bai ATP

Vì vậy các tiểu đơn vị a, b của F0 cùng với các tiểu đơn vị δ, α3, β3 hình thành một cấu trúc chặt chẽ neo vào màng sinh chất.. Tiểu đơn vị b hình que hình thành một cấu trúc tĩnh xtato [r]

1 Đề kiểm tra kỳ: Sự tham gia ATP vào quá trình vận chuyển các chất qua màng GVGD: SVTH : TS.VÕ VĂN TOÀN VŨ HOÀNG LÃNH LỚP: TỔNG HỢP SINH- K32 LỜI MỞ ĐẦU Năng lượng cần thiết để thể người (cũng các sinh vật khác) phát triển và trì các quá trình thể Con người lấy lượng từ thực vật dạng các hydrocacbon, mỡ, protid Động vật không thể sử dụng các chất này cách trực tiếp – thể động vật chúng bị oxy hóa qua tượng hô hấp, giải phóng hợp chất mang lượng có tên gọi là Adenosin Tri Phosphat (ATP) Các phận thể nhận lượng thông qua ATP Khi phân tử glucose bị oxy hóa hoàn toàn, có 38 phân tử ATP giải phóng và giữ các tế bào: C6H12O6+ 6O6  6CO2 + 6H2O + 38ATP NỘI DUNG: KHÁI NIỆM CÔNG THỨC CẤU TẠO NĂNG LƯỢNG ATP NGUỒN GỐC SỰ THAM GIA CỦA ATP VÀO VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG I KHÁI NIỆM ATP là tên viết tắt từ Ađênôsin triphôtphát Một nucleosit tạo nên từ adenin và đường riboza kết hợp với ba nhóm photphát Năng lượng từ quá trình quang hợp (năng lượng ánh sáng mặt trời) và từ quá trình hô hấp (năng lượng hoá học) tích luỹ ATP Khi ATP bị phân giải quá trình thuỷ phân các liên kết photphát thì lượng đợc giải phóng để sử dụng cho các quá trình sống tế bào, quan, thể ATP xem ắc quy lượng đồng tiền lượng CÔNG THỨC CẤU TẠO Phân tử ATP CÔNG THỨC MÔ PHỎNG Cấu trúc Enzym ATP synthase - ATP synthase là protein bao gồm nhiều tiểu đơn vị với tổng khối lượng 50 vạn dalton Cấu trúc ATP synthase nhận biết phương pháp soi kính hiển vị điện tử nhiệt độ cực thấp Trong ti thể, ATP synthase bao gồm phần chủ yếu đặt tên là F1 và F0 + Phần F0 enzyme nằm màng ti thể, gồm loại protein mang tên a, b, c Ở vi khuẩn và ti thể nấm men, kết cấu thường thấy FO là a1b2c9-14, nhiên ti thể động vật có đến 12 tiểu đơn vị c còn lục lạp có 14 Trong tất các trường hợp, tiểu đơn vị c xếp thành vòng tròn trên mặt phẳng màng sinh chất Tiểu đơn vị a và b gắn kết chặt chẽ với không liên kết với vòng c + Phần F1 enzyme giống đấm thòi ngoài màng, nằm phần chất ti thể Đây là phức hợp tan nước, bao gồm polypeptide có kết cấu là α3β3γδε Phần tiểu đơn vị γ là cấu trúc dạng cuộn nằm gọn vào vòng c F0 và bắt dính vào Tiểu đơn vị ε gắn chặt với γ và gắn chặt với số tiểu đơn vị c nói trên Tiểu đơn vị α và β nằm xen kẽ với với theo vòng tròn để hình thành thể đối xứng sáu bên Tiểu đơn vị δ hình thành liên kết bền vững tới tiểu đơn vị α và tiểu đơn vị β kế bên; đồng thời liên kết với tiểu đơn vị b F0 Vì các tiểu đơn vị a, b F0 cùng với các tiểu đơn vị δ, α3, β3 hình thành cấu trúc chặt chẽ neo vào màng sinh chất Tiểu đơn vị b hình que hình thành cấu trúc tĩnh (xtato) ngăn không cho α3, β3 di chuyển tựa vào tiểu đơn vị γ.( hình minh họa) Phức hệ F0 –F1 II NGUỒN GỐC Ty thể (mitochondrion ): Ty thể coi là trung tâm lượng tế bào vì là nơi chuyển hóa các chất hữu thành lượng tế bào có thể sử dụng là ATP Nguồn gốc ty thể coi là dạng vi khuẩn ( thuyết nội cộng sinh) 2.Lục Lạp: Sản phẩm tức thời chu trình Calvin là phân tử glycerandehit-3photphat (G3P), ADP, và NADP+ (ADP and NADP+ không hẳn là "sản phẩm" Chúng lại dùng pha sáng quang hợp để sản sinh NAPDH và ATP) Mỗi phân tử G3P bao hàm cacbon Để cho chu trình Calvin tiếp tục hoạt động, RuBP (ribulose 1,5-biphotphat) phản tái sản sinh III SỰ THAM GIA CỦA ATP VÀO QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỆN CÁC CHẤT QUA MÀNG ATP tham gia chủ yếu qua chế vận chuyển chủ động qua màng Vận chuyển này tiêu tốn lượng ATP thông qua các bơm nằm trên màng : + Bơm ion Na+ – K+ ATPase + Bơm Ca2+ATPase + Bơm proton ATP synthase Bơm ion Na+ – K+ ATPase  Cấu trúc : Là loại protein gồm đơn vị cấu thành( tetramer ) liên kết kiểu 2α-2β, có khối lượng phân tử 270 Kdal + Đơn vị lớn α (95 Kdal) có chứa phần có chức cố định và thủy phân ATP, liên kết với ion Na+, phần liên kết với K+ và các chất steroid cường tim + Đơn vị bé β(40 Kda) là glycoprotein, bổ trợ hoạt động tiểu phần α Mô hình bơm Na - K ATPase + +  Cơ chế hoạt động bơm: Bước 1: Với có mặt ion Mg2+ bơm (tiểu phần α đã gắn với ATP) liên kết với ion Na+ nằm tế bào chất Bước 2: ATPase kích thích hoạt hóa ion Mg2+, đồng thời xúc tác cho quá trình thủy phân ATP, tạo lượng, tiểu phần α bị phosphoril hóa Bước 3: Bơm thay đổi hình dạng làm bộc lộ ion Na + mặt ngoài màng Bước 4: Tiểu phần α bị dephosphoril hóa, giải phóng ion Na+ mô trường ngoại bào, đồng thời liên kết với ion K+ Bước 5: Bơm lấy lại hình dạng ban đầu, chuyển và giải phóng ion K+ vào dịch nội bào, sẵn sàn cho chu trình  Chức bơm Hoạt động bơm Natri - Kali giúp đảm bảo cân quá trình đẩy và hút các chất qua màng, giữ cho áp suất thẩm thấu tế bào ổn định, tế bào không bị trương và chết Điện màng tạo bơm Na+ -K+ ATPase là sở cho dẫn truyền thần kinh và hoạt động Sự loại bỏ Na+ khỏi tế bào bơm Na+ - K+ ATPase cung cấp lực kích thích hoạt động các kênh vận chuyển khác để đưa glucose, các acid amin và số dưỡng chất vào tế bào Bơm Ca2+ ATPase  Cấu trúc bơm ion canxi lưới tương: - Bơm Ca2+ ATPase lưới tương có hai chuỗi polypeptid đơn với khối lượng 110 Da, gồm hai tiểu đơn vị: + Tiểu đơn vị lớn (trọng lượng gần 100.000 dalton) là tiểu đơn vị xúc tác Tiểu đơn vị nhỏ kết hợp với đường (glycosylated) chưa rõ chức + Tiểu đơn vị lớn là chuỗi polypeptit chắn  Các dạng bơm canxi + Bơm Ca2+ ATPase màng sinh chất (PMCA) đẩy canxi khỏi tế bào + Bơm Ca2+ ATPase lưới nội chất và lưới tương có chức cô lập canxi xoang các bào quan nội bào + Bơm Canxi đường kích thích bài tiết (SPCA; Bệnh tiểu đường liên quan đến SARCA)  Hoạt động bơm canxi lưới tương:  Hai ion canxi từ dịch bào tế bào liên kết với các vị trí ái lực cao bơm đồng thời thủy phân ATP để lấy lượng cho bơm  Bước là bơm canxi vào xoang  Sau đó liên kết Pi - ATPase thuỷ phân và bơm quay dạng ban đầu  Vanadat kìm chế vận chuyển ion Ca và hoạt động enzym ATPase Sự kiểm soát chu trình phản ứng đảm bảo kết cặp các vị trí liên kết canxi với vị trí phosphoryl hoá Bơm proton ATP synthase  Cấu tạo Gồm có hai phần F0 và F1 đã trình bày phần cấu tạo.Thực vận chuyển proton Cơ chế hoạt động bơm  Đầu tiên là có gradien ion Hydro: Ion Hydro(Protons) vận chuyển phía màng  Sau đó protons di chuyển kênh động enzyme các tiểu phần protein quay ATP synthase là bơm proton làm việc theo kiểu hai chiều Mở cấu trúc: ATP giải phóng, chu trình bắt đầu Cấu trúc đóng: ADP, Pi liên kết chặt, tạo ATP Mở cấu trúc Cấu trúc mở, ADP, Pi liên kết yếu  Chức bơm  Tạo ATP từ ADP và photphat vô (Pi) ADP + Pi + lượng từ vận chuyển H+ qua màng  ATP Bơm phụ trách việc trì pH tiêu thể cách bơm ion H+ vào tiêu thể Ở màng thylakoid lục lạp bơm tạo gradient điện hóa hai phía màng thylakoid