THPT Lê Quý Đơn
- Tế bào điều khiển quá trình chuyển hố vật chất thơng qua điều khiển hoạt tính của enzim bằng chất hoạt hĩa, chất ức chế hoặc ức chế ngược (Sản phẩm của con đường chuyển hĩa khi đá đủ thì quay lại ức chế hoạt tính của enzim)
A B C D P
Enzim a Enzim b Enzim c Enzim d
Ức chế ngược
A B C D P
Enzim a Enzim b Enzim c Enzim d
A B C D P
Enzim a Enzim b Enzim c Enzim d
Ức chế ngược
- Khi một enzim nào đĩ khơng được tổng hợp hoặc bị bất hoạt thì sản phẩm khơng được tạo thành, cơ chất tích luỹ lại hoặc chuyển hố theo con đường phụ gây độc cho tế bào, làm cơ thể phát sinh bệnh lí (bệnh rối loạn chuyển hĩa).
CÂU HỎI CUỐI BÀI
Câu 1. Trình bày cấu trúc enzim và vai trị của nĩ trong quá trình chuyển hĩa vật chất?
a. Cấu trúc của enzim
– Enzim cĩ bản chất là prơtêin, thành phần của nĩ cĩ thể chỉ là prơtêin hoặc prơtêin liên kết với các chất khác khơng phải prơtein.
– Enzim cĩ vùng cấu trúc khơng gian đặc biệt gọi là trung tâm hoạt động, đây là vùng chuyên liên kết với cơ chất, tại đây các cơ chất liên kết tạm thời với enzim và nhờ đĩ phản ứng được xúc tác.
– Trung tâm hoạt động của enzim cĩ cấu hình khơng gian phải phù hợp với cấu hình khơng gian của cơ chất.
b. Vai trị của enzim trong quá trình chuyển hĩa vật chất
– Nhờ enzim mà các quá trình sinh hĩa trong cơ thể sống xảy ra rất nhạy với tốc độ lớn trong điều kiện sinh lí bình thường. Khi cĩ enzim xúc tác, tốc độ của một phản ứng cĩ thể tăng hàng triệu lần. Nếu tế bào khơng cĩ các enzim thì các hoạt động sống khơng thể duy trì được vì tốc độ của các phản ứng sinh hố xảy ra quá chậm.
– Tế bào cĩ thể điều hịa quá trình chuyển hố vật chất thơng qua điều khiển hoạt tính của các enzim bằng các chất hoạt hố hay ức chế. Các chất ức chế đặc hiệu khi liên kết với enzim sẽ làm biến đổi cấu hình của enzim làm cho enzim khơng thể liên kết được với cơ chất. Ngược lại, các chất hoạt hố khi liên kết với enzim sẽ làm tăng hoạt tính của enzim.
– Ức chế ngược là kiểu điều hồ trong đĩ sản phẩm của con đường chuyển hố quay lại tác động như một chất ức chế, làm bất hoạt enzim xúc tác cho phản ứng ở đầu của con đường chuyển hố.
– Khi một enzim nào đĩ trong tế bào khơng được tổng hợp hoặc tổng hợp quá ít hay bị bất hoạt thì sản phẩm khơng những khơng được tạo thành mà cơ chất của enzim đĩ cũng sẽ bị tích luỹ lại gây độc cho tế bào hoặc cĩ thể được chuyển hố theo con đường phụ thành các chất độc gây nên các triệu chứng bệnh lí. Các bệnh đĩ ở người được gọi là bệnh rối loạn chuyển hố.
Câu 2. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim?
Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim:
– Nhiệt độ: Tốc độ của phản ứng enzim chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Mỗi enzim cĩ một nhiệt độ tối ưu (tại nhiệt độ này enzim cĩ hoạt tính cao nhất). Ví dụ: đa số các enzim ở tế bào của cơ thể người hoạt động tối ưu ở khoảng nhiệt độ 350C – 400C, nhưng enzim của vi khuẩn suối nước nĩng lại hoạt động tốt nhất ở 700C hoặc cao hơn. Khi chưa đạt đến nhiệt độ tối ưu của enzim thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ phản ứng enzim. Tuy nhiên, khi đã qua nhiệt độ tối ưu của enzim thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng và cĩ thể enzim bị mất hồn tồn hoạt tính.
– Độ pH: Mỗi enzim cĩ pH tối ưu riêng. Đa số enzim cĩ pH tối ưu trong khoảng 6 - 8. Cĩ enzim hoạt động tối ưu trong mơi trường axit như pepsin (enzim trong dạ dày) hoạt động tối ưu ở pH = 2.
– Nồng độ cơ chất: Với một lượng enzim xác định, nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì thoạt đầu hoạt tính của enzim tăng dần nhưng đến một lúc nào đĩ thì sự gia tăng về nồng
độ cơ chất cũng khơng làm tăng hoạt tính của enzim. Đĩ là vì tất cả các trung tâm hoạt động của enzim đã được bão hồ bởi cơ chất.
– Nồng độ enzim: Với một lượng cơ chất xác định, nồng độ enzim càng cao thì tốc độ phản ứng xảy ra càng nhanh. Tế bào cĩ thể điều hồ tốc độ chuyển hố vật chất bằng việc tăng giảm nồng độ enzim trong tế bào.
– Chất ức chế hoặc hoạt hố enzim: Một số chất hố học cĩ thể ức chế hoạt động của enzim nên tế bào khi cần ức chế enzim nào đĩ cũng cĩ thể tạo ra các chất ức chế đặc hiệu cho enzim ấy (Ví dụ: một số chất độc hại từ mơi trường như thuốc trừ sâu DDT là những chất ức chế một số enzim quan trọng của hệ thần kinh người và động vật). Một số chất khác khi liên kết với enzim lại làm tăng hoạt tính của enzim.
Câu 3. Trình bày cơ chế tác động của enzim?
– Sơ đồ tổng quát:
Enzim + cơ chất → phức hợp enzim-cơ chất → sản phẩm trung gian → sản phẩm + enzim – Thoạt đầu, enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động để tạo hợp chất trung gian (enzim - cơ chất). Sau đĩ, bằng nhiều cách khác nhau, enzim tương tác với cơ chất để tạo ra sản phẩm của phản ứng và giải phĩng enzim nguyên vẹn. Enzim được giải phĩng lại cĩ thể xúc tác phản ứng với cơ chất mới cùng loại.
– Liên kết enzim - cơ chất mang tính đặc thù, vì thế mỗi loại enzim thường chỉ xúc tác cho một loại phản ứng sinh hố. Cuối phản ứng, hợp chất đĩ sẽ phân giải để cho sản phẩm của phản ứng.
Câu 4. Khi xào thịt bị người ta thường cho vài lát dứa tươi vào xào cùng. Tương tự khi ăn thịt bị khơ người ta hay ăn cùng với nộm đu đủ. Em hãy giải thích cơ sở khoa học của các biện pháp trên?
Dứa cĩ chứa bromelin cịn đu đủ cĩ chứa papain, đều là những enzim cĩ tác dụng thủy phân prơtêin thành các axit amin cĩ tác dụng tốt trong tiêu hĩa. Chúng cĩ tác dụng giống pepsin của dạ dày hoăc trypsin của dịch tụy. Vì vậy khi xào thịt bị với dứa sẽ giúp cho thịt được mềm hơn cịn ăn thịt bị khơ với nộm đu đủ sẽ giúp ích cho việc tiêu hĩa.
Câu 5. Hoạt tính của enzim tỉ lệ thuận với nhiệt độ đúng hay sai?
Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim nhưng khơng theo tỉ lệ thuận. Mỗi enzim cĩ một nhiệt độ tối ưu mà tại đĩ enzim cĩ hoạt tính tối đa. Quá nhiệt độ tối ưu, hoạt tính giảm dần và cĩ thể ngừng hẳn.
BÀI 23, 24 HƠ HẤP TẾ BÀO I. KHÁI NIỆM HƠ HẤP TẾ BÀO: I. KHÁI NIỆM HƠ HẤP TẾ BÀO:
- Hơ hấp tế bào là quá trình phân giải hợp chất hữu cơ (chủ yếu là glucozo) thành các chất đơn giản (CO2 và H2O), đồng thời giải phĩng năng lượng ATP cho mọi hoạt động sống của tế bào của tế bào và cơ thể.
- Phương trình hơ hấp tế bào:
C6H1206 + 602 = 6C02 + 6H20 + Q (ATP + Nhiệt)
- Bản chất của quá trình hơ hấp là quá trình ơxi hĩa khử sinh học. Thong qua chuỗi phản ứng này, phân tử hữu cơ chủ yếu là (glucozo) được phân giải dần dần và năng lượng của nĩ được giải phĩng dần dần ở các giai đoạn khác nhau.
- Ti thể là bào quan nào thực hiện chức năng hơ hấp
- Tốc độ hơ hấp phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào.