Bài giảng quá trình hô hấp tế bào

Nêu được 9 bước phản ứng của sự đường phân và các sản phẩm tạo thành khi không có oxy.. Trình bày các giai đoạn của chu trình Krebs và các sản phẩm của mỗi giai đoạn.. Nêu được vị trí củ

HÔ HẤP TẾ BÀO

Mục tiêu học tập

1 Nêu được 9 bước phản ứng của sự đường

phân và các sản phẩm tạo thành khi không có oxy.

2 Trình bày các giai đoạn của chu trình Krebs và

các sản phẩm của mỗi giai đoạn.

3 Giải thích cơ chế sự hình thành ATP trong

chuỗi chuyền điện tử.

4 Nêu được vị trí của các chất cản sự hô hấp tế

bào.

HÔ HẤP TẾ BÀO

HH là quá trình oxy hóa thức ăn kèm theo tổng hợp ATP xảy ra trong TB

Kết quả các phân tử lipid, polysaccharid, acid

béo & protein bị phân hủy ⇨⇨ CO 2 , nước, ATP

(Adenosin triphosphate) cần cho họat động sống của TB Nguồn NL quan trọng nhất của TB là

glucose.

Mất nguyên tử hydrogen

C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ⇨⇨ 6CO 2 + 6H 2 O + năng lượng

Thêm nguyên tử hydrogen

ATP & S Ự PHÁ V Ỡ NĂNG LƯỢ NG

A P++P++P < -> A P+++P + P + 7700 calories*

Bi ế n đưỡ ng ch ấ t béo

Triglycerides > Glycerol + Fatty Acids:

- Glycerol > Glyceraldehyde > Pyruvic

Acid > Acetyl CoA > Kreb's Cycle

- Fatty Acids are converted into molecules of Acetyl CoA (acetat) in a process called BETA OXIDATION

- Proteins bị phá vỡ thành amino acids

- amino acids ⇨ Acetyl CoA ⇨ Kreb's Cycle

HÔ HẤP TẾ BÀO

3 giai đoạn:

- Glyco giải: xảy ra ở tế bào chất

- Chu trình Krebs: xảy ra trong matrix của ty thể

- Sự phosphoryl hóa oxy hóa: xảy ra ở màng trong của ty thể

BA GIAI ĐOẠN CHÍNH CỦA HÔ HẤP TẾ BÀO

Sự đường phân (glyco

giải-glycolysis)

- là sự biến đổi 1 phân tử glucose ⇨ 2 acid⇨

pyruvic

- xảy ra ở chất TB của các TB

Sự đường phân

Tổng kết đường phân

· 1 glucose (6C) ⇨ 2 acid pyruvic (3C).⇨

· 4 ATP - 2 ATP = 2 ATP # 5% năng lượng

· 2 NADH: chất mang hydro (dạng khử của

NAD + ) tạo #16% năng lượng khác, nhưng

không được sử dụng trong điều kiện thiếu O 2

- Nấm men: không có O 2 , có thể sử dụng năng lượng cần thiết chỉ do sự glyco-giải.

NAD+: Nicotinamide Adenine Dinucleotide

Glucose > 2 Pyruvic Acid (or pyruvate) + 2

ATP + 4 hydrogens (2 NADH)

RH 2 + NAD + → NADH + H + + R

Chu trình Krebs

- CoA + 2 carbon từ acid pyruvic ⇨⇨ acetyl CoA.

2C của phần acetyl vào chu trình Krebs, CoA

được thải ra khỏi chu trình.

* Giai đoạn 1: xúc tác bởi enzym citrate synthase.

• Có sự hình thành: NADH, FADH 2 , ATP

• và thải CO 2

- Mỗi vòng quay ⇨ 2 CO⇨ 2 và lấy ra 4 cặp điện tử ⇨

3 NADH & 1 FADH 2 , tạo 1ATP = phosphoryl hóa

đài chất

· CO 2 khuếch tán ra ngoài khỏi ty thể.

K ế t qu ả glyco gi ả i & CT Krebs

Chuỗi chuyền điện tử

Electron transport chain(ETC)

- Peter Mitchell đề nghị đầu 1960 cơ chế hoá

thẩm.

- Chuỗi chuyền e- là phản ứng đi cặp giữa sự

chuyền e- từ chất cho (NADH,FADH 2 ) đến chất nhận e- (O 2 ) với sự chuyển ion H + xuyên qua màng trong ty thể tạo gradient proton

Gradient proton này được sử dụng tạo ATP

thông qua ATPsynthase

Chuỗi chuyền điện tử

Complex I (NADH dehydrogenase) =

Chuỗi chuyền điện tử

coenzyme Q : cytochrome c-oxidoreductase,

đóng vai trò ngưỡng trong sự tạo ATP

Complex III gồm nhiều tiểu đơđơn n vị lipoprotein

xuyên màng được mã hóa bởi gene ty thể

(cytochrome b) và gene nhân (tất cả tiểu đơđơn n vịkhác)

Complex III

Chuỗi chuyền điện tử

h ợ p protein xuyên màng kích thư ớ c l ớ n

tìm th ấ y ở bacteria & mitochondrion Enz

cu ố i cùng c ủ a chu ỗ i chuy ề n đ đ t t ử .

Nó nh ậ n 1 e- t ừ m ộ t c ủ a 4 phân t ử

cytochrome c và chuy ể n chúng t ớ i oxygen,

bi ế n đổ i phân t ử oxygen ⇨ 2 H2O 4 proton

đượ c chuy ể n xuyên qua màng.

3 vị trí bơm proton: phức hợp I, III &IV

Chuỗi chuyền điện tử

- 1 NADH tạo 3 ATP, 1FADH 2 tạo 2 ATP (phụ thuộc bản chất chất cho e-).

- Quá trình tích trữ năng lượng ATP diễn ra với sự có mặt của oxy được gọi là

phosphoryl oxy hóa.

Tổng năng lượng của hô hấp

oxy hóa

1 glucose chỉ tạo 4 ATP = phosphoryl hóa ở mức đài chất.

¨ # 34 ATP tạo ra trong chuỗi chuyền e- và

⇨

⇨ 1 glucose tạo # 38 ATP phụ thuộc vào sự

cung cấp oxy tới TB, loại TB

Không oxy, không có chất nhận e- cuối cùng

⇨

Một vài chất độc cản sự hô hấp

tế bào

dehydrogenase (Complex I) and CoQ.

Sự lên men

Sự lên men rượu: ethanol

• nấm men Saccharomyces cerevisiae & 1

Sự lên men acid lactic

- thực hiện bởi nhiều loại tế bào.

- ATP thu được =lên men rượu,

- không thải CO 2

- lên men phó-mát & yaourt.

Sự điều hòa hô hấp

Enzym phosphofructokinase xúc tác bước thứ

3 của đường phân

- Nếu ATP và acid citric có nồng độ cao sẽ

ức chế toàn bộ quá trình dị hóa,

- còn ADP nhiều sẽ kích thích thoái dưỡng

tăng nhanh.

•

Sinh tổng hợp

- Các sản phẩm trung gian của hô hấp tế bào (từ đường phân và chu trình Krebs) cung cấp sườn carbon ⇨phân tử cấu trúc, sửa⇨

chữa và tăng trưởng.

- Biến dưỡng protein ⇨⇨ acid amin.

- Biến dưỡng chất béo, polysaccharid ⇨ phân⇨

tử nhỏ hơn

• Ví dụ tế bào vi khuẩn tăng trưởng nhanh có thể dùng đến 90% năng lượng cho sinh tổng hợp protein.