CHUYÊN ĐỀ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO BÀI CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG I KHÁI NIỆM NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG Khái niệm Là đại lượng đặc trưng cho khả sinh cơng Ví dụ : Nhiệt , Các dạng lượng * Thế : Là trạng thái tiềm ẩn lượng Ví dụ : Vật nặng hay H2O độ cao , lượng liên kết hoá học hay chênh lệch điện hai bên màng * Động : Là trạng thái hoạt động lượng có liên quan đến chuyển động vật chất Ví dụ : Chuyển động Ion , phân tử … tạo cơng II SỰ CHUYỂN HỐ NĂNG LƯỢNG - Là chuyển đổi lượng từ dạng sang dạng khác - Dóng lượng ASMT -> xanh -> Đv, người -> Nhiệt -> môi trường - Trong thể lượng cần để thực phản ứng sinh tổng hợp , sinh công học , điện học , tái chế tổ chức … III ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG Cấu trúc 12kcal/mol 31kcal/mol Chức ATP ADP + Pvc ATP Q Q Cung cấp lượng cho hoạt động sống tế bào BÀI ENZIM VÀ VAI TRỊ CỦA ENZIM Chuyển hoá vật chất : Là tất phản ứng sinh hoá(phân giải chất tổng hợp chất ) tế bào Bao gồm q trình đồng hố dị hoá I ENZIM VÀ CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA ENZIM Cấu trúc Enzim - Cấu trúc : + Là phân tử Pr , số E cịn có thêm phần hữu nhỏ goij co.E Vitamin) (thường + E có cấu trúc đặc biệt trung tâm hoạt động - Cơ chất : Là chất chịu tác động E - Trạng thái tồn : Hoà tan liên kết với bào quan xác định ( ti thể , lục lạp lizoxom … ) Cơ chế tác động Enzim - E + Cơ chất -> E-cơ chất -> SP + E - Làm giảm lượng hoạt hóa qua phản ứng trung gian Đặc tính Enzim - Hoạt tính mạnh : E catalaza phút phân hủy triệu phân tử H2O2 - Tính chun hóa cao : Ureaza phân hủy Ure nước tiểu Các nhân tố ảnh hưởng tới hoạt tính Enzim - Nhiệt độ : Đa số E hoạt động tối ưu 50-60 0C , người 35-400C, VK suối nước nóng 700C , nhiệt độ tối ưu E giảm hoạt tính - pH : Mõi E có pH tối ưu riêng , đa số hoạt động pH (6-8) , - Nồng độ chất : Nồng độ chất tăng -> hoạt tính E tăng đến giới hạn bão hòa - Nồng độ E : Nồng độ E tăng -> tốc độ phản ứng tăng - Chất ức chế E : Là chất từ MT hay thể làm ức chế hoạt động E - Ví dụ : DDT ức chế E thần kinh II VAI TRỊ CỦA ENZIM TRONG Q TRÌNH CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT - Tế bào khơng có E -> Hoạt động sống khơng thể trì - Tế bào thơng qua việc điều khiển tổng hợp hay ức chế E để điều hịa q trình chuyển hóa vật chất - Chất A Ức chế liên hệ ngược E1 E2 Chất B E3 Chất C SP - E bị bất hoạt khơng tổng hợp -> Cơ chất tích tụ -> ngộ độc ( bệnh chuyển hố ) BÀI HƠ HẤP TẾ BÀO I KHÁI NIỆM - Là trình chuyển hoá lượng CHC thành lượng ATP tế bào - C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Q (ATP + TO) - Bản chất : Là chuỗi phản ứng Oxy hoá - khử , Glucoz phân giải bước , lượng giải phóng cách từ từ khơng giải phóng ạt lúc - Tốc độ phản ứng tùy thuộc vào nhu cầu lượng tế bào vàđược điều chỉnh cách tăng hay giảm nồng độ Enzim hô hấp II CÁC GIAI ĐOẠN CHÍNH CỦA HƠ HẤP TẾ BÀO Đường phân - Là trình biến đổi Glucoz xảy bào tương - Từ C6H12O6 tạo thành + NADH + ATP + C3H4O3 Chu trình Crep - Xảy chất ty thể + Giai đoạn chuẩn bị: a piruvic (2C3) -> Axetil Co.A (2C2 - Co.A ) + CO2 + NADH + Chu trình : axetil Co.A + 2ADP + 6NAD+ + 2FAD+ -> Oxaloaxetat + 2ATP + 6NADH + 4CO + 2FADH2 - Kết thúc chu trình thu nhiều lượng dự trữ ATP , NADH , FADH2 , tạo nhiều C cung cấp cho trình tổng hợp , nhiều sản phẩm trung gian cho trình chuyển hóa vật chất Điểm phân biệt Vị trí Nguyên liệu Sản phẩm Năng lượng Chuỗi chuyền electron hô hấp Đường phân Chu trình Crep - TBC - Chất ty thể - Glucoz , ATP , ADP, NAD+, Pvc - Axit piruvic, Co.A , NAD+, FAD+, ADP , PVC - Axit piruvic , NADP , ADP , ATP , - CO2, NADH, FADH2 , PVC chất HC trung gian - ATP – 2ATP = ATP - ATP - Xảy màng ty thể - Electron truyền từ NADH , FADH đến Oxy thông qua chuỗi phản ứng O-K , phản ứng cuối Oxy bị khử tạo thành H2O - Năng lượng giải phóng từ NADH, FADH2 sử dụng để tổng hợp ATP (34) Sơ dồ tổng quát Đặc điểm Đường phân Chu trình Crep Chuỗi chuyền electron hơ hấp Vị trí Tế bào chất Chất ty thể Màng ty thể Nguyên liệu Glu , ADP , PVC , ATP , C3H4O3, co.Enzim A , NADH , FADH2, O2 , NAD+ … NAD+, FAD+ , ADP … xitocrom , ADP … Sản phẩm C3H4O3 , NADH , ADP, CO2 , NADH , FADH2, ATP , H2O ATP … chất HC trung gian … Năng lượng 2ATP 2ATP 34ATP III QUÁ TRÌNH PHÂN HUỶ CÁC CHẤT HỮU CƠ KHÁC - Lipit -> glixerol + axit béo -> axetil co.Enzim A -> Crep - Protein -> aa Crep -NH2 - Axit nuclêic -> nucleotit -> Crep BÀI HĨA TỔNG HỢP VÀ QUANG TỔNG HỢP I HỐ TỔNG HỢP Khái niệm Là phương thức dinh dưỡng Sv hoá tự dưỡng cách đồng hố nguồn cacbon vơ (CO2) nhờ nguồn lượng lấy từ phản ứng hoá học PTTQ : A + O2 VSV AO2 + Q Q + CO2 + RH2 VSV CHC Các nhóm VK hố tổng hợp Đ Điểm Phương trình tổng qt Nhóm VK Lấy Q từ 1- 2H2S + O2 -> 2H2O + 2S + 65 kcal hợp chất chứa S 2- 2S + 2H2O +3O2 -> 2H2SO4 + 283,8 kcal 3- CO2 + 2H2S + Q -> 1/6C6H12O6 + H2O + 2S Lấy Q từ - 2NH3 + 3O2 -> 2HNO2 + 2H2O + Q hợp chất chứa 6% lượng -> C6H12O6 N - 2HNO2 + O2 -> 2HNO3 + Q 7% lượng -> C6H12O6 Ý nghĩa thực tiễn Ví dụ Góp phần làm Vk lưu huỳnh mơi trường nuớc Tích luỹ nhiều muối nitrat hồ tan đất cung cấp cho Nitrit hoá ( Nitrozomona s) Nitrat hoá ( Nitrozobacte r) dần tạo mỏ Vk sắt Lấy Q từ 4FeCO3 + O2 + 6H2O -> 4Fe(OH)3 + 4CO2 Fe(OH)3 hợp chất chứa + Q sắt Fe * Nhờ hoạt động VK hoá tổng hợp mà đảm bảo chu trình tuần hồn vật chất tự nhiên II QUANG HỢP 1.Khái niệm Là trình tổng hợp chất hữu từ chất vô ( CO2, H2O ) nhờ lượng ánh sáng sắc tố quang hợp hấp thu tích luỹ hợp chất hữu PTTQ : CO2 + H2O ánh sáng sắc tố QH [ CH2O]n+ nO2 Sắc tố quáng hợp - KN : Là phân tử HC có khả hấp thu ánh sáng - Phân loại : + Clorophil : diệp lục + Carotenoit : vàng , da cam , tím đỏ + Phicobilin : TVBT - Vai trò : + Diệp lục : Hấp thu lượng , cảm quang , thực phản ứng quang hoá + Carotenoit : Hấp thu 10% đến 20% As , bảo vệ diệp lục cường độ As mạnh Cơ chế quang hợp a Tính chất hai pha quang hợp Quá trính quang hợp chuỗi dài phản ứng phức tạp , bao gồm hai pha pha sáng pha tối b Pha sáng quang hợp - Xảy grana màng tilacoit túi dẹt : + Biến đổi quang lý : Dl + as -> Dl* + Biến đổi quang hóa : Dl * truyền lượng cho chất nhận để thực trình : Quang phân li nước , hình thành chất có tính khử ( NADPH) , tạo ATP c Pha tối quang hợp - Diễn chất stroma lục lạp - Quá trình cố định CO2 : Chu trình Cavin : - Gồm nhiều PƯHH xúc tác E có chất lục lạp - Chu trình sử dụng ATP , NADPH để đồng hóa CO2 tạo thành C6H12O6 - C6H12O6 qua hô hấp tạo thành axit HC , Pr , Li dự trữ III MQH GIỮA HÔ HẤP VÀ QUANG HỢP Đặc điểm PTTQ Nơi thực Hô hấp Quang hợp Enzim hô hấp NLAS C6H12O6 + 6O2 6CO + 6H2O + nCO2 + nH2O [CH2O]n + nO2 NL (ATP & nhiệt năng) Diệp lục Ti thể Lục lạp NL Sắc tố Đặc điểm khác Phân giải C.H.C giải phóng NL Khơng có sắc tố Thực Tb, khơng cần ánh sáng Tổng hợp C.H.C, tích lũy NL Có sắc tố Chỉ thực Tb quang hợp có Tb quang hợp & đủ ánh sáng MỘT SỐ CÂU HỎI Câu Năng lượng ? Tế bào sống có dạng lượng ? Câu Tại nói ATP đồng tiền lượng ? Câu Enzim ? Vai trị chế tác dụng , lấy ví dụ minh họa ? Câu Cho ví dụ giải thích ảnh hưởng nhiệt độ đến hoạt tính E ? Câu Hơ hấp tế bào ? Diễn biến giai đoạn giai đoạn ? Câu Phân biệt đường phân chu trình Crep : Đặc điểm Nơi diễn Nguyên liệu Sản phẩm Năng lượng Câu Giải thích tượng « Chuột rút » Đường phân Chu trình Crep Câu Hóa tổng hợp ? Viết PTTQ ? Câu Điểmkhác đường tổng hợp CHC nhóm VK hóa tổng hợp ? Câu 10.a Quang hợp ? Viết PTTQ ? b Trình bày loại sắc tố quang hợp vai trò chúng ? c Tại lại cần nhiều loại sắc tố mà loại ? Câu 11 Nêu mối quan hệ pha quang hợp ? Câu 12 Oxy sinh quang hợp nhờ trình ? Từ nơi sinh oxy qua lớp màng để khỏi tế bào ? Câu 13 Trình bày pha tối quang hợp ? Vì nói pha tối pha cố định CO2 ? Câu 14 Hồn thành bảng so sánh quang hợp hơ hấp : Đặc điểm Quang hợp Hô hấp Nơi diễn Nguyên liệu Sản phẩm Điều kiện xảy Năng lượng Câu 15 Phân biệt pha sáng pha tối quang hợp : Đặc điểm Nơi thực Nguyên liệu Sản phẩm Pha sáng Pha tối Câu 16 Điền từ vào chỗ trống : a Hô hấp tế bào trình chuyển đổi lượng …………………… thành lượng …… b Hô hấp tế bào gồm giai đoạn : ……………… , ………………., ……………………… Trong ……………………… cho nhiều ATP ... ENZIM TRONG Q TRÌNH CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT - Tế bào khơng có E -> Hoạt động sống khơng thể trì - Tế bào thơng qua việc điều khiển tổng hợp hay ức chế E để điều hịa q trình chuyển hóa vật chất - Chất. .. + Pvc ATP Q Q Cung cấp lượng cho hoạt động sống tế bào BÀI ENZIM VÀ VAI TRỊ CỦA ENZIM Chuyển hoá vật chất : Là tất phản ứng sinh hoá(phân giải chất tổng hợp chất ) tế bào Bao gồm q trình đồng... E1 E2 Chất B E3 Chất C SP - E bị bất hoạt khơng tổng hợp -> Cơ chất tích tụ -> ngộ độc ( bệnh chuyển hố ) BÀI HƠ HẤP TẾ BÀO I KHÁI NIỆM - Là trình chuyển hố lượng CHC thành lượng ATP tế bào -