Kertas peperiksaan dwibahasa (BM/EN); kelas disampaikan dalam Bahasa Inggeris.

Tingkatan 4 · Metabolisme dan Enzim

Aplikasi Enzim dalam Kehidupan Harian

Enzim digunakan dalam industri makanan, pembuatan detergen dan perubatan kerana keupayaannya mempercepat tindak balas tertentu pada suhu sederhana menjadikan proses industri lebih pantas, lembut dan cekap.

Enzim dalam industri makanan

Enzim biasa digunakan dalam pengeluaran makanan.
EnzimAplikasi
AmilaseMemecahkan kanji kepada gula dalam pembakaran dan penyeduhan
ReninMenggumpalkan protein susu dalam pembuatan keju
PektinaseMemecahkan pektin untuk menjernihkan jus buah
Papain (daripada betik)Melembutkan daging dengan memecahkan protein
Zimase (daripada yis)Menapai gula untuk menghasilkan alkohol dalam penyeduhan

Enzim dalam detergen dan perubatan

Serbuk pencuci biologi mengandungi protease, yang memecahkan kesan kotoran berasaskan protein seperti darah dan telur, dan lipase, yang memecahkan kesan kotoran lemak dan minyak. Enzim ini bertindak dengan berkesan pada suhu pencucian yang agak rendah, yang menjimatkan tenaga berbanding menggunakan air sangat panas sahaja.

Dalam perubatan, enzim digunakan dalam kit ujian diagnostik, contohnya jalur glukosa oksidase yang mengesan glukosa dalam air kencing atau darah untuk pemantauan diabetes. Sesetengah sediaan enzim juga diberikan kepada pesakit yang tidak dapat menghasilkan enzim pencernaan sendiri yang mencukupi, bagi membantu mereka mencerna makanan dengan betul.

Enzim terpegun

Enzim terpegun ialah enzim yang ditetapkan pada atau di dalam bahan sokongan pepejal, seperti manik gel alginat, dan bukan dibiarkan bebas dalam larutan. Ini membolehkan enzim digunakan semula berulang kali, dikekalkan berasingan daripada produk supaya tidak mencemarkannya, dan mudah dikeluarkan daripada campuran tindak balas, yang menjadikan proses industri lebih ekonomik dan cekap.

Bagaimana ia diperiksa

Soalan peperiksaan biasanya menamakan satu aplikasi industri atau isi rumah dan meminta anda mengenal pasti enzim yang terlibat serta menerangkan peranannya, atau meminta anda menerangkan mengapa penggunaan enzim lebih cekap berbanding proses bukan enzimatik yang setara. Anda juga mungkin diminta menerangkan satu kelebihan menggunakan enzim terpegun berbanding enzim bebas dalam proses industri.

Soalan contoh berformat peperiksaan

Soalan. Sebuah syarikat makanan mahu menghasilkan jus epal yang jernih secara murah dan dalam kuantiti besar. Ia menambah enzim pektinase kepada epal yang dihancurkan, dan menetapkan enzim itu pada manik gel kecil yang dipadatkan dalam satu turus, supaya jus mengalir melaluinya dan keluar di bahagian bawah.

(a) Nyatakan peranan pektinase dalam menghasilkan jus epal. (b) Enzim itu ditetapkan pada manik dan bukan dicampur bebas ke dalam jus.

Nyatakan nama yang diberikan kepada enzim yang digunakan dengan cara ini. (c) Berikan dua kelebihan kepada syarikat itu daripada menetapkan enzim pada manik.

(d) Terangkan mengapa turus itu dikekalkan pada suhu suam tetapi tidak dijadikan sangat panas.

Jawapan model. (a) Pektinase memecahkan pektin dalam epal yang dihancurkan, yang menjernihkan jus dan meningkatkan isi padu jus yang dibebaskan. (b) Ia ialah enzim terpegun.

(c) Mana-mana dua: enzim boleh digunakan semula berulang kali; jus tidak dicemari oleh enzim, jadi kurang penulenan diperlukan; enzim mudah diasingkan daripada produk; proses boleh dijalankan secara berterusan. (d) Suhu suam berhampiran suhu optimum enzim memberikan kadar tindak balas yang cepat; suhu yang sangat tinggi akan menyahaslikan enzim, mengubah bentuk tapak aktifnya supaya substrat tidak lagi muat dan tindak balas berhenti.

Soalan latihan

Cuba jawab. Serbuk pencuci biologi mengandungi protease dan lipase dan disyorkan untuk mencuci pada suhu suam dan bukan suhu mendidih. Terangkan, dari segi enzim, mengapa mencuci pada suhu suam berkesan tetapi mencuci dalam air mendidih tidak.

Petua peperiksaan

Istilah penting

Istilah ini diperlukan untuk menerangkan sebarang aplikasi enzim:

  • Enzim, mangkin biologi yang mempercepat tindak balas tertentu.
  • Substrat, molekul yang ditindak oleh enzim.
  • Tapak aktif, bahagian enzim tempat substrat muat.
  • Penyahaslian, kehilangan bentuk dan aktiviti enzim pada suhu tinggi atau pH melampau.
  • Fermentasi, proses anaerobik dipacu enzim yang digunakan dalam penyeduhan dan pembakaran.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim

Mengapa enzim digunakan dalam serbuk pencuci biologi?
Enzim seperti protease dan lipase memecahkan kesan kotoran protein dan lemak kepada molekul lebih kecil dan larut air yang mudah dibilas. Kerana enzim ini bertindak dengan baik pada suhu pencucian lebih rendah berbanding yang diperlukan sebaliknya, serbuk pencuci biologi boleh menyingkirkan kesan kotoran dengan berkesan sambil menggunakan tenaga yang lebih sedikit berbanding mencuci pada suhu sangat tinggi.
Apakah kelebihan menggunakan enzim terpegun dalam industri?
Enzim terpegun ditetapkan pada bahan sokongan dan bukan dicampur bebas ke dalam tindak balas, jadi ia boleh dipulihkan dan digunakan semula berkali-kali dan bukan dibuang selepas satu penggunaan. Ia juga kekal berasingan daripada produk akhir, mengelakkan pencemaran dan mengurangkan kos menulenkan produk selepas itu.
Apakah maksud enzim telah dinyahaslikan?
Penyahaslian bermaksud enzim telah kehilangan bentuk tiga dimensi normalnya secara kekal, termasuk bentuk tapak aktifnya. Suhu tinggi atau pH melampau memutuskan ikatan yang mengekalkan struktur enzim, jadi tapak aktif tidak lagi muat dengan substrat. Setelah dinyahaslikan, enzim tidak boleh memangkin tindak balasnya lagi walaupun keadaan kembali normal, sebab itulah aplikasi enzim dijalankan pada suhu sederhana yang terkawal.
Mengapa enzim berguna dalam industri walaupun ia lebih sensitif daripada mangkin kimia biasa?
Enzim mempercepat tindak balas tertentu pada suhu sederhana dan tekanan biasa, jadi proses industri boleh dijalankan menggunakan kurang haba dan tenaga berbanding kaedah kimia konvensional, dengan risiko lebih rendah untuk merosakkan produk. Kerana setiap enzim bertindak ke atas satu jenis substrat, ia menghasilkan produk yang dikehendaki dengan sedikit tindak balas sampingan yang tidak diingini. Apabila enzim dipegunkan pada bahan sokongan, ia juga boleh dipulihkan dan digunakan semula, yang merendahkan lagi kos dan menjadikan proses lebih ekonomik.

Lagi untuk Metabolisme dan Enzim

Berkaitan

Tempah Kelas PercubaanPercubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama