Giải Sinh học 10 Bài 10 Sự chuyển hóa năng lượng và enzyme Mở đầu trang 61 Sinh học 10 Quan sát hình 10 1 và nêu các dạng năng lượng trong quá trình quang hợp Trong quá trình đó, năng lượng được chuyể[.]
Giải Sinh học 10 Bài 10: Sự chuyển hóa lượng enzyme Mở đầu trang 61 Sinh học 10: Quan sát hình 10.1 nêu dạng lượng q trình quang hợp Trong q trình đó, lượng chuyển hóa từ dạng sang dạng nào? Chuyển hóa lượng gì? Trả lời: - Các dạng lượng trình quang hợp: lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) lượng tích lũy hợp chất hóa học (năng lượng hóa học) - Trong trình quang hợp, lượng chuyển hố từ lượng quang sang lượng hóa học - Khái niệm chuyển hóa lượng: Chuyển hóa lượng trình biến đổi lượng từ dạng sang dạng khác, từ lượng hợp chất thành lượng hợp chất khác I Năng lượng chuyển hoá lượng tế bào Câu hỏi trang 61 Sinh học 10: Hoạt động sống tế bào thể sử dụng dạng lượng nào? Quá trình cung cấp lượng cho tế bào? Trả lời: - Các dạng lượng sử dụng hoạt động sống tế bào thể: lượng hoá học, lượng học, lượng điện, lượng nhiệt Trong đó, lượng hóa học dạng lượng phổ biến tế bào - Quá trình cung cấp lượng cho tế bào q trình chuyển hóa vật chất lượng Câu hỏi trang 61 Sinh học 10: Quan sát hình 10.2 xác định dạng lượng chuyển hóa hoạt động sống tế bào? Trả lời: - Ở hình a, lượng hóa học phân tử C6H12O6 chuyển hóa thành lượng hóa học dễ sử dụng phân tử ATP nhiệt (Q) - Ở hình b, lượng hóa học phân tử ATP chuyển hóa thành để vận chuyển chất qua màng Câu hỏi trang 62 Sinh học 10: Ở hình 10.3, lượng chuyển từ dạng sang dạng nào? Sự chuyển hóa có ý nghĩa tế bào? Trả lời: - Ở hình 10.3, lượng hóa học phân tử glucose chuyển hố thành lượng hóa học phân tử pyruvic acid, NADH, ATP nhiệt (Q) - Ý nghĩa: Sự chuyển hoá lượng cung cấp lượng cho tế bào thực hiện hoạt động sống đảm bảo tồn tại, sinh trưởng, phát triển sinh sản Luyện tập trang 62 Sinh học 10: Nêu số hoạt động tế bào cần sử dụng lượng Trong hoạt động đó, lượng chuyển hóa nào? Trả lời: Một số hoạt động tế bào cần sử dụng lượng chuyển hóa lượng hoạt động đó: Hoạt đợng Sự chuyển hóa lượng Sự vận chuyển chủ động chất Sự co Duy trì thân nhiệt trời lạnh Năng lượng hóa học ATP chuyển hóa thành Năng lượng hóa học ATP chuyển hóa thành Năng lượng hóa học ATP chuyển hóa thành nhiệt Câu hỏi trang 62 Sinh học 10: Quan sát hình 10.4 cho biết chức ATP tế bào Giải thích? Trả lời: - Chức ATP tế bào: + Tổng hợp chất hoá học cần thiết cho tế bào + Vận chuyển chủ động chất qua màng + Sinh công học - Giải thích: Hầu hết hoạt động sống tế bào đều cần sử dụng lượng Tuy nhiên, tế bào trực tiếp sử dụng lượng tích lũy hợp chất hữu mà phải phân giải hợp chất hữu để tạo dạng lượng dễ sử dụng ATP ATP hợp chất cao năng, dễ giải phóng lượng; liên kết giữa hai gốc phosphate ATP bị phá vỡ, lượng chuyển hóa trực tiếp cho hoạt động cần lượng tế bào Luyện tập trang 63 Sinh học 10: Dựa vào hình 10.5 nêu cấu tạo ATP ATP phân giải tổng hợp nào? Đặc điểm để ví ATP “đồng tiền” lượng tế bào? Trả lời: • Cấu tạo ATP: ATP gồm thành phần phân tử adenine, phân tử đường ribose gốc phosphate Trong đó, liên kết giữa gốc phosphate liên kết cao • Sự tổng hợp phân giải ATP: + Sự phân giải ATP: Để giải phóng lượng, liên kết giữa hai gốc phosphate ATP bị phá vỡ tạo thành ADP Pi Năng lượng giải phóng chuyển hóa trực tiếp cho hoạt động cần lượng tế bào + Sự tổng hợp ATP: ATP tái tổng hợp bằng cách nhóm Pi liên kết trở lại với ADP để hình thành ATP Năng lượng cung cấp cho trình lấy từ phân giải hợp chất dự trữ lượng tế bào • ATP “đồng tiền” lượng tế bào ATP dễ dàng giải phóng lượng cho tất hoạt động sống cần lượng tế bào II Enzyme Câu hỏi trang 63 Sinh học 10: Người ta tiến hành thí nghiệm đun sôi 200 mL dung dịch tinh bột với mL chất xúc tác HCl 1N giờ Kết cho thấy tinh bột bị phân giải thành đường Khi nhai cơm, ta thấy có vị ngọt tinh bột phân giải thành đường nhờ enzyme amylase Nhận xét về điều kiện tốc độ hai phản ứng Trả lời: Phản ứng Điều kiện Tốc độ phản ứng Phản ứng phân giải tinh Nhiệt độ cao (khoảng 100 Chậm (1 giờ) bột HCl o C), pH thấp Phản ứng phân giải tinh Nhiệt độ thể (36,5 – 37 Nhanh (vài giây) bột enzyme amylase o C), pH trung tính Luyện tập trang 63 Sinh học 10: Nếu khơng có enzyme, phản ứng hóa học q trình chuyển hóa lượng tế bào có diễn khơng? Điều xảy chuỗi phản ứng nhiều enzyme xúc tác mà có enzyme khơng hoạt động? Trả lời: - Nếu khơng có enzyme, phản ứng hóa học q trình chuyển hóa lượng tế bào khơng diễn hoặc diễn với tốc độ rất chậm - Nếu chuỗi phản ứng nhiều enzyme xúc tác mà có enzyme khơng hoạt động chuỗi phản ứng dừng lại hoặc diễn rất chậm vị trí có enzyme khơng hoạt động, dẫn đến rối loạn chuyển hóa lượng Câu hỏi trang 63 Sinh học 10: Phản ứng enzyme xúc tác thay đổi trung tâm hoạt động enzyme bị thay đổi hình dạng khơng phù hợp với chất? Trả lời: Khi trung tâm hoạt động enzyme bị thay đổi hình dạng khơng phù hợp với chất chất khơng liên kết với trung tâm hoạt động dẫn đến enzyme hoạt động phản ứng diễn Câu hỏi trang 64 Sinh học 10: Dựa vào hình 10.6, mơ tả ba bước chế tác động enzyme đến phản ứng mà xúc tác Trả lời: Ba bước chế tác động enzyme đến phản ứng mà xúc tác: - Bước 1: Enzyme kết hợp với chất bằng liên kết đặc hiệu (trung tâm hoạt động enzyme có cấu hình khơng gian phù hợp với chất) tạo nên phức hợp enzyme – chất Khi liên kết xảy trung tâm hoạt động thay đổi hình dạng để khớp với chất - Bước 2: Enzyme xúc tác cho phản ứng biến đổi chất thành sản phẩm - Bước 3: Sản phẩm tạo thành tách khỏi enzyme Sau phản ứng xảy ra, sản phẩm tạo thành có cấu hình khơng gian thay đổi rời khỏi enzyme, enzyme trở lại hình dạng ban đầu sẵn sàng cho chất Vận dụng trang 64 Sinh học 10: Khi nhai kĩ cơm, ta thấy có vị ngọt Hãy giải thích giai đoạn chế tác động amylase nước bọt Trả lời: Các giai đoạn chế tác động amylase nước bọt: - Bước 1: Enzyme amylase nước bọt kết hợp với tinh bột trung tâm hoạt động tạo nên phức hợp enzyme – tinh bột - Bước 2: Enzyme amylase xúc tác cho phản ứng biến đổi tinh bột thành đường - Bước 3: Đường tạo thành tách khỏi enzyme amylase, trung tâm hoạt động enzyme amylase sẵn sàng cho phân tử tinh bột liên kết vào Đường tạo khiến ta cảm thấy có vị ngọt Câu hỏi trang 64 Sinh học 10: Quan sát hình 10.7 cho biết tăng nồng độ chất hay nhiệt độ, độ pH tốc độ phản ứng thay đổi Nhận xét về giá trị tốc độ phản ứng nhiệt độ tối ưu pH tối ưu Trả lời: - Tốc độ phản ứng tăng nồng độ chất hay nhiệt độ, độ pH: + Khi tăng nồng độ chất, tốc độ phản ứng tăng đạt đến trạng thái bão hòa chất (khi tất enzyme đều liên kết với chất) tăng nồng độ chất cũng không làm tăng tốc độ phản ứng + Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng đạt cao nhất nhiệt độ tối ưu, vượt qua nhiệt độ tối ưu tốc độ phản ứng giảm + Khi tăng pH, tốc độ phản ứng tăng đạt cao nhất độ pH tối ưu, vượt qua pH tối ưu tốc độ phản ứng giảm - Nhận xét về giá trị tốc độ phản ứng nhiệt độ tối ưu pH tối ưu: Ở nhiệt độ tối ưu pH tối ưu tốc độ phản ứng enzyme xúc tác lớn nhất Tìm hiểu thêm trang 65 Sinh học 10: • Các enzyme ống tiêu hóa người hoạt động pH khác Nêu ví dụ chứng minh điều • Tìm hiểu tác động số loại thuốc đến phản ứng enzyme ví dụ thuốc kháng sinh ampicillin, amoxycillin, cefixime, thuốc điều trị bệnh Gout,… Trả lời: • Ví dụ chứng minh enzyme ống tiêu hoá người hoạt động pH khác nhau: enzyme amylase hoạt động độ pH từ 6,7 – 7, enzyme pepsin hoạt động độ pH từ 1,5 – • Học sinh tìm hiểu tác động số loại thuốc đến phản ứng enzyme ví dụ thuốc kháng sinh ampicillin, amoxycillin, cefixime, thuốc điều trị bệnh Gout,… Báo cáo thực hành trang 65 Sinh học 10: • Trả lời câu hỏi sau: - So sánh màu dung dịch ống nghiệm Ống nghiệm có thủy phân tinh bột tác dụng amylase? Giải thích? - Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động xúc tác amylase thí nghiệm trên? Trả lời: - So sánh màu dung dịch ống nghiệm: Ớng có màu xanh tím đậm nhất, ống có màu xanh tím nhạt nhất → Ớng nghiệm có thủy phân tinh bột tác dụng amylase ống ống - Giải thích: + Nhiệt độ tối ưu enzyme amylase 37 oC Do đó, ống 2, tốc độ phân giải tinh bột thành đường nhanh nhất khiến cho sau thời gian thí nghiệm, lượng tinh bột ống còn lại ít nhất → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh nhạt nhất + Nhiệt độ 100 oC nhiệt độ khiến enzyme amylase bị biến tính Do đó, ống 3, tinh bột không phân giải khiến cho sau thời gian thí nghiệm, lượng tinh bột ống còn lại nhiều nhất → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh tím đậm nhất + Nhiệt độ oC nhiệt độ khiến enzyme amylase bị ức chế hoạt tính Do đó, ống 1, tốc độ phân giải tinh bột rất chậm khiến cho sau thời gian thí nghiệm, lượng tinh bột còn lại ống nhiều ống ít ống → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh tím đậm ống nhạt ống - Nhiệt độ 37 oC thích hợp cho hoạt động xúc tác amylase thí nghiệm • Báo cáo kết thí nghiệm theo gợi ý: Trả lời: BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Tên thí nghiệm: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt tính amylase Tên nhóm:…………………………………………………………………………… Mục đích thí nghiệm: - Quan sát giải thích hiện tượng ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt tính amylase Chuẩn bị thí nghiệm: - Hóa chất: dung dịch tinh bột 0,5%, dung dịch amylase, thuốc thử Lugol, nước cất - Dụng cụ: ống nghiệm, cốc đựng nước đá (0oC), cốc đựng nước khoảng 37oC, cốc đựng nước sôi (100oC), pipet nhựa (1 – mL) Các bước tiến hành: - Bước 1: Lấy ba ống nghiệm đánh số ống nghiệm - Bước 2: Cho mL dung dịch amylase vào ống nghiệm - Bước 3: Đặt ống vào cốc đựng nước đá, ống vào cốc đựng nước khoảng 37 oC, ống vào cốc đựng nước sôi để yên 10 phút - Bước 4: Thêm mL dung dịch tinh bột vào ống nghiệm, lắc đều đặt lại vào cốc tương ứng Để cố định 10 phút - Bước 5: Thêm vào ống giọt thuốc thử Lugol - Bước 6: Quan sát thay đổi màu dung dịch ống nghiệm Kết thí nghiệm giải thích: - Kết thí nghiệm: Ớng có màu xanh tím đậm nhất, ống có màu xanh tím nhạt nhất - Giải thích thí nghiệm: + Nhiệt độ tối ưu enzyme amylase 37 oC Do đó, ống 2, tốc độ phân giải tinh bột thành đường nhanh nhất khiến cho sau thời gian thí nghiệm, lượng tinh bột ống còn lại ít nhất → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh nhạt nhất + Nhiệt độ 100 oC nhiệt độ khiến enzyme amylase bị biến tính Do đó, ống 3, tinh bột khơng phân giải khiến cho sau thời gian thí nghiệm, lượng tinh bột ống còn lại nhiều nhất → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh tím đậm nhất + Nhiệt độ oC nhiệt độ khiến enzyme amylase bị ức chế hoạt tính Do đó, ống 1, tốc độ phân giải tinh bột rất chậm khiến cho sau thời gian thí nghiệm, lượng tinh bột còn lại ống nhiều ống ít ống → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh tím đậm ống nhạt ống Kết luận: - Nhiệt độ 37 oC thích hợp cho hoạt động xúc tác amylase thí nghiệm Báo cáo thực hành trang 66 Sinh học 10: • Trả lời câu hỏi sau: - So sánh kết màu dung dịch ống nghiệm - So sánh hoạt tính amylase ống nghiệm giải thích - Độ pH tối ưu cho hoạt động xúc tác amylase thí nghiệm bao nhiêu? Trả lời: - So sánh kết màu dung dịch ống nghiệm: Ớng có màu xanh tím đậm nhất, ống có màu xanh tím nhạt nhất - So sánh hoạt tính amylase ống nghiệm: Ống có hoạt tính enzyme mạnh nhất, ống có hoạt tính enzyme thấp nhất + Ở ống 3, môi trường pH kiềm yếu môi trường pH thích hợp cho hoạt động xúc tác amylase nên hoạt tính amylase mạnh nhất + Ở ống 2, môi trường pH acid môi trường pH khiến enzyme amylase bị biến tính, mất hoạt tính xúc tác + Ở ống 1, môi trường pH trung tính môi trường thích hợp cho hoạt động xúc tác amylase nên hoạt tính amylase mạnh - Độ pH tối ưu cho hoạt động xúc tác amylase thí nghiệm 6,7 – 7,0 • Báo cáo kết thí nghiệm theo gợi ý: Trả lời: BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Tên thí nghiệm: Ảnh hưởng độ pH đến hoạt tính amylase Tên nhóm:…………………………………………………………………………… Mục đích thí nghiệm: - Quan sát giải thích hiện tượng ảnh hưởng độ pH đến hoạt tính amylase Chuẩn bị thí nghiệm: - Hóa chất: dung dịch tinh bột 0,5%, dung dịch amylase, dung dịch HCl 0,1 N, dung dịch NaHCO3 1%, thuốc thử Lugol, nước cất - Dụng cụ: ống nghiệm, pipet nhựa (1 – mL) Các bước tiến hành: - Bước 1: Lấy ba ống nghiệm đánh số ống nghiệm - Bước 2: Cho mL dung dịch amylase vào ống nghiệm - Bước 3: Thêm mL nước cất vào ống 1; giọt dung dịch HCl 0,1 N vào ống giọt dung dịch NaHCO3 1% vào ống lắc đều - Bước 4: Thêm mL dung dịch tinh bột vào ống, lắc đều để cố định 10 phút - Bước 5: Thêm vào ống giọt thuốc thử Lugol - Bước 6: Quan sát thay đổi màu dung dịch ống nghiệm Kết thí nghiệm giải thích: - Kết thí nghiệm: Ớng có màu xanh tím đậm nhất, ống có màu xanh tím nhạt hơn, ống có màu xanh tím nhạt nhất - Giải thích kết thí nghiệm: + Ở ống 3, môi trường pH kiềm yếu môi trường pH thích hợp cho hoạt động xúc tác amylase, hoạt tính amylase mạnh nhất Do đó, tinh bột ống phân giải nhiều nhất → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh tím nhạt nhất + Ở ống 2, môi trường pH acid môi trường pH khiến enzyme amylase bị biến tính, mất hoạt tính xúc tác Do đó, tinh bột ống khơng phân giải dẫn đến lượng tinh bột còn lại ống nhiều nhất → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh tím đậm nhất + Ở ống 1, môi trường pH trung tính môi trường thích hợp cho hoạt động xúc tác amylase, hoạt tính amylase mạnh ống thấp ống Do đó, tinh bột ống phân giải nhiều ống ít ống → Khi nhỏ thuốc thử Lugol, ống có màu xanh tím nhạt ống đậm ống Kết luận: - Độ pH tối ưu cho hoạt động xúc tác amylase thí nghiệm 6,7 – 7,0 ... 62 Sinh học 10: Quan sát hình 10. 4 cho biết chức ATP tế bào Giải thích? Trả lời: - Chức ATP tế bào: + Tổng hợp chất hoá học cần thiết cho tế bào + Vận chuyển chủ động chất qua màng + Sinh. .. cấp lượng cho tế bào thực hiện hoạt động sống đảm bảo tồn tại, sinh trưởng, phát triển sinh sản Luyện tập trang 62 Sinh học 10: Nêu số hoạt động tế bào cần sử dụng lượng Trong hoạt động đó,... chuyển chất qua màng Câu hỏi trang 62 Sinh học 10: Ở hình 10. 3, lượng chuyển từ dạng sang dạng nào? Sự chuyển hóa có ý nghĩa tế bào? Trả lời: - Ở hình 10. 3, lượng hóa học phân tử glucose chuyển