Chu trình acid citric và sự tổng hợp năng lượng atp

Chu trình acid citric và sự tổng hợp năng lượng atp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA DƯỢC GVHD : VÕ HỒNG TRUNG Đề Tài:Chu trình acid citric tổng hợp lượng ATP Chu trình Krebs (Chu trình acid Citric) I.CHU TRÌNH ACID CITRIC (chu trình Krebs) • Krebs tìm năm 1937 (chu trình acid citric)  Đặc điểm vai trò  Xảy ty thể  Là giai đoạn thoái hóa cuối chung ba chất (glucid, protid, lipid)  Là nơi cung cấp lượng dạng ATP cho hoạt động sống tế bào  Là nơi cung cấp sản phẩm trung gian acid oxaloacetic, acid α cetoglutaric, succinyl CoA, để nối liền chu trình krebs với chuyển hóa khác thể trở thành vị trí trung tâm điều hòa chuyển hóa chất Các phản ứng • Chu trình – Tái tạo oxaloacetat, chất mở đầu chu trình, bước cuối chu trình – Chu trình phản ứng enzym, xúc tác chuyển hóa vô tận nhóm acetyl • Gồm phản ứng xúc tác enzym • Vận chuyển đôi điện tử • Sinh phân tử giàu lượng: – Phần lớn lượng giải phóng giữ dạng coenzym dạng khử NADH FADH2 (hoặc QH2) – Oxy hóa coenzym dạng khử chuồi hô hấp sinh ATP từ ADP Pi qua phosphoryl hóa – Phản ứng phosphoryl hóa mức chất sinh ATP hay GTP tùy thuộc loại tế bào • Phản ứng tổng quát: Acetyl-CoA + NAD+ + FAD + GDP + Pi + H2O → CO2 + NADH + FADH2 + CoA + GTP + H+ 1.Tổng hợp citrat Đồng phân citrat thành isocitrat Khử carboxyl oxy hóa isocitrat tạo α-ketoglutarat  Phân tử NADH thứ tạo thành  Phân tử CO2 tạo thành  Enzym xúc tác = isocitrate dehydrogenase Khử carboxyl oxy hóa a-ketoglutarat tạo succinylCoA  Tạo phân tử NADH thứ hai  Sinh phân tử CO2 thứ hai Chuyển succinyl-CoA thành succinat Phosphoryl hóa mức chất o Phá vỡ liên kết thioeste giàu lượng o Năng lượng giải phóng bảo tồn tổng hợp nucleosid triphosphate o GDP tái tạo lại ATP sinh từ phản ứng GTP với ADP Enzym = succinyl-CoA synthetase Oxy hóa succinat tạo fumarat Hydrat hóa fumarat tạo L-malat Oxy hóa L-malat tạo oxaloacetat Tạo phân tử NADH thứ ba Enzym = malat dehydrogenase Kết Mỗi phân tử acetyl CoA bị đốt cháy chu trình krebs (acid citric) giải phóng HSCoA tự do, 2CO2, 8H, Hydro vận chuyển đến oxy để tạo thành 4H2O 12ATP Năng lượng tạo thành chu trình 3NADH (phản ứng 3,4,8): 1FADH2 (phản ứng 6): 1GTP (phản ứng 5): Cộng: 3x3= ATP 1x2= 2ATP 1ATP 12 ATP II.Sự tổng hợp lương ATP 1.Vai trò ATP  ATP chất tích trữ lượng vừa cung cấp lượngcho nhiều phản ứng hóa học  ATP cung cấp co cơ,quá trình sinh tổng hợp protein  ATP synthase enzyme tổng hợp ATP  ATP sử dụng để chuyển đổi nucleosidtriphosphate 2.Sự tổng hợp lượng ATP • ATP tổng hợp theo đường: Sự phosphoryl hóa mức chất: gốc phosphat chuyển từ hợp chất cao lượng vào ADP Phản ứng photphorin hóa enzyme ATP synthase Sự hình thành ATP mức độ chất Phosphoryl hóa mức chất Phá vỡ liên kết thioeste giàu lượng GDP tái tạo lại ATP sinh từ phản ứng GTP với ADP GTP + ADP GDP + ATP Enzym = succinyl-CoA synthetase(succinat thiokinase) Thuyết thẩm thấu hóa học • Năng lượng tạo từ vận chuyển e- bơm H+ từ nội chất tới không gian lớp màng ty thể dẫn đến tạo gradien điện hóa proton • H+ chuyển động ngược trở lại nội chất qua enzyme ATP synthase Mô hình thẩm thấu H+ bơm từ nội chất vị trí  Phức hợp I=4H+  Phức hợp III=4H+  Phức hợp IV=2H+ Cấu tạo ATP synthase • F1: phần ưa nước, nhô từ màng nằm chất, chứa phân tử xúc tác, thực tổng hợp thủy phân ATP • chuỗi α xen kẽ với tiểu phần β • Phần dãy γ làm nhiệm vụ liên kết F1 Fo Fo: kênh vận chuyển proton, phần kị nước nằm màng, thực vận chuyển proton Rotor: vòng c Stator: γ ε F1 có chuỗi polypeptide (α3, β3, γ, δ, ε ) tham gia vào hoạt động ATP synthase Cơ chế hoạt động enzym ATP synthase • Cơ chế tổng hợp ATP: trình phosphoryl oxi hóa màng ty thể • Xúc tác enzim ATP synthase dựa chênh lệch gradien nồng độ • Dựa động quay Fo, F1 Chuỗi vận chuyển điện tử • Mục tiêu:Bẽ gãy NADH FADH2 ,bơm H+ vào màng ty thể • Nơi diễn :ty thể [...]...2 .Sự tổng hợp năng lượng ATP • ATP được tổng hợp theo 2 con đường: Sự phosphoryl hóa ở mức cơ chất: trong đó một gốc phosphat được chuyển từ một hợp chất cao năng lượng vào ADP Phản ứng photphorin hóa tại enzyme ATP synthase Sự hình thành ATP ở mức độ cơ chất Phosphoryl hóa ở mức cơ chất Phá vỡ liên kết thioeste giàu năng lượng GDP tái tạo lại và ATP sinh ra từ phản ứng của... thực hiện sự tổng hợp và thủy phân ATP • 3 chu i α xen kẽ với các tiểu phần β • Phần dãy γ làm nhiệm vụ liên kết F1 và Fo Fo: kênh vận chuyển proton, phần kị nước nằm trên màng, thực hiện sự vận chuyển proton Rotor: vòng c Stator: γ và ε F1 có 5 chu i polypeptide (α3, β3, γ, δ, ε ) tham gia vào hoạt động của ATP synthase Cơ chế hoạt động của enzym ATP synthase • Cơ chế tổng hợp ATP: quá trình phosphoryl... + ATP Enzym = succinyl-CoA synthetase(succinat thiokinase) Thuyết thẩm thấu hóa học • Năng lượng tạo ra từ vận chuyển e- đã bơm H+ từ nội chất tới không gian giữa 2 lớp màng ty thể dẫn đến tạo gradien điện hóa proton • H+ chuyển động ngược trở lại nội chất qua enzyme ATP synthase Mô hình thẩm thấu H+ được bơm từ nội chất ở 3 vị trí  Phức hợp I=4H+  Phức hợp III=4H+  Phức hợp IV=2H+ Cấu tạo của ATP. .. hoạt động của enzym ATP synthase • Cơ chế tổng hợp ATP: quá trình phosphoryl oxi hóa ở màng trong ty thể • Xúc tác bởi enzim ATP synthase dựa trên sự chênh lệch gradien nồng độ • Dựa trên động cơ quay của Fo, F1 Chu i vận chuyển điện tử • Mục tiêu:Bẽ gãy NADH và FADH2 ,bơm H+ vào màng ngoài cùng của ty thể • Nơi diễn ra :ty thể .. .Chu trình Krebs (Chu trình acid Citric) I .CHU TRÌNH ACID CITRIC (chu trình Krebs) • Krebs tìm năm 1937 (chu trình acid citric)  Đặc điểm vai trò  Xảy ty thể  Là giai đoạn thoái hóa cuối chung...  ATP synthase enzyme tổng hợp ATP  ATP sử dụng để chuyển đổi nucleosidtriphosphate 2 .Sự tổng hợp lượng ATP • ATP tổng hợp theo đường: Sự phosphoryl hóa mức chất: gốc phosphat chuyển từ hợp. .. Cộng: 3x3= ATP 1x2= 2ATP 1ATP 12 ATP II .Sự tổng hợp lương ATP 1.Vai trò ATP  ATP chất tích trữ lượng vừa cung cấp lượngcho nhiều phản ứng hóa học  ATP cung cấp co cơ,quá trình sinh tổng hợp protein