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

Bài 14: Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
I/ Enzim
Enzim là gì ?


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.
-Hãy nêu cấu trúc của enzim ?



Enzim có thể có thành phần chỉ 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 (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 của trung tâm hoạt động của enzim tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. Tại đây, các cơ chất liên kết tạm thời với enzim và nhờ đó phản ứng được xúc tác.


Saccarôzơ
H2O
Fructôzơ
Trung tâm hoạt động
Glucôzơ
1
2
3
4
5
Sơ đồ mô tả cơ chế tác động của enzim saccaraza- một loại enzim phân hủy đường saccarôzơ thanhf glucôzơ và fructôzơ.
Hãy nêu cơ chế tác động của enzim ?


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. Liên kết enzim – cơ chất mang tính đặc thù. Vì thế, mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim
Hoạt tính của enzim được xác định bằng sản phẩm được tạo thành từ một lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian
Nhiệt độ: Mỗi enzim có một 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 có độ pH = 2.
Hãy nêu các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim ?


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 hoạt hóa enzim: Một số chất hoá học liên kết với enzim có thể ức chế hoạt động enzim hoặc làm tăng hoạt tính enzim, vd: thuốc trừ sâu DDT … là những chất ức chế một số enzim quan trọng của hệ thần kinh
Nồng độ enzim: Với lượng cơ chất xác định nồng độ enzim càng tăng thì hoạt tính enzim càng tăng.


II/ Vai trò của enzim trong qúa trình chuyển hóa vật chất
Hãy nêu vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất?
Enzim có vai trò xúc tác làm tăng tốc độ các phản ứng sinh hoá trong tế bào.
Tế bào tự điều chỉnh quá trình chuyển hoá các chất thông qua điều khiển hoạt tính của enzim bằng các chất hoạt hoá hay chất ức chế.Sử dụng các chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim là một trong các cách điều chỉnh hoạt tính của enzim khá hiệu quả và nhanh chóng. 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 hóa khi liên kết với enzim sẽ làm tăng hoạt tính của enzim.


Ức chế ngược là gì ?
Ức chế ngược là kiểu điều hoà trong đó sản phẩm của con đường chuyển hoá quay lại tác động như một chất ức chế làm bất hoạt enzim xúc tác cho các phản ứng ở đầu con đường chuyển hoá.
Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp hoặc tổng hợp quá ít hay bị bất hoạt thì không những sản phẩm không được tạo thành mà cơ chất của enzim đó cũng sẽ bị tích lũy lại gây độc cho tế bào hoặc có thể được chuyển hóa theo con đường phụ thành các chất độc gây nên các triệu chứng bệnh lí. Các bệnh như vậy ở người được gọi là bệnh rối loạn chuyển hóa.


A
P
Enzim d
Enzim a
B
C
D
Enzim b
Enzim c
Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp hoặc tổng hợp quá ít hay bị bất hoạt thì sản phẩm không những không được tạo thành mà cơ chất của enzim đó cũng bị tích luỹ gây độc cho tế bào hoặc chuyển hoá thành các chất độc khác.

Ức chế ngược
Quan sát sơ đồ mô tả chuyển hoá giả định, trong đó mũi tên nét đứt chỉ sự ức chế ngược. Nếu chất G và F dư thừa trong tế bào thì nồng độ chất nào sẽ tăng bất thường ? (SGK Trang 59)
- Nếu chất F và G dư thừa trong tế bào thì chúng sẽ ức chế phản ứng phía trước làm dư thừa chất C trong tế bào.
- Do C bị dư thừa sẽ ức chế enzim chuyển hoá chất A thành B nên chất A sẽ được tích lại trong tế bào.
- Chất A dư thừa chuyển hoá thành chất H làm tăng chất H trong tế bào và gây hại cho tế bào.
Các bạn hãy trả lời ngắn gọn các câu hỏi sau:
Enzim là gì?
- Chất xúc tác sinh học, tổng hợp trong tế bào sống

Thành phần của enzim ?
- Cơ bản là prôtêin một số là prôtêin kết hợp với chất khác: VTM, Cu, Fe …

Cơ chế tác động của enzim ?
Ezim+Cơ chất Phức Enzim cơ chất Sản phẩm + Enzim
Điều khiển hoạt tính của enzim bằng ?
Các chất hoạt hoá hay ức chế
Hoạt tính của enzim ảnh hưởng bởi các yếu tố ?
Nhiệt độ, độ pH, chất ức chế, chất hoạt hoá, nồng độ cơ chất.