Phân tích nội dung chương trình, xây dựng một số giáo án điện tử thuộc chương III chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào. chương IV Phân bào. sinh học 10 - ban khoa học cơ bản

Nguyễn Thị Thu Hương

K30A Sinh Kỹ Thuật Nông Nghiệp

LỜI CẢM ƠN

Dưới sự hướng dẫn hết sức nhiệt tình của thầy cô giáo trong tổ phương
pháp giảng dạy, cùng với sự đóng góp ý kiến xây dựng của các bạn sinh viên
trong suốt quá trình nghiên cứu, em đã hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp.
Em xin gửi đến thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên lời cám ơn chân thành
nhất vì sự đóng góp quý báu đó.
Đặc biệt em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo - Thạc
sỹ Trương Đức Bình người trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tâm giúp em
hoàn thành luân văn này.
Mặc dù rất cố gắng nhưng do thời gian có hạn cùng với những bỡ ngỡ
của buổi đầu làm quen công việc nghiên cứu cho nên bản luân văn này
không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo,
đóng góp của các thầy cô và các bạn sinh viên để luận văn của em được hoàn
thiện hơn.

Sinh viên
Nguyễn Thị Thu Hương

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Truờng Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

1


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả khóa luận này là của riêng cá nhân tôi. Kết quả
này không trùng với kết quả của bất kỳ tác giả nào khác.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Sinh viên
Nguyễn Thị Thu Hương


MỤC LỤC

Trang

PHẦN 1: Mở đầu

4

1. Lý do chọn đề tài

4

2. Mục tiêu nghiên cứu

5

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

5

4. Đối tượng nghiên cứu

5

5. Phương pháp nghiên cứu

6

PHẦN 2: Nội dung và kết quả nghiên cứu

7

Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

7

Giáo án điện tử và cách xây dựng giáo án điện tử

7

Chương 2: Kết quả nghiên cứu

10

Bài 13. Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất

13

Bài 14. Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa
vật chất

17

Bài 16. Hô hấp tế bào

25

Bài 17. Quang hợp

39

Bài 18. Chu kì tế bào và quá trình nguyên phân

58

Bài 19. Giảm phân

67

PHẦN 3: Kết luận và đề nghị

75

Tài liệu tham khảo

78


PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thế kỷ 21 là thế kỷ của công nghệ sinh học và khoa học công nghệ với
tốc độ phát triển như vũ bão, thế giới luôn vận động và phát triển nhất là ở

nước ta, một nước đang thực hiện công cuộc đổi mới thì việc đào tạo con
người mới xã hôi chủ nghĩa là rất quan trong phải đảm bảo yêu cầu vừa có
kiến thức vừa có kỹ năng làm việc. Sự nghiệp trồng người là công việc lâu
dài không thể thục hiện một sớm một chiều, biện pháp quan trọng là giáo dục
đào tạo. Xã hội nào thì giáo dục ấy, mục tiêu của giáo dục là nâng cao dân
trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài tạo ra con người có tri thức năng
động sáng tạo có khả năng thích ứng với mọi điều kiện yêu cầu của thời đại
mới, cùng với đó đổi mới nội dung, phương pháp giáo dục cho phù hợp là
một tất yếu khách quan.
Bộ giáo dục đào tạo nghiên cứu quyết định đổi mới về nội dung bằng
việc đưa bộ sách giáo khoa mới thay thế sách giáo khoa cũ với nhiều kênh
hình hơn, cùng với sự thay đổi đó thì phương pháp, phương tiện dạy học
cũng được đổi mới theo hướng lấy học sinh làm trung tâm, phát huy tính tích
cực sáng tạo của học sinh.
Để có bài giảng tốt hiệu quả thì giáo viên phải chuẩn bị tốt từ khâu
soạn bài, muốn có bài soạn tốt thì không thể thiếu khâu phân tích nội dung và
xây dựng bài giảng. Nhờ đó giáo viên nắm được yêu cầu của bài giảng, mạch
kiến thức cần truyền đạt, những kiến thức bổ xung và vận dụng kiến thức vào
thực tế làm cho bài giảng cuốn hút, sinh động đạt hiệu quả cao.
Góp phần không nhỏ vào sự thành công của bài giảng là phương pháp,
phương tiện dạy học. Để thực hiện đổi mới theo phương pháp hướng lấy học
sinh làm trung tâm thì việc thiết kế bài giảng kết hợp với trang thiết bị hiện
đại là không thể thiếu mà trong đó phương pháp sử dụng phần mềm
Powerpoint để thiết kế giáo án điện tử là một hình thức sử dụng phổ biến


nhất. Với phương pháp này, giáo viên sẽ có sự chuẩn bị công phu cho bài
giảng từ hình ảnh minh hoạ, bảng biểu, câu hỏi, trắc nghiệm làm cho bài
giảng sinh động hấp dẫn tạo hứng thú cho học sinh. Việc thiết kế giáo án
điện tử giúp giáo viên tiết kiệm thời gian trên lớp, truyền đạt lượng kiến thức

khá lớn trong thời gian nhất định.
Nhận thức tầm quan trọng của những vấn đề trên em xin được nhận đề
tài:
“Phân tích nội dung chương trình, xây dựng một số giáo án điện tử
thuộc chương III chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào, chương
IV phân bào - Sinh học 10 ban cơ bản”
2, Mục tiêu nghiên cứu
- Phân tích nội dung chương trình sinh học 10 ban khoa học cơ bản.
-Xây dựng một số giáo án điện tử thuộc chương III chương IV sinh học
10.
3, Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1

, Phân tích nội dung bài giảng
- Vị trí của bài.
- Mục tiêu của bài.
- Kiến thức cơ bản của bài.
- Kiến thức bổ sung.
- Kiến thức thực tiễn có liên quan.

3.2

, Thiết kế một số giáo án điện tử trong chương trình

4, Đối tượng nghiên cứu.
- Những biện pháp làm sáng tỏ nội dung bài giảng, phân tích bài giảng
trong sách giáo khoa theo kỹ thuật dạy học một bài cụ thể.
-Những kiến thức về giáo án điện tử.

5, Phương pháp nghiên cứu.
5.1, Nghiên cứu lý thuyết.
Để xây dựng cơ sở lý thuyết cho luận văn phải nghiên cứu các tài liệu:
- Lý luận dạy học sinh học
- Sách giáo khoa sinh học 10 ban cơ bản.
- Sách giáo khoa sinh học tế bào - Hoàng Đức Cự.
- Sách giáo khoa sinh lý thực vật - Vũ Văn Vụ.
5.2

, Phương pháp chuyên gia.
Xin ý kiến nhận xét, đánh giá, góp ý của các thầy cô có kinh nghiệm về:
- Giá trị của luận văn với xu hướng giảng dạy hiện nay.
- Giá trị của luận văn với sinh viên sư phạm và giáo viên mới ra trường.


PHẦN 2: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Chương 1:

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Giáo án điện tử và cách xây dựng giáo án điện tử
1, Giáo án điện tử
Giáo án điện tử là bản thiết kế cụ thể toàn bộ kế hoạch dạy học của
người dạy trên giờ lên lớp mà ở đó toàn bộ hoạt động dạy học đó đã được
Multimedia hoá một cách chi tiết, có cấu trúc chặt chẽ và logic được quy
định bởi cấu trúc của bài học.
2, Cách xây dựng giáo án điện tử
2.1, Nguyên tắc thiết kế
- Quán triệt mục tiêu dạy học.
- Đảm bảo tính chính xác của nội dung bài giảng.
- Đảm bảo tính hợp lý tối đa giữa người và máy để phát huy tính tích cực

học tập của học sinh.
- Đảm bảo tính sư phạm, tính trực quan và hiệu quả.
2.2

, Quy trình thiết kế bài giảng điện tử.
Giáo án điện tử có thể được xây dựng theo quy trình gồm 6 bước sau:

- Bước 1: Xác định mục tiêu bài học
Trong dạy học hướng tập trung vào người học, mục tiêu phải chỉ rõ học
xong bài người học đạt được cái gì, tức là chỉ ra sản phẩm mà người học có
thể đạt được sau bài học. Đọc kĩ giáo trình, kết hợp với tài liệu tham khảo để
tìm hiểu nội dung của mỗi mục trong bài và cái đích cần đạt tới của mỗi mục,
trên cơ sở đó xác định mục tiêu cần đạt tới của cả bài về kiến thức kĩ năng,
thái độ.
- Bước 2: Lựa chọn kiến thức cơ bản, xác định đúng các kiến thức trọng tâm.
Cần bám sát vào phân phối chương trình dạy học và các giáo trình bộ
môn đó là pháp lệnh cần phải tuân theo. Căn cứ vào đó để lựa chọn kiến thức


cơ bản. Việc chọn lọc kiến thức cơ bản của bài giảng có thể gắn với việc sắp
xếp lại cấu trúc của bài để làm nổi bật các mối liên hệ giữa các hợp phần
kiến thức của bài, từ đó làm rõ thêm các trọng tâm, trọng điểm của bài.
- Bước 3: Multimeđia hoá kiến thức.
Thực hiện qua các bước sau:
+ Dữ liệu hoá thông tin kiến thức.
+ Phân loại kiến thức đã được khai thác dưới dạng văn bản, bản đồ, đồ
hoạ, ảnh tĩnh, phim âm thanh…
+ Tiến hành sưu tầm hay xây dựng mới nguồn tư liệu sẽ sử dụng trong
bài học.
+ Chọn lưạ các phần mềm dạy học có sẵn dùng trong bài học để liên

kết.
+ Xử lý các tư liệu thu được để nâng cao chất lượng về hình ảnh, âm
thanh. Khi sử dụng các đoạn phim hình ảnh, âm thanh cần phải đảm bảo các
yêu cầu về mặt nội dung , phương pháp, thẩm mỹ và ý đồ sư phạm.
- Bước 4: Xây dựng các thư viện tư liệu.
Sau khi có đầy đủ tư liệu cần dùng cho bài giảng điện tử, phải tiến
hành sắp xếp, tổ chức lại thành thư viện tư liệu tức là tạo được cây thư mục
hợp lý. Từ đó giúp việc tìm kiếm thông tin nhanh chóng và dữ được các liên
kết trong bài giảng đến các tệp tin âm thanh, video clip khi sao chép bài
giảng từ ổ đĩa này sang ổ đĩa khác, từ máy này sang máy khác.
- Bước 5: Lựa chọn ngôn ngữ và các phần mềm trình diễn để xây dựng tiến
trình dạy học thông qua các hoạt động cụ thể.
Sau khi đã có thư viện tư liệu, người dạy cần lựa chọn ngôn ngữ và các
phần mềm trình diễn thông dụng để xây dựng giáo án điện tử.
Trước hết cần chia quá trình dạy học trong giờ lên lớp thành các hoạt
động nhận thức cụ thể. Dựa vào các hoạt động đó để định ra các slide
(PowerPoint) sau đó xây dựng nội dung cho các trang có thể là văn bản, đồ
thị tranh ảnh, âm thanh, video clip…


Văn bản trình bày cần ngắn gọn, cô đọng chủ yếu là các tiêu đề và dàn
ý cơ bản. Nên dùng một loại Font chữ phổ biến, đơn giản, màu chữ được
dùng thống nhất tuỳ theo mục đích sử dụng khác nhau của văn bản như câu
hỏi gợi mở, dẫn dắt, giải thích ghi nhớ, câu trả lời.
Đối với bài dạy nên dùng khung, màu nền thống nhất cho các trang
hay slide, hạn chế sử dụng màu quá chói hay quá tương phản nhau.
Không nên lạm dụng các hiệu ứng theo kiểu “bay nhảy” thu hút sự tò
mò không cần thiết của người học, phân tán chú ý trong học tập, mà cần chú
ý làm nổi bật các nội dung trọng tâm khai thác triệt để các ý tưởng tiềm ẩn
bên trong các đối tượng trình diễn thông qua việc nêu vấn đề, hướng dẫn, tổ

chức hoạt động nhận thức nhằm phát triển tư duy của người học.
- Bước 6: Chạy thử chương trình, sửa chữa và hoàn thiện.
Sau khi thiết kế xong phải tiến hành chạy thử chương trình, kiểm tra
các sai sót, đặc biệt là các liên kết. Tiến hành sửa chữa và hoàn thiện. Kinh
nghiệm cho thấy không nên chạy thử từng phần thiết kế.
Các bước thiết kế bài giảng điện tử trên Microsoft PowerPoint
-Bước 1: Khởi động chương trình PowerPoint, định dạng tạo file mới.
-Bước 2: Nhập nội dung văn bản và đồ hoạ cho từng silde.
-Bước 3: Chọn dạng màu nền phần trình diễn.
-Bước 4: Chèn đồ hoạ, hình ảnh, âm thanh, video clip vào Slide.
-Bước 5: Sử dụng các hiệu ứng trong PowerPoint để hoàn thiện nội dung
và hình thức của một bài giảng.
-Bước 6: Thực hiện liên kết giữa các slide, các file thành chương trình.
-Bước 7: Chạy thử chương trình và sửa chữa.
-Bước 8: Đóng gói tệp tin.
-Bước 9: Giải nén tệp tin.


2.3

, Ưu nhược điểm của giáo án điện tử.

- Ưu điểm:
+ Hỗ trợ đắc lực cho giáo viên đứng lớp.
+ Hình ảnh tranh vẽ rõ nét, đẹp chính xác.
+ Tiết kiệm thời gian cho giáo viên.
+ Gây hứng thú cho học sinh.
- Nhược điểm:
+ Nếu lạm dụng quá mức học sinh chỉ nghe mà không ghi được bài.
+ Nếu không mở rộng khắc sâu bằng lời nói thì học sinh sẽ không hiểu

hoặc ghi không đúng, đủ.

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Truờng Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

10


Chương 2:

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1, Phân tích nội dung các bài thuộc:
Chương 3: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào.
Chương 4: Phân bào.
1.1

, Các bài thuộc chương

3 1.1.1, Cấu trúc chương.
Chương III gồm 5 bài trong đó có:
A, Bài lý thuyết:
- Bài 13: Khái quát về năng lượng và chuyển hoá vật chất.
- Bài 14: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình
chuyển hoá vật chất.
- Bài 16: Hô hấp tế bào.
- Bài 17: Quang hợp.
B, Bài thực hành:
- Bài 15: Một số thí nghiệm về enzim.
1.1.2, Nội dung của chương III

Chương này giới thiệu các khái niệm cơ bản như năng lượng, nguyên
lý chuyển hoá năng lượng trong tế bào và “đồng tiền năng lượng” ATP của
tế bào.
Giới thiệu về enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá
vật chất và năng lượng ở tế bào.
Giới thiệu về hô hấp tế bào: Quá trình phân giải đường tạo ra năng
lượng ( khái niệm, các giai đoạn) và quang hợp, các pha của quang hợp.
1.2

, Các bài thuộc chương

IV 1.2.1, Cấu trúc chương
Chương IV gồm 4 bài trong đó có:
A, Bài lý thuyết:
Khóa Luận Tốt Nghiệp

Truờng Đại Học Sư Phạm Hà Nội 11


- Bài 18:

Chu kỳ tế bào và quá trình nguyên phân.

- Bài 19:

Giảm phân.

- Bài 21:

Ôn tập sinh học tế bào.

B, Bài thực hành:
- Bài 20:
1.2.2

Quan sát các kỳ của nguyên phân trên tiêu bản rễ hành.

Nội dung của chương IV

- Trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản về chu kỳ tế bào, các hình
thức nguyên phân, giảm phân.
- Rèn kỹ năng thực hành thí nghiệm làm tiêu bản và quan sát các kỳ của
nguyên phân.
2, Phân tích chi tiết nội dung từng bài và kỹ thuật dạy 1 số bài của chương.


Chương III:

CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ
NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO
Bài 13:

KHÁI QUÁT VỀ NĂNG LƯỢNG
VÀ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
1, Vị trí của bài:
Là bài mở đầu của chương tiếp theo phần kiến thức về sinh học tế bào.
Đây là bài mà kiến thức chủ yếu là những khái niệm cơ bản sẽ được phân
tích cụ thể ở những bài sau của chương nên nó mang tính tổng quát, nội dung
chỉ nêu khái niệm nguyên lý chung mà sẽ được trình bày cụ thể trong các bài
tiếp theo.

2, Mục tiêu của bài
2.1, Kiến thức
- Học sinh phân biệt được thế năng và động năng, đồng thời đưa ra được ví
dụ minh họa.
- Mô tả được cấu trúc và nêu được chức năng của ATP
- Trình bày được khái niệm chuyển hóa vật chất.
2.2

, Kỹ năng

- Tư duy loogic, khái quát, tổng hợp
- Liên hệ thực tế 2.3,
Giáo dục
Quan điểm duy vật biện chứng thông qua việc tìm hiểu chuyển hoá vật
chất và năng lượng trong tế bào.
3, Kiến thức cơ bản
3.1

, Năng lượng và các dạng năng lượng trong tế bào.

3.1.1, Khái niệm năng lượng.
- Định nghĩa: Là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công.


- Phân loại: Tùy theo trạng thái có sẵn sàng sinh công hay không chia
năng lượng làm hai loại.
+ Động năng là dạng năng lượng sẵn sàng sinh ra công.
+ Thế năng là loại năng lượng dự trữ có tiềm năng sinh công.
3.1.2

Các dạng năng lượng.
- Năng lượng trong tế bào tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như hoá năng,

nhiệt năng, điện năng.
+ Nhiệt năng: Giữ nhiệt độ ổn định cho tế bào và cơ thể, coi nhiệt năng
như năng lượng vô ích vì không có khả năng sinh công.
+ Hóa năng: Năng lượng chủ yếu của tế bào, năng lượng tiềm ẩn trong các
liên kết hoá học đặc biệt ATP.
+ Sự chênh lệch về nồng độ các ion trái dấu giữa hai phía màng có thể tạo
ra sự chênh lệch điện thế.
3.1.3

ATP - Đồng tiền năng lượng của tế bào.

3.1.3.1, Cấu tạo
- ATP( ađênôzintriphotphat) là 1 phân tử gồm 3 thành phần:
+ Bazơnitơ ađênin.
+ Đường ribôzơ.
+ 3 nhóm phôtphat
- ATP là 1 hợp chất cao năng vì liên kết giữa 2 nhóm photphat cuối
cùng (ký hiệu dấu ~) trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng
lượng. Các nhóm phôtphat đều mang điện tích âm nên khi nằm gần nhau
luôn có xu hướng đẩy nhau làm cho liên kết này rất dễ bị phá vỡ.


NH2

O
O P O

~O

O P O

~O

O P O
O

N
CH2

H

H

O

H

H

Cấu trúc hóa học của ATP

3.1.3.2 , Cơ chế truyền năng lượng
ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển nhóm
phốtphát cuối cùng cho các chất đó để trở thành ADP(Ađênôzinđiphôtphat)
và ngay lập tức ADP lại được gắn thêm nhóm phôtphat để trở thành ATP. Ở
trạng thái nghỉ ngơi, trung bình mỗi ngày, mỗi người sản sinh và phân huỷ
tới 40kg ATP và mỗi tế bào trung bình mỗi giây tổng hợp và phân huỷ tới 10

triệu phân tử ATP.
3.1.3.3 , Chức năng ATP
- Tổng hợp nên các chất hóa học cần thiết cho tế bào.
- Vận chuyển các chất qua màng đặc biệt là vận chuyển chủ động tiêu tốn
nhiều năng lượng. Ví dụ tế bào thận của người cần sử dụng 80% lượng
ATP được tế bào sản sinh ra để vận chuyển các chất trong quá trình lọc máu.
- Sinh công cơ học: Sự co của tế bào cơ tim và cơ xương tiêu tồn 1
lượng ATP khổng lồ.
3.2

, Chuyển hoá vật

chất 3.2.1, Khái niệm
Chuyển hóa vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hoá xảy ra bên trong
tế bào.
3.2.2

Bản chất chuyển hóa vật chất bao gồm 2 mặt

3.2.2.2 Đồng hóa: Tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản.


3.2.2.3 Dị hóa: Phân giải chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản.


Như vậy dị hoá cung cấp năng lượng để tổng hợp ATP từ ADP. ATP
ngay lập tức phân huỷ, giải phóng năng lượng cho quá trình đồng hóa và
hoạt động sồng khác của tế bào.
3.2.3

Vai trò

3.2.3.2 Nhờ chuyển hóa vật chất tế bào thực hiện được các đặc tính đặc trưng
khác của sự sống như sinh trưởng, cảm ứng, sinh sản.
3.2.3.3 Chuyển hóa vật chất luôn kèm theo chuyển hoá năng lượng.
4. Kiến thức bổ sung: Liên kết cao năng và vai trò của ATP trong quá trình
trao đổi năng lượng.
Về mặt năng lượng, trong các hợp chất hữu cơ có 2 loại liên kết: Liên
kết thường và liên kết cao năng. Liên kết thường là liên kết mà khi phân giải
hoặc tạo thành nó có sự biến đổi năng lượng vào khoảng 3 Kcal trên 1 phân
tử gram (liên kết este) trong khi đó đối với liên kết cao năng sự biến đổi này
lớn hơn nhiều từ 7-12 Kcal.
Để thực hiện nhiều quá trình sống như quá trình tổng hợp các chất
phân tử lớn từ các chất đơn giản, vận chuyển tích cực các chất qua màng tế
bào…luôn đòi hỏi năng lượng tự do. Năng lượng tự do nhận được từ quá
trình ôxi hóa các chất của thức ăn, từ ánh sáng. Trong hệ thống sống cần có
các chất, các hệ thống nhận năng lượng tự do từ các quá trình này chuyển
đến cho các quá trình khác, ATP là chất phổ biến giữ vai trò này, là chất có
vai trò trung tâm trong trao đổi năng lượng ở tế bào và cơ thể sống, là mắt
xích liên hợp giữa các phản ứng thu năng lượng và phản ứng giải phóng năng
lượng.
Trong phân tử ATP có 3 gốc phốtphát, 1gốc kết hợp với gốc rượu qua
liên kết este, 2 liên kết giữa 3 gốc phôtphát là liên kết anhidrít. Đó là liên kết
cao năng.
Sự chuyển hoá tương hỗ giữa ATP và ADP có vai trò đặc biệt quan
trọng trong quá trình trao đổi năng lượng của hệ thống sống.


Sơ đồ mối liên quan giữa quá trình cân năng lượng và quá trình cung
cấp năng lượng.

C
ác
qu
á
trì
nh
cu
ng
cấ
p

Quang hợp
Oxi hóa xacarit
Oxi hóa axit béo
Oxi hóa axit amin
Chu trình Kreb và
chuỗi vận chuyển
điện tử

ATP

Sự tổng hợp các chất
Hoạt hóa các chất
Hút và vận chuyển tích cực
Co cơ
Sinh điện

ADP

C

ác
qu
á
trì
nh
cầ
n
nă
ng
lư

Ngoài ATP còn có các nuclêôzitphotphat khác quan trọng trong sinh
tổng hợp các chất trong tế bào, ví dụ: UTP cần cho quá trình tổng hợp
pôlixacarit, XTP cần cho tổng hợp phôtpholipit, GTP cần cho tổng hợp
prôtêin.
5, Kiến thức thực tiễn có liên quan
Đom đóm sử dụng ATP tạo ra ánh sáng để tán tỉnh bạn tình.


Bài 14:

ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ
TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
1, Vị trí của bài:
Đây là bài thứ 2 của chương 3.
Sau bài 13 giúp dễ dàng tiếp cận kiến thức, trước bài 15, 16, 17 vì bài
này là nền tảng kiến thức cho các bài sau, quá trình hô hấp hay quang hợp
đều có sự tham gia xúc tác của enzim.
2, Mục tiêu của bài
2.1, Kiến thức

- Trình bày được cấu trúc và chức năng của Enzim
- Trình bày được cơ chế tác động của Enzim
- Học sinh giải thích ảnh hưởng của yếu tố môi trường đến hoạt động của
Enzim.
- Học sinh giải thích cơ chế điều hòa chuyển hóa vật chất của tế bào bằng
các Enzim.
2.2

, Kỹ năng

- Quan sát tranh hình, sơ đồ nắm bắt kiến thức
- Phân tích, tổng hợp 2.3,
Giáo dục
Tư duy biện chứng khi tìm hiểu vai trò của Enzim trong quá trình
chuyển hóa vật chất.
3, Kiến thức cơ bản
3.1, Enzim
3.1.1

Khái niệm:
Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống.

Enzim chỉ làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.


3.1.2

Cấu trúc:

- Thành phần chỉ là prôtêin hoặc prôtêin kết hợp với chất khác.

- Trong phân tử enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt chuyên liên kết
với cơ chất gọi là trung tâm hoạt động.
+ Là chỗ lõm xuống hay khe nhỏ trên bề mặt của enzim.
+ Cấu hình không gian của trung tâm hoạt động enzim tương thích với
cấu hình không gian của cơ chất.
+ Tại trung tâm hoạt động cơ chất liên kết tạm thời với enzim và nhờ
đó phản ứng được xúc tác.
3.1.3

Cơ chế tác động của enzim
Thoạt đầu enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động tạo nên

phức hợp enzim - cơ chất, sau đó bằng nhiều cách khác nhau enzim tương
tác với cơ chất để tạo ra sản phẩm. Liên kết cơ chất enzim mang tính đặc thù
vì thế mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng.

H2O

Sơ đồ mô tả cơ chế tác động của enzim saccaraza
1 loại enzim phân hủy đường saccarôrơ thành glucôzơ và fructôzơ

3.1.4

Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim.
Hoạt tính của enzim được xác định bằng lượng sản phẩn được tạo

thành từ 1 lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim:
- Nhiệt độ: mỗi enzim có 1 nhiệt độ tối ưu, tại đó enzim có hoạt tính tối đa
làm cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất.

- Độ PH mỗi enzim có 1 độ PH thích hợp, ví dụ enzim pepsin của dịch dạ dày
người cần PH = 2.


- Nồng độ cơ chất: với một lượng enzim xác định nếu tăng dần lượng cơ chất
trong thì thoạt đầu hoạt tính enzim tăng dần nhưng đến một lúc nào đó thì
hoạt tính không tăng vì tất cả trung tâm hoạt động của enzim đã được bảo
hòa bởi cơ chất.
- Chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim có thể làm tăng hay ức chế hay ức chế
hoạt tính của enzim ví dụ thuốc thừ sâu DDT... là những chất ức chế một số
enzim quan trọng của hệ thần kinh người và động vật.
- Nồng độ enzim: với một lượng cơ chất xác định khi nồng độ enzim càng
cao thì hoạt tính của enzim càng tăng .
3.2

, Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất:

- Khi có enzim xúc tác, tốc độ của một phản ứng có thể tăng cả triệu lần. Nếu
tế bào không có enzim thì các hoạt động sống không thể duy trì được vì tốc
độ của các phản ứng sinh hóa xảy ra qúa chậm.
- Tế bào cơ thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất để thích ứng với
môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của enzim thông qua sử dụng
chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim. Các chất ức chế đặc hiệu khi liên kết với
enzim sẽ làm biến đổi cấu hình của enzim làm cho enzim không thể liên kết
được với cơ chất. Các chất hoạt hóa khi liên kết với enzim làm tăng 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 bất hoạt enzim xúc tác cho

phản ứng ở đầu của con đường chuyển hóa.
Ức chế ngược

A

B

C

Enzim a Enzim b Enzim c

Khóa Luận Tốt Nghiệp

D

P

Enzim d

Truờng Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

20


Sản phẩm P được sản xuất thừa sẽ liên kết với enzim a làm cho enzim
này không còn khả năng xúc tác chuyển hóa chất A thành chất B do đó chất
trung gian C, D không được tạo thành do vậy sự tổng hợp chất B bị dừng.
Khi một enzim nào đó trong tế bào không được 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 gây ngộ độc cho tế bào hoặc có thể chuyển hóa

theo con đường phụ thành chất độc gây nên các triệu chứng bệnh lý (bệnh rối
loạn chuyển hóa).
4, Kiến thức bổ sung
4.1, Cấu tạo enzim
- Xét về thành phần hóa học có thể chia prôtêin enzim hình thành 2
nhóm lớn là enzim đơn giản và enzim phức tạp.
+ Enzim đơn giản – enzim một thành phần: khi thủy phân chỉ cho một
thành phần duy nhất là axit amin. Hoạt tính của enzim đơn giản chỉ phụ
thuộc vào cấu trúc prôtêin enzim.
+ Enzim phức tạp – enzim 2 thành phần: khi thủy phân ngoài phần
prôtêin gọi là opôenzim còn gồm một phần hoặc nhiều nhóm khác nhau
không phải prôtêin gọi là nhóm ngoại.
- Trung tâm hoạt động được các chuỗi bên axitamin bao quanh cấu
thành có tác dụng hỗ trợ để liên kết phân tử cơ chất và các chuỗi bên khác
lắp khít vào trung tâm hoạt động, thực hiện chức năng xúc tác cho phản ứng.
4.2, Cơ chế hoạt động của enzim
Có 2 giả thuyết về cơ chế hoạt động của enzim
- Theo quan niệm trước đây do Fmil-Fícher đề xướng 1894 cho rằng khi
enzim xúc tác cho phản ứng hóa học nào đó thì phân tử cơ chất được lắp khít
vào trung tâm hoạt động của enzim tương tự như chìa khóa vào ổ khóa (giả
thiết ổ khóa – chìa khóa).

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Truờng Đại Học Sư Phạm Hà Nội 23


Trung tâm
hoạt động
E

cơ chất

- Về sau có nhiều dẫn liệu thực nghiệm về động học của enzim cho thấy phân
tử prôtêin enzim không cứng mà là cấu trúc động và trải qua các biến đổi
về cấu hình khi liên kết với cơ chất, theo đó D.Koshland nêu giả thuyết
khớp – cảm ứng. Đó là khớp 3 chiều, thích hợp giữa enzim và cơ chất được
khởi động nhờ sự biến đổi trong cấu hình của enzim xảy ra sau khi cơ chất
liên kết với trung tâm hoạt động tạo nên phức hệ enzim – cơ chất có cấu hình
ở trạng thái chuyển tiếp.

Vị trí
Họat động

S

S

E

4.3

, Tính đặc hiệu của enzim

- Đặc hiệu kiểu phản ứng: Mỗi enzim chỉ có thể xúc tác cho một trong các
kiểu phản ứng chuyển hóa nhất định.
Ví dụ: phản ứng ôxi hóa khử của NADH – đehidrôgenaza trong hô hấp tế
bào.
- Đặc hiệu cơ chất:
+ Tuyệt đối: Enzim chỉ có tác dụng trên một chất nhất định và hầu như

không có tác dụng với chất nào khác, ví dụ urêaza hầu như chỉ có tác dụng
với urê thủy phân nó thành CO2 và NH3
H2N – CO – NH2 + H2O → CO2 + NH3
+ Tương đối: Các enzim này chỉ tác dụng lên những chất có cùng một
cấu trúc phân tử, một kiểu liên kết và có những yêu cầu xác định đối với
nhóm nguyên tử ở gần liên kết chịu tác dụng.


4.4

, Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng khi có xúc tác là enzim

4.4.1, Nồng độ enzim:
Nói chung điều kiện thừa cơ chất tốc độ phản ứng phụ thuộc tuyến tính
vào nồng độ enzim
V = k.[E]
4.4.2

Chất kìm hãm (có 2 loại chất kìm hãm)

- Chất kìm hãm cạnh tranh là chất có cấu trúc hóa học và hình dáng tương
tự cơ chất, khi có mặt cả cơ chất và chất kìm hãm chúng cạnh tranh trung
tâm hoạt động của enzim, khiến cho hoạt động xúc tác của enzim bị chậm
lại, ví dụ axit malonic của enzim sucxinic đehidrôgenaza.
- Chất kìm hãm không cạnh tranh, phổ biến như là các kim loại năng


Hg ,



Ag , chúng không kết hợp vào trung tâm hoạt động mà ở các vị trí

khác trên enzim, gây biến đổi có ảnh hưởng gián tiếp và làm thay đổi cấu
hình của trung tâm hoạt động khiến enzim không tương tác chính xác với cơ
chất do đó ức chế phản ứng enzim.
4.4.3

Nồng độ cơ chất

V

0

[S]

- Nếu nồng độ cơ chất thấp (so với enzim), tốc độ phản ứng (v) phụ thuộc
tuyến tính vào nồng độ cơ chất (S)
- Nếu (S) đủ lớn đến mức nào đó, tiếp tục tăng (S), thì v không tăng theo.