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

Bài giảng Bài giảng Đại c Đại c ươ ươ ng chuyển hoá ng 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 c I- Đại c ươ ươ ng chuyển hoá ng chuyển hoá 1.1. Chuyển hoá các chất 1.1. Chuyển hoá các chất 1.2. CH n 1.2. CH n ă ă ng l ng l ư ư ợng: Đặc ợng: Đặc đ đ iểm iểm Các hợp chất cao n Các hợp chất cao n ă ă ng ng 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 : s : s ơ ơ đ đ ồ, diễn biến, ý nghĩa. ồ, diễn biến, ý nghĩa. 2.3. 2.3. Chuỗi hô hấp tế bào Chuỗi hô hấp tế bào : : Thành phần Thành phần Hoạt Hoạt đ đ ộng ộng ý nghĩa ý nghĩa 2.4. Sự phosphoryl oxy hoá: 2.4. Sự phosphoryl oxy hoá: + Khái niệm + Khái niệm + C + C ơ ơ chế chế Đại c Đại c ươ ươ ng chuyển hoá ng chuyển hoá Chuyển hoá các chất Chuyển hoá các chất : 2 QT: : 2 QT: đ đ ồng hoá ồng 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 N Chuyển hoá N ă ă ng L ng L ư ư ợng ợng Chuyển hoá chất luôn Chuyển hoá chất luôn đ đ i kèm với ch.hoá NL. i kèm với ch.hoá NL. NL giải phóng từ f. NL giải phóng từ f. ư ư : chất A => B (f. : chất A => B (f. ư ư phát n phát n ă ă ng), ng), đư đư ợc dùng cho f. ợc dùng cho f. ư ư C => D (f. C => D (f. ư ư thu n thu n ă ă ng): ng): NL từ f. NL từ f. ư ư A -> B: tích luỹ/các HCCN (~E) A -> B: tích luỹ/các HCCN (~E) đ đ ể sử dụng cho f. ể sử dụng cho f. ư ư thu n thu n ă ă ng. ng. A B D C Ph¸t n¨ng Thu n¨ng -E ~ E Các hợp chất cao n Các hợp chất cao n ă ă ng ng +K.N +K.N : : là những hợp chất chứa là những hợp chất chứa ≥ ≥ 1 l.k cao n 1 l.k cao n ă ă ng (~); ng (~); L.k CN - L.k L.k CN - L.k khi thuỷ phân tạo khi thuỷ phân tạo ≥ ≥ 5 Kcal.mol; L.k th 5 Kcal.mol; L.k th ư ư ờng chỉ cho 1-3 ờng 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 + Công thức cấu tạo đơ đơ n giản n 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 c - Co c ơ ơ , vận , vận đ đ ộng ộng - 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 + ATP đư đư ợc tạo nên ợc 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. f. ư ư 1 1 : Ng : Ng ư ư ng tụ acetylCoA và oxaloacetat tạo citrat. ng tụ acetylCoA và oxaloacetat tạo citrat. f. f. ư ư 2: Đồng phân hoá citrat thành isocitrat. 2: Đồng phân hoá citrat thành isocitrat. f. f. ư ư 3 3 : Khử carboxyl lần 1: Tạo : Khử carboxyl lần 1: Tạo α α -cetoglutarat ( -cetoglutarat ( α α - CG), NADH - CG), NADH 2 2 f. f. ư ư 4 4 : Khử CO : Khử CO 2 2 -Oxy hóa -Oxy hóa α α -cetoglutarat tạo succinylCoA, NADH -cetoglutarat tạo succinylCoA, NADH 2 2 f. f. ư ư 5 5 : Từ succinylCoA tạo succinat. : Từ succinylCoA tạo succinat. f. f. ư ư 6: Oxy hóa succinat thành fumarat (FADH 6: Oxy hóa succinat thành fumarat (FADH 2 2 ) ) f f . . ư ư 7: Hydrat hóa fumarat thành malat. 7: Hydrat hóa fumarat thành malat. f. f. ư ư 8 8 : Oxy hóa malat thành oxaloacetat; NADH : Oxy hóa malat thành oxaloacetat; NADH 2 2 . . S S ơ ơ đ đ ồ ồ -> -> f. f. ư ư 3,4,8 -> 3NADH 3,4,8 -> 3NADH 2, 2, f. f. ư ư 6: 1 FADH 6: 1 FADH 2 2 Chu trình krebs 2.2 Tổng quát 2.2 Tổng quát 1. Có 2 f. 1. Có 2 f. ư ư ứng ko thuận nghịch là ( ứng ko thuận nghịch là ( 1 1 ) và ( ) và ( 4 4 ). ). 2. Về n 2. Về n ă ă ng l ng l ư ư ợng: ợng: +f. +f. ư ư tổng quát của vòng Krebs: 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. (f. ư ư 3,4,8): qua HHTB ( 3,4,8): qua HHTB ( X X 3)-> 9 ATP 3)-> 9 ATP 1 FADH 1 FADH 2 2 (f. (f. ư ư 6): -> HHTB ( 6): -> HHTB ( X X 2)-> 2 ATP 2)-> 2 ATP 1 GTP (f. 1 GTP (f. ư ư 5): 1 ATP 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 đư đư ờng chung cuối cùng của sự thoái biến các chất G, L, P. ờng 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. ở tổ chức (từ 2 f. ư ư 3 và 4). 3 và 4). + Tạo ra phần lớn ATP cho c + Tạo ra phần lớn ATP cho c ơ ơ thể (12 ATP ). 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- c . Thể hiện sự tiến hóa- c ơ ơ thể tích lũy và sử dụng NL 1 thể tích lũy và sử dụng NL 1 cách hiệu quả, các c cách hiệu quả, các c ơ ơ thể kỵ khí ko có Krebs, Hồng cầu cũng thể kỵ khí ko có Krebs, Hồng cầu cũng ko có Krebs. ko có Krebs. [...]... ra 3 ATP + Chuỗi ngắn: tạo ra 2 ATP “O” AB, Hydro v.c thẳng đến FAD: S  Flavoprotein  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... hoặcUbiquinon): - Nhận H từ 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... - Là những chất CH mang H2: a.acid, acid pyruvic, succinat 2 O2: của không khí, do Hb 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... -> * 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 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 . Bài giảng Bài giảng Đại c Đại c ươ ươ ng chuyển hoá ng chuyển hoá & & sự oxy hoá khử sinh học sự oxy hoá khử sinh học Ts. Phan Hải Nam Ts n ă ă ng ng 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