Enzim Sinh học lớp 10

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
CHUYÊN ĐỀ : MỘT SỐ THÍ NGHIỆM VỀ ENZIM SINH HỌC 10
A- KHÁI QUÁT VỀ ENZIM
1. Khái niệm
Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong tế bào sống, làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến
đổi sau phản ứng.
2. Đặc tính:
- Hoạt tính mạnh: Ở nhiệt độ cơ thể, trong 1 phút 1 phân tử enzim catalaza có thể phân huỷ được 5 triệu phân
tử cơ chất peroxy hydro (H2O2).
- Tính chuyên hoá cao: Ureaza chỉ phân huỷ ure trong nước tiểu, mà không tác dụng lên bất cứ chất nào khác.
- E liên kết với cơ chất mang tính đặc thù - đặc hiệu: Mỗi enzim thường liên kết với 1 hoặc một vài cơ chất
nhất định.
3. Cấu trúc
a. Cấu trúc hoá học:(Bản chất hoá học)
Thành phần là protein và protein liên kết với chất khác, một số ít trường hợp có thể là ARN.
b. Cấu trúc không gian: Trung tâm hoạt động có đặc điểm:
- Là chỗ lõm xuống hay 1 khe hở nhỏ trên bề mặt của enzim.
- Là nơi liên kết tạm thời với cơ chất.
- Cấu hình không gian tương ứng với cấu hình cơ chất.
4. Phân loại Có 2 loại :
 Enzim một thành phần: chỉ gồm protein.
 Enzim hai thành phần: Chiếm đa số trong tế bào, gồm: phần protein và phần không phải protein
(coenzim)
Enzim tồn tại trong tế bào ở 2 dạng : hòa tan trong tế bào chất hoặc liên kết chặt với bào quan xác định.
5.Cơ chế tác động
a. Bản chất tác động: Làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng sinh hoá bằng cách tạo nhiều phản
ứng trung gian.
b. Sơ đồ: Hệ thống: A + B  C + D có chất xúc tác X tham gia phản ứng thì các phản ứng có thể tiến hành
theo các giai đoạn sau:
A + B + X → ABX → CDX→C + D + X
c. Nội dung:
- Giai đoạn thứ nhất: enzim kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thành phức hợp enzim - cơ chất (E -S)
không bền, phản ứng này xảy ra rất nhanh và đòi hỏi năng lượng hoạt hóa thấp;
- Giai đoạn thứ hai: Biến đổi cơ chất bằng cách hình thành các liên kết giữa các nhóm hoá học của TTHĐ với
các các nhóm hoá học của cơ chất, dẫn tới sự kéo căng và phá vỡ các liên kết hóa trị của cơ chất.
- Giai đoạn thứ ba: Tạo thành sản phẩm, còn enzim được giải phóng ra dưới dạng tự do, nguyên vẹn tiếp tục xúc
tác cho các phản ứng khác.
Ví dụ:
Saccaraza + Saccarôzơ → Saccaraza - Saccarôzơ → Glucozơ + Fructozơ + Saccaraza
E
+
S
→
S - E
→ P
+E
6. Vai trò của enzim trong chuyển hóa vật chất và năng lượng của TB
Điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất: Cơ thể tự điều chỉnh thông qua điều khiển hoạt tính của enzim
bằng các cách:
a. Tăng tốc độ phản ứng sinh hoá trong tế bào: Bằng tăng các chất hoạt hoá hoặc tăng [enzim].
b. Giảm tốc độ phản ứng sinh hoá trong tế bào: Bằng các chất ức chế:
- Chất ức chế đặc hiệu: Liên kết với enzim → biến đổi cấu hình E → không liên kết được với S.
- Chất ức chế là cơ chất: Ức chế ngược
Sản phẩm quay lại tác động như một chất ức chế làm bất hoạt E xúc tác cho phản ứng đầu con đường
chuyển hoá.
Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp hoặc bị bất hoạt thì không những sản phẩm không
được tạo thanh mà cơ chất của enzim đó 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 như vậy ở người được gọi là bệnh
rối loạn chuyển hoá.
VD: Bệnh phenylketo niệu. Do gen đột biến không tạo ra được enzim xúc tác cho phản ứng chuyển hoá
axit amin phenylalanin thành tyrosin nên phenyalanin ứ đọng lại trong máu, chuyển lên não gây đầu độc tế bào
thần kinh → thiểu năng trí tuệ, dẫn đến mất trí.
7. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

a Nhiệt độ:
- Nhiệt độ tối ưu : E hoạt tính tối đa, làm cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất.
- Nếu nhiệt độ cao quá: Mất hoạt tính
- Nếu nhiệt độ quá thấp: Giảm hoạt tính, tạm thời ngừng hoạt động.
Ví dụ: Đa số các enzim ở tế bào cơ thể người hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 35-40 oC, nhưng enzim của vi
khuẩn suối nước nóng lại hoạt động tốt nhất ở 70oC hoặc cao hơn.
Khi chưa đạt đến nhiệt độ tối ưu của enzim thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ phản ứng enzim. Tuy
nhiên, khi đã qua nhiệt độ tối ưu của E. thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ phản ứng và có thể E. bị mất
hoàn toàn hoạt tính.
b. Độ pH: Mỗi Enzim có 1 độ pH thích hợp, đa số enzim có pH tối ưu từ 6 đến 8.
Ví dụ: Pepsin (dạ dày) pH = 2
Pespsin (tuyến tuỵ) pH = 8,5
c. Nồng độ enzim và nồng độ S (cơ chất)
+ [enzim]: Với 1 lượng S nhất định [enzim] càng tăng thì hoạt tính của enzim càng tăng.
+ [cơ chất]: Với 1 lượng enzim xác định, nếu [cơ chất] tăng dần trong dung dịch: lúc đầu hoạt tính Enzim
tăng, sau đó không tăng vì tất cả các TTHĐ của enzim đã được bão hoà bởi cơ chất.
d. Chất ức chế, hoạt hoá
Hoạt tính E. được xác định bằng lượng sản phẩm được tạo ra từ 1 lượng cơ chất trên 1 đơn vị thời gian.
Chất hoạt hóa là chất khi liên kết với E. chúng làm tăng hoạt tính của E.
Chất ức chế là chất khi liên kết với E. chúng làm biến đổi cấu hình TTHĐ của E. làm giảm hoạt tính của
enzim
Một số chất hoá học có thể ức chế hoạt động của enzim nên tế bào khi cần ức chế enzim nào đó cũng có thể tạo
ra các chất ức chế đặc hiệu cho enzim ấy. Một số chất độc hại từ môi trường như thuốc trừ sâu DDT là những
chất ức chế một số enzim quan trọng của hệ thần kinh người và động vật.

B- MỘT SỐ THÍ NGHIỆM VỀ ENZIM
Câu 1: Tiến hành thí nghiệm sau:
- Cắt 3 củ khoai tây lấy 3 lát mỏng 5mm, cho vào 3 đĩa petri, đánh dấu.
- Nhỏ 1 giọt dung dịch H2O2 vào 3 lát khoai tây.
- Quan sát hiện tượng và giải thích

ĐÁP ÁN

Câu 2: Thí nghiệm về ảnh hưởng của nhiệt độ, pH đối với hoạt tính của amilaza
- Lấy 4 ống ngiệm, cho vào mỗi ống 2ml dd hồ tinh bột 1%:
+ Ống 1: Đun cách thủy
+ Ống 2: Cho vào tủ ấm 40oC
+ Ống 3: Đặt trong nước đá
+ Ống 4: Nhỏ vào 1ml dd HCl 5%
- Sau 5 phút cho vào mỗi ống 1ml amilaza. Sau đó để trong nhiệt độ phòng 15 phút
- Dùng đ iot để xác định mức độ thủy phân trong 4 ống, quan sát màu sắc các ống nghiệm và giải thích.
ĐÁP ÁN:
Ống 1
Ống 2
Ống 3
Ống 4
ĐK thí
Nước đang sôi
Nước 40oC
Nước đá
Dd HCl 5%
nghiệm
Kết quả
Màu xanh
Không màu
Màu xanh
Màu xanh
Enzim bị biến tính TB đã bị enzim
Enzim bị biến tính Enzim bị biến tính bởi axit
bởi nhiệt độ cao  amilaza phân giải
bởi nhiệt độ TB
nên TB không bị phân giải
Giải thích mất khả năng xúc
hếtkhi cho thuốc
không bị phân giải thành đường .
tác phân giải TB
thử iot ko có màu thành đường đã tác TB+ iotmàu xanh
TB+ iotmàu
xanh
dụng với iotmàu
xanh
xanh

Câu 3: Thí nghiệm về tính đặc hiệu của enzim
Lấy 4 ống nghiệm:
+ Ống 1,2: 1ml tinh bột 1%
+ Ống 3,4: 1ml saccarozo 4%
Sau đó:
+ Ống 1,3: 1ml nước bọt pha loãng
+ Ống 2,4: 1ml saccarozo nấm men
- Cho cả 4 ống nghiệm vào tủ ấm 40oC trong 15 phút
- Sau 15 phút. Lấy ra:
+ Ống 1,2: 3 giọt Lugol
+ Ống 3,4: thuốc thử Phêlinh
 đun trên ngọn lửa đèn cồn cho đến sôi. Quan sát và giải thích
ĐÁP ÁN
Ống 1
Ống 2
Ống 3
Cơ chất
Tinh bột
Tinh bột
Saccarozo
Enzim
Amilaza
Saccaraza
Amilaza
Thuốc thử Lugol
Lugol
Phelinh
Kết quả
Không màu
Có màu
Có màu
Giải thích
Enzim tác dụng
Enzim và cơ chất Enzim và cơ chất
phân hủy cơ chất không tác dụng
không tác dung

Ống 4
Saccarozo
Saccaraza
Phelinh
Không màu
Enzim tác dụng
phân hủy cơ chất

Câu 4: Biết iot tác dụng với tinh bột cho màu xanh lam, nước thịt thì bị vẩn đục khi có enzim thích hợp
phân cắt sẽ trở nên trong hơn. Các ống nghiệm sau được đặt ở nhiệt độ 37oC, tỉ lệ và thời gian thí nghiệm
đều thích hợp
- Ống 1: tinh bột chín + nước bọt + iot
- Ống 2: nước thịt + nước bọt
- Ống 3: tinh bột chín + nước bọt đã đun sôi + iot
- Ống 4: nước thịt + dịch vị + KOH
a. Hãy cho biết phản ứng màu (xanh lam hay không) và độ đục (hay trong) của từng ống nghiệm, giải
thích?
b. Từ thí nghiệm trên có thể rút ra nhân xét gì về hoạt động của enzim?
ĐÁP ÁN
a. Hiện tượng, giải thích
ống 1
ống 2
ống 3
ống 4
Điều tinh bột chín + nước
nước thịt + nước bọt
tinh bột chín + nước
nước thịt + dịch vị +
kiện
bọt + iot
bọt đã đun sôi + iot
KOH
Hiện
tượng
Giải
thích

Ko màu

Đục

Xanh lam

trong

Enzim amilaza đã
phân giải tinh bột
thành đường nên iot
ko tạo màu với tinh
bột

Enzim amilaza ko đặc
hiệu với protein trong
thịt

Enzim amilaza trong
nước bọt đã đun sôi
nên biến tính mất khả
năng phân giải tinh
bột, do đó iot tạo màu
xanh lam với tinh bột

Enzim trong dịch vị đã
phân cắt protein trong
thịt làm nước trong
hơn

b. Nhận xét
- enzim có tính đặc hiệu chỉ tác dụng với cơ chất nhất định; và ở nhiệt độ, pH thích hợp
Câu 5 Lấy 1 ml dịch chiết khoai tây cho vào ống nghiệm số 1 và 2; lấy 1ml hồ tinh bột cho vào ống nghiệm
số 3 và 4. Sau đó nhỏ 1 -2 giọt thuốc thử Lugol vào ống nghiệm số 1 và 3; nhỏ 1 ml thuốc thử Benedict vào
ống nghiệm số 2 và 4. Đun sôi 5 ml tinh bột với 1 ml HCl trong vài phút; để nguội rồi trung hòa bằng

NaOH (thử bằng giấy quỳ). Sau đó lấy lần lượt 1 ml dịch cho vào ống nghiệm số 5 và số 6; rồi nhỏ 1 -2
giọt thuốc thử Lugol vào ống số 5; nhỏ 1 ml thuốc thử Benedict vào ống số 6. Quan sát sự thay đổi màu
của 6 ống nghiệm và giải thích.
ĐÁP ÁN
Nhận xét:
- Ống 1 màu xanh tím nhạt, ống 3 màu xanh tím đậm. Vì cả hai ống nghiệm đều có chứa tinh bột nên bắt màu với
thuốc thử Lugol tạo màu xanh, nhưng lượng tinh bột trong ống 3 nhiều hơn.
- Ống 2 và ống 4 không có sự thay đổi màu do Benedict không phải thuốc thử nhận biết tinh bột.
- Ống 5: có màu của thuốc thử Lugol do tinh bột bị thủy phân thành glucozo nên không bắt màu với Lugol.
- Ống 6: có kết tủa màu đỏ gạch do tinh bột bị thủy phân thành glucozo => chúng khử Cu2+ trong thuốc thử
Benedict thành Cu2O kết tủa đỏ gạch.
Câu 6: Người ta tiến hành thí nghiệm như sau:
- Lấy 3 ống nghiệm, đánh số từ 1-3:
Ống 1: cho 2ml glucose 1% + 1 ml Fehling A + 1 ml Fehling B + đun trong 5 phút thì thu được kết tủa đỏ
gạch tươi (Cu2O)
Ống 2: cho 2 ml maltose 1% + 1ml Fehling A + 1ml Fehling B + đun trong 5 phút thì thu được kết tủa đỏ
gạch tươi (Cu2O)
Ống 3: cho 2 ml saccharide 1% + 1 ml Fehling A + 1 ml Fehling B + đun trong 5 phút thì không thu được
hiện tượng như 2 ống trên.
Cho biết:
a. Thí nghiệm trên chứng minh được điều gì?
b. Giải thích kết quả thu được.
ĐÁP ÁN
a. - Thí nghiệm trên chứng minh rằng glucose và mantose có tính khử, còn saccharide thì không.
b. - Giải thích:
- Do glucose và mantose có tính khử nên khi đun với dung dịch thuốc thử fehling thì kết thủa đỏ của Cu2O hình
thành ( do đã khử Cu(OH)2 có trong Fehling thành Cu2O).
- Do thuốc thử Fehling là hỗn hợp 2 dung dịch: dung dịch CuSO4 và dung dịch muối seignet tạo muối phức hòa
tan, dung dịch có màu xanh đậm. Muối phức trên không bền, trong môi trường kiềm, các monosaccarit và 1 số
disaccarit khử Cu2+ dưới dạng alcolat đồng thành Cu+, chức andehit bị oxi hóa thành axit hoặc muối tương ứng.
Câu 7: Thí nghiệm tìm hiểu vai trò của enzim trong nước bọt được tiến hành như sau:
- Cho vào 3 ống nghiệm dung dịch hồ tinh bột loãng, lần lượt đổ thêm vào: 1 ống – thêm nước cất, 1 ống –
thêm nước bọt, 1 ống – thêm nước bọt và nhỏ vài giọt HCl vào.
- Tất cả các ống đều đặt trong nước ấm.
Em hãy tìm cách nhận biết các ống nghiệm trên. Giải thích.
ĐÁP ÁN
- Dùng dung dịch I2 loãng và quỳ tím.
- Ống có hồ tinh bột – thêm nước bọt → hồ tinh bột sẽ bị enzim amilaza trong nước bọt phân giải thành được
mantose → ko bắt màu xanh tím.
- Ống có hồ tinh bột – nước bọt, vài giọt HCl → giảm hoạt tính của enzim amilaza của nước bọt trong ống
nghiệm → bắt màu xanh tím; dùng quỳ tím → giấy quỳ đổi sang màu đỏ.
Còn lại là ống chứa tinh bột – nước cất.