Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 50 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Cấu trúc
CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Hằng số cân bằng
Keq của phản ứng:
Ví dụ: xác định Gº' của phản ứng:
Slide 11
2. PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ
Slide 13
Slide 14
Slide 15
3.2. Liên kết phosphat nghèo năng lượng (ký hiệu: -)
Slide 17
CÁC CHẤT “GIÀU” NĂNG LƯỢNG
Slide 19
Slide 20
Slide 21
Slide 22
Slide 23
4. CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Slide 25
Slide 26
Slide 27
Slide 28
Slide 29
Slide 30
Slide 31
Slide 32
Slide 33
Slide 34
KẾT LUẬN
5. Chu trình Krebs
Slide 37
Krebs Cycle
Slide 39
Slide 40
Slide 41
Slide 42
Slide 43
Slide 44
Slide 45
Slide 46
Slide 47
Slide 48
Slide 49
Slide 50
Nội dung
CHUYỂN HÓANĂNG LƯỢNG
CHUYỂN HÓANĂNG LƯỢNG
1. Nêu được 2 yếu tố (bản chất của các chất tham gia
1. Nêu được 2 yếu tố (bản chất của các chất tham gia
phản ứng và điều kiện khách quan cụ thể của phản
phản ứng và điều kiện khách quan cụ thể của phản
ứng) quyết định chiều của phản ứng thuận nghịch
ứng) quyết định chiều của phản ứng thuận nghịch
2. Trình bày được những khái niệm, vai trò của phản
2. Trình bày được những khái niệm, vai trò của phản
ứng oxy hóa khử, phản ứng phosphoryl-hóa, phản
ứng oxy hóa khử, phản ứng phosphoryl-hóa, phản
ứng khử-phosphoryl, liên kết phosphat nghèo năng
ứng khử-phosphoryl, liên kết phosphat nghèo năng
lượng, liên kết phosphat giàu năng lượng.
lượng, liên kết phosphat giàu năng lượng.
3. Trình bày được quá trình diễn biến, một số chất ảnh
3. Trình bày được quá trình diễn biến, một số chất ảnh
hường đến sự hô hấp tế bào.
hường đến sự hô hấp tế bào.
4. Nêu rõ được 2 vai trò cơ bản của chu trình acid
4. Nêu rõ được 2 vai trò cơ bản của chu trình acid
citric trong chuyển hóa các chất trong tế bào.
citric trong chuyển hóa các chất trong tế bào.
MỤC TIÊU
1. ĐẠI CƯƠNG
1. ĐẠI CƯƠNG
Một số khái niệm về nhiệt động học
Một số khái niệm về nhiệt động học
* HC bị đốt cháy
* HC bị đốt cháy
giải phóng E, là NL toàn phần, gọi là
giải phóng E, là NL toàn phần, gọi là
enthapy (H: heat)
enthapy (H: heat)
* Nănglượng tư do (G): là phần E của chất đó có khả
* Nănglượng tư do (G): là phần E của chất đó có khả
năng chuyển thành công có ích.
năng chuyển thành công có ích.
* Entropy (S): p/a trạng thái nội tại của phân tử. H của 1
* Entropy (S): p/a trạng thái nội tại của phân tử. H của 1
hệ thống tăng khi độ vô trật tự tăng. Ở đk tự nhiên,
hệ thống tăng khi độ vô trật tự tăng. Ở đk tự nhiên,
S chỉ tăng.
S chỉ tăng.
* G liên hệ với H, S và nhiệt độ: G = H – TS, nghĩa là
* G liên hệ với H, S và nhiệt độ: G = H – TS, nghĩa là
NLTD của 1 chất tăng cùng với H và giảm khi S lớn
NLTD của 1 chất tăng cùng với H và giảm khi S lớn
* Khi t và p không đổi, biến thiên E tự do và biến thiên
* Khi t và p không đổi, biến thiên E tự do và biến thiên
entropy được biểu thị:
entropy được biểu thị:
∆
∆
G =
G =
∆
∆
H - T
H - T
∆
∆
S (T: nhiệt độ tuyệt đối)
S (T: nhiệt độ tuyệt đối)
* Trong p/u Hóa sinh,
* Trong p/u Hóa sinh,
∆
∆
H xấp xỉ bằng
H xấp xỉ bằng
∆
∆
E, biến thiên E
E, biến thiên E
nội tại của phản ứng, nên:
nội tại của phản ứng, nên:
∆
∆
G =
G =
∆
∆
E - T
E - T
∆
∆
S
S
- Nếu
- Nếu
∆
∆
G âm, phản ứng phát năng (mất NLTD),
G âm, phản ứng phát năng (mất NLTD),
p/u xảy ra tự phát. Nếu ∆G lớn thì phản ứng chỉ
x/ra theo chiều thuận.
- Nếu ∆G dương, phản ứng thu năng, không xảy ra
1 cách biệt lập, tự phát.
- ∆G = 0, phản ứng không thu, không phát năng
- Đối với các phản ứng sinh hóa thuận nghịch, khi
- Đối với các phản ứng sinh hóa thuận nghịch, khi
∆
∆
G
G
= 0, hai phản ứng thuận nghịch đạt trạng thái cân
= 0, hai phản ứng thuận nghịch đạt trạng thái cân
bằng động: aA + bB
bằng động: aA + bB
↔
↔
cC + dD
cC + dD
- Tại trạng thái cân bằng động
- Tại trạng thái cân bằng động
∆G
0
: biến thiên E tự do chuẩn, xđ ở t = 25
o
C, pH = 0,
nồng độ chất th.gia p.u và sp tạo thành bằng 1 mol.
R: hằng số lý tưởng bằng 1,98.10
R: hằng số lý tưởng bằng 1,98.10
-3
-3
Kcal/mol. độ
Kcal/mol. độ
K
K
eq
eq
=
=
Biểu thức trên cho ta thấy BTNLTD của một p/ứ phụ
Biểu thức trên cho ta thấy BTNLTD của một p/ứ phụ
thuộc vào
thuộc vào ∆G
0
tức
bản chất của phản ứng và tỷ lệ nồng
bản chất của phản ứng và tỷ lệ nồng
độ các chất tham gia p/u.
độ các chất tham gia p/u.
∆G
= ∆G
0
+ RTlnK’
eq
= 0
∆G
0
= - RTlnK’
eq
Đối với phản ứng:
[ ][ ]
ln
[ ][ ]
o
C D
G G RT
A B
∆ = ∆ +
A+B C+D
∆
∆
G
G
o
o
: biến thiên nănglượng tự do chuẩn, t = 25
: biến thiên nănglượng tự do chuẩn, t = 25
o
o
nồng độ all các chất tham gia phản ứng = 1 mol.
nồng độ all các chất tham gia phản ứng = 1 mol.
R:
R:
hằng số lý tưởng = 1,98.10
hằng số lý tưởng = 1,98.10
-3
-3
Kcal/mol. độ
Kcal/mol. độ
-
Đối với các phản ứng sinh học, biến thiên E
Đối với các phản ứng sinh học, biến thiên E
tự do chuẩn sẽ được đo ở pH = 7, t = 25
tự do chuẩn sẽ được đo ở pH = 7, t = 25
o
o
C và
C và
được ký hiệu là
được ký hiệu là
∆
∆
G
G
0
0
’
’
, khi đó, có biểu thức:
, khi đó, có biểu thức:
∆G' = ∆Gº'
+ RT ln
+ RT ln
[C] [D]
[A] [B]
Hằng số cân bằng
Hằng số cân bằng
Tại trạng thái cân bằng DG° = 0, nên:
'
' ' ln
' ln
'
ln
o
o
eq
o
eq
o
eq
G
RT
eq
G G RT K
G RT K
G
K
RT
K e
∆
−
∆ = ∆ +
∆ = −
∆
− =
=
Keq =
Keq của phản ứng:
Keq của phản ứng:
2 A + 3 B C + 2 D
Keq =
[C] [D]
2
[A]
2
[B]
3
Ví dụ:
Ví dụ:
xác định
xác định
∆
∆
Gº' của phản ứng:
Gº' của phản ứng:
DHAP
DHAP
⇔
⇔
Glyceraldehyde-3-phosphate
Glyceraldehyde-3-phosphate
Ở trạng thái cân bằng:
Ở trạng thái cân bằng:
[G-3-P]/[DHAP] = 0.0475.
[G-3-P]/[DHAP] = 0.0475.
∆
∆
Gº' = -RT ln(0.0475)
Gº' = -RT ln(0.0475)
= -1.98 x 10-3 kcal/(mol-deg) x 298 x (-
= -1.98 x 10-3 kcal/(mol-deg) x 298 x (-
3.047)
3.047)
= + 1.8 kcal/mol
= + 1.8 kcal/mol
[...]... bào là quá trình oxy hóa khử xảy ra trong điều kiện sinh học, nănglượng (Q) được giải phóng từ từ và được tích trữ trong các liên kết giàu nănglượng (~) nhờ phản ứng phosphoryl hóa (thu năng lượng) ADP thành ATP 5 Chu trình Krebs 5.1 Đại cương: CT Tricarboxylic, CT Citric Quá trình “đốt cháy” oxh mạch 2C (Act~SCoA) giải phóng 2pt CO2, 4 cặp nguyên tử H (tạo thành H2O) và năng lượng ... FAD FADH2 Hoặc NADH,H+ FAD 2e- NAD+ FADH2 ∆G = −nF∆E ' 0 ' 0 Trong phản ứng oxh-kh,e- vận chuyển với ∆E > 0 do đó ∆G < 0 (tỏa Q) Nănglượng đó sẽ được tích trữ lại trong các liên kết giàu nănglượng (~) nhờ các phản ứng phosphoryl hóa, F = 23 Kcal/V Ose, AB, CTAC…2H → NASD, FAD… → O2 ⇒ H20 3 PHẢN ỨNG PHOSPHORYL HÓA 3.1 Định nghĩa R-H + HO-PO3H2 → R-P + H2O Phosphorylase ∆G>0 (thu Q) ATP ADP G G - 6P... giai đoạn nào ∆ E0’, > 0,152V thì ở đó sẽ đủ nănglượng tạo ra 1 phân tử ATP từ ADP * Nếu tính ∆E0’ khi e- vận chuyển từ NADH,H+ tới O2, ta có: ∆ E0’ = + 0,81- (- 0,32) = + 1,13volt l∆ G0’l = nF∆ E0’ = 2 x 23,06 x 1,13 = 52 Kcal Tuy nhiên nănglượng này không tích trữ trong một lần một mà theo từng giai đoạn kế tiếp nhau, giai đoạn nào đủ tạo liên kết giàu nănglượng sẽ tạo ngay tại thời điểm đó TD: NAD... phosphoryl hóa và khử phosphoryl 1 Tích trữ nănglượng ADP + Pvc → ATP ↑ Q (từ quang hợp hoặc các phản ứng oxhkh) Ở mô: Creatin → Creatin ~ P ATP ADP 2 Hoạt hoá các chất ATP ↓ G → G - 6P AB → Acyl ~ AMP → AcylCoA ATP HSCoA ↓ ↓ AA → Acyl ~ AMP → AA-ARNt → protein ATP 3 Vận chuyển nănglượng ATP + H2O → ADP + Pvc Q (t0, công dùng trực tiếp cho hoạt động cơ thể) ∆ Go < 0 Tỏa Q Quang hợp Oxh G AB AA Q CTAC Vận chuyển. ..∆ G0’ = - RT lnKeq 2 PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ 2.1 Định nghĩa Chất khử Phản ứng oxy hóa Phản ứng oxy hóa Chất oxy hóa + n e- Cặp, hệ thống oxy hóa khử (oxh/kh) TD: Fe+3/Fe+2, R-COOH/R-CHO Ferri Fero 2.2 Thế năng oxy hóa khử Eo là E khi: E = E0 + RT nF ln [oxh] = [kh] [ oxh ] [ kh ] Cặp oxh-kh 2H+/H2 FAD/FADH NAD+/NADH,H+ FAD/FADH2... Hoạt hóa hấp thu tích cực luồng thần kinh điện năng Q 4 CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO 4.1 Bản chất của sự hô hấp tế bào - ”đốt cháy” các chất hữu cơ trong cơ thể - Sự oxh-kh xảy ra trong tế bào - Oxy hóa sinh học *Đặc điểm: -Sản phẩm cuối cùng và Q tỏa ra: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 686 kcal - điều kiện: t0 = 370C, P = 1atm - cách xảy ra: + Oxy không trực tiếp tác dụng với C,H để tạo ra CO 2 và H2O + Năng lượng. .. phosphoryl R-P + H2O → R-H + H3PO4 Phosphatase 3.2 Liên kết phosphat nghèo nănglượng (ký hiệu: - ) Khi thủy phân cắt đứt liên kết này, chỉ có từ 1000-5000 calo được giải phóng (l∆G0’l < 5 Kcal/mol ) - Vd: Liên kết este phosphat: H2 O R−− OH + HO PO3H2 R −2 O− PO3H (R − O− P) CHO CHOH CH2 − O − P 3.3 Liên kết giàu nănglượng l∆G0’l > 7 Kcal/mol hoặc l∆G0l > 5Kcal/mol Biết rằng: ∆ G0’ = -nF ∆ E0’,... Fumarat/succinat Cytb Fe+3/Cytb Fe+2 Cytc Fe+3/Cytc Fe+2 ½ O2/O-2 E0 = volt -0.42 -0.36 -0.32 -0.06 -0.03 +0.03 +0.25 +0.82 * Chiều vận chuyển của điện tử e-: Xét 2 hệ thống oxhkh: A/AH2 và B/BH2 Nếu EA < EB thì: e- sẽ di chuyển từ hệ thống A qua B (từ chất khử AH 2 qua chất oxy hóa B) nghĩa là: AH2 + B → BH2 + A Nếu vì lý do nào đó BH2 bị tồn đọng thì phản ứng có thể đạt trạng thái cân bằng hoặc thậm chí... CoQ10(Q10) - Các cytocrom (vận chuyển e-) là những protoporphyrin có chứa Fe+2/Fe+3 (Cyt b,c) hoặc Cu+1/Cu+2 (a3) Cyt (a+a3) = Cyt oxydase b) Sơ đồ CHHTB SH2 S ∆ E0’=? NAD+ NADH,H+ 1ATP ( ∆ E0’>0.15 Volt) FADH2 FAD ( ∆ E0’ . CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
1. Nêu được 2 yếu tố (bản chất của các chất tham gia. heat)
* Năng lượng tư do (G): là phần E của chất đó có khả
* Năng lượng tư do (G): là phần E của chất đó có khả
năng chuyển thành công có ích.
năng chuyển