zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Bài giảng Vi sinh học đại cương: Tuần 9 - Nguyễn Mạnh Cường

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Vi sinh học đại cương" Tuần 9 - Quá trình chuyển hoá năng lượng ở vi sinh vật, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm chung; Quá trình tạo năng lượng từ chất hữu cơ của vi sinh vật;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vi sinh học đại cương: Tuần 9 - Nguyễn Mạnh Cường

VI SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG (203516 – 3TC) Week 9 – Quá trình chuyển hoá năng lượng ở VSV d GV: NGUYỄN MẠNH CƯỜNG Email: nnguyenccuong@gmail.com
I. Khái niệm chung • Cơ thể VSV thu lấy năng lượng từ các quá trình trao đổi chất, trong đó các chất dinh dưỡng từ môi trường ngoài xâm nhập vào tế bào được dùng làm nguồn năng lượng. • Qua hiện tượng trao đổi chất, các chất dinh dưỡng chịu nhiều biến đổi liên tục nhờ tác động của các hệ enzyme và hoàn thành 2 chức năng cơ bản sau: Ø Cung cấp vật liệu để xây dựng tế bào. Ø Cung cấp năng lượng cho tất cả hoạt động sống tế bào.
I. Khái niệm chung • Quá trình biến đổi chất inh dưỡng trong tế bào vSV được chia làm 3 giai đoạn: • Catabolism (dị hoá). ??? • Amphibolism (lưỡng hoá). ??? • Anabolism (đồng hoá). ???
I. Khái niệm chung • Quá trình biến đổi chất inh dưỡng trong tế bào vSV được chia làm 3 giai đoạn: Ø Catabolism (dị hoá): là giai đoạn các chất dinh dưỡng phức tạp được phân cắt thành các phân tử đơn giản hơn để tạo năng lượng cho tế bào. Ø Amphibolism (lưỡng hoá): là giai đoạn cắt các chất dinh dưỡng ở giai đoạn catabolism được biến đổi thành những sản phẩm trung gian. Ø Anabolism (đồng hoá): là giai đoạn các sản phẩm trung gian được tế bào sử dụng để tổng hợp thành các chất cần thiết cho cơ thể. Quá trình này cần năng lượng.
I. Khái niệm chung • Albert Lehninger, nhà sinh hoá học chỉ ra rằng quá trình dị hoá ở VSV có thể được chia thành 3 giai đoạn: 1. GĐ1: những đại phân tử như: protein, polysachharide, và lipid được thuỷ phân thành những đơn vị cấu thành như: amino aicd (axit amin), monosaccharide, acid béo, glycerol… nhờ vào các enzyme thuỷ phân. P/ứ thuỷ phân trong gđ này không phóng thích nhiều năng lượng.
I. Khái niệm chung 2. GĐ2: các sản phẩm của GĐ1 tiếp tục được phân giải thành những phân tử đơn giản hơn qua các quá trình đường phân. Các Acetyl coA, pyruvate và những sản phẩm trung gian của chu trình Krebs là sản phẩm của gđ2 này. Gđ2 này được thực hiện trong điều kiện kỵ khí hoặc hiếu khí, sinh ra 1 ít ATP, NADH và FADH2. 3. GĐ3: các sản phẩm của gđ2 sẽ tiếp tục bị oxy hoá bởi chu trình acid tricarboxylic (ATC) (còn gọi là chu trình Krebs hay acid citric) tạo ra các sản phẩm cuối như CO2, ATP, NADH, và FADH2 hoặc các sản phẩm trung gian khác. Chu trình ATC được thực hiện trong điều kiện hiếu khí và sinh ra nhiều năng lượng.
Chu trình ATC / Krebs
Chu trình Krebs Khái niệm • Chu trình Krebs hay còn được gọi là chu trình acid citric, diễn ra trong chất nền của ti thể tế bào sinh vật. Hầu hết tất cả các enzyme của chu trình Krebs đều có thể hòa tan, ngoại trừ enzyme succinat dehydrogenase, được gắn trên màng trong của ty thể. • Không giống như quá trình đường phân, chu trình Krebs gồm một vòng khép kín: phần cuối cùng của con đường tái tạo hợp chất được sử dụng trong bước đầu tiên.
Chu trình Krebs Khái niệm • Đây được coi là một con đường hiếu khí vì NADH và FADH2 được tạo ra phải chuyển các điện tử của chúng đến con đường tiếp theo trong hệ thống, con đường này sẽ sử dụng oxy. • Chu trình axit xitric tạo ra rất ít ATP trực tiếp và không trực tiếp tiêu thụ oxy. • Còn ti thể là ti thể là một bào quan có màng bao bọc, thường được mô tả là “nhà máy năng lượng tế bào” vì chúng tạo ra hầu hết ATP.
Chu trình Krebs Các giai đoạn trong chu trình Krebs • Chu trình Krebs có 7 bước chính: 1. Ngưng tụ, kết hợp. 2. Isocitrate 3. Oxi hóa và khử carbon 4. Oxi hóa và khử cacbon 5. Tạo GTP và ATP 6. Quá trình khử nước 7. Tạo sản phẩm malate (có vị chua)
Chu trình Krebs Bước 1: Bước ngưng tụ, kết hợp • Bước này sẽ ngưng tụ, kết hợp nhóm acetyl hai carbon (từ acetyl CoA) với phân tử oxaloacetat bốn carbon để tạo thành phân tử sáu carbon nitrate. • CoA liên kết với một nhóm sulfhydryl (-SH) và khuếch tán ra xa để cuối cùng kết hợp với một nhóm acetyl khác. • Tốc độ của phản ứng này được kiểm soát bởi lượng ATP có sẵn. Nếu mức ATP tăng, tốc độ của phản ứng này giảm, Nếu thiếu ATP, tỷ lệ tăng lên. Có nghĩa là lượng ATP tỉ lệ nghịch với tốc độ phản ứng trong chu trình Krebs.
Chu trình Krebs Bước 2: Isocitrate •Citrate mất một phân tử nước và nhận được một phân tử khác khi citrate được chuyển thành đồng phân của nó gọi là isocitrate.
Chu trình Krebs Bước 3 và 4: Oxh và khử carbon • Ở bước ba, isocitrate bị oxy hóa, tạo thành phân tử năm cacbon, α-ketoglutarate, cùng với một phân tử CO2 và hai điện tử, chúng khử NAD+ thành NADH. • Số ATP được tạo ra từ chu trình Krebs là : Bước này cũng được điều chỉnh bởi phản hồi tiêu cực từ ATP và NADH và bởi tác động tích cực của ADP. • Bước 3 và 4 đều là bước oxy hóa và khử cacbon, giải phóng các điện tử khử NAD+ thành NADH và giải phóng các nhóm cacbonyl tạo thành phân tử CO2. • α-Ketoglutarate là sản phẩm của bước ba và nhóm succinyl là sản phẩm của bước bốn. CoA liên kết với nhóm succinyl để tạo thành succinyl CoA.
Chu trình Krebs Bước 5: Tạo GTP và ATP • Một nhóm photphat được thay thế cho coenzym A và một liên kết năng lượng cao được hình thành. Năng lượng này được sử dụng trong quá trình phosphoryl hóa ở mức cơ bản chất để tạo thành guanin triphosphat (GTP) hoặc ATP. • Có hai dạng enzyme được gọi là isoenzyme ở bước này, tùy thuộc vào loại mô động vật mà chúng được tìm thấy. Một dạng được tìm thấy trong các mô sử dụng một lượng lớn ATP, chẳng hạn như tim và cơ xương và dạng này tạo ra ATP. • Dạng thứ hai của enzyme được tìm thấy trong các mô như gan. Hình thức này tạo ra GTP. GTP tương đương về mặt năng lượng với ATP, tuy nhiên, việc sử dụng nó bị hạn chế hơn. Trong đó, quá trình tổng hợp protein chủ yếu sử dụng GTP.
Chu trình Krebs Bước 6: Quá trình khử nước • Là một quá trình khử nước để chuyển đổi succinate thành fumarate. Hai nguyên tử hidro được chuyển đến FAD, tạo ra FADH. • Năng lượng chứa trong các electron của các nguyên tử này không đủ để giảm NAD+ nhưng đủ để giảm FAD. Không giống như NADH, chất mang này vẫn gắn vào enzyme và chuyển các điện tử trực tiếp đến chuỗi vận chuyển điện tử. • Quá trình này được thực hiện nhờ sự định vị của enzyme xúc tác bước này bên trong màng trong của ti thể.
Chu trình Krebs Bước 7: Tạo sản phẩm Malate • Nước được thêm vào fumarate trong bước này, và malate được sản xuất. • Bước cuối cùng trong chu trình axit citric tái tạo oxaloacetate bằng cách oxy hóa malate. • Một phân tử khác của NADH được tạo ra.
Chu trình Krebs Sản phẩm của chu trình Krebs: • Sản phẩm chính của chu trình crep là 2 năng lượng quan trọng cho tế bào là ATP và GTP. • Chu trình Krebs cũng là trung tâm của các phản ứng sinh tổng hợp khác, nơi các chất trung gian được tạo ra cần thiết để tạo ra các phân tử khác, chẳng hạn như acid amin, bazơ nucleotide và cholesterol. • Kết hợp với quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, chu trình Krebs tạo ra phần lớn năng lượng được sử dụng bởi các tế bào hiếu khí với phần trăm năng lượng cung cấp cho con người lớn hơn 95%. • Một số hợp chất trung gian trong chu trình acid citric có thể được sử dụng để tổng hợp các axit amin không thiết yếu, do đó, chu kỳ là lưỡng tính (cả dị hóa và đồng hóa).
Chu trình Krebs Ý nghĩa của chu trình Krebs: • Đây là chu trình cơ bản nhất mà cả thế giới sinh vật đều sử dụng để oxi hóa các chất hữu cơ và giải phóng năng lượng. • Chu trình Krebs đã tạo ra một năng lượng khá lớn. Có thể tính toán như sau: Hoàn thành chu trình Krebs đã tạo nên 4 NADH2 (tương đương 12 ATP), 1 FADH2 (khoảng 2ATP) và 1 ATP tự do. Như vậy oxi hóa hết 1 phân tử glucozơ qua 2 chu trình krebs, năng lượng tạo ra tương đương 15ATP x 2 = 30 ATP. Nếu cộng cả năng lượng sản sinh ra trong quá trình đường phân (8 ATP) thì ta có năng lượng là 38 ATP.
Chu trình Krebs
II. Quá trình tạo năng lượng từ chất hữu cơ của VSV 2.1. Các còn đường phân giải hydrocarbon ở VSV • Con đường EMP (Embden-Meyerhof-Parnas) hay quá trình Glycolyse. • Con đường PP (Penteoses Phosphate) hay chu trình HMP (hexomonophosphate). • Con đường ED (Entner-Doudoroff). Ø Quyết định phân giải theo con đường nào phụ thuộc vào hệ enzyme cấu trúc của loại VSV. Ở cả 3 quy trình đều có 1 điểm chung là cần năng lượng ATP hoạt hoá phân tử đường ban đầu.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.