Giải bài tập SBT Sinh học 10 Bài 14: Enzim và vai trò của Enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất

Enzim là gì? Nêu cấu trúc của Enzim. Tại sao khi tăng nhiệt độ quá cao so với nhiệt độ tối ưu thì Enzim bị giảm hoặc mất hoạt tính?

Phương pháp giải

- Xem khái niệm về enzim.

- Enzim bản chất là prôteein.

Hướng dẫn giải

- Enzim là chất xúc tác sinh học được tạo ra bởi cơ thể sống.

- Enzim có bản chất là prôtêin (đa số) nên có cấu trúc phức tạp, đặc biệt là cấu trúc không gian. Mỗi enzim có cấu trúc không gian đặc thù, đặc biệt là vùng được gọi là trung tâm hoạt tính. Trung tâm hoạt tính được cấu tạo bởi một số các axit amin đặc thù và có hình thù không gian đặc thù, phù hợp với cơ chất mà enzim xúc tác. Hình thù của trung tâm hoạt tính có thể bị thay đổi. Một số enzim còn có thêm trung tâm điều chỉnh có tác dụng điều chỉnh hình thù của trung tâm hoạt tính. 

- Khi tăng nhiệt độ quá cao so với nhiệt độ tối ưu của một enzim thì hoạt tính của enzim bị giảm hoặc mất đi là do prôtêin của enzim bị biến tĩnh, cấu hình không gian của trung tâm hoạt tính bị thay đổi.

Quan sát đồ thị dưới đây và giải thích.

Phương pháp giải

- Enzim chịu ảnh hưởng của tác nhân: Nhiệt độ, độ pH. Mỗi loại enzim khác nhau sẽ có nhiệt độ tối ưu và độ pH tối ưu, nếu vượt ngoài ngưỡng hoạt động về nhiệt độ và độ pH thì hoạt tính của enzim sẽ gairm.

Hướng dẫn giải

Giải thích:

- Đồ thị A biểu thị ảnh hưởng của nhiệt độ tới hoạt động của enzim. Qua đó, ta thấy:

+ 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.

+ Khi chưa đạt tới nhiệt độ tối ưu thì nhiệt độ tăng, hoạt tính enzim cũng tăng.

+ Khi qua nhiệt độ tối ưu thì nhiệt độ tăng sẽ làm giảm hoạt tính và có thể làm enzim mất hoàn toàn hoạt tính.

- Đồ thị B: Ảnh hưởng của độ pH tới hoạt tính của enzim. Qua đó, ta thấy: Mỗi enzim hoạt động tối ưu trong môi trường có độ pH nhất định. Ví dụ trong đồ thị là pH = 7. Khi pH thấp hơn hay cao hơn pH tối ưu thì hoạt tính enzim giảm và có thể mất hoàn toàn hoạt tính.

- Vì có bản chất là prôtêin nên enzim dễ bị biến tính ở nhiệt độ hay pH không thích hợp.

Enzim là gì? Nêu vai trò của enzim trong chuyển hoá vật chất của tế bào.

Phương pháp giải

- Xem khái niệm enzim.

- Vai trò: Điều hòa, xúc tác các quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng.

Hướng dẫn giải

- Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống. Enzm chỉ làm tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.

- Vai trò của enzim:

+ Nhờ có enzim mà các quá trình sinh hóa trong cơ thể sống xảy ra rất nhạy với tốc độ lớn trong điều kiện bình thường.

+ Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất để thích nghi với môi trường nhờ điều chỉnh hoạt tính của enzim. 

Trình bày cơ chế tác dụng của enzim. Cho ví dụ minh hoạ.

Phương pháp giải

- Enzim tác động theo cơ chế tạo nên phức hợp enzim-cơ chất.

Hướng dẫn giải

- Cơ chế tác động: 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 (hình 1). Liên kết enzim-cơ chất mang tính đặc thù. Vì thế, mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng.

- Hình 1. Sơ đồ mô tả cơ chế tác động của enzim saccaraza - một loại enzim phân huỷ đường saccarôzơ thành glucôzơ và fructôzơ

Tại sao enzim xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng sinh hoá?

Phương pháp giải

- Enzim tạo nhiều phản ứng sinh hóa tạo nhiều phản ứng trung gian

Hướng dẫn giải

- Enzim làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng bằng cách tạo nhiều phản ứng sinh hóa tạo nhiều phản ứng trung gian. Ví dụ: Hệ thống A + B ↔ C+ D có chất xúc tác X tham gia phản ứng thì các phản ứng có thể tiến hành theo các giai đoạn sau: A+ B+ X → ABX →CDX → C + D + X. Thoạt đầu enzim liên kết với cơ chất để tạo hợp chất trung gian ( enzim – Cơ chất). Cuối cùng phản ứng, hợp chất đó sẽ phân giải để cho sản phẩm của phản ứng và giải phóng enzim nguyên vẹn. enzim được giải phóng lại có thể xúc tác phản ứng với cơ chất mới. 

Cho ví dụ và giải thích ảnh hưởng của nhiệt độ và độ pH tới hoạt tính của enzim.

Phương pháp giải

- Có thể lấy ví dụ: Các enzim ở tế bào người hoạt động tối ưu ở khoảng nhiệt độ 35^oC – 40^oC. khi nhiệt độ cơ thể quá lạnh hoặc quá nóng.

Hướng dẫn giải

- Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hoạt tính của enzim.

+ Mỗi enzim có một nhiệt độ tối ưu ( tại nhiệt độ đó enzim có hoạt tính cao nhất)

+ Ví dụ: Các enzim ở tế bào người hoạt động tối ưu ở khoảng nhiệt độ 35^oC – 40^oC, khi vượt quá nhiệt độ tối ưu,thì hoạt tính enzim bị giảm hoặc mất hẳn. VD: khi cơ thể người bị sốt…

- Ảnh hưởng của pH tới hoạt tính của enzim:

+ Mỗi enzim có pH tối ưu riêng, đa số các enzim có pH tối ưu từ 6 đến 8. Có enzim hoạt động tối ưu trong môi trường axit

+ Ví dụ: Pepsin có pH tối ưu là 2.

Enzim là gì?

A. Là chất làm tâng tốc độ phản ứng hoá học.

B. Là chất xúc tác sinh học được tạo bởi cơ thể sống.

C. Là chất không bị biến đổi sau phản ứng.

D. Là chất bị biến đổi tạo sản phẩm trong phản ứng.

Phương pháp giải

- Enzim là chất xúc tác sinh học được tạo bởi cơ thể sống.

Hướng dẫn giải

• Chọn B.

Cơ chất là gì?

A. Là chất tạo thành sau phản ứng.

B. Là chất chịu sự tác động của enzim.

C. Là chất làm tăng tốc độ phản ứng.

D. Là chất làm giảm tốc độ phản ứng.

Phương pháp giải

- Cơ chất là chất chịu sự tác động của enzim.

Hướng dẫn giải

• Chọn B.

Enzim làm tăng tốc độ phản ứng băng cách nào?

A. Liên kết với cơ chất tạo chất trung gian.

B. Làm biến đổi cấu hình của cơ chất.

C. Làm tăng năng lượng hoạt hóa các chất tham gia phản ứng.

D. Làm giảm năng lượng hoạt hóa các chất tham gia phản ứng.

Phương pháp giải

- Enzim làm tăng tốc độ phản ứng băng cách làm giảm năng lượng hoạt hóa các chất tham gia phản ứng.

Hướng dẫn giải

• Chọn D.

Với điều kiện nào dưới đây, enzim pepsin có hoạt tính cao nhất?

A. Có HCl, pH= 7

B. Có HCl, pH= 2

C. Không có HCl, pH= 2

D. Không có HCl, pH= 7

Phương pháp giải

- Enzim pepsin có hoạt tính cao nhất khi có HCl, pH= 2.

Hướng dẫn giải

• Chọn B.

Đa số Enzim trong cơ thể người hoạt động tối ưu ở khoảng nhiệt độ:

A. 20 - 30^o C

B. 30 - 40^o C

C. 40 - 50^o C

D. 50 - 60^o C

Phương pháp giải

- Đa số Enzim trong cơ thể người hoạt động tối ưu ở khoảng nhiệt độ 30 - 40^o C.

Hướng dẫn giải

• Chọn B.

Đa số các Enzim trong dạ dày người hoạt động tối ưu ở?

A. pH < 7.

B. pH = 7.

C. pH > 7.

D. Cả 3 điều kiện trên.

Phương pháp giải

- Đa số các Enzim trong dạ dày người hoạt động tối ưu ở pH < 7.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.

Enzim Ureara chỉ xúc tác cho phản ứng thủy phân của urê thành NH₃, CO₂ mà không tác dụng lên bất kì chất nào khác. Đây là đặc tính gi của Enzim?

A. Tính chọn loc.

B. Tính đặc trưng về phản ứng.

C. Tính đặc hiệu tuyệt đối.

D. Tính đặc hiệu tương đối.

Phương pháp giải

- Enzim Ureara chỉ xúc tác cho phản ứng thủy phân của urê thành NH₃, CO₂ mà không tác dụng lên bất kì chất nào khác. Đây là đặc tính đặc hiệu tuyệt đối của enzim.

Hướng dẫn giải

• Chọn C.

Enzim lipaza chỉ xúc tác cho các phản ứng thủy phân các loại lipit. Đó là đặc tính gì của enzim.

A. Tính đặc trưng.

B. Tính đặc hiệu tuyệt đối.

C. Tính chọn lọc.

D. Tính đặc hiệu tương đối.

Phương pháp giải

- Đó là đặc tính đặc hiệu tương đối của enzim.

Hướng dẫn giải

• Chọn D.

Ví dụ nào sau đây nói lên tính chuyên hoá của enzim amilaza?

A. Trong một phút một phân tử amilaza phân huỷ được một triệu phân tử amilôpectin.

B. Amilaza bị bất hoạt ở nhỉệt độ trên 60°C.

C. Amilaza chỉ thuỷ phân được tinh bột.

D. Amilaza có hoạt tính mạnh ở môi trường có độ pH từ 7 đến 8.

Phương pháp giải

- Amilaza chỉ thuỷ phân được tinh bột là ví dụ nào sau đây nói lên tính chuyên hoá của enzim.

Hướng dẫn giải

• Chọn C.

Nếu enzim nào đó không hoạt động thì cơ thể sẽ bị rối loạn chuyển hoá. Nguyên nhân là vì khi thiếu enzim này, tế bào sẽ

A. dư thừa nguyên liệu và thiếu sản phẩm của phản ứng.

B. thiếu cơ chất và thừa sản phẩm gây độc cho tế bào.

C. các phản ứng trong tế bào không diễn ra.

D. quá trình trao đổi chất của tế bào và cơ thể ngừng lại.

Phương pháp giải

- Vì khi thiếu enzim này, tế bào sẽ dư thừa nguyên liệu và thiếu sản phẩm của phản ứng.

Hướng dẫn giải

• Chọn A.