LIÊN KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG

CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG TRONG CƠ THỂ - Năng lượng của liên kết giàu năng lượng là năng lượng tự do giải phóng ra trong quá trình phản ứng hóa sinh có sự tham gia của các liên kết gi

GVHD: VÕ VĂN TOÀN SVTH: NHÓM 2

DANH SÁCH NHÓM 2

1 NGUYỄN HOÀNG DUY

2 HỒ BẢO NHẸ

3 TRẦN VĂN LANH

4 NGUYỄN MINH ĐÔ

5 VÕ LỮ HOÀNG TUYẾT LiỄU

6 PHAN THỊ DiỆU

7 HuỲNH NGỌC KIM

8 PHAN THỊ TRÚC LINH

9 NGUYỄN THỊ THẢO NGUYÊN

10 NGUYỄN THỊ ÁNH TUYẾT

“LIÊN KẾT GIÀU NĂNG

LƯỢNG” LÀ GÌ?

CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG

TRONG CƠ THỂ

1. KHÁI NIỆM

2. CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG TRONG CƠ THỂ

3. MỘT SỐ HỢP CHẤT CAO NĂNG

4. SỰ HÌNH THÀNH HỢP CHẤT CÓ LIÊN KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG – ATP

5. CHỨC NĂNG CỦA LIÊN KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG

1 KHÁI NIỆM

Các liên kết giàu năng lượng là các liên kết

phosphate có cấu trúc anhydride (ATP, ADP,

acetylphosphate, aminoacetylphosphate,

pirophosphate, ), có cấu trúc enolphosphate

(phosphoenolpyruvat), và phosphoguanidinphosphate (creatinphosphate), cũng như thioester (ví dụ acetyl-CoA) và S-adenosylmethionin (ví dụ methinoin hoạt động)

2 CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG

TRONG CƠ THỂ

- Năng lượng của liên kết giàu năng lượng là năng lượng tự do giải phóng ra trong quá trình phản ứng hóa sinh

có sự tham gia của các liên kết giàu năng lượng Nghĩa là trong hóa sinh thì năng lượng tự do của quá trình tạo chất trong đó có sự làm đứt mối liên kết cũ để tạo các liên kết mới không quan trọng bằng loại năng lượng tự do của phản ứng trong đó có sự chuyển nhóm nguyên tử giữa các hợp chất theo kiểu phản ứng trao đổi

có sự chuyển nhóm nguyên tử giữa phân tử của chất bị thủy phân và phân tử H2O

Ví dụ: Phản ứng thủy phân glixin - glixin: 2NH2-CH2-COOH NH2-CH2-CO-NH-CH2-COOH + HOH

- Những hợp chất mà khi thủy phân giải phóng

ra năng lượng tự do từ 7 đến 10 kcal/mol được gọi là các hợp chất giàu năng lượng

- Một hợp chất giàu năng lượng điển hình, tồn tại trong thế giới sinh vật, từ cơ thể đơn bào đến động thực vật bậc cao là ATP (adenozin triphotphat)

2 CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG

LƯỢNG TRONG CƠ THỂ

Cấu tạo phân tử ATP có thể biểu diễn tóm tắt:

2 CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG

LƯỢNG TRONG CƠ THỂ

Khi thủy phân thì nhóm photphat cuối cùng của ATP được chuyển đến nhóm OH của H2O để tạo axit photphoric và ADP (adenozin - diphotphat)

- ATP tức adenosin triphosphat Phân tử này có

3 phần: một cấu trúc vòng có các nguyên tử C,H và N được gọi là adenin; một phân tử đường 5 carbon là ribose và 3 nhóm phosphat kế tiếp nhau nối vào chất đường

- Phân tử ATP phân giải, nhả năng lượng như sau: với sự có mặt của nước, khi gãy liên kết giữa oxy với nguyên tử phospho (P) cuối cùng thì tách ra một phân tử phosphat vô cơ (Pi), còn lại là Adenosi

Diphosphat (ADP) và có 7kcal/mol được giải phóng

2 CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG

LƯỢNG TRONG CƠ THỂ

- Quá trình ngược lại tổng hợp ATP từ ADP và Pi cũng phải cung cấp cho ADP một lượng năng lượng 7Kcal/mol

- Liên kết phosphat giàu năng lượng gồm:

+ Liên kết acyl phosphat + Liên kết enol phosphat + Liên kết amid phosphat + Liên kết thiophosphat + Liên kết anhydric phosphat

2 CÁC LIÊN KẾT GIÀU NĂNG

LƯỢNG TRONG CƠ THỂ

3 MỘT SỐ HỢP CHẤT CAO NĂNG

Anhydritphosphoric

Nucleosittriphosphat ATP,GTP,CTP,UTP

NDP NMP + Pi (- 7) NTP NDP + Pi (-7)

Amidinphosphat

(Guanidin

phosphat)

Creatin

Acginin + Pi (-10,5)

4 SỰ HÌNH THÀNH HỢP CHẤT CÓ LIÊN

KẾT GIÀU NĂNG LƯỢNG – ATP

ATP là phân tử mang năng lượng, có chức năng vận chuyển năng lượng đến các nơi cần thiết cho tế bào sử

dụng Chỉ có thông qua ATP, tế bào mới sử dụng được thế

năng hóa học cất giấu trong cấu trúc phân tử hữu cơ

Để đảm bảo được vai trò chính yếu của mình trong trao đổi chất, lượng dự trữ ATP thường xuyên phải được

hồi phục ATP có thể theo những đường khác nhau:

- Phản ứng phosphoryl hóa ở mức cơ chất: đó là phản ứng chuyển trực tiếp nhóm phosphate từ một “dẫn xuất cao

năng” đến ADP

- Phản ứng chuyển enol sang xeto của phosphoenolpyruvat là phản ứng phát năng lượng mạnh do

đó có thể cặp đôi (kết hợp) với phản ứng tổng hợp ATP Ví

dụ, phản ứng chuyển nhóm phosphate từ phosphocreatin sang ADP là rất quan trọng cho sự co cơ

- Phản ứng phosphoryl hóa oxy hóa: Phản ứng oxy hóa - khử sinh học (cũng như phản ứng quang hợp) thường làm phát sinh ra một gradient nồng độ proton H+ ở 2 phía màng Năng lượng tự do của quá trình tiêu tán gradient proton H+ này được cặp đôi với phản ứng ATP, do đó mới

- Phản ứng hình thành ATP bởi adenylatkinaza: Do cắt nhóm pirophosphat làm phát sinh ra AMP Enzyme

2 ADP AMP + ATP

5 CHỨC NĂNG CỦA LIÊN KẾT GIÀU

NĂNG LƯỢNG

Quá trình hình thành năng lượng từ các phản ứng sinh học tích lũy năng lượng dưới các liên kết cao năng, năng lượng của liên kết cao năng biến đổi thành các công khác nhau, thí dụ: các hợp chất cao năng cung cấp năng lượng cho phản ứng tổng hợp, thẫm thấu, vận chuyển các chất, ngược với chênh lệch nồng độ, các công cơ học (co rút cơ), phát quang sinh học

Kết luận

Liên kết giàu năng lượng là liên kết xuất hiện giữa các nguyên tố không cùng loại trong cùng một

giữa các nguyên tố cùng loại (N – N, C –C) Các hợp chất cao năng như ATP, CTP, GTP, UTP cung cấp năng lượng cho quá trình sinh tổng hợp protein, photpholipit, polysaccarit, trong đó ATP được xem là hợp chất điển hình Qua đó có thể thấy được các liên kết giàu năng lượng trong các hợp chất cao năng có vai trò quan trọng trong hầu hết hoạt động sống của cơ thể