TRAO ĐỔI CHẤT

TS Lê Quang Hòa NH NGHA Trao i cht l tổng hợp tồn phản ứng hóa học diễn tế bào thể thời điểm xác định TRAO ĐỔI CHẤT BAO GỒM: Quá trình đồng hóa: phản ứng “tổng hợp” phân tử nhỏ kết hợp với để tạo nên phân tử lớn Q trình dị hóa: phản ứng “phân hủy” phân tử lớn phân chia thành phân tử nhỏ TRAO ĐỔI CHẤT C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O ∆ G = -2871 kJ/mol CO2 + H2O → C6H12O6 + O2 ∆ G = 2871 kJ/mol C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 ∆ G = -29,3 kJ/mol ATP ADP • Thêm nhóm phosphat thứ cần cung cấp lượng NH O - O O N P O O- P O O- CH N O N N OH OH ADP: adenosin diphosphate NH O O P O O O O N P O O- P O O- CH N ATP : adenosin triphosphat OH O OH N N • Năng lượng giải phóng nhóm phosphat loại bỏ • Sự chuyển hóa ADP - ATP chế truyền lượng thể sinh vật Chu trình ATP Năng lượng từ trình dị hóa Năng lượng phục vụ q trình đồng hóa cơng tế bào Q TRÌNH HƠ HẤP TẾ BÀO C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O ∆ G = -2871 kJ/mol C6H12O6 Phản ứng tổng quát: + O2 → CO2 + H2O QUÁ TRÌNH HƠ HẤP TẾ BÀO Electron v/chuyển NADH Electron v/chyển NADH Electron v/chuyển NADH 2FADH2 Tế bào chất Đường phân Pyruvat Glucoza ATP +2 Acétyl CoA ATP +0 (-2) Chu trình Krebs Chuỗi vận chuyển électron ATP ATP +2 +34 Các giai đoạn • Đường phân – – – – glucoza = axit pyruvic +2ATP +2NADH Gồm phản ứng tỏa nhiệt thu nhiệt Trong tế bào chất Hai phân tử pyruvat chứa tồn lượng glucoza • Pyruvat vào ty thể – Acide pyruvic chuyển hóa Acétyl CoA (phản ứng chuyển tiếp diễn màng ngồi ty thể) (tạo NADH) • Chu trình Krebs (axit citric) ty thể – Tạo (CO2 +3 NADH+FADH2+ATP) x2 • Phosphoryl oxy hóa Đường phân • • • • Giai đoạn trao đổi chất gluxit Đường đơn phân giải thành pyruvat Quá trình yếm khí: khơng cần oxy Các chất tham gia glucoza, ADP, ATP, NAD+, Pi, 10 enzym • NAD+ = dạng oxy hóa nicotinamit adenin dinucleotit (1 coenzyme) Đường phân 10 enzym • Năng lượng tạo ATP • Hai phân tử pyruvat đóng vai trò chất cho giai đoạn Đường phân Đường phân Hoạt hóa ATP Oxy hóa tạo ATP NADH Phản ứng chuyển tiếp • Trong điều kiện hiếu khí, pyruvat chuyển hóa thành acétyl CoA vào ty thể O pyruvat déhydrogénaza || O || CH3-C-COO- + CoA-SH NAD+ CH3-C-S-CoA + CO2 NADH Chu trình Krebs • Loạt phản ứng phá hủy acétyl CoA • Các electron nguyên tử hydro vận chuyển chuỗi hô hấp để kết hợp với tạo lượng H2O Chu trình Krebs acetyl CoA citrat oxaloacétat cis-aconitat malat isocitrat fumarat succinat α-ketoglutarat succincyl CoA Một Một chu chu trình trình gồm gồm 99 giai giai đoạn đoạn sử sử dụng dụng acetyl-CoA acetyl-CoA để để chuyển chuyển hóa hóa thành thành CO CO22 Năng lượng chu trình Krebs acétyl CoA citrate oxaloacétate H2O cis-aconitate H2O NADH malate isocitrate CO2 + NADH H2O fumarate FADH2 succinate ATP + Coenzyme A α-ketoglutarate succincyl CoA AdP Coenzyme A CO2 + NADH Q trình phosphoryl oxy hóa • Diễn màng ty thể • Tạo 34 ATP từ phân tử glucoza NADH chuyển electron qua nhiều chất trung gian cuối đến oxy Hơ hấp yếm khí: khơng có oxy • Cho phép tạo lượng oxy • Lên men lactic: chuyển hóa axit pyruvic thành axit lactic (tiêu thụ NADH ⇒ tạo 2ATP) ATP ADP + Pi Glucose Glycolyse NAD+ NADH +2 H+ Acide lactique Acide pyruvique Hơ hấp yếm khí: khơng có oxy Lên men rượu: • Chuyển hóa axit pyruvic thành andehit axetic CO2 • Andehit axetic chuyển hóa thành ethanol (sử dụng NADH) CH3-CO-COOH → CH3CHO + CO2 CH3CHO + NADH → C2H5OH + NAD So sánh chuyển hóa lượng • Hiệu suất chuyển hóa cao hẳn có oxy • mol de glucoza = 686 Kcal • mol d’ATP = 7,3 Kcal Lên men ATP 14.6 Kcal Hiệu suất 2% Hơ hấp hiếu khí 38 ATP 277.4 Kcal Hiệu suất 40 % 18 lần lượng Dự trữ lượng • ATP – 109 phân tử tế bào – Thay vòng 1-2 phút • Glycogen – Polysaccharit tế bào chất động vật – Dự trữ ngày người • Chất béo (mỡ) – Dự trữ 30 ngày người Tổng quan dị hóa Protein Protein Polysaccharit Polysaccharit Lipit Lipit Axit Axitamin amin Đường Đườngđơn đơn Axit Axitbéo béo Đường Đườngphân phân Pyruvat Pyruvat Acetyl AcetylCoA CoA Chu Chutrình trìnhKrebs Krebs Phosphoryl Phosphoryloxy oxyhóa hóa ATP ATP ...ĐỊNH NGHĨA Trao đổi chất tổng hợp toàn phản ứng hóa học diễn tế bào thể thời điểm xác định TRAO ĐỔI CHẤT BAO GỒM: Q trình đồng hóa: phản ứng “tổng... tạo nên phân tử lớn Q trình dị hóa: phản ứng “phân hủy” phân tử lớn phân chia thành phân tử nhỏ TRAO ĐỔI CHẤT C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O ∆ G = -2871 kJ/mol CO2 + H2O → C6H12O6 + O2 ∆ G = 2871 kJ/mol... citric) ty thể – Tạo (CO2 +3 NADH+FADH2+ATP) x2 • Phosphoryl oxy hóa Đường phân • • • • Giai đoạn trao đổi chất gluxit Đường đơn phân giải thành pyruvat Q trình yếm khí: khơng cần oxy Các chất tham