Tingkatan 4 · Soalan latihan

Metabolisme dan Enzim, soalan latihan

Soalan latihan asli Metabolisme dan Enzim gaya SPM, aneka pilihan Kertas 1 dan soalan berstruktur Kertas 2 dengan jawapan.

Tempah Kelas Percubaan

Percubaan berbayar 1 jam · Balasan hari yang sama

Cara menggunakan soalan ini

Tutup jawapan, cuba setiap soalan secara lisan atau bertulis, kemudian semak.
Cuba semula yang tersilap sehari kemudian, ingatan berjarak membantu kandungan melekat.

Aneka pilihan gaya Kertas 1

Istilah manakah menerangkan pembinaan molekul besar daripada molekul lebih kecil dengan menggunakan tenaga?

Katabolisme
Anabolisme
Penghadaman
Respirasi

Tunjuk jawapan

B, Anabolisme membina molekul besar dan memerlukan tenaga; katabolisme, penghadaman dan respirasi semuanya memecah molekul.

Apakah yang paling tepat menerangkan enzim?

Karbohidrat yang digunakan dalam tindak balas
Mangkin biologi yang menurunkan tenaga pengaktifan
Lipid yang menaikkan tenaga pengaktifan
Gas yang dibebaskan semasa respirasi

Tunjuk jawapan

B, Enzim ialah protein yang bertindak sebagai mangkin biologi, menurunkan tenaga pengaktifan dan kekal tidak berubah.

Menurut model mangga-dan-kunci, substrat mengikat pada enzim di

ribosom
dinding sel
tapak aktif
nukleus

Tunjuk jawapan

C, Substrat muat pada tapak aktif, yang bentuknya saling melengkapi dengannya, membentuk kompleks enzim-substrat.

Apakah yang berlaku kepada enzim apabila ia dipanaskan jauh melebihi suhu optimumnya?

Ia berfungsi lebih cepat secara kekal
Ia ternyahasli
Ia menjadi substrat
pH optimumnya naik

Tunjuk jawapan

B, Haba berlebihan mengubah bentuk tapak aktif, menyahaslikan enzim supaya substrat tidak lagi muat.

Mengapa kadar tindak balas enzim mendatar pada kepekatan substrat yang tinggi?

Substrat ternyahasli
Semua tapak aktif diduduki
Suhu jatuh
Enzim digunakan

Tunjuk jawapan

B, Sebaik setiap tapak aktif diduduki pada sesuatu masa, enzim menjadi faktor pengehad dan kadar tidak dapat naik lagi.

Enzim yang memecah kanji berkemungkinan besar dinamakan

protease
lipase
amilase
maltosa

Tunjuk jawapan

C, Nama enzim biasanya berakhir dengan '-ase' dan dibina daripada substrat; amilase bertindak pada kanji (amilum).

Enzim manakah mempunyai pH optimum dalam keadaan sangat berasid?

Tripsin
Pepsin
Amilase
Lipase

Tunjuk jawapan

B, Pepsin berfungsi dalam perut yang berasid dan mempunyai pH optimum rendah; tripsin berfungsi dalam usus kecil yang sedikit beralkali.

Detergen biologi boleh digunakan pada suhu basuhan yang lebih rendah kerana enzimnya

mudah ternyahasli
berfungsi terbaik sekitar suhu badan
melarutkan fabrik
menaikkan suhu air

Tunjuk jawapan

B, Protease dan lipase paling aktif berhampiran suhu badan, jadi basuhan berkesan tanpa suhu tinggi.

Satu kelebihan menggunakan enzim ternyahgerak ialah ia

digunakan dengan cepat
boleh diguna semula berulang kali
tidak boleh dipisahkan daripada hasil
berfungsi sekali sahaja

Tunjuk jawapan

B, Enzim ternyahgerak boleh diperoleh semula dan diguna semula serta mudah dipisahkan daripada hasil, menurunkan kos.

Pasangan manakah memadankan enzim dengan substratnya dengan betul?

Lipase dan protein
Protease dan lipid
Amilase dan kanji
Pepsin dan lemak

Tunjuk jawapan

C, Amilase bertindak pada kanji; protease pada protein dan lipase pada lipid, jadi hanya pilihan C dipadankan dengan betul.

Soalan berstruktur gaya Kertas 2

Seorang murid mengukur isi padu gas yang dihasilkan setiap minit oleh satu tindak balas enzim pada suhu dari 10 darjah C hingga 60 darjah C. Kadar naik ke puncak pada 40 darjah C kemudian jatuh ke sifar. (a) Namakan suhu enzim paling aktif. (b) Terangkan, dari segi tapak aktif, mengapa kadar naik dari 10 darjah C hingga 40 darjah C. (c) Terangkan mengapa kadar jatuh ke sifar melebihi 40 darjah C.

[6]

Tunjuk jawapan

• (a) Enzim paling aktif pada suhu optimumnya, iaitu 40 darjah C.
• (b) Apabila suhu naik dari 10 darjah C hingga 40 darjah C, molekul enzim dan substrat memperoleh tenaga kinetik dan bergerak lebih cepat.
• Ia berlanggar lebih kerap, jadi lebih banyak kompleks enzim-substrat terbentuk setiap saat dan kadar naik.
• (c) Melebihi 40 darjah C haba mengubah bentuk tapak aktif enzim.
• Substrat tidak lagi muat pada tapak aktif, jadi kompleks enzim-substrat tidak boleh terbentuk.
• Enzim ternyahasli dan perubahan itu kekal, jadi kadar jatuh ke sifar.

Kadar satu tindak balas yang dimangkinkan enzim dikaji dengan mengubah (i) kepekatan substrat dan (ii) kepekatan enzim. (a) Huraikan dan terangkan bagaimana kadar berubah apabila kepekatan substrat dinaikkan sementara jumlah enzim dimalarkan. (b) Huraikan dan terangkan bagaimana kadar berubah apabila kepekatan enzim dinaikkan sementara substrat dikekalkan berlebihan.

[6]

Tunjuk jawapan

• (a) Apabila kepekatan substrat naik, kadar meningkat pada mulanya kerana lebih banyak molekul substrat berlanggar dengan tapak aktif, membentuk lebih banyak kompleks setiap saat.
• Kadar kemudian mendatar menjadi plato.
• Ini kerana setiap tapak aktif diduduki pada sesuatu masa, jadi enzim menjadi faktor pengehad dan lebih substrat tidak memberi kesan lanjut.
• (b) Apabila kepekatan enzim naik dengan substrat berlebihan, kadar meningkat kerana lebih banyak tapak aktif tersedia untuk substrat.
• Kadar terus naik selagi substrat kekal berlebihan.
• Sebaik substrat menjadi faktor pengehad, menambah lebih enzim tidak lagi menaikkan kadar.

Enzim digunakan dalam industri dan di rumah. (a) Namakan dua enzim yang terdapat dalam detergen biologi dan nyatakan jenis kesan kotoran yang dibuang setiap satu. (b) Terangkan satu sebab detergen biologi boleh membasuh pada suhu yang lebih rendah. (c) Nyatakan maksud enzim ternyahgerak dan beri satu kelebihan menggunakannya.

[6]

Tunjuk jawapan

• (a) Protease membuang kesan berasaskan protein seperti darah atau telur.
• Lipase membuang kesan berasaskan lemak (lipid).
• (b) Enzim paling aktif sekitar suhu badan, jadi detergen membersih dengan berkesan pada suhu basuhan lebih rendah, yang juga menjimatkan tenaga.
• (c) Enzim ternyahgerak ialah enzim yang ditetapkan pada atau diperangkap dalam bahan sokongan lengai seperti manik alginat dan bukan bebas dalam larutan.
• Satu kelebihan ialah ia boleh diperoleh semula dan diguna semula berulang kali yang menurunkan kos, atau hasil mudah dipisahkan daripada enzim dan tidak dicemari olehnya.

Soalan ingatan

Terangkan Metabolisme.

Tunjuk jawapan

Anabolisme membina molekul besar daripada kecil (guna tenaga); katabolisme memecah molekul besar (bebaskan tenaga).

Terangkan Enzim sebagai mangkin biologi.

Tunjuk jawapan

Enzim ialah protein yang mempercepat tindak balas tanpa digunakan, dan spesifik kepada satu substrat.

Terangkan Model mangga-dan-kunci.

Tunjuk jawapan

Substrat muat pada tapak aktif enzim seperti kunci dalam mangga, membentuk kompleks enzim-substrat.

Terangkan Kesan suhu.

Tunjuk jawapan

Kadar naik ke optimum (sekitar suhu badan) kemudian jatuh mendadak apabila enzim ternyahasli pada suhu tinggi.

Terangkan Kesan pH.

Tunjuk jawapan

Setiap enzim ada pH optimum; jauh daripadanya kadar jatuh, dan pH melampau menyahaslikan enzim.

Terangkan Aplikasi.

Tunjuk jawapan

Enzim digunakan dalam detergen, pemprosesan makanan, pembuatan bir dan perubatan.

Terangkan Kesan kepekatan substrat.

Tunjuk jawapan

Apabila kepekatan substrat meningkat, kadar tindak balas meningkat kerana lebih banyak molekul substrat berlanggar dengan tapak aktif yang ada; selepas satu takat kadar mendatar kerana setiap tapak aktif sudah diduduki pada sesuatu masa.

Terangkan Kesan kepekatan enzim.

Tunjuk jawapan

Apabila kepekatan enzim meningkat, dengan substrat berlebihan, kadar tindak balas meningkat kerana lebih banyak tapak aktif tersedia; kadar akhirnya mendatar apabila substrat pula menjadi faktor pengehad.

Terangkan Penamaan enzim.

Tunjuk jawapan

Kebanyakan nama enzim berakhir dengan '-ase' dan dibina daripada substrat yang ditindaknya atau tindak balas yang dimangkinkannya, seperti amilase untuk kanji, protease untuk protein dan lipase untuk lemak.

Terangkan Enzim dalam kehidupan harian.

Tunjuk jawapan

Detergen biologi mengandungi protease dan lipase untuk membuang kesan protein dan lemak pada suhu basuhan lebih rendah; industri makanan menggunakan enzim seperti pektinase untuk menjernihkan jus buah dan renin dalam pembuatan keju.

Terangkan Tapak aktif dan struktur tertiar.

Tunjuk jawapan

Enzim ialah protein globular yang dilipat kepada bentuk tiga dimensi yang tepat; tapak aktif ialah kawasan kecil bentuk ini yang konturnya dan kumpulan kimianya saling melengkapi dengan satu substrat tertentu.

Terangkan Enzim ternyahgerak.

Tunjuk jawapan

Enzim boleh ditetapkan pada atau di dalam bahan sokongan lengai, seperti manik alginat, supaya boleh diguna semula berulang kali dan mudah dipisahkan daripada hasil, yang biasa dalam aplikasi industri seperti penghasilan susu bebas laktosa.

Terangkan Mengira kadar daripada data.

Tunjuk jawapan

Kadar tindak balas boleh didapati dengan membahagikan perubahan jumlah hasil atau substrat dengan masa yang diambil, atau dengan mencari kecerunan bahagian paling curam pada graf jumlah melawan masa.

Aplikasikan apa yang anda tahu

Mentafsir graf aktiviti enzim melawan suhu atau pH.
Menerangkan penyahaslian dari segi tapak aktif.
Mereka bentuk atau menilai eksperimen aktiviti enzim (Kertas 3).
Melakar dan menerangkan graf kadar tindak balas melawan kepekatan substrat.
Mengenal pasti sesuatu enzim daripada namanya dan menyatakan substrat yang ditindaknya.
Menerangkan sebab detergen biologi berkesan pada suhu basuhan lebih rendah.
Menerangkan sebab enzim penghadaman berbeza mempunyai pH optimum yang berbeza.
Menerangkan satu kegunaan industri atau perubatan enzim ternyahgerak atau tulen.
Membezakan metabolisme daripada penghadaman apabila diminta mendefinisikan istilah dengan tepat.

Soalan lazim

Mengapa aktiviti enzim jatuh pada suhu tinggi?

Apabila suhu naik, aktiviti meningkat sehingga optimum. Melebihi itu, haba mengubah bentuk tiga dimensi tapak aktif enzim, jadi substrat tidak lagi muat. Enzim ternyahasli dan kadar tindak balas jatuh mendadak, biasanya secara kekal.

Apakah model mangga-dan-kunci?

Ia menerangkan bagaimana enzim bersifat spesifik. Substrat (kunci) mempunyai bentuk saling melengkapi dengan tapak aktif enzim (mangga), jadi hanya substrat betul boleh mengikat untuk membentuk kompleks enzim-substrat, itulah sebabnya setiap enzim memangkinkan satu jenis tindak balas.

Adakah enzim digunakan apabila berfungsi?

Tidak. Enzim ialah mangkin, jadi ia tidak digunakan atau berubah kekal oleh tindak balas yang dipercepatkannya. Satu molekul enzim boleh memangkinkan tindak balas yang sama berulang kali, itulah sebabnya sel hanya perlukan sedikit.