
chất:
S1, hình
S2, S3?
không gian của trung tâm Vì
hoạt
động tương thích với cấu
sao?
hình không gian của cơ chất.
Mô tả cơ chế tác động của enzim E?


* Cơ chế tác động của enzim:
- Enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động để tạo
phức hợp enzim – cơ chất.
- Enzim tương tác với cơ chất để tạo ra sản phẩm.
- Liên kết giữa enzim và cơ chất mang tính chất đặc thù.
* Lưu ý:
Enzim xúc tác cho cả hai chiều phản ứng theo tỉ lệ tương đối của
các chất tham gia phản ứng và các chất tạo thành sau phản ứng.
Ví dụ: A + B

C

+ Nếu trong dung dịch có nhiều A và B thì phản ứng theo chiều tạo
sản phẩm C
+ Nếu trong dung dịch nhiều C hơn A hoặc B thì phản ứng tạo
thành A + B


3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim
Hoạt tính của enzim đựơc xác định như thế nào?
* 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
+ Độ pH
+ Nồng độ cơ chất
+ Nồng độ enzim
+ Chất ức chế hoặc chất hoạt hóa enzim


Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

0

b. Độ pH

Hoạt tính của enzim

độ

Hoạt tính của enzim

a. Nhiệt

35

40

t0

Hình 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên
hoạt tính của enzim amilaza

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 pH

Hình 4: Ảnh hưởng của đô pH lên
hoạt tính của enzim amilaza

Mỗi enzim có một nhiệt độ tối
Mỗi enzim có một độ pH thích hợp,
ưu, tại đó enzim có hoạt tính tối tại đó enzim có hoạt tính tối đa làm
Quan
đồ, hãy
về ảnh
hưởng
và độ pH
đa làm
chosát
tốcbiểu
độ phản
ứngnhận
xảy xétcho
tốc độ
phảncủa
ứngnhiệt
xảy độ
ra nhanh
đến hoạt tínhnhất
của enzim amilaza?
ra nhanh nhất
Ví du: amilaza (37 oC), enzim của Ví dụ: enzim tripsin (pH = 8), enzim
vi khuẩn suối nước nóng (100oC) pepsin dich dạ dày cần pH = 2

d. Ảnh hưởng của nồng độ enzim

Hoạt tính của enzim

Hoạt tính của enzim

c. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

0

S0 Nồng độ cơ chất

0

Nồng độ enzim

Với một lượng enzim xác định,
Với một lượng cơ chất
nếu tăng dần lượng cơ chất thì
xác định, nếu nồng độ
trong dung dich, thoạt đầu hoạt
enzim
càng
cao
thì
hoạt
Hãy
phân
tích

biểu
đồ
và
cho
biết
ảnh
hưởng
của
nồng
độ
cơ
chất
tính của enzim tăng dần, nhưng
tính của
enzim
càng
và
nồng
độ
enzim
lên
hoạt
tính
của
enzim
như
thế
nào?
đến một lúc nào đó thì sự gia tăng
tăng.

về nồng độ cơ chất cũng không
làm tăng hoạt tính của enzim.


e. Cht c ch hoc cht hot húa
L nhng cht húa hc khi liờn kt vi enzim cú th hot húa
húa
hc
liờn kt
enzim
lm
hoc c chNu
hotcht
ng
ca
enzim,
do vi
ú lm
tng
hoc gim hot
tớnh ca enzim.
+ tng hot tớnh ca enzim
Vd: Thuốc+trừ
sâu
gâyca
ứcenzim
chế các enzim quan
c ch
sDDT
hot ng

trọng của hệ thần kinh ngời và động vật.
Khoa hc gi cht ú l gỡ?
Một số thuốc kháng sinh ức chế hoạt động
enzim ở vi khuẩn, nh pênixilin làm ức chế enzim
transpeptidaza lam vi khuẩn không tổng hợp đợc
thành tế bào của nó.
Enzim pepsin khi mới tiết ra ở dạng không hoạt
động là pepsinogen, sau đó đã đợc HCL hoạt hoá
để trở thành enzim pepsin hoạt động.
Enzim cacbôxypolypeptitdaza đợc tiết ra ở dạng
không hoạt động là procacbôxypolypeptitdaza sau


II. VAI TRß CñA ENZIM TRONG QU¸ TR×NH CHUYÓN HO¸ VËT
CHÊT

Quan s¸t ®å thÞ em cã nhËn xÐt g× vÒ vai trß cña


II. VAI TRề CA ENZIM TRONG QU TRèNH CHUYN HểA VT CHT

- Enzim làm giảm năng lợng hoạt hoá cho các phản ứng
sinh hoá trong cơ thể
làm tăng tốc độ phản
ứng.
- Hiệu quả của phản ứng sẽ thay đổi nếu enzim liên
kết với các chất ức chế hoặc chất hoạt hoá.
-Sự có mặt của enzim trong tế bào làm tăng các chất
cần thiết và giảm các chất độc hại cho tế bào.

Hình 7 : Sơ đồ minh họa sự điều hòa quá trinh chuyển hóa bằng ức chế ngược.

ức chế ngược

Ức chế ngươc là gì?
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 của con đường chuyển hóa.


Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp hoặc
tổng hợp quá ít hay bị bất hoạt thì không những sản phẩm không
được tạo thành mà cơ chất của enzim đó cũng sẽ bị tích lũy lại gây
độc cho tế bào hoặc có thể được chuyển hóa theo con đường phụ
thành các chất độc gây nên các triệu chứng bệnh lí. Các bệnh như
vậy người ta gọi là bệnh rối loạn chuyển hóa
Bệnh rối loạn chuyển hóa là gì?
Quá trình chuyển hóa axit trong cơ thể trẻ gặp trở ngại bởi đột
biến gene hoặc thiếu hụt enzym làm tắc nghẽn con đường
chuyển hóa.
Khi mắc bệnh này, cơ thể trẻ sẽ không thể hấp thụ được một
hoặc một số chất dinh dưỡng. Do đó, khi trẻ ăn thức ăn có loại
chất trên, hoặc mẹ ăn rồi cho con bú, cơ thể trẻ không chuyển
hóa được dẫn đến nhiễm độc các chất trung gian trên chỗ tắc
hoặc sinh ra thiếu hụt năng lượng.


Sơ đồ dưới đây mô tả con đường chuyển hóa giả định. Mũi tên
chấm gạch chỉ sự ức chế ngược. Nếu chất G và F dư thừa trong tế bào

thì nồng độ chất nào sẽ tăng một cách bất thường?

A

B

C

E
F

H
H

D

G

Đán án:
Nếu chất G và F có dư thừa trong tế bào thì chúng sẽ ức chế
phản ứng phía trước làm dư thừa chất C trong tế bào. Do đó chất
C bị dư thừa sẽ ức chế enzim chuyển hóa chất B nên chất A sẽ bị
tích lũy lại trong tế bào. Chât A bị dư thừa sẽ chuyển hóa thành
chất H làm tăng chất H trong tế bào và gây hại cho tế bào.


Tại sao ta ăn thịt bò khô nộm với đu đủ hoÆc xµo thÞt bß víi døa
thì lại dễ tiêu hóa hơn là khi ăn thịt bò riêng?
Đáp án: Vì trong đu đủ có enzim papain, trong døa cã
enzim bromelin phân giải prôtêin.

Vì sao nhiều loài côn trùng lại có khả năng kháng thuốc trừ sâu?

Đáp án: Vì trong cơ thể côn trùng có các dạng đột biến có khả
năng tổng hợp ra enzim phân giải thuốc trừ sâu, làm vô hiệu hóa
tác động của thuốc. Khi sử dụng thuốc trừ sâu thì những cá thể
không có gen kháng thuốc(gen quy định tổng hợp enzim phân giải
thuốc trừ sâu) sẽ bị đào thải, còn những cá thể có gen kháng thuốc
được giữ lại.


BÀI TẬP VỀ NHÀ

- Trả lời các câu hỏi cuối bài
- Đọc mục “ Em có biết”
CHUẨN BỊ THỰC HÀNH

+ Nhóm 1 và nhóm 3:
Mỗi nhóm chuẩn bị: 4 củ khoai tây sống và 4 củ khoai tây chín.
+ Nhóm 2 và nhóm 4:
Mỗi nhóm chuẩn bị: 2 quả dứa tươi (không quá xanh và không
quá chín), 2 buồng gan gà tươi.
* Yêu cầu
- Các nhóm nghiên cứu trước cách tiến hành thí nghiệm.
- Lập bản tường trình thí nghiệm.