hóa sinh

Bài: NĂNG LƯỢNG SINH HỌC • Mục tiêu: • 1. Trình bày được khái niệm năng lượng sinh học, định nghĩa sự phosphoryl hóa, các loại liên kết phosphat, rút ra ý nghĩa của sự phosphoryl hóa. • 2. Trình bày được bản chất và ý nghĩa của chuỗi hô hấp tế bào. • 3. Trình bày được các giai đoạn, ý nghĩa của chu trình acid citric. Nội dung • 1. Trao đổi chất • 2. Oxy hóa sinh học (hô hấp tế bào) • 3. Sự phosphoryl hóa • 4. Chu trình Krebs (chu trình acid citric) 1. TRAO ĐỔI CHẤT • 1.1 Khái niệm chung - là quá trình lấy các chất từ bên ngoài vào và thải các chất cặn bã ra môi trường. - gồm: quá trình đồng hóa (tổng hợp) và dị hóa (thoái hóa). 1.2 Quá trình đồng hóa và dị hóa 1.2 Quá trình đồng hóa và dị hóa Quá trình dị hóa: Quá trình dị hóa: Quá trình đồng hóa Quá trình đồng hóa : : n acid amin protein (protid) Tinh bột glucose Sự mâu thuẫn và thống nhất giữa đồng Sự mâu thuẫn và thống nhất giữa đồng hóa và dị hóa hóa và dị hóa đồng hóa (thu năng lượng) Phân tử đơn giản phân tử phức tạp dị hóa (giải phóng năng lượng) 1.3 Năng lượng sinh học • là năng lượng được thu nhận, phát sinh và tích trữ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ. • dạng nhiệt năng hay dạng ATP dự trữ trong cơ thể • ATP sử dụng trong các hoạt động sống của cơ thể: tổng hợp, thoái hóa, co cơ, hấp thu, bài tiết, xung động thần kinh,… 2. OXY HÓA SINH HỌC (HÔ HẤP TẾ BÀO) • Định nghĩa: là quá trình của hệ thống các phản ứng oxy hóa khử của các chất được đưa vào cơ thể và được chuyển hóa thành năng lượng dưới dạng nhiệt năng hay dưới dạng ATP dự trữ trong cơ thể. • Bản chất: sự “đốt cháy” các chất hữu cơ trong tế bào tạo khí CO 2 , H 2 O và tạo nhiều năng lượng Phân biệt sự cháy trong hóa học và trong sinh học Sự cháy trong sinh học Sự cháy trong hóa học - từ từ (chậm) - không có ngọn lửa - không tăng nhiệt độ - oxy không trực tiếp phản ứng với cacbon, hydro của chất hữu cơ - năng lượng được giải phóng dần dần, được tích trữ lại. - nhanh - có ngọn lửa - tăng nhiệt độ - oxy trực tiếp phản ứng với cacbon, hydro của chất hữu cơ - năng lượng giải phóng nhanh dưới dạng nhiệt 2.1 Khái niệm về sự oxy hóa khử • Định nghĩa: quá trình oxy hóa khử là quá trình trao đổi điện tử. Quá trình oxy hóa là sự tách (cho) một hay nhiều điện tử, ngược lại, quá trình khử là sự thu (nhận) điện tử. 2Fe 2+ + Cl 2 2Fe 3+ + 2Cl - -2e Thế năng oxy hóa khử chuẩn của một số hệ thống trong tế bào Hệ thống E 0 (volt) Dạng khử Dạng oxy hóa pH=7, t 0 =25 0 C H 2 NADH + H + (NADH 2 ) Ribofavin dạng khử Ubiquinin dạng khử Cytocrom b (Fe 2+ ) Cytocrom c 1 (Fe 2+ ) Cytocrom c (Fe 2+ ) Cytocrom a (Fe 2+ ) H 2 O 2H + NAD + Ribofavin dạng oxy hóa Ubiquinin dạng khử Cytocrom b (Fe 3+ ) Cytocrom c 1 (Fe 3+ ) Cytocrom c (Fe 3+ ) Cytocrom a (Fe 3+ ) ½ O 2 -0,42 -0,32 -0,05 +0,10 +0,12 +0,21 +0,25 +0,29 +0,82 [...]... • Năng lượng sinh học là gì? • là năng lượng được thu nhận, phát sinh và tích trữ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ • sự phosphoryl hóa là gì? • là quá trình gắn một gốc acid phosphorid (còn gọi là gốc phosphat) vào một phân tử chất hữu cơ Tóm tắt • • • • Nêu ý nghĩa của sự phosphoryl hóa? Tích trữ và vận chuyển năng lượng Hoạt hóa các chất hữu cơ Cung cấp năng lượng quá trình hấp thu tích cực... Aoxaloacetic A.citric + HSCoA CoA • Giai đoạn 2: đồng phân hóa acid citric thành acid isocitric, aconitase xúc tác, gồm hai phản ứng dehydrat hóa và hydrat hóa CH2 - COOH HO - C - COOH CH - COOH - H2O C - COOH Aconitase HO - CH - COOH + H2O H - C - COOH Aconitase CH2 - COOH CH2 - COOH A citric A cisaconitic CH2 - COOH A isocitric Giai đoạn 3: khử carboxyl oxy hóa isocitric thành α-cetoglutaric, gồm 2 phản ứng:... giai đoạn thoái hóa cuối cùng chung của ba chất (glucid, protid, lipid) • Là nơi cung cấp năng lượng dưới dạng ATP cho hoạt động sống của tế bào • Là nơi cung cấp sản phẩm trung gian như acid oxaloacetic, acid α cetoglutaric, succinyl CoA, để nối liền chu trình krebs với các chuyển hóa khác của cơ thể và trở thành vị trí trung tâm điều hòa các chuyển hóa các chất Tóm tắt: • Năng lượng sinh học là gì?... ADP + Pi ATP ADP + Pi ATP ADP + Pi ATP 3 SỰ PHOSPHORYL OXY HÓA • 3.1 Sự phosphoryl hóa: là quá trình gắn một gốc acid phosphorid (còn gọi là gốc phosphat) vào một phân tử chất hữu cơ: RH + HO-PO3H2 Chất hữu cơ acid phosphoric ADP + Pi R-PO3H2 + H2O hợp chất phosphat hữu cơ (R-P) ATP Sự phosphoryl hóa: phản ứng quan trọng nhất trong chuyển hóa các chất 3.2 Các loại liên kết phosphat 2 loại kiên kết... + liên kết enol phosphat • + liên kết amid phosphat • + liên kết anhydrid phosphat 3.3 Vai trò của phosphoryl hóa • Tích trữ và vận chuyển năng lượng ADP + Pi →ATP • Hoạt hóa các chất hữu cơ • Quá trình hấp thu tích cực: hấp thu tích cực của các loại đường, lipid cần có vai trò phosphoryl hóa 4 CHU TRÌNH ACID CITRIC (chu trình Krebs) • Krebs tìm ra năm 1937 (chu trình acid citric) • Phân tử acetyl... HSCoA • Giai đoạn 6: oxy hóa succinic thành fumaric do enzym succinat dehydrogenase có coenzym FAD Enzym này có 4 nguyên tử Fe, 4 nhóm – SH và 2 nhân flavin của FAD, đây là chất điển hình chứa Fe không hem Hai điện tử của FADH2 được chuyển trực tiếp lên Fe3+ của enzym COOH CH2 CH2 - COOH A succinic CH - COOH succinat dehydrogenase FAD CH - COOH FADH2 A fumaric • Giai đoạn 7: hydrat hóa fumanic thành malic... fumarase, enzym này giống enzym aconitase CH - COOH + H2O CH2 - COOH CH - COOH - H2O CHOH - COOH A fumaric Fumarase A malic • Giai đoạn 8: oxy hóa malic thành oxaloacetic dưới xúc tác enzym malat dehydrogenase có coenzym NAD+, nhóm chức alcol của acid malic bị oxy hóa thành nhóm chức ceton CH2 - COOH Malat dehydrogenase CH2 - COOH CHOH - COOH A malic CO - COOH NAD+ NADH + H+ A oxaloacetic Glucid Lipid... và tạo nhiều năng lượng • Ý nghĩa: Tạo ATP cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống của tế bào Lượng giá: • Câu 1: Năng lượng sinh học dự trữ trong tế bào chủ yếu dưới dạng chất nào? A ADP B ATP C GDP D GTP Đáp án: B • Câu 2: Quá trình nào sau đây là quá trình phosphoryl hóa? A ATP → ADP + Pi B NaOH + H3PO4 → Na2PO4 + H2O C GDP + Pi → GTP D Na2CO3 + H3PO4 → Na2HPO4 + H2O + CO2 Đáp án: C ... + H theo chuỗi hô hấp đến oxy tạo nước và năng lượng giải phóng được tích trữ trong ATP • Phản ứng khử carboxyl ở vị trí β của nhóm ceton tạo acid α-cetoglutaric (5C) • Giai đoạn 4: khử carboxyl oxy hóa α-cetoglutaric → succinyl CoA, một phức hợp đa enzym (là αcetoglutarat dehydrogenase) có 5 coenzym : TPP (thiamin pyrophosphat), acid lipoic, CoA, FAD và NAD+ Với 3 enzym xúc tác là αcetoglutarat dehydrogenase, . trình đồng hóa (tổng hợp) và dị hóa (thoái hóa) . 1.2 Quá trình đồng hóa và dị hóa 1.2 Quá trình đồng hóa và dị hóa Quá trình dị hóa: Quá trình dị hóa: Quá trình đồng hóa Quá trình. trình đồng hóa : : n acid amin protein (protid) Tinh bột glucose Sự mâu thuẫn và thống nhất giữa đồng Sự mâu thuẫn và thống nhất giữa đồng hóa và dị hóa hóa và dị hóa đồng hóa (thu. Bài: NĂNG LƯỢNG SINH HỌC • Mục tiêu: • 1. Trình bày được khái niệm năng lượng sinh học, định nghĩa sự phosphoryl hóa, các loại liên kết phosphat, rút ra ý nghĩa của sự phosphoryl hóa. • 2. Trình