Đang tải... (xem toàn văn)
C¸c ®uêng huíng chuyÓn hãa chÝnh cña c¸c hîp chÊt h÷u c¬C¸c ®uêng huíng chuyÓn hãa chÝnh S¬ ®å tæng qu¸t ChuyÓn hãa gluxit ChuyÓn hãa protein, axit amin ChuyÓn hãa lipit S¬ ®å tæng qu¸t (qu¸ tr×nh trao ®æi hiÕu khÝ)
CHNG VI Các đuờng huớng chuyển hóa hợp chất hữu Các đuờng huớng chuyển hóa - Sơ đồ tổng quát - Chuyển hóa gluxit - Chuyển hóa protein, axit amin - Chuyển hóa lipit Sơ đồ tổng quát (quá trình trao đổi hiếu khí) LM Yếm khí LM Hiếu khí Sơ đồ tổng quát (quá trình trao đổi hiếu khí) - Các hợp chất khác đuợc phân huỷ số đuờng huớng chung - Gồm ba giai đoạn Giai đoạn Các phân tử lớn (polyme) phân tử nhỏ (monome) Giai đoạn Oxi hoá phân huỷ buớc đầu đến axit piruvic Giai đoạn Oxi hoá phân huỷ piruvic chu trình Krebs - ATP đuợc tạo trình oxi hoá phosphoryl hoá Các đuờng huớng chuyển hóa Oxy hoá để giải phóng luợng bổ sung nguồn cacbon xây dựng khung cho trình đồng hoá Các đuờng huớng thuận nghịch (amphibolic) Thực theo đuờng dị hoá đồng hoá Tóm tắt trình trao đổi chất Chuyển hóa gluxit Sự tổng hợp (quang hợp) 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + O2 + ATP Sự phân giải - thủy phân - phosphoril phân Sự oxy hóa monosacarit - oxi hiếu khí - oxi hóa kị khí (yếm khí) Chuyển hóa gluxit Sự phân giải Sự thủy phân: xúc tác hệ enzym thủy phân nuớc tinh bột amilase dextrin, maltose, glucose maltase maltose glucose sacarose glucose + fructose lactose invertaza gactozidase galactose + glucose Sự phosphoril phân [glucose]n phosphorilase [glucose] + Glucose-1P Pvc Chuyển hóa gluxit Sự oxy hóa monosacarit Hiếu khí (hô hấp hiếu khí) + chuyển glucose thành axit piruvic (đuờng phân) + oxi hóa axit piruvic chu trình Krebs Kị khí (hô hấp yếm khí) + chuyển glucose thành axit piruvic + chuyển hóa yếm khí axit piruvic (lên men) Trang 169-158 Húa sinh cụng nghip Cỏc ng c bn chuyn hoỏ gluxit Nng lng, CO2 SV t dng Tng hp Polysaccarit thu phõn Cn Tng hp Entner douduroff C6 Chu trỡnh pentozophosphat ng phõn Lờn men C3 Acetyl Coenzyme A Kreb Chui hụ hp C2 Quá trình đuờng phân Tên: glycolysis, Embden-Meyerhof Xảy tế bào chất Có giai đoạn - Hoạt hóa phân tử đuờng - Bẻ gãy phân tử đuờng (6C thành hai phân tử 3C) - Oxi hóa phân tử 3C thành axit piruvic Lên men ruợu etylic - Chủng Saccharomyces cerevisiae - o o Nồng độ đuờng 10-18%, pH 4-5, t 29-32 C - Hiệu ứng Pasteur: có mặt oxy, hiệu suất trinh lên men giảm Sự lên men nấm mốc - Là trình lên men hiếu khí (oxy chất nhận điện tử cuối cùng) - Thực chất phản ứng oxy hóa khử không hoàn toàn nhờ phức hệ enzym nấm mốc qua chu trình Krebs - Các sản phẩm đuợc tích tụ vào môi truờng cách trực tiếp sau biến đổi chút - Một số sản phẩm: axit gluconic, xitric, fumaric, sucxilic Lên men xitric (axit chanh) Xitric - Chủng Aspergilus niger - Nồng độ đuờng 25%, pH3-4, - khoáng NH4Cl, S, Fe, Zn - Bổ sung CaCO3 vào môi truờng để kết tủa axit Nguyên tắc điều hòa phản ứng lên men Bản chất trình lên men - trình oxy hóa khử sinh học (1 chuỗi phản ứng có enzym xúc tác) - xảy duới hoạt động sống tế bào vi sinh vật Nguyên tắc điều hòa Điều hòa sinh tổng hợp enzym nguyên tắc điều chỉnh thô: thành phần môi truờng nuôi cấy, chất cảm ứng Điều hòa yếu tố tác động lên hoạt động enzym o (nhanh): [S], pH, t , Ac, I, lợng oxy điều chỉnh tinh Chuyển hóa protein, axit amin Sự thủy phân protein - pepxin (dạ dày) protein peptit + axit amin - tripxin, kimotripxin, cacboxypeptidase, aminopeptidase (ruột) peptit axit amin Chuyển hóa protein, axit amin Sự phân giải axit amin axit amin CO2 + H2O + NH3 Các phản ứng thuờng gặp - loại amin - loại cacboxyl - chuyển hóa mạch bên (xem thêm trình gây thối hỏng sản phẩm VSV tr127-128) Chu trỡnh phõn gii axit amin Lên men axit amin - Khi oxy hóa axit amin phải sử dụng axit amin khác làm chất nhận điện tử - Khi nuôi VSV số điều kiện định tích tụ đuợc luợng lớn axit amin môi trờng Trang 380 389- HSCN Lên men glutamic - Chủng VSV: vi khuẩn Corynebacterium glutamincum Thành phần môi truờng: gluxit (glucose 10%) nguồn nitơ : ure biotin (2,5g/L canh truờng) - Hiếu khí tuyệt đối CH2-COOH CH2-COOH | CH2 NADPH2 + NH3 | CO-COOH - cetoglutaric + H2O | CH2-COOH NADP | CH2 | CH2 | C=NH-COOH aminoglutamic CHNH2-COOH a.glutamic Chuyển hóa lipit Lipid Catabolism Trao i lipit Simple lipids Lipase Glycerol Fatty acids Dihydroxyacetone phosphate Beta-oxidation (Glycolytic pathway) Quá trình đuờng Acetyl CoA phân Kreb Cycle Quá trình beta oxy hóa - Chuyển axit béo chua no thành axit béo no Hoạt hóa phân tử axit béo ATP Oxy hóa phân tử axit béo theo vòng lần lợt Mỗi vòng beta oxy hóa: + gồm phản ứng + cắt ngắn mạch RH axit béo phân tử cacbon + tạo phân tử axetyl CoA (CH3COSCoA) + tạo 1NADH2, FADH2 Quá trinh Beta oxy hoá Oxy hóa axit palmitic Hiệu suất tích lũy ATP Palmitic: C-16 Cn ATP (hot hoỏ bi acetyl-CoA) Tính cho vòng beta oxyhóa: FADH2 = ATP ATP NADH2 = ATP Palmitic Acid = 16 carbon = mnh acetyl-CoA S vũng beta-oxy hoỏ = 8-1 = ATP beta oxy hoỏ = vũng x ATP= 35 ATP ATP oxy hoỏ acetyl CoA: x 12 = 96 ATP ATP tng s t oxy hoỏ Palmitic: 35 - + 96 = 130 ATP Hiệu suất tích lũy ATP Hiệu suất tích lũy ATP - Theo chu trình Krebs : 38 ATP/ 6C (glucoza) - Beta oxy hóa : 130 ATP/16 C (a palmitic) [...]... trình Krebs các đuờng huớng oxy hóa chính các chất hữu cơ đều tạo thành axetyl CoA là con đuờng chung cuối cùng cho sự chuyển hóa các hợp chất hữu cơ nhóm axetyl (2C) trong axetyl CoA đuợc oxy hóa tận cùng tới 2 phân tử CO 2 có 4 vị trí tạo coenzym khử (3NADH2, 1FADH2), 1 vị trí phosphoril hóa ở mức cơ chất (tạo 1GTP) Chu trình Krebs cung cấp bộ khung cacbon cho quá trình tổng hợp các chất trao đổi... phân phosphoril hóa ở mức cơ chất (ATP) oxy hóa phosphoril hóa 2 NADH2 2 ATP 6 ATP 2 piruvic thành 2 axetyl CoA oxy hóa phosphoril hóa 2 NADH2 6 ATP Chu trình Krebs phosphoril hóa ở mức cơ chất (ATP) oxy hóa phosphoril hóa 6 NADH2 oxy hóa phosphoril hóa 2 FADH2 Tổng cộng 2 ATP 18 ATP 4 ATP 38 ATP Sự lên men - Quá trinh chuyển hóa yếm khí axit piruvic - Tái oxy hóa coenzym khử - Hiệu suất nang luợng thấp:... hoá ở mức cơ chất (từ các hợp chất chứa liên kết cao năng) Hoạt hóa và cắt đôi phân tử đuờng Hot hoỏ glucose B góy mch C6C3 Glycolys Pha oxy hóa Phosphoryl hoỏ oxy hoỏ Tóm tắt quá trình đuờng phân Quá trình xảy ra không có sự tham gia của oxy Glucoza đuợc oxy hóa thành 2 axit piruvic, kèm theo sự giải phóng ra 2ATP và 2 coenzym khử NADH 2 ATP đuợc tạo thành theo kiểu phosphoril hóa ở mức cơ chất Quá... thiết của tế bào (tổng hợp axit amin, axit béo, glucoza) Chu trình Krebs iu ho oxyhoỏ axit piruvic - Acetyl CoA + + NAD , FAD ADP, Pvc, O2 Chu trình Krebs Phuơng trình tổng quát của chu trình Axetyl CoA + 3NAD + FAD + GDP + Pvc+ 2H2O 2CO2 + 3 NADH2+ FADH2+ GTP + CoA Hiệu suất tích lũy ATP khi oxy hóa hiếu khí 1 phân tử glucoza ở các tế bào eucaryot Quá trình đuờng phân phosphoril hóa ở mức cơ chất. .. men - Cơ sở công nghiệp lên men thực phẩm, hóa chất Trang 329-374- HSCN C s cỏc quỏ trỡnh lờn men cụng nghip Tỏc nhõn lờn men v sn phm Nấm men: etanol, glycerol, bia, bánh mỳ Vi khuẩn: axit lactic, acetic, butanol Nấm mốc: axxit succinic, xitric, gluconic Lờn men lactic S lm hng thc phm Lờn men ru Lờn men bia, bỏnh m Sa chua, da c mui Lên men lactic - L lactic: sản phẩm tạo ra trong các mô cơ ộng... CO2 CH3CO ~ SCoA Piruvat dehydrogenase LTDP NAD NADH2 LTDP: LipoTiaminDiPhosphat Trang 80-81, Húa sinh cụng nghip Axetyl-CoA Sự oxy hóa axit piruvic thnh axetyl coA Chu trình Krebs Tên: Axit citric, Tricarboxylic Acid Cycle (TCA) Xảy ra khi có mặt của oxy Phổ biến ở các vi khuẩn hiếu khí, nguyên sinh động vật, tảo và nấm Trang 82-85, Húa sinh cụng nghip Chu trình Krebs Nng lng dựng cho s ngng t gia... v glycolysis Chu trình pentoza phosphate (oxi hóa trực tiếp glucoza) Tham kho Cỏc phn ng chuyn hoỏ ng Cỏc bc oxh kh To ng cn cho quỏ trỡnh sinh tng hp To NADPH cn cho quỏ trỡnh sinh tng hp ng cú th chuyn hoỏ tip glycolyz Tham kho Pentozaphosphat Tóm tắt quá trình pentoza phosphat Tham kho + glucose-6-P + 12NADP + 7H2O + 6CO2 + 12NADPH + 12H Pi Sự oxi hóa axit piruvic thnh Axetyl coA HSCoA CH3COCOOH... oxy Glucoza đuợc oxy hóa thành 2 axit piruvic, kèm theo sự giải phóng ra 2ATP và 2 coenzym khử NADH 2 ATP đuợc tạo thành theo kiểu phosphoril hóa ở mức cơ chất Quá trình đuợc điều hòa bởi luợng ATP, các enzym dị lập thể (hexokinaza, PFK-1 và piruvat kinaza) PhUơng trình tổng thể Chuyn hoỏ cỏc gluxit khỏc Chu trình pentoza phosphat (hexose monophosphate) Tham kho a.Cú mt vi vi khun ng thi vi glycolysis... mô cơ ộng vật D lactic: quá trinh muối chua rau quả, sa chua, phomat Lên men ruợu etylic - Chủng Saccharomyces cerevisiae - o o Nồng độ đuờng 10-18%, pH 4-5, t 29-32 C - Hiệu ứng Pasteur: khi có mặt của oxy, hiệu suất quá trinh lên men giảm