Câu hỏi 6 trang 64 Sinh học 10: Phản ứng do enzyme xúc tác thay đổi như thế nào khi trung tâm hoạt động của enzyme bị thay đổi hình dạng không phù hợp với cơ chất?

Hướng dẫn giải:

Phân tử enzyme có một vùng nhỏ cấu trúc không gian tương ứng với cơ chất có vai trò liên kết đặc hiệu với cơ chất để biến đổi cơ chất, được gọi là trung tâm hoạt động. Khi cơ chất liên kết vào, trung tâm hoạt động sẽ thay đổi đôi hình dạng để khớp với cơ chất (mô hình “khớp cảm ứng) tạo thành phức hợp enzyme – cơ chất.

Trả lời:

Vì mỗi phân tử có một trung tâm hoạt động khác nhau để kết hợp với cơ chất nhất định, do đó khi trung tâm hoạt động bị thay đổi hình dạng không phù hợp với cơ chất thì enzyme sẽ trở nên bất hoạt, không thế biến đổi cơ chất để tạo ra sản phẩm.

Câu hỏi 7 trang 64 Sinh học 10: Dựa vào hình 10.6, mô tả ba bước cơ bản trong cơ chế tác động của enzyme đến phản ứng mà nó xúc tác. 

Hướng dẫn giải:

Quan sát hình 10.6 và đưa ra nhận xét.

Trả lời:

Giai đoạn 1: Trung tâm hoạt động gắn với cơ chất để tạo phức hợp enzyme cơ chất.

Khi cơ chất liên kết vào, trung tâm hoạt động sẽ thay đổi đôi hình dạng để khớp với cơ chất (mô hình “khớp cảm ứng) tạo thành phức hợp enzyme – cơ chất. Phức hợp này được tạo bởi các liên kết yếu, tạm thời nhằm tạo điều kiện cho sự biến đổi cơ chất nhanh chóng.

Giai đoạn 2: Enzyme tương tác với cơ chất để tạo ra sản phẩm.

Khi phức hệ enzyme – cơ chất được hình thành, enzyme tiến hành cắt các liên kết có trong cơ chất để tạo thành sản phẩm
Giai đoạn 3: Sản phẩm được giải phóng, enzyme tiếp tục liên kết với cơ chất để tạo sản phẩm.

Sản phẩm sau khi được tạo thánh sẽ được giải phóng, enzyme sẽ tiếp tục gắn vào cơ chất khác để tiến hành biến đổi cơ chất.

Vận dụng trang 64 Sinh học 10: Khi nhai kĩ cơm, ta thấy có vị ngọt. Hãy giải thích các giai đoạn trong cơ chế tác động của amylase nước bọt.

Hướng dẫn giải:

Tinh bột là thành phần chính của cơm, khi nhai cơm, enzyme amylase của nước bọt sẽ thủy phân tinh bột thành glucose nên khi nhai kĩ cơm, ta thấy có vị ngọt.

Lời giải chi tiết:

Giai đoạn 1: Trung tâm hoạt động gắn với cơ chất để tạo phức hợp enzyme cơ chất

Ở giai đoạn này, enzyme amylase có trong nước bọt sẽ kết hợp với các phân tử tinh bột để tạo thành phức hợp amylase – tinh bột.
Giai đoạn 2: Enzyme tương tác với cơ chất để tạo ra sản phẩm

Khi phức hợp được tạo thành, enzyme amylase cắt các liên kết α - 1- 4 glycosid giữa các phân tử glucose có trong tinh bột, tạo thành các phân tử glucose đơn lẻ
Giai đoạn 3: Sản phẩm được giải phóng, enzyme tiếp tục liên kết với cơ chất để tạo sản phẩm

Các phân tử glucose sau khi được thủy phân sẽ được giải phóng ra, enzyme sẽ tiếp tục liên kết với các phân tử tinh bột khác để tiếp tục tạo ra glucose. Do đó, khi nhai càng kĩ cơm, càng nhiều phân tử glucose được tạo ra, ta càng thấy ngọt.

Sự thủy phân tinh bột dưới tác động của amylase

Câu hỏi 8 trang 64 Sinh học 10: Quan sát hình 10.7 và cho biết khi tăng nồng độ cơ chất hay nhiệt độ, độ pH, tốc độ phản ứng thay đổi như thế nào? Nhận xét về giá trị tốc độ phản ứng ở nhiệt độ tối ưu và pH tối ưu.

Hướng dẫn giải:

Khi tăng nồng độ cơ chất, tốc độ phản ứng tăng dần đến giá trị cực đại và đạt đỉnh tại giá trị cực đại.

Khi tăng nhiệt độ và pH, tốc độ phản ứng tăng dần đến giá trị cực đại, sau đó giảm dần về không.

Ở pH tối ưu và nhiệt độ tối ưu, tốc độ phản ứng là lớn nhất

Trả lời:

- Sự thay đổi tốc độ phản ứng khi:

+ Tăng 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.

+ Tăng nhiệt độ: Mỗi enzyme có một nhiệt độ tối ưu. Khi tăng nhiệt độ đến nhiệt độ tối đa sẽ làm tăng tốc độ phản ứng. Tiếp tục tăng nhiệt độ, enzyme sẽ bị biến tính, do đó tốc độ phản ứng sẽ giảm dần và đến nhiệt độ nhất định, toàn bộ enzyme bị bất hoạt và tốc độ phản ứng bằng không.

+ Tăng pH: Tương tự khi tăng nhiệt độ, mỗi enzyme có một độ pH tối ưu nhất định. Khi tăng pH đến pH tối ưu, tốc độ phản ứng tăng dần, nhưng nếu tiếp tục tăng, các liên kết giữa các bộ phận của enzyme hoặc liên kết giữa enzyme với cơ chất bị yếu đi, dần dần bị đứt gãy, nên enzyme cũng sẽ bị bất hoạt, khi đó tốc độ phản ứng sẽ giảm dần về không.

- Tại nhiệt độ tối ưu và pH tối ưu, lượng liên kết giữa enzyme với cơ chất là lớn nhất, do đó tốc độ phản ứng là lớn nhất.

Xem thêm các bài giải Sinh học lớp 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Giải Sinh học 10 trang 61

Giải Sinh học 10 trang 62

Giải Sinh học 10 trang 63

Giải Sinh học 10 trang 64