Ti thể và hô hấp tế bào

Chương 7- Ti thể hô hấp tế bào Lên men hô hấp tế bào Ti thể ba giai đoạn hô hấp tế bào Nhiên liệu Chức kép hô hấp tế bào Sự dùng lực dẫn proton Lên men hô hấp tế bào • Tế bào • °Tập hiếu khí • °Tập gắng sức (sản xuất acid lactic gây đau nhức) Nấm men (S cerevisiae): hô hấp bột nhão hay nước cốt nho Nướng bột nở (do bóng khí CO2); tạo ethanol lên men (12-16%) Hai kiểu tạo lượng tế bào: - hiếu khí: hơ hấp tế bào (phần lớn xảy ti thể) - kị khí: lên men (rượu, acid lactic) (xảy cytosol) Hơ hấp tế bào: biến đổi lượng mức tế bào, từ phân tử thực phẩm, điều kiện hiếu khí Ti thể giai đoạn hô hấp tế bào Outer membrane chứa enzyme, protein vận chuyển Kênh -> ATP, NAD, Coenzyme A tự qua kênh Intermembrane space Inner membrane chứa enzyme, protein vận chuyển Ít thấm -> cần protein vận chuyển Enzyme Ribosome ti thể Matrix tRNA Vài DNA vòng sợi kép Cristae Cấu trúc ti thể Đường kính: 0,2-1 µm, dài 1-4 µm Ba giai đoạn hô hấp tế bào (1) (2) (3) Các giai đoạn hô hấp tế bào (1) Glyco-giải (cytosol) • Từ glucoz • trioz-P • acid pyruvic • (4-2) ATP • NADH (1) Glyco-giải (cytosol) glucoz (4-2) ATP NADH trioz-P acid pyruvic ATP – nhà máy phân tử H+ xi theo gradient vào nửa kênh thứ neo giữ màng H+ xâm nhập vào vị trí liên kết bên rotor, biến đổi hình dạng tiểu đơn vị cho rotor quay bên màng Mỗi H+ tạo vòng hồn tồn trước rời rotor chuyển sang nửa kênh thứ hai Rotor quay trục nối bên quay Trục quay hoạt hóa vị trí xúc tác ATP NADH, an electron carrier NADH (electron carrier) Reduction Oxidation Giai đoạn 3: chuyển e- & tạo ATP (hóa thẩm) - Chuyển e-: Các phản ứng oxi hóa khử phóng thích lượng từ e- “đi xuống” chuỗi chất vận chuyển e- Tạo khuynh độ H+ Bơm H+ xun màng theo chế hoạt động - Chuyển vị proton > khuynh độ H+ > H+ qua kênh (ATP synthase) (NADH bị tái oxy hóa) “Trượt dốc” lượng ecao qua chuỗi chất vận chuyển e- (phần lớn protein) NADH + H+ + 1/2 O2 → NAD+ + H2O ADP2- + Pi2- → ATP4- + H2O Tóm tắt tạo ATP theo chế hóa thẩm màng ti thể (Mitchell, Nobel 1978) = phosphoryl hóaoxid hóa • °Chuyển e- & phóng thích lượng (oxid hóa) • ° Bơm H+, tạo lực dẫn H+ • ° H+ qua ATPsynthaz (phosphoryl hóa) Đặc tính hóa thẩm: chuyển điện tử màng • °màng ti thể: phosphoryl-hóa oxid-hóa • °màng thylakoid: quang-phosphoryl-hóa Số ATP từ glucoz Total ATP Theoretical Yield Hiệu hô hấp tế bào 36 ATP ≈ 1.055 kJ glucoz ≈ 2.870 kJ ⇒ 37% Xăng → động năng: 25% Nhiên liệu hô hấp tế bào Chức kép hô hấp tế bào Sự dùng lực dẫn proton Nguồn gốc tiến hóa ti thể lục lạp theo thuyết nội cộng sinh (endosymbiont hypothesis) (Lodish et al., 2003) Sự phát sinh lực dẫn proton (Lodish et al., 2003) Hướng di chuyển proton tổng hợp ATP vi khuẩn, ti thể lục lạp (Lodish et al., 2003) Vài ví dụ hô hấp kị khí Sự hô hấp kò khí vi khuẩn E coli [...]... Nhiên liệu của hô hấp tế bào 4 Chức năng kép của hô hấp tế bào 5 Sự dùng lực dẫn proton Nguồn gốc ti n hóa của ti thể và lục lạp theo thuyết nội cộng sinh (endosymbiont hypothesis) (Lodish et al., 2003) Sự phát sinh lực dẫn proton (Lodish et al., 2003) Hướng di chuyển proton trong sự tổng hợp ATP ở vi khuẩn, ti thể và lục lạp (Lodish et al., 2003) Vài ví dụ về sự hô hấp kị khí Sự hô hấp kò khí ở vi... màng trong ti thể (Mitchell, Nobel 1978) = phosphoryl hóaoxid hóa • °Chuyển e- & phóng thích năng lượng (oxid hóa) • ° Bơm H+, tạo lực dẫn H+ • ° H+ qua ATPsynthaz (phosphoryl hóa) Đặc tính của sự hóa thẩm: chuyển điện tử trên một màng • °màng trong ti thể: phosphoryl-hóa oxid-hóa • °màng thylakoid: quang-phosphoryl-hóa Số ATP từ 1 glucoz Total ATP Theoretical Yield Hiệu năng của hô hấp tế bào 36 ATP... đài chất (Substrate-Level Phosphorylation) xảy ra trong glyco giải và chu trình Krebs ATP (adenosine triphosphate): adenine, ribose, and three phosphate groups Adenine Ribose Ribose Phosphate groups ATP – nhà máy phân tử H+ đi xi theo gradient vào nửa kênh thứ nhất và được neo giữ trong màng H+ xâm nhập vào vị trí liên kết bên trong rotor, biến đổi hình dạng của mỗi ti u đơn vị sao cho rotor quay bên... đổi hình dạng của mỗi ti u đơn vị sao cho rotor quay bên trong màng Mỗi H+ tạo một vòng hồn tồn trước khi rời rotor và chuyển sang nửa kênh thứ hai Rotor quay trục nối bên trong quay Trục quay hoạt hóa vị trí xúc tác ATP NADH, an electron carrier NADH (electron carrier) Reduction Oxidation Giai đoạn 3: chuyển e- & tạo ATP (hóa thẩm) - Chuyển e-: Các phản ứng oxi hóa khử phóng thích năng lượng từ các