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

cười đau rọt

 

– Nhờ enzim mà các quá trình sinh hóa trong cơ thể sống xảy ra rất nhạy với tốc độ lớn trong điều kiện sinh lí bình thường. Khi có enzim xúc tác, tốc độ của một phản ứng có thể tăng hàng triệu lần. Nếu tế bào không có các enzim thì các hoạt động sống không thể duy trì được vì tốc độ của các phản ứng sinh hoá xảy ra quá chậm.– Tế bào có thể điều hòa quá trình chuyển hoá vật chất thông qua điều khiển hoạt tính của các enzim bằng các chất hoạt hoá hay ức chế. 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 hoá khi liên kết với enzim sẽ làm tăng hoạt tính của enzim.– 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 phản ứng ở đầu của 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 sản phẩm không những không được tạo thành mà cơ chất của enzim đó cũng sẽ bị tích luỹ lại gây độc cho tế bào hoặc có thể được chuyển hoá theo con đường phụ thành các chất độc gây nên các triệu chứng bệnh lí. Các bệnh đó ở người được gọi là bệnh rối loạn chuyển hoá.Câu trả lời đây nha bạn !

Vai trò của enzim trong quá trình TĐC:

- Enzim giúp tăng tốc độ cho các phản ứng sinh hoá trong tế bào (không quyết định chiều phản ứng)

=> tạo điều kiện duy trì các hoạt động sống của tế bào.

- Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất để thích ứng với môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của các enzim. 

- 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 →phản ứng ngừng lại. 

 

Mối quan hệ giữa hoạt tính enzim và các yếu tố môi trường:

Hoạt tính của enzim được xác định bằng lượng sản phẩm được tạo thành lừ một lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim. Sau đây chúng ta xem xét một số yếu tố chính:

- 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.

- Độ pH: Mỗi enzim có một độ pH thích hợp. Ví dụ: enzim pepsin của dịch dạ dày người cần pH = 2.

- 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 táng 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 hoá enzim: Một số chất hoá học có thể ức chế sự hoạt động của enzim. Một số chất khác khi liên kết với enzim lại làm tăng hoạt tính của enzim. Chẳng hạn: thuốc trừ sâu DDT ... là những chất ức chế một số enzim quan trọng của hệ thần kinh người và động vật.

- Nồng độ enzim : Với một lượng cơ chất xác định, khi nồng độ enzim càng cao thì hoạt tính của enzim càng tăng.

Các yếu tố chính :- 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.- Độ pH : Mỗi enzim có một độ pH thích hợp. Ví dụ: enzim pepsin của dịch dạ dày người cần pH = 2.- 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 táng hoạt tính của enzim. Vì tất cả trung tâm hoạt động của enzim đã được bão hòa bởi cơ chất.- Chất ức chế hoặc hoại hoá enzim : Một số chất hoá học có thể ức chế sự hoạt động của enzim. Một số chất khác khi liên kết với enzim lại làm tăng hoạt tính của enzim. Chẳng hạn: thuốc trừ sâu DDT ... là những chất ức chế một số enzim quan trọng của hệ thần kinh người và động vật.- Nồng độ enzim : Với một lượng cơ chất xác định, khi nồng độ enzim càng cao thì hoạt tính của enzim càng tăng.

Khái niệm:- Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống, xúc tác các phản ứng sinh hóa trong điều kiện bình thường của cơ thể sống. Enzim chỉ làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.

Chức năng : Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống, xúc tác các phản ứng sinh hóa trong điều kiện bình thường của cơ thể sống. Enzim chỉ làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.

Cấu trúc :Thành phần của enzim 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 (cơ chất là 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 này tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. Tại đây, các cơ chất sẽ được liên kết tạm thời với enzim và nhờ đó phản ứng được xúc tác.

Với một lượng enzim xác định nếu tăng dần lượng cơ chất trong dung dich thì thoạt đầu hoạt tính en zim tăng dần rồi sau đó không tăng nữa vì:

+ Ở nồng độ cơ chất thấp, nhiều phân tử enzyme có trung tâm hoạt động chưa liên kết với cơ chất. Nên việc tăng hạn chế cơ chất là tăng tốc độ phản ứng.

+ Ở nồng độ cơ chất cao, hầu hết các trung tâm phản ứng đã liên kết với cơ chất làm cho số phân tử enzyme trở thành yếu tố giới hạn. Khi số phân tử ezyme tăng tốc độ phản ứng cự đại tăng lên tương ứng.

Với một lượng cơ chất xác định khi nồng độ enzim tăng thì hoạt tính luôn tăng vì

+ Ở nồng độ cơ chất xác định, nồng độ enzim tăng làm các trung tâm phản ứng liên kết với cơ chất tăng -> làm tăng tốc độ phản ứng cho đến khi cơ chất được sử dụng hết

ATP là đồng tiền năng lượng của tế bào. Đây là hợp chất cao năng, trong đó có 2 liên kết cao năng giữa các nhóm phôtphat cuối trong ATP. Các nhóm phôtphat đều mang điện tích âm, khi ở gần nhau luôn có xu hướng đẩy nhau làm cho liên kết này dễ bị phá vỡ. ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển nhóm phôtphat cuối cùng cho các chất đó và trở thành ADP.

- Năng lượng trong thức ăn (được đưa vào tế bào dưới dạng các axit amin, glucôzơ, axit béo...) đều có thể được chuyển thành năng lượng trong các phân tử ATP dễ sử dụng.

- ATP có vai trò quan trọng trong các hoạt động sống của tế bào như sinh tổng hợp các chất, vận chuyển (hoạt tải) các chất qua màng, co cơ, dẫn truyền xung thần kinh.

Cơ chế tác động của enzim là thụ thể của enzim có cấu trúc không gian thích hợp với cơ chất nên enzim chỉ tác dụng với cơ chất có cấu trúc hợp với loại enzim đó.