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 A B C D E Enzim 1 Enzim 2 Enzim 3 Enzim 4 C ơ chất ban đầu S ản 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. Hoạt động của thầy - trò Nội dung -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 37 o C, 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 [...]... 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 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 III/ Vai trò của enzim trong chuyển hóa vật chất -Enzim có vai trò như thế nào trong quá trình chuyền hóa vật chất? GV... hoạt tính của enzim bằng các của enzim -GV: Chất ức chế và chất hoạt hóa 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 - c chế ngược là kiểu điều hòa thế nào trong quá trình chuyển hóa trong đó sản phẩm của con đường vật chất? chuyển hóa quay... 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? -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 HS: Tế bào điều... nồng độ enzim càng cao thì tốc độ ngừng tác động -GV: Vậy chúng ta có thể kết luận phản ứng xảy ra càng nhanh gì từ nhân tố nhiệt? e/ Chất ức chế enzim -Tương tự như tìm hiểu về sự ảnh -Một số chất hóa học có thể ức chế hường của nhiệt độ, các em hãy cho hoạt động của enzim biết độ pH có ảnh hưởng như thế nào -Tế bào có thể tạo ra các chất ức chế đặc biệt để ức chế enzim tới hoạt tính của enzim? GV... và cơ chất của enzim có tích 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 - ọc 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 ... như -GV: Khi nghiên cứu phần II, một chất ức chế làm bất hoạt enzim chúng ta đã nhắc đến ức chế ngược xúc tác cho phản ứng ở đầu con 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 đường chuyển. ..-HS: Do enzim có bản chất là tăng dần lên nhưng đến một lúc nào protein Ở nhiệt độ cao, protein bị đó sự gia tăng nồng độ cơ chất biến tính, trung tâm hoạt động không không làm tăng hoạt tính của enzim còn khớp với cơ chất nên ko xúc tác vì các trung tâm hoạt động của enzim đã bảo hòa cơ chất được GV: Enzim làm lạnh không bị mất hẳn hoạt tính mà chỉ làm giảm hoặc d/ Nồng độ enzim Với một lượng cơ chất . 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. 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. 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