Giải bài tập SGK Sinh học 10 Nâng Cao Bài 22: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất

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

Phương pháp giải

- Xem lại Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất. Trình bày khái niệm Enzim, vai trò của enzim trong chuyển hoá vật chất của tế bào.

Hướng dẫn giải

- Enzim là chất xúc tác sinh học được tạo ra trong cơ thể sống, có thành phần cơ bản là prôtêin.

- Enzim có vai trò làm giảm năng lượng hoạt hoá của các chất tham gia phản ứng, do đó làm tăng tốc độ phản ứng. Ví dụ, tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất để thích ứng với môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của các loại enzim.

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

Phương pháp giải

- Xem lại Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất. Cơ chế tác dụng của enzim, liên hệ kiến thức đã học cho ví dụ minh họa.

Hướng dẫn giải

- Cơ chế hoạt động của enzim:

+ Enzim làm giảm năng lượng hoạt hoá của các phản ứng hoá học bằng cách tạo ra nhiều phản ứng trung gian. Chẳng hạn A + BC + D có chất xúc tác X tham gia phản ứng thì các phản ứng có thể tiến hành như sau: A + B + X → ABX → CDX → C + D + X. Enzim liên kết với chất để tạo ra hợp chất trung gian (enzim - cơ chất). Hợp chất sẽ phân huỷ cho sản phẩm của phản ứng và giải phóng enzim.

+ Ví dụ: Phản ứng thuỷ phân đường saccarôzơ tạo thành glucôzơ và fructôzơ. Trong phân tử saccarôzơ thì glucôzơ liên kết với fructôzơ nhờ liên kết glicôzit bền vững. Khi có mặt enzim thì liên kết giữa glucôzơ và fructôzơ bị kéo căng, nước đi vào thuỷ phân tạo ra sản phẩm tương ứng.

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

Phương pháp giải

- Xem lại Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất. Cho ví dụ và giải thích ảnh hưởng của nhiệt độ và độ pH tới hoạt tính của enzim.

Hướng dẫn giải

- Tốc độ phản ứng của enzim chịu ảnh hưởng lớn của nhiệt độ và pH:

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

+ Ví dụ: Đa số enzim ở tế bào của cơ thể người hoạt động tối ưu trong khoảng nhiệt độ 35°C-40°C, nhưng enzim của vi khuẩn suối nước nóng lại hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ 70°C hoặc cao hơn một chút.

- Khi chưa đạt đến nhiệt độ tối ưu của enzim thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ phản ứng của enzim. Tuy nhiên, khi đã vượt qua nhiệt độ tối ưu của enzim thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng của enzim.

+ Mỗi enzim có pH tối ưu riêng. Phần lớn enzim có pH tối ưu từ 6 đến 8. Tuy nhiên, có enzim hoạt động tối ưu trong môi trường axit như pepsin hoạt động tối ưu khi pH = 2.