Giải bài tập trang 59 SGK Sinh học lớp 10: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
Giải bài tập trang 59 SGK Sinh học lớp 10: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
Giải bài tập trang 59 SGK Sinh học lớp 10: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất tóm tắt kiến thức cơ bản, đồng thời hướng dẫn giải các bài tập trong sách giáo khoa giúp các em học sinh dễ dàng hiểu được bài giảng và nhanh chóng nắm bắt các nội dung chính của bài học.
Giải bài tập trang 50 SGK Sinh học lớp 10: Vận chuyển các chất qua màng sinh chất
Giải bài tập trang 56 SGK Sinh học lớp 10: Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất
Giải bài 1, 2, 3, 4 trang 59 SGK Sinh 10: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
A. Tóm tắt lý thuyết: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống. Enzim chỉ làm tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.
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.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim. Sau đây chúng ta xem xét một số yếu tố chính:
- Nhiệt độ: Mỗi enzim có một 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 một 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 dung dịch thì thoạt đầu hoạt tính của enzim tăng dần, nhưng đến một lúc nào đó thì sự gia tăng về nồng độ cơ chất cũng không làm tăng hoạt tính của enzim. Vì tất cả trung tâm hoạt động của enzim đã được bão hòa bởi cơ chất.
- Chất ức chế hoặc hoại hoá enzim: Một số chất hoá học có thể ức chế sự hoạt động của enzim. Một số chất khác khi liên kết với enzim lại làm tăng hoạt tính của enzim. Chẳng hạn: thuốc trừ 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.
B. Hướng dẫn giải bài tập SGK trang 59 Sinh học lớp 10: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
Bài 1: (trang 59 SGK Sinh 10)
Nêu cấu trúc và cơ chế tác động của enzim.
Đáp án và hướng dẫn giải bài 1:
Cấu trúc của enzim: Thành phần của enzim là prôtêin hoặc prôtêin kết hợp với các chất khác không phải là prôtêin. Trong phân tử enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt chuyên liên kết với cơ chất (cơ chất là chất chịu sự tác động của enzim) được gọi là trung tâm hoạt động. Thực chất đây là một chỗ lõm hoặc khe nhỏ trên bề mặt enzim. Cấu hình không gian này tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. Tại đây, các cơ chất sẽ được liên kết tạm thời với enzim và nhờ đó phản ứng được xúc tác.
Cơ chế hoạt động của enzim: Enzim thoạt đầu 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. Việc liên kết enzim – cơ chất mang tính đặc thù. Vì thế mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một vài phản ứng.
Bài 2: (trang 59 SGK Sinh 10)
Tại sao khi tăng nhiệt độ lên quá cao so với nhiệt độ tối ưu có một enzim thì hoạt tính của enzim đó lại bị giảm thậm chí bị mất hoàn toàn?
Đáp án và hướng dẫn giải bài 2:
Khi nhiệt độ tăng lên quá cao so với nhiệt độ tối ưu của một enzim thì hoạt tính của enzim đó bị giảm hoặc bị mất hoàn toàn là do: Enzim có cấu tạo từ prôtêin kết hợp với các chất khác, mà prôtêin là hợp chất dễ bị biến tính dưới tác động của nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng quá cao, prôtêin sẽ bị biến tính (nên giảm hoặc mất hoạt tính).
Bài 3: (trang 59 SGK Sinh 10)
Tế bào nhân thực có các bào quan có màng bao bọc cũng như có lưới nội chất chia chất tế bào thành những xoang tương đối cách biệt có lợi gì cho sự hoạt động của enzim? Giải thích?
Đáp án và hướng dẫn giải bài 3:
Tế bào nhân thực có các bào quan có màng bao bọc cũng như có lưới nội chất chia tế bào chất thành những ngăn tương đối cách biệt.
Cấu trúc như vậy có lợi cho hoạt động của enzim: tạo điều kiện cho sự phối hợp hoạt động của các enzim. Vì trong tế bào enzim hoạt động theo kiểu dây chuyền, sản phẩm của phản ứng do enzim trước đó xúc tác sẽ là cơ chất cho phản ứng do enzim sau tác dụng. Ví dụ, trong hạt lúa mạch đang nảy mầm amilaza phân giải tinh bột thành mantôzơ và mantaza sẽ phân giải mantôzơ thành glucôzơ.
Bài 4: (trang 59 SGK Sinh 10)
Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất bằng cách nào?
Đáp án và hướng dẫn giải bài 4:
Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất để thích ứng với môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của các loại enzim. Một trong các cách điều chỉnh hoạt tính của enzim khá hiệu quả và nhanh chóng là sử dụng các 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. Ngược lại, các chất hoạt hoá khi liên kết với enzim sẽ làm tăng hoạt tính của enzim.
Ức chế ngược là kiểu điều hòa trong đó sản phẩm của con đường chuyên 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 của tế bào không được tổng hợp hoặc quá ít hoặc bị bất hoạt thì không những sản phẩm không được tạo thành mà cơ chất của enzim đó cũng bị tích lũy và gây độc, gây bệnh rối loạn chuyển hóa.
