Có 2 hình thức: Sự khuyếch tán (v/c bị động) và vận chuyển chủ động a. Sự khuếch tán: Chất được v/c qua màng theo quy luật vật lý, hóa học;không tiêu tốn năng lượng;tốc độ phụ thuộc tổng Gradient giữa hai phía của màng. → • Khuyếch tán qua màng lipit: V/C các chất có kích thước nhỏ, không tích điện, tan trong lipit (O2, CO2 benzen, alcol, ethylen..). • Khuyếch tán qua kênh protein: Đk 0,8-1nm, 2 loại kênh là loại luôn mở và loại mở trong điều kiện nhất định (thay đổi điện thế, kích thích)...
Chương Trao đổi chất lượng sinh học I Sự trao đổi chất thông tin qua màng III.Hô hấp tế bào Sự vận chuyển chất qua màng Khái niệm Sự trao đổi thông tin qua màng Sự đường phân II Sự trao đổi lượng tế bào Năng lượng tự lượng hoạt hóa Oxy hóa khử sinh học Thế oxy hóa khử Enzim Các q trình lên men Hơ hấp hiếu khí IV Quang hợp Tổng quan Sự v/c điện tử Hơ hấp t/b Hệ quang hóa-Sự vận chuyển điện tử quang hợp Sự tổng hợp ATP Chu trình C3 Chu trình C4 I Sự trao đổi chất thông tin qua màng tế bào Sự vận chuyển chất qua màng → Có hình thức: Sự khuyếch tán (v/c bị động) vận chuyển chủ động a Sự khuếch tán: Chất v/c qua màng theo quy luật vật lý, hóa học;khơng tiêu tốn lượng;tốc độ phụ thuộc tổng Gradient hai phía màng → • • • Khuyếch tán qua màng lipit: V/C chất có kích thước nhỏ, khơng tích điện, tan lipit (O2, CO2 benzen, alcol, ethylen ) Khuyếch tán qua kênh protein: Đk 0,8-1nm, loại kênh loại mở loại mở điều kiện định (thay đổi điện thế, kích thích) → Khuếch tán nhờ protein mang: diễn nhanh, đặc hiệu bị giới hạn tốc độ → A+ X→ AX → X→ A Vận chuyển bị động ← Khuyếch tán nhanh ← Kênh protein đóng, mở ← ← b Vận chuyển chủ động (Tích cực): Sự v/c chất qua màng không phụ thuộc nồng độ, ngược Gradient, cần cung cấp lượng, để trì trạng thái chênh lệch nồng độ chất phía màng + Bơm ion Na-K Hai phía màng TB ln trì chênh nồng độ ion (Na >trong; K ngược lại) bơm chủ động Na & K vào.1 ATP v/c f.tử Na & f.tử K → + Bơm proton (màng ty thể màng thylacoit) Gồm kênh protein chuyên hoá xuyên màng → - Kênh 1: Proton bơm chủ động qua màng nhờ E cao năng;tạo nên gradient - Kênh 2: Proton khuếch tán trở lại qua kênh đ/b; tổng hợp ATP + Kênh liên kết Chất v/c (a.amin, đường) nhờ l/k với ion có lợi dốc nồng độ, qua kênh protein.→ Bơm ion Na+, K+ ← → Kênh liên kết ← • • - Pha sáng quang hợp Bao gồm f/ư liên quan AS, màng thylacoit Sắc tố qh hấp thu NLAS thực f/ư quang hóa làm bật e từ trung tâm f/ư vào hệ truyền e + Phân ly H2O: gp O2; e; H E vận chuyển hệ truyền e, gp NL tổng hợp ATP cuối e + khử tạo NADPH+H + Sản phẩm: ATP, NADPH+H , O2 Pha tối quang hợp Gồm f/ư không phụ thuộc trực tiếp vào AS Sử dụng sản phẩm pha sáng: ATP, NADPH+H Xảy chất lục lạp Phương trình tổng quát + 6CO2 + 12 NADPH+H + 18ATP → C6H12O6 + để khử CO2 thành CH2O Hệ quang hóa, phản ứng quang hóa • Hệ quang hóa → - Hệ gồm protein, enzim phức hệ sắc tố quang hợp nằm màng túi Thylacoit - Sắc tố thu sắc tố trung tâm - Hệ I: Clorofill a (P700) - Hệ II Clorofill a (P680), nhiều Clorofill b • • • • Các phản ứng quang hóa: AS → Sắc tố hấp thu NL; lượng tới Sắc tố trung tâm, e- bật → chất nhận e- → Hệ truyền e- Sự v/c ngược chiều E’o(+0,81 → -0,32v), lượng cung cấp từ NLAS Trong trình v/c e- ngược lần,các g/đ khác xi g.fóng lượng tổng hợp ATP Điện tử vận chuyển theo đường: Vận chuyển e thẳng vận chuyển e vòng Hệ quang hóa ← Quang vận chuyển điện tử thẳng → • • • • • • • • • Đặc điểm: e v/c hệ quang hóa, có quang phân ly H2O Hệ quang hoáII (P680): - Photon kích thích P680, bật e đến chất nhận E v/c hệ truyền e (plastoquinon→ xitocrom b,f→ plastocianin) chuyển cho P700 E bù cho P680 lấy từ quang phân ly H2O Hệ quang hóa I Photon kích thích P700 bật e đến chất nhận, e→ Feredoxin→ NADP + NADPH+H E bù cho P700 chuyển từ hệ quang hóa II + tạo Q trình có lần e nâng mức lượng cao, khâu e trạng + thái ban đầu thải NL tạo ATP, có quang phân ly H2O, tạo NADPH+H + Sản phẩm: O2, NADPH+H , ATP Quang vận chuyển e thẳng ← Quang vận chuyển e vịng → • • • • Sự v/c e- hệ q.hợp I, nhờ hệ v/c e- màng Thylacoit Hoạt động ATP bị thiếu hụt Hệ h/đ khơng có quang phân ly nước, tạo ATP mà không tạo + NADPH+H e- đưa lên mức lượng cao nhờ NLAS bật từ P700 → chất nhận → đổ dốc trở trạng thái ban đầu (Feredoxin →phức hệ xitocrom→P700) NL g/p tổng hợp ATP Quang phosphoryl hố vịng sử dụng để tạo thêm ATP Vận chuyển e vòng ← Pha tối • • • CO2 bị khử để tạo C6H12O6 nhiều f/ư trung gian xúc tác nhiều enzim + + Nguồn H e lấy từ NADPH+H ; lượng từ ATP (s/f pha sáng) Có chế để cố định C chu trình C3 chu trình C4 Chu trình C3 phổ biến hợp chất có C; chu trình C4 bổ sung cho C3 hợp chất có C Chu trình C3= Chu trình Calvin, 1951 → • - RUDP (Ribulozo Di photphat) chất nhận CO2, s/f axit photphoglyxeric có C Có g/đ: G/đ cacboxyl hóa: CO2 + RUDP tạo pt axit photphoglyxeric (APG), xúc tác =E RUDPcacboxylaza + G/đ khử: APG bị khử NADPH+H ATP tạo Photphoglyxeraldehit (PGAL) Cuối g/đ f/t PGAL (thứ 6) khỏi chu trình tổng hợp f/t C6H12O6 - G/đ tái sinh: Các f/t PGAL lại qua loạt f/ư tái tạo lại RUDP với tham gia ATP, khép kín chu trình → ← 6CO2 C5 ( RuDP) C6 12 C (APG) Pha Caboxyl ho¸ 6ADP + Pi Pha khö + 12(NADPH+H ) + 12 ATP 6ATP + 12NADP + 12 ADP +12 Pi Pha t¸i sinh 10 C3 12 C3 (PGAL) C3 C6 (Fructozo 1-6 diP) Hexoza Chu trình C4= chu trình Hatch-Slack,1960 → • • Là chu trình cố định CO2 thực vật nhiệt đới cận nhiệt đới, bổ sung cho chu trình C3; diễn loại TB: tb thịt tb bọc mạch Gồm g/đ -; G/đ cacboxyl hóa: CO2 vào tb thịt HCO3 kết hợp với photphoenol pyruvat (PEP) tạo oxaloaxetat có 4C + G/đ khử: oxaloaxetat bị khử NADPH+H tạo Malat (4C), Malat chuyển sang tế bào bọc mạch + G/đ tái sinh: Malat bị decacboxyl hóa oxh tạo pyruvat, CO2, NADPH+H + Trong NADPH+H , CO2 vào chu trình C3 tạo C6H12O6; pyruvat quay tb thịt tái tạo PEP với tham gia ATP, khép kín chu trình Trong chu trình, SF có C; CO2 tiếp nhận gián tiếp PEP; CO2 cố định C6H12O6 tái tạo; chu trình C3 trở thành g/đ chu trình C4 Chu trình C4← ← ... đứng gần trao đổi thơng tin, nhận sở tạo thành mơ quan Tiếp nhận thông tin ← → II Sự trao đổi lượng tế bào Năng lượng tự lượng hoạt hóa • • Năng lượng tự do: Năng lượng hệ thống cókhả sinh công... hóa học xảy gây biến đổi lượng Trong TB: ∆G= ∆H -T.∆S (G:Nl tự do; H:NL tổng số; S: entropy) ∆G < : F.ứng tỏa nhiệt; ∆G > : F.ứng thu nhiệt Năng lượng hoạt hóa • • • • Năng lượng họat hóa: Năng. .. xung quanh vùng trung tính ← Chất kìm hãm ← Sự oxy hóa khử oxy hóa khử sinh học * Sự Oxy hóa khử - - F oxh f cho e, chất cho chất khử F khử f nhận e, chất nhận e chất oxh + H2 → 2H +2e (F/ư oxh)