www.themegallery.com

HS quan sát hình ảnh về ứng dụng công nghệ enzyme, sau đó,
dựa vào hiểu biết cá nhân, kể thêm một số thành tựu?

Enzyme được sử dụng
trong chuẩn đoán, làm
thuốc điều trị
www.themegallery.com

Enzyme được ứng dụng
rộng rãi trong ngành
Công nghệ thực phẩm

Enzyme có tác dụng tẩy
trắng, làm mềm và giúp
vải bắt màu tốt
www.themegallery.com

Chế phẩm vi sinh vật sản
xuất enzyme dùng trong
chăn nuôi và trồng trọt

L/O/G/O

Tiết.

BÀI 5: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ
ENZYME

Công nghệ chăn nuôi

I. Khái niệm và thành tựu của ngành công nghệ enzyme
+ Công nghệ enzyme là gì?

* Khái niệm: Công nghệ enzyme
là quy trình kĩ thuật tách chiết và
tinh sạch enzyme dùng cho
nghiên cứu cũng như ứng dụng
trong thực tiễn

www.themegallery.com

l. Khái niệm và thành tựu của ngành công nghệ enzyme
Liệt kê một số thành tựu của công nghệ enzyme qua các giai đoạn
bằng cách hoàn thiện thông tin theo bảng sau:
Thời kì
Trước thế kỉ XVII
Từ thế kỷ XVII đến nữa cuối thế
kỉ XVIII
Từ thế kỉ XIX đến những năm 30
của thế kỉ XX
Từ những năm 30 của thế kỉ XX
đến nay
www.themegallery.com

 
 
 
 

Thành tựu

l. Khái niệm và thành tựu của ngành công nghệ enzyme
* Thành tựu của ngành công nghệ enzyme
1. Giai đoạn khởi đầu của công nghệ enzyme
- Thành tựu nổi bật của giai đoạn này là đã phát hiện ra quá trình lên men rượu
và so sánh nó sự tiêu hóa thức ăn trong cơ thể.
- Giai đoạn này người ta đã biết ứng dụng enzyme thủy phân protein (protease)
có nguồn gốc từ thực vật.

www.themegallery.com

I. Khái niệm và thành tựu của ngành công nghệ enzyme
2. Giai đoạn từ thế kỉ XIX đến những năm 30 của thế kỉ XX
- Giai đoạn này đánh dấu sự ra đời của cái tên enzyme” để gọi chung cho
các chất xúc tác sinh học. Một số thành tựu của công nghệ enzyme trong
giai đoạn này là:
+ Tách được enzyme lên men và các enzyme phân giải chất hữu cơ như
tinh bột, protein.
+ Thu được chế phẩm amylase ở dạng bột và dạng dung dịch.

www.themegallery.com

I. Khái niệm và thành tựu của ngành công nghệ enzyme
3. Giai đoạn từ những năm
30 của thế kỉ XX đến nay
- Đây là giai đoạn hoàng kim
trong nghiên cứu enzyme và
những thành tựu mang lại từ
công nghệ enzyme. Đó là:
+ Sản xuất nhiên liệu sinh học
thế hệ thứ hai từ nguyên liệu
phế thải như bã mía, rơm, rạ,
cỏ nhờ enzyme cellulase.

www.themegallery.com

I. Khái niệm và thành tựu của ngành công nghệ enzyme
3. Giai đoạn từ những năm 30 của thế kỉ XX đến
nay

+ Sản xuất được enzyme làm chín trái cây. Tạo
mùi hương thay thế các hợp chất hóa học độc
hại.
+ Nghiên cứu thành công enzyme phân hủy rác
thải nhựa trong thời gian ngắn, mở ra triển vọng
xử lí ô nhiễm môi trường bằng công nghệ
enzyme.
+ Nghiên cứu và sử dụng enzyme trong lính vực
y tế (enzyme Cas9 có khả năng bất hoạt gên, sửa
chữa sai hỏng DNA), tạo ra động vật và thực vật
biến đổi gene.
www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
H2O2

Fe

H2O + O2 (Mất 300 năm)

Nơi diễn ra: môi trường tự nhiên
H2O2 enzyme Catalaza H2O + O2 (Mất 1 giây)
Nơi diễn ra: trong tế bào, cơ thể.
+ Fe và enzim catalaza có vai trò gì trong 2 phản ứng trên? Sau phản ứng
thì Fe và enzim catalaza như thế nào?
+ Em có nhận xét gì về nơi diễn ra và thời gian phản ứng (hay tốc độ phản
ứng) của 2 phản ứng trên?
+ Enzyme có cấu trúc như thế nào mà lại có đặc tính như vậy?
www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
Thảo luận trả lời câu hỏi và hoàn thành bảng về enzyme.

www.themegallery.com

K
(Những điều em biết
về enzyme)

W
(Những điều em
muốn biết thêm về
enzyme)

L
(Những điều em
mới học được về
enzyme)

………………
……… .…….
………………
………………

………………
………………
………………
………………

…………..
……………
……………
……………

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
•Hầu hết enzyme là chất
xúc tác sinh học có bản
chất là protein, được tổng
hợp trong các tế bào
sống. - Enzyme có tác
dụng làm tăng tốc độ
phản ứng trong điều kiện
sinh lí bình thường của cơ
thể mà không bị biến đổi
sau phản ứng.
www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
1. Enzyme có trung tâm hoạt
động:
- Mỗi enzyme thường có trung
tâm hoạt động, đó là nơi
enzyme liên kết với cơ chất để
xúc tác cho phản ứng diễn ra.
- Mỗi enzyme chỉ xúc tác cho
một hoặc một số phản ứng hóa
học cùng nhóm (tính đặc hiệu).
www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
Quan sát hình 5.3, mô tả cấu trúc hoạt động của enzyme dị lập
thể.

www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
2. Enzyme có cấu trúc dị lập thể:
- Một số enzyme ngoài trung tâm hoạt động còn có các
vùng cấu trúc khác gọi là dị lập thể. Tại vị trí này các chất
điều hòa có thể liên kết để ức chế hoặc tăng cường hoạt
động của enzyme.
=> ứng dụng trong điều trị bệnh ở người hoặc sản xuất chế
phẩm mong muốn.

www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
3. Enzyme có điều kiện hoạt động ôn hòa:
- Enzyme có bản chất là protein và được tạo ra từ cơ thể sinh vật
nên điều kiện thích hợp để enzyme hoạt động hiệu quả tương đối
giống với điều kiện cơ thể sinh vật tồn tại.
- Những yếu tố làm biến tính protein cũng có thể làm biến tính
enzyme.
- Enzyme giúp giảm năng lượng hoạt hóa, nhờ đó tốc độ phản
ứng có thể tăng lên nhiều lần ngay trong điều kiện bình thường
của cơ thể.
www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
4. Nguồn nguyên liệu
sản xuất rẻ tiền:
- Nhiều chế phẩm
enzyme được sản xuất
từ nguyên liệu dễ kiếm,
rẻ tiền như quả đu đủ
xanh, quả dứa,... hoặc
có thể tận dụng từ
nguồn phế phẩm như
rác thải có nguồn gốc
thực vật.

www.themegallery.com

II. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme
Phân tích những đặc tính ưu việt của enzyme để chỉ ra cơ sở khoa học của việc ứng
dụng công nghệ enzyme trong các lĩnh vực khác nhau trong đời sống.

* Enzyme có nhiều đặc tính ưu việt như:
+ Tính đặc hiệu nhờ có trung tâm hoạt động
+ Có vùng cấu trúc dị lập thể làm ức chế hoặc tăng cường hoạt
động enzyme; khả năng làm tăng tốc độ phản ứng, giảm năng
lượng hoạt hóa qua đó làm tăng tốc độ phản ứng;
+ Enzyme có bản chất là protein nên điều kiện hoạt động khá
tương thích với môi trường trong cơ thể.
+ Nguồn nguyên liệu sản xuất enzyme rẻ tiền, có thể tái chế...
www.themegallery.com

LUYỆN TẬP
Câu 1. Giải thích cơ chế hoạt động của enzyme dị lập thể trong
hình sau:

www.themegallery.com

LUYỆN TẬP
Câu 1: Enzyme trong hình có một trung tâm hoạt động và một
vùng cấu trúc dị lập thể, tuy nhiên, cấu trúc của trung tâm hoạt
động không tương thích với cơ chất nên cơ chất không thể liên
kết với trung tâm hoạt động dẫn đến enzyme bất hoạt.
- Khi có chất hoạt hóa dị lập thể liên kết vào vị trí dị lập thể của
enzyme, làm biến đỏi cấu trúc của trung tâm hoạt động, trung tâm
hoạt động lúc này tương thích với cơ chất, enzyme hoạt động xúc
tác phản ứng để tạo ra sản phẩm.

www.themegallery.com

LUYỆN TẬP
Câu 2: Hãy phân tích
mô hình hoạt động của
enzyme và cơ chất theo
Fisher (1894) và theo
Kóhland (1958) trong
hình dưới, tìm ra điểm
giống và khác nhau giữa
hai cơ chế hoạt động
này:

www.themegallery.com

LUYỆN TẬP
Câu 2:
Điểm giống nhau giữa hai hình:
- Khi cơ chất có cấu trúc phù hợp với trung tâm hoạt động thì
phản ững sẽ diễn ra.
Khác nhau:
- Mô hình hoạt động của enzyme và cơ chất theo Fisher thì trung
tâm hoạt động không có sự biến đổi về hình dạng, mô hình của
Koshland thì có trải qua sự thay đổi về hình dạng của trung tâm
hoạt động ở giai đoạn tạo phức hợp enzyme – cơ chất.
www.themegallery.com

LUYỆN TẬP

Câu 3: Phosphofructokinase – 1 là enzyme quan trọng điều khiển quá trình đường
phân, được hoạt hóa dị lập thể bởi AMP và fructo 2,6 – bisphosphate. Nồng độ của hai
chất này tăng khi nguồn năng lượng dự trữ của tế bào giảm đi.
a) Dựa vào sơ đồ điều hòa hãy nêu
cơ chế hoạt hóa của enzyme
phosphofructokinase – 1.
b) Giả sử, các nhà khoa học đang
chế tạo một loại thuốc giảm béo dựa
trên hoạt động của fructo 2,6 –
bisphosphate. Các phân tử thuốc
được sản xuất dựa trên cơ chế làm
tăng ái lực với fructo 2,6 –
bisphosphate. Hãy giải thích cơ chế
giảm béo của loại thuốc này.
www.themegallery.com

LUYỆN TẬP
Câu 3: a) Cơ chế hoạt động của enzyme phosphofructokinase – 1:
- phosphofructokinase – 1 là enzyme quan trọng điều khiển quá trình đường phân, được hoạt
hóa dị lập thể bởi AMP và fructo 2,6 – bisphosphate. Khi nồn độ hai chất này tăng sẽ xúc tác
chuyển hóa fructo 6 – phosphate. Ngược lại, ATP và citrate là chất ức chế enzyme
phosphofructokinase – 1 nên khi hai chất này tăng sẽ ức chế chuyển hóa fructo 6 – phosphate.
Fructo 6 – phosphate dư thừa do không được chuyển hóa sẽ tạo thành fructo 2, 6 –
bisphosphate, chất này lại kích thích hoạt động của enzyme phosphofructokinase – 1 giúp tăng
cường chuyển hóa fructo 6 – phosphate.
b) Thuốc giảm béo làm tăng ái lực với đường fructo 2,6 – bisphosphate dẫn đến làm giảm
nồng độ fructo 2,6 – bisphosphate, từ đó tăng cường chuyển hóa fructo 6 – phosphate để tạo
fructo 2,6 – bisphosphate. Quá trình này tiêu tốn ATP, ATP giảm sẽ làm giảm sự ức chế hoạt
động của enzyme fructosekinase – 1, từ đó làm tăng cường chuyển hóa đường phân, hạn chế
tích lũy năng lượng dư thừa dưới dạng lipid, giúp cơ thể giảm béo.
www.themegallery.com

VẬN DỤNG
Câu 1. Thành phần cơ bản của enzyme là
A. lipit
B. acid nucleic
C. cacbohydrate
D. protein
Câu 2. Khi enzyme xúc tác phản ứng, cơ chất liên kết với
A. cofactor
B. protein
C. coenzyme
D. Trung tâm hoạt động
Câu 3. Loại enzyme được dùng để sản xuất bánh mì, glucose, rươụ, bia,... là
A. Pectinase
B. Amylase.
C. Protease.
D. Cellulase.
Câu 4. Khoảng nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của enzyme trong cơ thể người là:
A. 15oC – 20oC
B. 20oC – 25oC
C. 20oC – 35oC
D. 35oC – 40oC
Câu 5. Trong nông nghiệp enzyme được sử dụng để:
A. Sản xuất phân hóa học vô cơ
B. Sản xuất phân hữu cơ sinh học
C. Sản xuất phân vô cơ
D. Sản xuất phân hóa học.
www.themegallery.com

VẬN DỤNG
Câu 6. Loại enzyme được dùng phổ biến trong công nghiệp da là:
A. Pectinase.
B. Amylase.
C. Protease.
D. Cellulase.
Câu 7. Tác dụng của cellulase đối với chế biến thực phẩm
A. tăng thời gian bảo quản.
B. tăng độ hấp thu, nâng cao phẩm chất về vị và làm mềm nhiều loại thực phẩm
thực vật.
C. làm tan chảy những thực phẩm rắn.
D. tinh sạch thực phẩm.
Câu 8. Giai đoạn đầu tiên trong cơ chế tác dụng của enzyme lên các phản ứng là
A. Tạo các sản phẩm trung gian
B. tạo ra enzyme – cơ chất
C. tạo ra sản phẩm cuối cùng
D. giải phóng enzyme khỏi cơ chất
www.themegallery.com

L/O/G/O

Thank You!

www.themegallery.com