Đại cương chuyển hoá và sự oxy hoá khử sinh học docx

Bài giảng Bài giảng Đại cương chuyển hoá Đại cương chuyển hoá & & sự oxy hoá khử sinh học sự oxy hoá khử sinh học Ts. Phan Hải Nam Ts. Phan Hải Nam Nội dung Nội dung I- Đại cương chuyển hoá I- Đại cương chuyển hoá 1.1. Chuyển hoá các chất 1.1. Chuyển hoá các chất 1.2. CH năng lượng: Đặc điểm 1.2. CH năng lượng: Đặc điểm Các hợp chất cao năng Các hợp chất cao năng II- Sự oxy hoá khử sinh học: II- Sự oxy hoá khử sinh học: 2.1. Khái niệm: sự oxy hoá khử SH (hô hấp TB). 2.1. Khái niệm: sự oxy hoá khử SH (hô hấp TB). 2.2. 2.2. Vòng Krebs Vòng Krebs : sơ đồ, diễn biến, ý nghĩa. : sơ đồ, diễn biến, ý nghĩa. 2.3. 2.3. Chuỗi hô hấp tế bào Chuỗi hô hấp tế bào : : Thành phần Thành phần Hoạt động Hoạt động ý nghĩa ý nghĩa 2.4. Sự phosphoryl oxy hoá: 2.4. Sự phosphoryl oxy hoá: + Khái niệm + Khái niệm + Cơ chế + Cơ chế Đại cương chuyển hoá Đại cương chuyển hoá Chuyển hoá các chất Chuyển hoá các chất : 2 QT: : 2 QT: đồng hoá đồng hoá và và dị hoá. dị hoá. + + Đồng hoá: Đồng hoá: - tổng hợp các phân tử lớn từ phân tử nhỏ, cần NL. - tổng hợp các phân tử lớn từ phân tử nhỏ, cần NL. + + Dị hoá: Dị hoá: phân huỷ các phân tử lớn = f.tử nhỏ và giải phóng NL phân huỷ các phân tử lớn = f.tử nhỏ và giải phóng NL . . Chuyển hoá Năng Lượng Chuyển hoá Năng Lượng Chuyển hoá chất luôn đi kèm với ch.hoá NL. Chuyển hoá chất luôn đi kèm với ch.hoá NL. NL giải phóng từ f.ư: chất A => B (f.ư phát năng), được dùng cho f.ư NL giải phóng từ f.ư: chất A => B (f.ư phát năng), được dùng cho f.ư C => D (f.ư thu năng): C => D (f.ư thu năng): NL từ f.ư A -> B: tích luỹ/các HCCN (~E) để sử dụng cho f.ư thu năng. NL từ f.ư A -> B: tích luỹ/các HCCN (~E) để sử dụng cho f.ư thu năng. A B D C Ph¸t n¨ng Thu n¨ng -E ~ E Các hợp chất cao năng Các hợp chất cao năng +K.N +K.N : : là những hợp chất chứa là những hợp chất chứa ≥ ≥ 1 l.k cao năng (~); 1 l.k cao năng (~); L.k CN - L.k L.k CN - L.k khi thuỷ phân tạo khi thuỷ phân tạo ≥ ≥ 5 Kcal.mol; L.k thường chỉ cho 1-3 5 Kcal.mol; L.k thường chỉ cho 1-3 Kcal/mol). Kcal/mol). + + 5 5 HCCN HCCN : : 1. Guanidinphosphat. Ví dụ Creatinphosphat 1. Guanidinphosphat. Ví dụ Creatinphosphat 2. Enolphosphat. VD- Phospho enol pyruvat (P.E.P) 2. Enolphosphat. VD- Phospho enol pyruvat (P.E.P) 3. Acylphosphat. VD- 1,3 Diphosphoglycerat (1,3-DPG) 3. Acylphosphat. VD- 1,3 Diphosphoglycerat (1,3-DPG) 4. 4. Pyrophosphat Pyrophosphat (anhydritphosphat). VD- (anhydritphosphat). VD- ATP ATP , GTP, CTP, UTP , GTP, CTP, UTP 5. Thioester. VD- AcylcoA, acetylCoA 5. Thioester. VD- AcylcoA, acetylCoA ATP ATP (Adenosin triphosphat): (Adenosin triphosphat): + Công thức cấu tạo đơn giản + Công thức cấu tạo đơn giản : : *: *: ATP -> ADP + Pi + ATP -> ADP + Pi + 12000 Calo - 12000 Calo - cần cho các quá trình cần NL: cần cho các quá trình cần NL: - Co cơ, vận động - Co cơ, vận động - Dẫn truyền XĐTK, - Dẫn truyền XĐTK, - Chuyển hoá chất: Thoái hoá, tổng hợp chất (AB?) - Chuyển hoá chất: Thoái hoá, tổng hợp chất (AB?) ** ** : ATP -> AMP + PPi + : ATP -> AMP + PPi + NL ( NL ( hoạt hóa chất: AB -> acylCoA). hoạt hóa chất: AB -> acylCoA). + ATP được tạo nên + ATP được tạo nên : W : W ADP + Pi ADP + Pi → → ATP ATP Adenosin O O O P P P ~ ~ *** AMP+PPi ADP+Pi II: sự oxy hoá sinh học II: sự oxy hoá sinh học 2.I.Vòng Krebs: 2.I.Vòng Krebs: (vòng citric, vòng tricarboxylic) (vòng citric, vòng tricarboxylic) + KN: là quá trình "O": acetyl CoA -> SPCC là CO + KN: là quá trình "O": acetyl CoA -> SPCC là CO 2 2 và H và H 2 2 O, O, + Xảy ra ở ty thể + Xảy ra ở ty thể * Các phản ứng: * Các phản ứng: f.ư 1 f.ư 1 : Ngưng tụ acetylCoA và oxaloacetat tạo citrat. : Ngưng tụ acetylCoA và oxaloacetat tạo citrat. f.ư 2: Đồng phân hoá citrat thành isocitrat. f.ư 2: Đồng phân hoá citrat thành isocitrat. f.ư 3 f.ư 3 : Khử carboxyl lần 1: Tạo : Khử carboxyl lần 1: Tạo α α -cetoglutarat ( -cetoglutarat ( α α - CG), NADH - CG), NADH 2 2 f.ư 4 f.ư 4 : Khử CO : Khử CO 2 2 -Oxy hóa -Oxy hóa α α -cetoglutarat tạo succinylCoA, NADH -cetoglutarat tạo succinylCoA, NADH 2 2 f.ư 5 f.ư 5 : Từ succinylCoA tạo succinat. : Từ succinylCoA tạo succinat. f.ư 6: Oxy hóa succinat thành fumarat (FADH f.ư 6: Oxy hóa succinat thành fumarat (FADH 2 2 ) ) f f .ư 7: Hydrat hóa fumarat thành malat. .ư 7: Hydrat hóa fumarat thành malat. f.ư 8 f.ư 8 : Oxy hóa malat thành oxaloacetat; NADH : Oxy hóa malat thành oxaloacetat; NADH 2 2 . . Sơ đồ Sơ đồ -> -> f.ư 3,4,8 -> 3NADH f.ư 3,4,8 -> 3NADH 2, 2, f.ư 6: 1 FADH f.ư 6: 1 FADH 2 2 Chu trình krebs 2.2 Tổng quát 2.2 Tổng quát 1. Có 2 f.ư ứng ko thuận nghịch là ( 1. Có 2 f.ư ứng ko thuận nghịch là ( 1 1 ) và ( ) và ( 4 4 ). ). 2. Về năng lượng: 2. Về năng lượng: +f.ư tổng quát của vòng Krebs: +f.ư tổng quát của vòng Krebs: CH CH 3 3 - CO ~ SCoA + 3 NAD + FAD + GDP + Pi + H - CO ~ SCoA + 3 NAD + FAD + GDP + Pi + H 2 2 O O ↓ ↓ 2CO 2CO 2 2 + CoASH + 3NADH + CoASH + 3NADH 2 2 + FADH + FADH 2 2 + GTP + GTP + 1 acetylCoA qua Krebs : 2CO + 1 acetylCoA qua Krebs : 2CO 2 2 và 12 ATP và H và 12 ATP và H 2 2 O. O. 3 NADH 3 NADH 2 2 (f.ư 3,4,8): qua HHTB ( (f.ư 3,4,8): qua HHTB ( X X 3)-> 9 ATP 3)-> 9 ATP 1 FADH 1 FADH 2 2 (f.ư 6): -> HHTB ( (f.ư 6): -> HHTB ( X X 2)-> 2 ATP 2)-> 2 ATP 1 GTP (f.ư 5): 1 ATP 1 GTP (f.ư 5): 1 ATP 12 ATP 2.3. 2.3. ý nghĩa ý nghĩa : : 1 1 .Krebs, chuỗi HHTB và sự phosphoryl oxy hoá: là con .Krebs, chuỗi HHTB và sự phosphoryl oxy hoá: là con đường chung cuối cùng của sự thoái biến các chất G, L, P. đường chung cuối cùng của sự thoái biến các chất G, L, P. + Tạo ra phần lớn CO + Tạo ra phần lớn CO 2 2 ở tổ chức (từ 2 f.ư 3 và 4). ở tổ chức (từ 2 f.ư 3 và 4). + Tạo ra phần lớn ATP cho cơ thể (12 ATP ). + Tạo ra phần lớn ATP cho cơ thể (12 ATP ). 2. 2. VòngKrebs liên quan với các quá trình chuyển hoá VòngKrebs liên quan với các quá trình chuyển hoá khác: khác: + Cung cấp H và e- cho chuỗi HHTB và sự phosphoryl hóa. + Cung cấp H và e- cho chuỗi HHTB và sự phosphoryl hóa. +Tạo các chất: AcetylCoA, +Tạo các chất: AcetylCoA, α α -Cetoglutarat, Oxaloacetat -Cetoglutarat, Oxaloacetat 3 3 . Thể hiện sự tiến hóa- cơ thể tích lũy và sử dụng NL 1 . Thể hiện sự tiến hóa- cơ thể tích lũy và sử dụng NL 1 cách hiệu quả, các cơ thể kỵ khí ko có Krebs, Hồng cầu cũng cách hiệu quả, các cơ thể kỵ khí ko có Krebs, Hồng cầu cũng ko có Krebs. ko có Krebs. [...]... FADH2, sau đó tách H+ và vận chuyển e- cho Cyt CoQ + 2H+ + 2e- < > CoQH2 * Các cytochrom: vận chuyển e+ Là những hemoproteid, gồm Cyt a, b, c + Cơ chế vận chuyển: Cyt (Fe3+) + e- -> Cyt (Fe2+) Mỗi Cyt vận chuyển một e- * Sơ đồ hoạt động của chuỗi hô hấp TB -> * Ý NGHĨA: 1 Là con đường chung CC của thoái biến các chất G, P, L tạo CoE khử để chuyển H+, e- vào chuỗi tạo H2O và ATP 2 Là nơi tạo năng lượng... Cyt  O2 + Chuỗi cực ngắn: tạo 1 ATP ( S chuyển H cho Oxy) 2.3 SỰ PHOSPHORYL OXY HOÁ * Khái niệm: - Là sự ghép cặp giữa phản ứng O-K ở chuỗi HH TB với f.ư phosphoryl hoá ADP = ATP Nhờ sự ghép cặp này, năng lượng giải phóng ở chuỗi hô hấp (một phần) được tích luỹ dưới dạng ATP - Khi chênh lệch thế năng giữa 2 cặp O - K ≈ 0,25v sẽ đủ để tổng hợp 1 ATP từ ADP và Pi ... vận chuyển vào 3 Hệ thống E v.c hydro và e-: - Khu trú ở mặt trong của màng trong ty thể, theo trật tự nhất định, tạo thành chuỗi vận chuyển - Nằm giữa SH2 và O2 Nhiệm vụ v .chuyển H, e -> O2 * Các dehydrogenase: tách &vận chuyển hydro, có CoE ≠ => + Các DH có CoE là NAD (NADP) + Các DH là các flavin/ flavoproteid có CoE:FAD/ FMN + Coenzym Q (CoQ hoặcUbiquinon): - Nhận H từ FADH2, sau đó tách H+ và. .. khử để chuyển H+, e- vào chuỗi tạo H2O và ATP 2 Là nơi tạo năng lượng chủ yếu với hiệu xuất cao ( 40%)/ ái khí 3 Thể hiện sự đốt cháy chậm: NL giải phóng tích luỹ dưới dạng ATP *Các chuỗi HHTB: + Chuỗi dài: 4ATP ( khi “ O” [S] là pyruvat và α-cetoglutat, hydro tách ra từ [S] gắn vào LTPP rồi mới đến NAD+ Theo sơ đồ: Pyruvat  LTPP  NAD  FP  Cyt  O2 (S) + Chuỗi trung bình (như trên): tạo ra 3 ATP . Bài giảng Bài giảng Đại cương chuyển hoá Đại cương chuyển hoá & & sự oxy hoá khử sinh học sự oxy hoá khử sinh học Ts. Phan Hải Nam Ts cao năng II- Sự oxy hoá khử sinh học: II- Sự oxy hoá khử sinh học: 2.1. Khái niệm: sự oxy hoá khử SH (hô hấp TB). 2.1. Khái niệm: sự oxy hoá khử SH (hô hấp