Sinh học 10 - Tiết 23 (bài 22) ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT potx

Tiết 23 bài 22 ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT I/ MỤC TIÊU 1/ Cơ bản Học xong bài này, học sinh phải: -Trình bày được khái niệm, vai trò và cơ chế tác d

Tiết 23 (bài 22) ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

I/ MỤC TIÊU

1/ Cơ bản

Học xong bài này, học sinh phải:

-Trình bày được khái niệm, vai trò và cơ chế tác dụng của enzim

-Xác định được các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

2/ Trọng tâm

-Cơ chế tác dụng của enzim

-Nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

II/ CHUẨN BỊ

1/ Giáo viên

-Hình 22.1, 22.2, 22.3 SGK

-Sơ đồ ức chế ngược của các enzim

Enzim 4

Cơ chất

ban đầu

Sản phẩm cuối cùng

Ức chế ngược

2/ Học sinh

Hs chuẩn bị kiến thức về:

+Khái niệm và cấu trúc của enzim

+Cơ chế tác dụng của enzim

+Nhân tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzim?

III/ HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC

1/ Kiểm tra

-Năng lượng là gì? Năng lượng được chuyển hóa trong thế giới sống như thế nào?

-ATP là gì? Tại sao nói ATP là đồng tiền năng lượng của tế bào?

2/ Bài mới

Vật chất và năng lượng luôn gắn liền với nhau Chuyển hóa năng lượng phải gắn liền với chuyển hóa vật chất Bài trước chúng ta đã nghiên cứu về

chuyển hóa năng lượng Hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu về chuyển hóa vật chất

Hoạt động 1:

CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

Mục tiêu: Học sinh hiểu và trình bày được khái niệm chuyển hóa vật chất, các quá trình cơ bản của chuyển hóa vật chất

-GV: Thế nào là chuyển hóa vật

chất?

HS nghiên cứu SGK, trao đổi

nhanh và trả lời

-Chuyển hóa vật chất ở tế bào bao

gồm những quá trình nào?

HS nhớ lại kiến thức đã học trả

I/ Chuyển hóa vật chất 1/ Khái niệm

Chuyển hóa vật chất bao gồm tất

cả các phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào, là các phản ứng phân giải các chất sống đặc trưng của tế bào thành các chất đơn giản, đồng thời giải phóng năng lượng và các phản ứng tổng hợp các chất sống đồng thời tích lũy năng lượng

2/ Các quá trình chuyển hóa năng

lời:

Chuyển hóa vật chất ở tế bào bao

gồm hai quá trình đồng hóa và dị

hóa

-GV: Thế nào là đồng hóa, dị hóa?

HS nhớ lại kiến thức trả lời:

GV bổ sung: Đồng hóa và dị hóa là

hai quá trình mâu thuẫn nhưng thống

nhất với nhau Ví dụ: sản phẩm của

quang hợp là glucôzơ nhưng glucôzơ

là nguyên liệu của quá trình hô hấp

Trong quá trình chuyển hóa vật

chất enzim có vai trò quan trọng,

Vậy enzim có cấu trúc và cơ chế hoạt

động như thế nào? Để tìm hiểu vấn

đề này chúng ta sang phần II

lượng

Chuyển hóa vật chất ở tế bào bao gồm hai quá trình đồng hóa và dị hóa

-Đồng hóa là quá trình tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng -Dị hóa là quá trình phân giải các chất và giải phóng năng lượng

Hoạt động 2: ENZIM VÀ CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA ENZIM

Mục tiêu: Học sinh hiểu và trình bày được cấu trúc của enzim, cơ chế tác

động và phân tích các nhân tố tác động đến hoạt tính của enzim

-GV: Enzim là gì? Hãy kể tên một

vài loại enzim mà em biết

HS nghiên cứu SGK và nhớ lại

kiến thức đã học để trả lời

Ví dụ: enzim pepsin, amilaza,

catalaza,

GV cho học sinh quan sát tranh về

cấu trúc của enzim và hỏi:

-Thành phần của enzim là gì?

-Enzim có cấu trúc như thế nào?

HS nghiên cứu hình vẽ, SGK, trao

đổi nhóm nhỏ để trả lời:

II/ Enzim và cơ chế tác động của enzim

1/ Cấu trúc enzim

Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong tế bào sống Enzim làm tăng tốc độ của phản ứng

mà không bị biến đổi sau phản ứng

a/ Cấu trúc

-Thành phần của enzim là prôtêin hoặc prôtêin kết hợp với chất khác -Enzim có vùng trung tâm hoạt động:

+Trung tâm hoạt động là chỗ lõm xuống hay một khe nhỏ ở trên bề mặt

-GV: Cơ chất là gì?

-GV: Trong tế bào, enzim tồn tại ở

dạng nào?

GV cho học sinh quan sát hình 22.2

về đồ thị năng lượng hoạt hóa và

giảng giải:

+Khi không có enzim xúc tác để

tạo sản phẩm thì cần năng lượng hoạt

hóa lớn

+Khi có enzim xúc tác để tạo sản

phẩm cần năng lượng hoạt hóa thấp

của enzim để liên kết với cơ chất +Cấu hình không gian của trung tâm hoạt động tương ứng với cấu hình của cơ chất

+Trung tâm hoạt động là nơi liên kết tạm thời với cơ chất

-Cơ chất là chất chịu tác dụng của enzim tương ứng

b/ Dạng tồn tại của enzim trong tế bào:

-Trong tế bào, enzim hòa tan trong

tế bào chất hay liên kết chặc chẽ với các bào quan trong tế bào

2/ Cơ chế tác động của enzim

hơn rất nhiều

 Enzim làm giảm năng lượng

hoạt hóa

-GV: Năng lượng hoạt hóa là gì?

HS nghiên cứu hình vẽ, trao đổi

nhóm trả lời

-GV: Enzim làm giảm năng lượng

hoạt hóa bằng cách nào?

GV yêu cầu học sinh quan sát hình

22.1 SGK và giải thích cơ chế tác

động của enzim

HS nghiên cứu hình vẽ, trao đổi

nhóm để trả lời cơ chế tác động của

enzim

GV bổ sung:

*Năng lượng hoạt hóa là năng

lượng cần thiết để khởi đầu cho phản ứng hóa học (thường là nhiệt)

 Enzim làm giảm năng lượng hoạt hóa bằng cách của phản ứng hóa học bằng cách tạo ra nhiều phản ứng trung gian

*Cơ chế tác động của enzim

-Lúc đầu enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động tạo hợp chất trung gian “enzim – cơ chất”

-Enzim tương tác với cơ chất

-Cuối phản ứng hợp chất sẽ phân giải, cho sản phẩm và giải phóng enzim nguyên vẹn

-Enzim được giải phóng có thể xúc tác phản ứng với cơ chất mới cùng

-Sản phẩm của phản ứng này trở

thành cơ chất cho phản ứng tiếp theo

và sản phẩm cuối cùng khi được tạo

ra nhiều thì lại trở thành chất ức chế

enzim xúc tác cho phản ứng đầu tiên

GV cho học sinh quan sát sơ đồ ức

chế ngược và giải thích

-Enzim xúc tác cho cả hai chiều

của phản ứng tùy theo tỷ lệ tương

đối của các chất tham gia phản ứng

với sản phẩm được tạo thành

-GV: Tại sao enzim có thể xúc tác

cho cả hai chiều của phản ứng nhưng

các phản ứng sinh hóa trong tế bào

lại xảy ra theo một chiều xác định?

HS: Vì sản phẩm của phản ứng

này là cơ chất của phản ứng tiếp

theo

-GV: Enzim làm tăng tốc độ của

phản ứng bằng cách nào?

loại

HS liên hệ giữa tốc độ phản ứng và

năng lượng hoạt hóa để trả lời

GV bổ sung:

-Tốc độ của một phản ứng xảy ra

chậm khi các chất tham gia phản ứng

cần một năng lượng hoạt hóa lớn và

ngược lại

-Muốn tăng tốc độ phản ứng cần

giảm năng lượng hoạt hóa

-Trong tự nhiên, năng lượng hoạt

hóa thường là dạng nhiệt năng Ở

người, với thân nhiệt là 37oC, nếu

không có enzim thì sự chuyển hóa

vật chất không thể xảy ra được

-Ngoài tác dụng xúc tác phân giải

các chất trong tế bào, enzim còn xúc

tác tổng hợp các chất Đặc biệt là

trong pha tối của quá trình quang

hợp

-GV: Enzim có những đặc tính gì?

3/ Đặc tính của enzim

-Hoạt tính mạnh, chuyên hóa cao VD: SGK

4/ Nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

a/ Nhiệt độ

Cho ví dụ

-GV: Có những nhân tố nào ảnh

hưởng đến hoạt tính của enzim?

HS: Nhiệt độ, độ pH, nồng độ cơ

chất, nồng độ enzim, chất ức chế, …

GV cho học sinh quan sát hình 22.3

SGK và yêu cầu học sinh nhận xét về

đồ thị A

HS quan sát đồ thị, thảo luận trong

nhóm nhỏ trả lời:

-Khi chưa đạt tới nhiệt độ tối ưu

của enzim thì tăng nhiệt độ sẽ làm

tăng tốc độ phản ứng

-Khi qua nhiệt độ tối ưu thì tăng

nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản

ứng hay enzim mất hoạt tính

-GV: Tại sao ở nhiệt độ trên nhiệt

độ tối ưu, tốc độ phản ứng của enzim

bị giảm nhanh và enzim mất hoạt

tính?

-Tốc độ phản ứng của enzim chịu ảnh hưởng của 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

VD: ở người đa số enzim hoạt động ở nhiệt độ tối ưu từ 35 – 40 0 C

b/ Độ pH

-Mỗi enzim có pH tối ưu riêng -Đa số enzim hoạt động tối ưu từ 6 – 8 (một số enzim hoạt động ở pH = 2)

c/ Nồng độ cơ chất

-Với một lượng enzim xác định, nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dịch thì lúc đầu hoạt tính enzim

-HS: Do enzim có bản chất là

protein Ở nhiệt độ cao, protein bị

biến tính, trung tâm hoạt động không

còn khớp với cơ chất nên ko xúc tác

được

GV: Enzim làm lạnh không bị mất

hẳn hoạt tính mà chỉ làm giảm hoặc

ngừng tác động

-GV: Vậy chúng ta có thể kết luận

gì từ nhân tố nhiệt?

-Tương tự như tìm hiểu về sự ảnh

hường của nhiệt độ, các em hãy cho

biết độ pH có ảnh hưởng như thế nào

tới hoạt tính của enzim?

GV yêu cầu học sinh về nhà tự tìm

hiểu về sự ảnh hưởng của nồng độ cơ

chất, nồng độ enzim lên hoạt tính của

enzim và chất ức chế enzim

tăng dần lên nhưng đến một lúc nào

đó sự gia tăng nồng độ cơ chất không làm tăng hoạt tính của enzim

vì các trung tâm hoạt động của enzim

đã bảo hòa cơ chất

d/ Nồng độ enzim

Với một lượng cơ chất xác định, nồng độ enzim càng cao thì tốc độ phản ứng xảy ra càng nhanh

e/ Chất ức chế enzim

-Một số chất hóa học có thể ức chế hoạt động của enzim

-Tế bào có thể tạo ra các chất ức chế đặc biệt để ức chế enzim

Hoạt động 3: VAI TRÒ CỦA ENZIM

TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

Mục tiêu: Học sinh nắm được vai trò của enzim trong quá trình chuểyn

hóa vật chất

-Enzim có vai trò như thế nào trong

quá trình chuyền hóa vật chất?

GV gợi ý cho học sinh:

-Nếu không có enzim thì điều gì sẽ

xảy ra? Vì sao?

HS liên hệ trả lời:

-Nếu không có enzim, hoạt động

sống của tế bào không thể duy trì vì

các phản ứng xảy ra chậm

-GV: Tế bào điều chỉnh quá trình

chuyển hóa vật chất bằng cách nào?

HS: Tế bào điều chỉnh hoạt tính

của enzim

-GV: Chất ức chế và chất hoạt hóa

III/ Vai trò của enzim trong chuyển hóa vật chất

-Enzim xúc tác các phản ứng sinh hóa trong tế bào

-Tế bào tự điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất thông qua điều khiển hoạt tính của enzim bằng các chất hoạt hóa hay ức chế

có tác động như thế nào đối với

enzim?

HS: Chất ức chế làm cho enzim

không liên kết được với cơ chất, chất

hoạt hóa làm tăng hoạt tính của

enzim

-GV: Tóm lại, enzim có vai trò như

thế nào trong quá trình chuyển hóa

vật chất?

-GV: Khi nghiên cứu phần II,

chúng ta đã nhắc đến ức chế ngược

Vậy, ức chế ngược là gì?

-GV: Tế bào là hệ thống mỡ, tự

điều chỉnh nên tế bào và cơ thể chỉ

tổng hợp và phân giải chất cần thiết

-GV: Khi một enzim nào đó trong

tế bào không được tổng hợp hoặc bị

bất hoạt thì sản phẩm không tạo

thành và cơ chất của enzim có tích

-Ức chế ngược là kiểu điều hòa trong đó sản phẩm của con đường chuyển hóa quay lại tác động như một chất ức chế làm bất hoạt enzim xúc tác cho phản ứng ở đầu con đường chuyển hóa

lũy gây độc cho tế bào hay gây các

triệu chứng bệnh lý

3/ Củng cố

-Cơ chế tác động của enzim

-Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

4/ Dặn dò

-Học bài, trả lời câu hỏi SGK

-Đọc trước bài 23:

+ Hô hấp tế bào là gì?

+ Mô tả các đặc điểm của giai đoạn đường phân và chu trình Crep

5/ Nhận xét, đánh giá tiết học

6/ Rút kinh nghiệm sau giờ dạy