David L Nelson and Michael M Cox LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY Sixth Edition BÀI CÁC QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO © 2016 PGS.TS BÙI VĂN LỆ CÁC QUÁ TRÌNH NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO In Cytosol Glucose Pyruvate In Cytosol In Mitochondria In Cytosol In Mitochondria Nguồn gốc: trường hợp giống dịch chuyển proton điều kiển tổng hợp ATP (Phân hủy & tổng hợp glucose chu trình pentose phosphaste) In Cytosol Glucose Pyruvate Tổng hợp ATP quang phosphoryl hóa Trong thực vật hai phá H2O luồng e- ngang qua cytochrome b6f dẩn tới phóng thích H+ qua màng thylakoid Lực H+ thực sư tổng hợp ATP phức chất CFoCF1 tương tự phức chất F0F1 ty thể Luồng e- ngang qua hệ thống quang hợp sản sinh NADPH ATP tỉ lệ khoảng 2:3 Một kiểu vận chuyển e- vòng thứ hai (cyclic flow) việc tạo ATP tuỳ theo thay đỏi tỷ lệ NADPH ATP tạo Peter Mitchell: Diffusion 4e– Ferredoxin PQ Cytochrome complex Photon Pc ATP produced via proton motive force P700 Photosystem I Mặc dù quan sát thí nghiệm lục lạp đóng vai trị quan trọng q trính phát triển thuyết hóa thẫm thấu số ấn liên quan đến tổng hợp ATP lục lạp chưa rõ ràng Điểm bật số tỷ lệ H+/2e- Trong phản ứng sáng có tất sáu ion H+ chuyển cặp điện tử Do di chuyển ba ion H+ thơng qua ATP synthase cần cho q trình tổng hợp phân tử ATP nên hai phân tử ATP sinh phân tử NADPH tổng hợp Tuy nhiên, số trường hợp, người ta quan sát thấy tỷ lệ gần đến H+/2e- Với tỷ lệ này, có khoảng 1,3 phân tử ATP tổng hợp phân tử NADPH Lý việc giảm tỷ lệ chưa biết đến Một số thí nghiệm gần cho thấy cường độ ánh sáng cao phức hợp cytochrome b6f khơng có khả bơm hai điện tử phụ Sự định vị PSI PSII thay đổi kiểm soát gián tiếp cường độ sáng phân phối hấp thu tối đa hai hệ thống quang hợp Lục lạp, ty thể vi khuẩn cộng sinh trong tế bào eukaryote (thuyết cộng sinh) ATP synthases eubacteria, cyanobacteria, ty thể lục lạp thường có nguồn gốc chế (common enzymatic mechanism) Nhiều vi khuẩn quang hợp tạo e- cho quang hợp không từ nước mà từ chất cho e- khác H2S Nguồn gốc ty thể: Từ nội cộng sinh vi khuẩn? ATP synthases lục lạp vi khuẩn quang hợp giống với ty thể vi khuẩn không quang hợp Màng Chất (matrix) Ty thể ATP synthase Khoảng màng Màng thylakoid ATP synthase E coli Lục lạp lumen stroma Nguồn gốc: trường hợp giống dịch chuyển proton điều kiển tổng hợp ATP ... (bởi glyceraldehyde 3-phosphaste deshydrogenase) phản ứng với ADP cho 3-phosphoglycerate (3-PG) ATP (xúc tác phosphoglycerate kinase) 3-PG biến đổi thành phosphoglycerate (2-PG) (bởi phosphoglycerate... phản ứng glycolysis: Glucose phosphoryl hóa thành Glucose 6- phosphaste (G6-P) (bởi hexokinase) chuyển thành Fructose 6-phosphaste (F6-P) (bởi phosphoglucoisomerase) thành Fructose1,6 bisphosphaste... citric chất trung gian cho trình sinh tổng hợp Trong giai đoạn đầu glycolysis, ATP đầu tư để biến glucose thành fructose 1,6-bisphosphate Liên kết C-3 and C-4 phá hai phân tử triose phosphate