- Giải thích được ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến hoạt tính của enzim và cơ chế điều hoà quá trình chuyển hoá vật chất của tế bào bằng enzim.. Nội dung bài mới Mở bài: GV đặt
Trang 1
Sinh học lớp 10
Tiết 23:
Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá
vật chất
I Mục tiêu
1 Kiến thức
- Trình bày được cấu trúc ,chức năng và cơ chế hoạt động của enzim
- Giải thích được ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến hoạt tính của enzim và cơ chế điều hoà quá trình
chuyển hoá vật chất của tế bào bằng enzim
2 Kĩ năng
Rèn một số kĩ năng:
- Quan sát tranh hình, nhận biết kiến thức
- Tư duy so sánh, tổng hợp và hệ thống hóa
3 Thái độ
Trang 2
II Thiết bị dạy học
Tranh phóng to các hình vẽ 22.1; 22.2; 22.3 SGK
III tiến trình tổ chức bài học
1 ổn định tổ chức
2 Kiểm tra bài cũ
Chuyển hoá vật chất là gì, bao gồm những quá trình
nào?
3 Nội dung bài mới
Mở bài:
GV đặt vấn đề:
- Chuyển hoá vật chất và năng lượng là một trong những đặc trưng của cơ thể sống
- Chuyển hoá vật chất thực chất là các phản ứng sinh hoá học
- Nhưng có rất nhiều phản ứng xảy ra rất dễ dàng trong
cơ thể sinh vật song lại chỉ xảy ra trong những điều kiện phức tạp ngoài cơ thể sống
Trang 3
VD:Quá trình chuyển hóa N 2 thành NO 3 - (một dạng đạm
vô cơ),ở vi khuẩn nốt sần xảy ra trong điều kiện bình thường nhưng trong công nghệ sản xuất phân bón cần tới 150atm,350 o C
- Tại sao SV có khả năng kì diệu ấy? Đó là nhờ TBSV có chất xúc tác đặc biệt :ENZIM
Vậy enzim là gì, câu trúc,chức năng và cơ chế hoạt động của enzim như thế nào,tại sao một số yếu tố lại ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của enzim và TBSV có thể điều hoà quá trình chuyển hoá vật chất bằng enzim Bài học sẽ giải đáp
những vấn đề này
Hoạt động của GV Hoạt động
của HS
Nội dung bài
- GV: Thế nào là
chuyển hoá vật chất?
Sự chuyển hoá vật
chất ở tế bào gồm
những quá trình nào?
- HS nghiên
trang 74 trả lời đựoc:
+ Khái niệm
Sự chuyển hoá vật chất trong tế bào: bao
gồm tất cả các phản ứng sinh hoá diễn ra trong tế bào của cơ thể
Trang 4
- GV nhận xét và yêu
cầu HS khái quát kiến
thức
- GV giới thiệu: Các
quá trình chuyển hoá
chính trong mọi sinh
vật đều theo con
đường tương tự nhau
Dựa vào phương thức
đồng hoá chia sinh
vật thành 2 nhóm:
sinh vật tự dưỡng và
sinh vật dị dưỡng
Dựa vào phương thức
dị hoá có thể chia sinh
vật thành 2 nhóm:
nhóm sinh vật ưa khí
và nhóm sinh vật kị
khí Dựa vào nguồn
về chuyển hoá vật chất
+ Hai quá trình đồng hoá và dị hoá
sống Đó là 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 đặc trưng của tế bào đồng thời tích luỹ năng lượng
Thực chất quá trình chuyển hoá vật chất là 2 quá trình:
Đồng hoá và dị hoá
- Đồng hoá: là quá trình tổng hợp các chất và tích luỹ thế năng
Trang 5
cung cấp C có thể
chia thành nhóm:
quang tự dưỡng, hoá
tự dưỡng
- Dị hoá: là quá trình phân giải các chất và giải phóng năng lượng
- GV nêu VD:
Tinh bột + Nước
HCl Glucô
100oC, 2 giờ
Tinh bột + Nước
Amilaza Glucô
nước bọt
Không có HCl phản
ứng không xảy ra Vai
trò của HCl trong
phản ứng là gì? Tại
sao em biết? (Gợi ý:
nhìn vào công thức
- HS: HCl là chất xúc tác
vì tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng
Amilaza cũng
là chất xúc tác
I enzim và cơ chế tác động của enzim
1 Enzim là gì?
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
2 Cấu trúc enzim
Enzim có bản chất là prôtêin hoặc prôtêin kết hơp với các chất khác (gọi là côenzim)
Trang 6
phân tử)
- GV: Vai trò của
amilaza?
- Từ nội dung trả lời
của HS, GV yêu cầu
HS nêu định nghĩa về
enzim
- GV yêu cầu HS
nghiên cứu SGK, thảo
luận trả lời các câu hỏi
sau:
1) Thành phần cấu
tạo của enzim?
2) Cấu trúc không
gian của enzim?
3) Tóm tắt bằng sơ
đồ cơ chế hoạt động
của enzim
4) Tại sao cơ thể
- HS-Thảo luận trong 5 phút, trả lời được các câu hỏi theo phần nội dung
không tiêu
xenlulôzơ vì xenlulôzơ có cấu trúc khác tinh bột và người không
có enzim tiêu hoá chất này
- Đại diện các nhóm trình
Mỗi enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt (trung tâm hoạt động) tương thích với cấu hình không gian của cơ chất
Trung tâm hoạt động
là nơi enzim liên kết tạm thời với cơ chất
Cơ chất là chất chịu tác dụng của enim tương ứng
Enzim trong tế bào hoà tan trong tế bào chất hoặc liên kết chặt chẽ với những bào quan xác định
3- Cơ chế tác động
Năng lượng hoạt hoá:
Trang 7
người có thể tiêu hoá
được tinh bột nhưng
lại không tiêu hoá
được xenlulôzơ?
- GV : nhận xé kết
quả, bổ sung kiến
thức
- GV: Một số enzim
chứa vitamin hay kim
loại? Phân biệt enzim
với côenzim?
- GV đưa ra khái niệm
năng lượng hoạt hoá
sau đó nêu vấn đề: Đồ
thị năng lượng hình
22.2 T75 cho em biết
điều gì?
- GV: Vậy năng lượng
hoạt hoá là gì?
bày kết quả
enzim xúc tác
để tạo sản
năng lượng hoạt hoá lớn
Khi có enzim xúc tác để tạo sản phẩm cần năng lượng hoạt hoá nhỏ hơn nhiều
enzim làm giảm năng lượng hoạt hoá
là năng lượng cần thiết
để khởi đầu cho phản ứng hoá học
Enzim làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng hoá học bằng cách tạo nhiều phản ứng trung gian
Thoạt đầu enzim liên kết với cơ chất để tạo hợp chất trung gian (enzim-cơ chất) Cuối phản ứng, hợp chất sẽ phân giải để cho sản phẩm và giải phóng enzim nguyên vẹn
Enzim được giải phóng có thể xúc tác phản ứng trên cơ chất
Trang 8
- GV yêu cầu HS:
Giải thích cơ chế tác
động của enzim
- GV: Thuyết trình
trên sơ đồ H22.1 về cơ
chế hoạt động và tính
chuyên hoá của
enzim Nêu thuyết ổ
khoá- chìa khoá
Ngoài tác dụng xúc
tác phân giải enzim
còn xúc tác tổng hợp
- GV: Enzim có đặc
tính gì? Cho ví dụ
chứng minh
- GV bổ sung: một số
enzim có tính chuyên
hoá tương đối, có khả
- HS nghiên cứu sđ H22.1 chỉ ra dược:
Enzim + Cơ
chất Phức hợp Enzim -
cơ chất
Sản phẩm + Enzim
- HS: trình bày được 2 đặc tính và cho ví dụ
mới
4 Đặc tính của enzim
- Hoạt tính mạnh VD: 1 phân tử câtlaza
có thể phân huỷ 5 huỷ được 5 triệu phân tử
cơ chất H2O2 ở 37oC trong 1phút
- Tính chuyên hoá
cao
VD: Urêaza chỉ phân huỷ urê trong nước tiểu
5 Các nhân tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim
a) Nhiệt độ
Trang 9
năng hoạt động trên
một số cơ chất khác
nhau có liên quan về
cấu trúc nhưng với tốc
độ phản ứng rất khác
nhau
- GV yêu cầu HS
nghiên cứu thông tin
SGK cho biết: có
những nhân tố nào
ảnh hưởng tới hoạt
tính của enzim?
-GV: phân tích thêm
bằng đồ thị
H22.3 (ảnh hưởng của
nhiệt độ và pH)
+ ảnh hưởng của nồng
- HS khái quát được các nhân tố: nhiệt
độ, độ pH, nồng độ cơ chất, nồng độ enzim, chất
ức chế
- Tốc độ của phản ứng 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: đa số các enzim ở cơ thể người hoạt động tối ưu ở
35-40oC, enzim của vi khuẩn suối nước nóng hoạt động tốt nhất ở
70oC hoặc cao hơn
b) Độ pH
- Mỗi enzim có pH tối
ưu riêng
Trang 10
độ cơ chất
+ ảnh hưởng của nồng
độ enzim
- Đa số enzim hoạt động ở pH từ 6 – 8 (một số như pépin hoạt động ở pH = 2)
c) Nồng độ cơ chất
Với 1 lượng enzim xác định, nếu tăng dần lượng cơ chất thì lúc đầu hoạt tính 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 được bão hoà bởi cơ chất
d) Nồng độ enzim
Trang 11
Với 1 lượng cơ chất xác định, nồng độ enzim càng cao thì tốc
độ enzim càng cao thì tốc độ phản ứng xảy ra càng nhanh
e) Chất ức chế enzim
- Một số chất hoá học
có thể ức chế hoạt động của enzim
- Tế bào có thể tạo ra chất ức chế đặc biệt để
ức chế enzim
- GV: Enzim có vai
trò như thế nào trong
quá trình chuyển hoá
vật chất?
+ Nếu không có enzim
- HS chỉ ra được:
+ Nếu không
có enzim thì phản ứng xảy
II-Vai trò của enzim trong quá trình
chuyển hoá vật chất
- Enzim có vai trò xúc tác cho các phản ứng
Trang 12
thì điều gì sẽ xảy ra?
Tại sao?
+ Tế bào điều chỉnh
quá trình chuyển hoá
vật chất bằng cách
nào?
+ Chất ức chế và hoạt
hoá có tác động như
thế nào đối với
enzim?
- GV nhận xét, đánh
giá và giúp HS hoàn
thiện kiến thức
_ GV: TB là hệ thống
mở tự điều chỉnh nên
tế bào và cơ thể chỉ
tổng hợp và phân giải
chất cần thiết Khi
một enzim nào đó
ra chậm do
đó hoạt động sống trong tế bào sẽ không diễn ra
+ TB điều chỉnh hoạt
enzim
+ Chất ức chế
enzim không liên kết được với cơ chất
+ Chất hoạt hoá làm tăng hoạt tính của enzim
sinh hoá (vốn diễn ra rất chậm chạp) duy trì các hoạt động sống -TB điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất để thích nghi với môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của enzim
+Tổng hợp enzim nhiều hay ít
+ Sử dụng chất ức chế hoặc hoạt
hoá,trong đó có con đường ức chế ngược
Trang 13
trong tế bào không
được tổng hợp hoặc bị
bất hoạt thì sản phẩm
không tạo thành và cơ
chất của enzim đó
cũng bị tích luỹ gây
độc cho tế bào hay
gây triệu chứng bệnh
lí
chuyển hoá ngược
- Đại diện các
trình bày nội
được
IV Củng cố
- Cho HS đọc nội dung khung cuối bài để tổng kết bài
- GV- Sử dụng phiếu trắc nghiệm: ( Có sửa và giải thích )
Enzim khác với chất xúc tác vô cơ ở điểm nào?
a Có bản chất Prôtêin, được tổng hợp từ cơ thể sống
b Có hoạt tính mạnh
c Hoạt động trong những điều kiện phù hợp với sự
sống
Trang 14
d Tất cả các đặc điểm trên
V Hướng dẫn HS học bài:
yêu cầu HS về nhà:
+) Làm bài tập SGK
+) So sánh enzim với chất xúc tác vô cơ