Bài tập về Sự chuyển hóa năng lượng và enzyme
Lý thuyết
Năng lượng và sự chuyển hóa năng lượng ở tế bào
1. Các dạng năng lượng trong tế bào
Năng lượng là khả năng sinh công hay khả năng tạo nên sự chuyển động của vật chất. Năng lượng trong tế bào tồn tại ở 2 dạng: động năng và thế năng.
2. Sự chuyển hóa năng lượng trong tế bào
Dạng năng lượng chủ yếu trong tế bào là năng lượng hóa học. Tế bào sử dụng năng lượng thực hiện các hoạt động sống đảm bảo sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và sinh sản.
3. ATP - đồng tiền năng lượng của tế bào
Nguồn năng lượng phổ biến nhất cho các phản ứng hóa học của tế bào là ATP (adenosine triphosphate).
Một phân tử ATP được cấu tạo từ 3 thành phần: 1 gốc adenine + 1 gốc đường ribose + 3 gốc phosphate. Năng lượng dự trữ trong phân tử ATP nằm ở chính liên kết hóa học giữa các gốc phosphate.
Enzyme
1. Khái niệm, cấu trúc và cơ chế hoạt động
Emzyme là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống, có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng trong điều kiện sinh lí bình thường của cơ thể, và không bị biến đổi sau phản ứng.
Hầu hết enzyme được cấu tạo từ protein. Ngoài ra, một số enzyme có thêm cofactor (ion kim loại hoặc phân tử hữu cơ). Cofactor có thể liên kết tạm thời hoặc cố định với enzyme.
Mỗi enzyme có một trung tâm hoạt động - vị trí liên kết đặc hiệu với cơ chất (chất chịu tác động của enzyme) để xúc tác phản ứng diễn ra. Mỗi enzyme chỉ xúc tác cho một hoặc một nhóm phản ứng hóa học nhất định (tính đặc hiệu).
2. Vai trò của enzyme trong quá trình chuyển hóa
Enzyme khiến phản ứng xảy ra dễ dàng hơn trong cơ thể, giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết để một phản ứng xảy ra, nhờ đó tăng tốc độ phản ứng lên nhiều lần.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme
Hoạt tính enzyme là tốc độ phản ứng xúc tác bởi enzyme và được đo bằng lượng cơ chất bị chuyển đổi trong một phút ở điều kiện tiêu chuẩn.
a) Nồng độ enzyme và cơ chất
Nồng độ cơ chất không đổi, lượng enzyme tăng lên thì hiệu suất phản ứng tăng, đến khi biến đổi hết cơ chất.
Nếu lượng enzyme không đổi, tăng nồng độ cơ chất thì hiệu suất phản ứng sẽ tăng đến ngưỡng tất cả các enzyme đều hoạt động hết công suất.
b) Độ pH
Mỗi loại enzyme đều có khoảng pH phù hợp nhất để hoạt động hiệu quả, ngoài khoảng pH này enzyme không hoạt động (bất hoạt) hoặc giảm hoạt tính.
c) Nhiệt độ
Mỗi loại enzyme chỉ hoặc đồng hiệu quả trong một khoảng nhiệt độ nhất định. Hầu hết enzyme trong cơ thể đều hoạt động tốt ở nhiệt độ 37 độ C.
d) Chất điều hòa enzyme
Chất ức chế và chất hoạt hóa ảnh hưởng tới hoạt động của enzyme. Chất hoạt hóa liên kết vào enzyme sẽ làm tăng hoạt tính của enzyme. Chất ức chế liên kết vào enzyme sẽ cản trở enzyme liên kết với cơ chất và làm giảm hoạt tính enzyme.
Bài tập tự luyện
Câu 1: Cho các hoạt động sau:
(1) Tổng hợp các chất hoá học cần thiết cho tế bào.
(2) Vận chuyển chủ động các chất qua màng.
(3) Sinh công cơ học.
(4) Vận chuyển thụ động các chất qua màng.
Số hoạt động cần sử dụng năng lượng ATP là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đáp án đúng là: C
Trong các hoạt động trên, hoạt động cần sử dụng năng lượng ATP là: (1), (2), (3).
Câu 2: Enzyme là
A. chất xúc tác sinh học đặc hiệu làm tăng tốc độ phản ứng, không bị biến đổi khi kết thúc phản ứng.
B. chất xúc tác hoá học đặc hiệu làm tăng tốc độ phản ứng, không bị biến đổi khi kết thúc phản ứng.
C. chất xúc tác sinh học đặc hiệu làm tăng tốc độ phản ứng, bị biến đổi khi kết thúc phản ứng.
D. chất xúc tác hóa học đặc hiệu làm tăng tốc độ phản ứng, bị biến đổi khi kết thúc phản ứng
Đáp án đúng là: A
Enzyme là chất xúc tác sinh học đặc hiệu làm tăng tốc độ phản ứng, không bị biến đổi khi kết thúc phản ứng.
Câu 3: Chất tham gia phản ứng do enzyme xúc tác được gọi là
A. cơ chất.
B. chất xúc tác.
C. phức hợp enzyme - cơ chất.
D. trung tâm hoạt động.
Đáp án đúng là: A
Chất tham gia phản ứng do enzyme xúc tác được gọi là cơ chất.
Câu 4: Enzyme là chất xúc tác đặc hiệu vì
A. mỗi enzyme thường xúc tác cho nhiều phản ứng.
B. mỗi enzyme thường xúc tác cho một phản ứng.
C. mỗi enzyme thường xúc tác cho hai phản ứng.
D. mỗi enzyme thường xúc tác cho ba phản ứng.
Đáp án đúng là: B
Enzyme là chất xúc tác đặc hiệu vì mỗi enzyme thường xúc tác cho một phản ứng.
Câu 5: Vùng cấu trúc không gian đặc biệt chuyên liên kết với cơ chất của enzyme được gọi là
A. trung tâm hoạt động.
B. phức hợp enzyme - cơ chất.
C. phức hợp enzyme - sản phẩm.
D. cofactor.
Đáp án đúng là: A
Phân tử enzyme có một vùng nhỏ có cấu trúc không gian tương ứng với cơ chất, liên kết đặc hiệu với cơ chất, làm biến đổi cơ chất được gọi là trung tâm hoạt động.
Câu 6: Dạng năng lượng chủ yếu trong tế bào là
A. năng lượng cơ học.
B. năng lượng hoá học.
C. năng lượng điện.
D. năng lượng nhiệt.
Đáp án đúng là: B
Dạng năng lượng chủ yếu trong tế bào là năng lượng hoá học.
Câu 7: Các dạng năng lượng trong tế bào có liên quan đến sự chuyển động của các phần tử vật chất là
A. năng lượng hoá học, năng lượng nhiệt, năng lượng cơ học.
B. năng lượng hoá học, năng lượng điện, năng lượng cơ học.
C. năng lượng hóa học, năng lượng điện, năng lượng nhiệt.
D. năng lượng cơ học, năng lượng điện, năng lượng nhiệt.
Đáp án đúng là: D
Năng lượng cơ học, năng lượng điện, năng lượng nhiệt là các dạng năng lượng trong tế bào có liên quan đến sự chuyển động của các phần tử vật chất.
Câu 8: Sự chuyển hoá năng lượng trong tế bào là
A. quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
B. quá trình biến đổi dạng năng lượng hóa năng thành dạng năng lượng nhiệt năng.
C. quá trình biến đổi năng lượng trong hợp chất này thành năng lượng trong hợp chất khác.
D. quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác, từ năng lượng trong hợp chất này thành năng lượng trong hợp chất khác.
Đáp án đúng là: D
Sự chuyển hoá năng lượng trong tế bào là quá trình biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác, từ năng lượng trong hợp chất này thành năng lượng trong hợp chất khác.
Câu 9: Các thành phần cấu tạo nên phân tử ATP gồm
A. nitrogenous base adenine, 3 gốc phosphate, đường ribose.
B. nitrogenous base adenine, 2 gốc phosphate, đường ribose.
C. nitrogenous base thymine, 3 gốc phosphate, đường ribose.
D. nitrogenous base thymine, 2 gốc phosphate, đường ribose.
Đáp án đúng là: A
Các thành phần cấu tạo nên phân tử ATP gồm nitrogenous base adenine, 3 gốc phosphate, đường ribose.
Câu 10: ATP là hợp chất cao năng vì
A. liên kết giữa gốc phosphate và đường ribose trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.
B. liên kết giữa hai gốc phosphate trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.
C. liên kết giữa gốc phosphate và base adenine trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.
D. liên kết giữa đường ribose và base adenine trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.
Đáp án đúng là: A
ATP là hợp chất cao năng vì liên kết giữa gốc phosphate và đường ribose trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.
Xem thêm các dạng bài tập liên quan hay khác:
30 Bài tập về Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào (2024) có đáp án chi tiết nhất
30 bài tập về Phân giải các chất và giải phóng năng lượng (2024) có đáp án chi tiết nhất
50 Bài tập tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng (2024) có đáp án chi tiết nhất
50 Bài tập khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng (2024) có đáp án chi tiết nhất
50 Bài tập trao đổi chất qua màng tế bào (2024) có đáp án chi tiết nhất
