TRAO đổi CHẤT TRAO đổi NĂNG LƯỢNG , đh nông lâm tphcm

TRAO ĐỔI CHẤT &TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRAO ĐỔI CHẤT • Phản ứng phân hủy Biến đổi hợp chất phức tạp  hợp chất đơn giản • Phản ứng tổng hợp Tổng hợp sinh chất từ nguồn nguyên liệu đơn giản • động vật thực vật -Sản phẩm q trình tổng hợp sinh chất sử dụng vật liệu tạo hình (xây dựng) cho thể -Được tích lũy tế bào dạng dự trữ (glucid, protid, lipid, vitamin,…) • Ở vi sinh vật – Quá trình sinh tổng hợp tạo sinh chất làm vật liệu xây dựng thể – Ngoài chúng tiết môi trường Quá trình phân hủy tổng quát -Glucid Tinh bột Protein Lipid oligo Dextrin peptid Monosaccharid glucose CO2 + H2O + E CO2 + H2O + E Amino acid glycerin + Acid béo Acetyl CoA CO2 + H2O -phản ứng phân hủy phản ứng phóng thích lượng Phản ứng tổng hợp (phản ứng đồng hóa) • Thực vật: – Quá trình đồng hóa thực vật trình quang hợp • Động vật, vi sinh vật – Sử dụng sản phẩm trung gian từ q trình dị hóa làm ngun liệu cho q trình đồng hóa • Quá trình tổng hợp cần phải cung cấp lượng MỐI LIÊN QUAN GIỮA QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA VÀ DỊ HÓA TRONG SỰTRAO ĐỔI CHẤT Các sản phẩm trình dò hóa nguyên liệu tổng hợp trình đồng hóa Các sản phẩm mà thể tổng hợp tích lũy làm nguồn nguyên liệu dự trữ cho phản ứng phân hủy để tạo lượng cần cho sống Năng lượng phản ứng phân hủy phóng thích cung cấp cho phản ứng tổng hợp Giữa trình đồng hóa dò hóa có tham gia số enzym chung số phản ứng gặp trình đồng hóa gặp trình dò hóa – Quá trình trao đổi chất kết hợp nhiều trình mâu thuẫn thể thống » Quá trình dinh dưỡng tiết: Quá trình sinh lý » Quá trình vận chuyển hấp thụ: Quá trình vật lý » Quá trình phân giải – tổng hợp: Quá trình hóa học Đònh luật nhiệt động học • Đònh luật Các dạng lượng biến đổi lẫn lượng chung không thay đổi • Đònh luật Năng lượng tồn dạng Dạng tự (có ích), dạng khuếch tán (không có ích) Năng lượng tự • • • • Năng lượng tự đại lượng mà nhiệt độ đònh biến thành công Sự thay đổi lượng tự ký hiệu ∆F ∆F hiệu số lượng tự tổng quát lúc phản ứng bắt đầu lượng tự lúc phản ứng đạt đến trạng thái cân Các phản ứng hóa học thường phản ứng thu nhiệt phát nhiệt Các phản ứng phát nhiệt Tính chất phản ứng phát nhiệt Có lượng tự giảm: ∆F < Đa số phản ứng thủy phân phản ứng phát nhiệt Các phản ứng xảy tự phát Sự phân giải chất phức tạp  chất đơn giản kèm theo giảm lượng tự Các phản ứng thu nhiệt Tính chất phản ứng thu nhiệt • • • • Năng lượng tự tăng: ∆F > Các phản ứng thu nhiệt thực có phản ứng phát nhiệt Đa số phản ứng tổng hợp phản ứng thu nhiệt Sự tổng hợp chất phức tạp từ chất đơn giản kèm theo tăng lượng tự Các hợp chất cao Đònh nghóa: Các hợp chất cao hợp chất hữu có dự trữ lượng tự cao Năng lượng chứa liên kết hóa học đặc biệt, gọi liên kết cao ký hiệu liên kết cao : (~) Đặc tính hợp chất cao Khi bị cắt đứt liên kết phóng thích lượng lớn ≈ 6.000  7.000 calo/ Mol lớn Một số hợp chất cao Adenosine triphosphate ATP + H2O ADP + Pi + H+ ∆F = - 7,3 Kcalo/ mol Adenosine diphosphate ADP + H2O AMP +Pi + H+ ∆F = -7,3 Kcalo/ mol Phosphoenol pyruvic ∆F = -14,8 Kcalo/ mol Acetyl phosphate ∆F = -10 Kcalo/ mol Creatin phosphate ∆F = -10,3 Kcalo/ mol Acetyl coenzym A ∆F = 8,2 Kcalo/ mol Vai trò trung tâm ATP trình trao đổi lượng • ATP đóng vai trò pin acqui lượng sinh học • ATP mắc xích nối liền hai trình đồng hóa dò hóa • ATP nguồn cung cấp lượng cho phản ứng tổng hợp hợp chất cao khác Các đường hướng hình thành ATP tế bào • Phosphoryl hóa ADP với Pi ATP • Quang phosphoryl hóa quang phân ly nước trình quang hợp • Phosphoryl hóa ADP + Pi chuỗi hô hấp Sơ đồ chuổi hơ hấp Cặp oxy hóa khử 2H+ + 2eFerredoxin(Fe3+) + eNAD(P)+ + H+ + 2eS + 2H+ + 2eAcetaldehyd + 2H+ + 2ePyruvate- + 2H+ + 2eFAD + 2H+ + 2eOxaloacetat2- + 2H+ + 2eFumarate2- + 2H+ + 2eCytochrome b (Fe3+) + eUbiquinone + 2H+ + 2eCytochrome c (Fe3+) + eNO3- + 2H+ + 2eNO2- + 8H+ + 6eFe3+ + eO2 + 4H+ + 4e- E’o (Volt)a H2 Ferredoxin (Fe2+) NADP(H) H2S Ethanol Lactate 2FADH2 Malate2Succinate2Cytochrome b (Fe2-) Ubiquinone H2 Cytochrome c (Fe2+) NO2- + H2O NH4+ + 2H2O Fe2+ 2H2O -0,42 - 0,42 - 0,32 - 0,274 - 0,197 - 0,185 - 0,18b - 0,166 0,031 0,075 0,10 0,254 0,421 0,44 0,771 0,815 [...]... trình trao đổi chất TRAO ĐỔI NĂNG LƯNG • • Sự trao đổi chất có liên quan chặt chẽ với sự trao đổi năng lượng Sự trao đổi chất không thể xảy ra nếu không có sự trao đổi năng lượng đi kèm Đặc tính của năng lượng trong sự trao đổi chất • • • • Năng lượng hóa học được chuyển thẳng thành cơng hay dạng năng lượng khác Không qua dạng nhiệt năng hiệu quả sử dụng cao Việc giải phóng năng lượng xảy ra từ từ Năng. .. dạng năng lượng có thể biến đổi lẫn nhau nhưng năng lượng chung vẫn không thay đổi • Đònh luật 2 Năng lượng tồn tại ở 2 dạng Dạng tự do (có ích ), dạng khuếch tán (không có ích) Năng lượng tự do • • • • Năng lượng tự do là một đại lượng mà ở nhiệt độ nhất đònh nó có thể biến thành công Sự thay đổi năng lượng tự do được ký hiệu ∆F ∆F là hiệu số giữa năng lượng tự do tổng quát lúc phản ứng bắt đầu và năng. .. Năng lượng được tích lũy trong hợp chất cao năng Tiến trình giải phóng năng lượng trong quá trình dò hóa • Giai đoạn1: Hợp chất cao phân tử ø hợp chất nhỏ hợp chất cơ bản • Giai đoạn 2: – Oxyd hóa các hóa hợp chất đơn giản thành các sản phẩm trung gian( phóng thích 1/3 năng lượng) • Giai đoạn 3 – Oxyd hóa các chất trên qua CT Krebs – Năng lượng tạo ra chủ yếu ở giai đoạn này (phóng thích 2/3 năng lượng) ... Tính chất của các phản ứng thu nhiệt • • • • Năng lượng tự do tăng: ∆F > 0 Các phản ứng thu nhiệt chỉ thực hiện được khi có các phản ứng phát nhiệt Đa số các phản ứng tổng hợp là phản ứng thu nhiệt Sự tổng hợp các chất phức tạp từ các chất đơn giản kèm theo sự tăng năng lượng tự do Các hợp chất cao năng Đònh nghóa: Các hợp chất cao năng là hợp chất hữu cơ có dự trữ năng lượng tự do cao Năng lượng. .. Ferredoxin (Fe2+) NADP(H) H2S Ethanol Lactate 2FADH2 Malate2Succinate2Cytochrome b (Fe2-) Ubiquinone H2 Cytochrome c (Fe2+) NO2- + H2O NH4+ + 2H2O Fe2+ 2H2O - 0,4 2 - 0,4 2 - 0,3 2 - 0,2 74 - 0,1 97 - 0,1 85 - 0,1 8b - 0,1 66 0,0 31 0,0 75 0,1 0 0,2 54 0,4 21 0,4 4 0,7 71 0,8 15 ... ∆F = -10 Kcalo/ mol Creatin phosphate ∆F = -1 0,3 Kcalo/ mol Acetyl coenzym A ∆F = 8,2 Kcalo/ mol Vai trò trung tâm của ATP trong quá trình trao đổi năng lượng • ATP đóng vai trò là một pin acqui năng lượng trong sinh học • ATP là mắc xích nối liền hai quá trình đồng hóa và dò hóa • ATP là nguồn cung cấp năng lượng cho các phản ứng tổng hợp các hợp chất cao năng khác Các đường hướng hình thành ATP trong... đặc biệt, gọi là liên kết cao năng ký hiệu liên kết cao năng : (~) Đặc tính của hợp chất cao năng Khi bị cắt đứt các liên kết này sẽ phóng thích năng lượng lớn ≈ 6.000  7.000 calo/ Mol hoặc lớn hơn nữa Một số hợp chất cao năng Adenosine triphosphate ATP + H2O ADP + Pi + H+ ∆F = - 7,3 Kcalo/ mol Adenosine diphosphate ADP + H2O AMP +Pi + H+ ∆F = - 7,3 Kcalo/ mol Phosphoenol pyruvic ∆F = -1 4,8 Kcalo/... đầu và năng lượng tự do lúc phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng Các phản ứng hóa học thường là phản ứng thu nhiệt hoặc phát nhiệt Các phản ứng phát nhiệt Tính chất của các phản ứng phát nhiệt 1 Có năng lượng tự do giảm: ∆F < 0 2 Đa số các phản ứng thủy phân là phản ứng phát nhiệt 3 Các phản ứng này xảy ra tự phát 4 Sự phân giải các chất phức tạp  chất đơn giản kèm theo sự giảm năng lượng tự do Các ... trình trao đổi chất TRAO ĐỔI NĂNG LƯNG • • Sự trao đổi chất có liên quan chặt chẽ với trao đổi lượng Sự trao đổi chất xảy trao đổi lượng kèm Đặc tính lượng trao đổi chất • • • • Năng lượng hóa... 2/3 lượng) Đònh luật nhiệt động học • Đònh luật Các dạng lượng biến đổi lẫn lượng chung không thay đổi • Đònh luật Năng lượng tồn dạng Dạng tự (có ích), dạng khuếch tán (không có ích) Năng lượng. .. hay dạng lượng khác Không qua dạng nhiệt năng hiệu sử dụng cao Việc giải phóng lượng xảy từ từ Năng lượng tích lũy hợp chất cao Tiến trình giải phóng lượng trình dò hóa • Giai đoạn1: Hợp chất cao