Bài 13. Khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng
Dừng lại và Suy ngẫm (Trang 83 SGK Sinh học 10, Bộ Kết nối tri thức)
<p><strong>Dừng lại và Suy ngẫm (Trang 83 SGK Sinh học 10, Bộ Kết nối tri thức):</strong></p>
<p><strong>1. Quan sát hình 13.2 và cho biết:</strong></p>
<p>Enzyme là gì? Nêu cấu trúc, cơ thể tác động và vai trò của enzyme trong quá trình chuyển hóa năng lượng.</p>
<p><img src="https://static.colearn.vn:8413/v1.0/upload/library/12122022/hinh-132-trand-81-sdk-sinh-hoc-10-kntt-5IAHUD.jpg" alt="" width="700" height="363" /></p>
<p><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Hướng dẫn trả lời:</strong></em></span></p>
<p>• Enzyme là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống, có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng trong điều kiện sinh lí bình thường của cơ thể nhưng không bị biến đổi sau phản ứng.</p>
<p>• Cấu trúc của enzyme trong quá trình chuyển hóa năng lượng:</p>
<p>- Thành phần enzyme có thể là protein hoặc protein kết hợp với cofactor (ion kim loại như Fe<sup>2+</sup>, Mg<sup>2+</sup>, Cu<sup>2+</sup>) , các phân tử hữu cơ (nhân heme, biotin, FAD, NAD, các vitamin).</p>
<p>- Mỗi enzyme thường có một trung tâm hoạt động, là một vùng cấu trúc không gian đặc biệt có khả năng liên kết đặc hiệu với cơ chất. Trung tâm hoạt động phải có cấu hình không gian phù hợp với cơ chất.</p>
<p>• Cơ chế tác động của enzyme trong quá trình chuyển hóa năng lượng:</p>
<p>Quá trình enzyme tác động tới cơ chất tạo thành sản phẩm là chuỗi biến đổi liên tục. Trải qua 3 giai đoạn:</p>
<p>- Enzyme kết hợp với cơ chất sự liên kết đặc hiệu (trung tâm hoạt động của enzyme có cấu hình không gian phù hợp với cơ chất) tạo nên phức hợp enzyme – cơ chất. Khi liên kết xảy ra thì cả hai đều biến đổi cấu hình làm cho liên kết chặt chẽ hơn.</p>
<p>- Enzyme xúc tác cho phản ứng biến đổi cơ chất: Cơ chất bị biến đổi để tạo thành sản phẩm dưới sự xúc tác của enzyme.</p>
<p>- Sản phẩm được tạo thành tách khỏi enzyme: Sau khi phản ứng xảy ra, sản phẩm tạo thành sẽ có cấu hình không gian thay đổi và rời khỏi enzyme, enzyme trở lại hình dạng ban đầu.</p>
<p>• Vai trò của enzyme trong quá trình chuyển hóa năng lượng:</p>
<p>- Xúc tác phản ứng sinh hóa trong điều kiện nhiệt độ, áp suất, độ pH bình thường của tế bào và cơ thể.</p>
<p>- Làm giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết cho các phản ứng xảy ra xuống mức độ thấp, nhờ đó làm tăng tốc độ phản ứng lên nhiều lần.</p>
<p>→ Nếu tế bào không có các enzyme thì không thể duy trì các hoạt động sống.</p>
<p><strong>2. Hoạt tính của enzyme chịu ảnh hưởng của những yếu tố nào và chúng có tác động như thế nào đến hoạt tính của enzyme?</strong></p>
<p><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Hướng dẫn trả lời:</strong></em></span></p>
<p><strong>• </strong>Hoạt tính của enzyme chịu ảnh hưởng bởi những yếu tố như nồng độ enzyme và cơ chất, độ pH, nhiệt độ, chất điều hòa enzyme.</p>
<p><strong>•</strong> Tác động của các yếu tố đến hoạt tính của enzyme:</p>
<p>- Nồng độ cơ chất: Với một lượng enzyme không đổi, nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì thoạt đầu hoạt tính của enzyme tăng dần, nhưng đến một lúc đó thì sự gia tăng về nồng độ cơ chất cũng không làm tăng hoạt tính của enzyme do lượng enzyme có trong môi trường đã hoạt động tối đa.</p>
<p>- Nồng độ enzyme: Với một lượng cơ chất không đổi, khi nồng độ enzyme càng cao thì hoạt tính của enzyme càng tăng nhưng chỉ đạt ngưỡng nhất định rồi dừng lại do đã sử dụng tối đa lượng cơ chất.</p>
<p>- Độ pH: Mỗi enzyme có một pH thích hợp, ngoài khoảng pH này enzyme có thể bị giảm hoạt tính hoặc bất hoạt. Ví dụ: Enzyme pepsin cần pH = 2.</p>
<p>- Nhiệt độ: Mỗi enzyme có một nhiệt độ tối ưu, tại đó enzyme có hoạt tính tối đa làm cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất. Ngoài khoảng nhiệt độ đó, hoạt tính enzyme sẽ giảm, thậm chí mất hoàn toàn.</p>
<p>- Chất điều hòa enzyme: Một số chất hóa học có thể ức chế sự hoạt động của enzyme. Một số chất khác khi liên kết với enzyme làm tăng hoạt tính của enzyme.</p>
<p><strong>3. Tế bào có thể điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất thông qua điều khiển hoạt tính của enzyme bằng những yếu tố nào? Giải thích.</strong></p>
<p><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Hướng dẫn trả lời:</strong></em></span></p>
<p>Tế bào có thể điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất thông qua điều khiển hoạt tính của enzyme bằng những yếu tố:</p>
<p>- Điều chỉnh bằng các chất hoạt hóa (những loại phân tử khi liên kết sẽ làm tăng hoạt tính của enzyme) hoặc chất ức chế (những loại phân tử khi liên kết sẽ làm giảm hoặc mất hoạt tính của enzyme).</p>
<p>- Điều chỉnh bằng ức chế ngược: Ức chế ngược là kiểu điều hòa, trong đó sản phẩm của con đường chuyển hóa khi đã đủ nhu cầu của tế bào sẽ quay lại tác động như một chất ức chế làm bất hoạt enzyme xúc tác cho phản ứng ở đầu con đường chuyển hóa để dùng tổng hợp sản phẩm.</p>
<p><strong>4. Giải thích vì sao khi tăng nhiệt độ lên quá cao so với nhiệt độ tối ưu của một enzyme thì hoạt tính của enzyme bị giảm, thậm chí là mất hẳn hoạt tính.</strong></p>
<p><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Hướng dẫn trả lời:</strong></em></span></p>
<p>Khi nhiệt độ tăng lên quá cao so với nhiệt độ tối ưu của một enzyme thì hoạt tính của enzyme đó bị giảm hoặc bị mất hoàn toàn là do: Enzyme có bản chất là protein. Mà protein là hợp chất dễ bị biến tính (biến đổi cấu trúc không gian) dưới tác động của nhiệt độ cao. Khi cấu trúc không gian bị biến đổi, trung tâm hoạt động của enzyme không thể liên kết với cơ chế khiến cho enzyme không thể xúc tác biến đổi cơ chất - hoạt tính của enzyme bị giảm, thậm chí là mất hẳn hoạt tính.</p>
Xem lời giải bài tập khác cùng bài
Tóm tắt Lý thuyết Khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng
Xem lời giải
Câu hỏi Mở đầu (Trang 78 SGK Sinh học 10, Bộ Kết nối tri thức)
Xem lời giải
Dừng lại và Suy ngẫm (Trang 80 SGK Sinh học 10, Bộ Kết nối tri thức)
Xem lời giải
Luyện tập và Vận dụng (Trang 84 SGK Sinh học 10, Bộ Kết nối tri thức)
Xem lời giải