Bài 14. Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất

SINH HỌC 10
BÀI 19: ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
? Câu hỏi mở đầu ?
Vì sao cơ thể người có thể tiêu hóa tinh bột nhưng không thể tiêu hóa xenlulôzơ?
Bạn có thể kể tên một số loại enzim mà bạn biết không?
I. ENZIM
Enzim hay còn gọi là men, là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong tế bào sống. Enzim chỉ làm tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng
Một số loại enzim:
Amilaza: tác dụng lên tinh bột ( amylum)
Proteinnaza: tác dụng lên protein
Ureaza: tác dụng lên ure
Peptit – hidrolaza (pepsin) xúc tác cho quá trình phân huỷ peptit
…
Enzim pepsin
Thông tin nhanh
Enzim đầu tiên được phát hiện là enzim  diastase vào năm 1833 bởi nhà hóa học Pháp  Anselme Payen
Năm 1877, nhà vật lý học người Đức Wilhelm Kühne đã sử dụng từ enzyme, trong tiếng Hy Lạp là ενζυμον, có nghĩa là "trong men", để miêu tả quá trình lên men rượu do hoạt động của nấm men
Tên của các enzim trong tiếng Anh đều phải thêm tiếp vị ngữ -ase/-aze vào sau tên
Đa số enzym có dạng hình cầu và không đi qua màng bán thấm do có kích thước lớn

Cấu trúc

Enzim có thể có thành phần chỉ là protein hoặc protein kết hợp với các chất khác không phải protein

Phân tử enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt chuyên liên kết với cơ chất gọi là trung tâm hoạt động. Cấu hình không gian của trung tâm hoạt động tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. Đó là nơi enzim kiên kết với các cơ chất
Một loại enzim thực vật được đánh dấu bằng huỳnh quang
2. Cơ chế tác động

Enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động để tạo thành phức hợp enzim - cơ chất (hình 1 đến 3)
Sau đó, bằng nhiều cách, enzim tương tác với cơ chất để tạo thành sản phẩm (hình 3 đến 6)
Liên kết enzim - cơ chất có tính đặc thù, mỗi enzim chỉ xúc tác duy nhất cho một phản ứng
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính enzim

Hoạt tính enzim được xác định bằng lượng sản phẩm tạo thành từ cơ chất trên một đơn vị thời gian
Một số yếu tố ảnh hưởng chính:
- Nhiệt độ
- Độ pH
- Nồng độ cơ chất
- Chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim
- Nồng độ enzim
Các yếu tố trên ảnh hưởng như thế nào tới hoạt tính enzim?
Bảng giá trị pH tối ưu của một số enzim
II. VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
Enzim có tác dụng đẩy nhanh tốc độ của các phản ứng sinh hóa trong cơ thể
Tế bào tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất bằng cách điều chỉnh hoạt tính enzim nhờ các chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim. Trong đó:
- Chất ức chế khiến enzim không liên kết được với cơ chất
- Ngược lại, chất hoạt hóa làm tăng hoạt tính enzim
Ức chế ngược là khi sản phẩm của con đường chuyển hóa trở thành một chất ức chế lại enzim xúc tác cho phản ứng đầu của con đường chuyển hóa đó

Sản phẩm P được sản xuất dư thừa sẽ liên kết với enzim a làm cho enzim này không còn khả năng xúc tác để chuyển chất A thành chất B và do đó các chất trung gian C, D cũng không được tạo thành. Do vậy, sự tổng hợp P sẽ bị ngừng
Sơ đồ minh họa sự điều hòa quá trình chuyển hóa bằng ức chế ngược.
Màu sắc nhạt đi thể hiện khả năng xúc tác của enzim giảm
Bài tập thêm: Nếu G và F tăng lên một cách bất thường trong tế bào thì nồng độ chất nào trong tế bào sẽ tăng lên? Vì sao?
Trả lời:
Khi một enzim nào đó không tổng hợp được, tổng hợp được ít hay không hoạt động thì cơ chất của enzim đó sẽ tích lũy lại và gây độc, tạo nên các triệu chứng bệnh lí
Những bệnh đó được gọi là bệnh rối loạn chuyển hóa
Khi có một enzim nào đó bị thiếu hoặc bất hoạt
thì chuyện gì sẽ xảy ra?
Hội chứng Hurler: gây ra do sự thiếu hụt enzim trong lizôxôm
Hội chứng Zellweger: gây ra do sự rối loạn enzim trong pêrôxixôm
Bài tập củng cố
1. Hoạt động nào sau đây là của enzim?
a. Xúc tác các phản ứng trao đổi chất
b. Tham gia vào thành phần của các chất tổng hợp được
c. Điều hoà các hoạt động sống của cơ thế
d. Cả 3 hoạt động trên
2. Enzim có đặc tính nào sau đây?
a. Tính đa dạng
b. Tính chuyên hoá
c. Tính bền với nhiệt độ cao
d. Hoạt tính yếu


3. Phần lớn Enzim trong cơ thể có hoạt tính cao nhất ở khoảng giá trị của độ pH nào sau đây ?
Từ 2 đến 3
Từ 4 đến 5
Từ 6 đến 8
Trên 8
4. Khoảng nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của Enzim trong cơ thể người là:
15 độ C- 20 độC
20 độ C- 25 độ C
20 độ C- 35 độ C
35 độ C- 40 độ C