Đề bài

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

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

3. Phosphofructokinase-1 là enzyme quan trọng điều khiển quá trình đường phân, được hoạt hóa dị lập thể bởi AMP và fructose 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 nghiên cứu để tạo ra một loại thuốc giảm béo dựa trên hoạt động của fructose 2,6-bisphosphate. Các phân tử tuốc được sản xuất dựa trên cơ chế làm tăng ái lực với fructose 2,6-bisphosphate. Hãy giải thích cơ chế giảm béo của loại thuốc này.

 

 

 

 

Lời giải của GV Loigiaihay.com

Giải 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 hoá dị lập thể liên kết vào vị trí dị lập thể của enzyme, làm biến đổi 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.

Giải câu 2:

- Điểm giống nhau giữa hai hình: Khi cơ chất có cấu trúc phù hợp với trung tâm hoạt động thì phản ứng sẽ xảy 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.

Giải câu 3:

a) Cơ chế hoạt hoá của enzyme phosphofructokinase-1:

   Phosphofructokinase-1 là enzyme quan trọng điều khiển quá trình đường phân, được hoạt hoá dị lập thể bởi AMP và fructose 2, 6–bisphosphate. Khi nồng độ hai chất này tăng sẽ xúc tác chuyển hoá fructose 6-phosphate. Ngược lại, ATP và citrate là chất ức chế enzyme phosphofructokinase-1 nên khi hai chất này tăng sẽ ức chế chuyển hoá fructose 6-phosphate. Fructose 6-phosphate dư thừa do không được chuyển hoá sẽ tạo thành fructose 2, 6-bisphosphate, chất này lại kích thích hoạt động của enzyme phosphofructokinase-1 giúp tăng cường chuyển hoá fructose 6-phosphate.

b) Thuốc giảm béo làm tăng ái lực với đường fructose 2, 6–bisphosphate dẫn đến làm giảm nồng độ fructose 2,6–bisphosphate, từ đó tăng cường chuyển hoá fructose 6-phosphate để tạo fructose 2, 6–bisphosphate. Quá trình này tiêu tốn ATP, ATP giảm sẽ giảm sự ức chế hoạt động của enzyme fructosekinase–1, từ đó làm tăng cường chuyển hoá đường phân, hạn chế tích luỹ năng lượng dư thừa dưới dạng lipid, giúp cơ thể giảm béo.