CHƯƠNG I: Năng lượng sinh học và oxid hóa sinh học

Chia sẻ: Trinh Thị Diệu Hương | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:32

Thêm vào BST

Báo xấu

327
lượt xem 134
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đây là bài giảng của thầy Đỗ Hiếu Liêm, trường ĐH Nông Lâm TP.HCM. Chuỗi hô hấp mô bào bao gồm các phản ứng oxid hoá khử liên tục trên các cơ chất (sản phẫm biến dưỡngtrung gian - Chu trình Krebs và β oxid hoá acid béo). Tổ chức: hệthống enzyme CHH với các coenzyme tổchức thành từng tổ hợp và sắp xếp theo thứ tự tăng dầnđiện thế oxid hoá khử,bắđầu NAD+ dehydrogenase có điện thế âm và cuối cùng là cytochrome oxidase có điện thế dương....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG I: Năng lượng sinh học và oxid hóa sinh học

CHƯƠNG I NĂNG LƯỢNG SINH HỌC VÀ OXID HOÁ SINH HỌC TS. ĐỖ HIẾU LIÊM
1. NĂNG LƯỢNG SINH HỌC 1.1. Đại cương 1.2. ATP công thức và vai trò sinh học 1.3. Sự trao đổi năng lượng sinh học của mononucleotide 2. OXID HOÁ SINH HỌC (CHUỖI HÔ HẤP MÔ BÀO) 2.1. Đại cương 2.2. Hệ thống enzyme oxidoreductase 2.3. Cơ chất của chuỗi hô hấp mô bào 2.4. Cơ chế phosphoryl oxid hoá 2
1. NĂNG LƯỢNG SINH HỌC (Biological Energy) 3
1.1. ĐẠI CƯƠNG -Sự sống = sinh trưởng và phát dục -Sinh vật tự dưỡng (Autotropic organism) -Sinh vật dị dưỡng (Heterotropic organism) -Các dạng năng lượng: Nhiệt năng, điện năng, quang năng, hóa năng... -Sự tiêu hóa - Sự hấp thu - Sự biến dưỡng (Amino acid)n Protein SỰ ĐỒNG HOÁ (Monosaccharide)n Polysaccharide (Anabolism) Glycerol + acid béo Triacylglycerol Ỡ Ư Ế G D N I B (Metabolism) Protein Amino acid + Amino acid PHÂN GIẢI Polysaccharide Monosaccharide Triacylglycerol Glycerol + acid béo SỰ DỊ HOÁ (Catabolism) Amino acid 2 2 2 OXID HÓA Monosaccharide Glycerol + acid béo O 4 CO + H O + Energy
- Năng lượng sinh học là năng lượng của sự sống (Hoá năng) 1.2. ATP (Adenosine triphosphate) Liên kết phosphate cao năng ∼ P = 7.6 Kcal 5
CHU TRÌNH ADP/ATP “ATP là chỉ tệ năng lượng của tế bào” 6
1. Nhóm cho phosphate cao năng 1.1. Creatine phosphate ADP Creatine ∼ P ADP Myosin ∼ P Creatine kinase Myosin ATPase ATP Creatine ATP Myosin 1.2. Phosphoryl oxid hóa ATP ATP ATP + + + 2 3+ + S NAD+ FAD 2 CoQ 2H 2+ 2Fe 2H 2Fe 2H 2Cu 2 H H Cyt b, c1, c Cyt a Cyt a3 S NAD + FAD CoQ 2 3+ 2+ 2+ 2 2Fe 2Fe 2Cu - - H.H H i i i + - e 2e ADP+P ADP+P ADP+P + + SH2 : Sản phẩm của các quá trình biến dưỡng +2e H2 : 2H+ . 2e- (cặp đương lượng khử) 7 2H 2H
1.3. Sản phẩm trung gian của đường phân EM ADP ATP ∼ P Phosphoglycerate ∼ P kinase ∼ P 1,3 Diphosphoglycerate 3 Phosphoglycerate ADP ATP ∼ P Pyruvate kinase H Phospho enol pyruvate Pyruvate (Enol) Pyruvate (Keton) 8
1.4. Sản phẩm trung gian của chu trình Krebs CH2-COOH CoASH CH2- ∼ CH2-C SCoA COOH O CH2-C- OH Succinyl CoA i Succinate GTP O GDP+P SuccinylCoA Synthetase 2. Nhóm nhận phosphate cao năng Các tiến trình sinh học liên quan đến sự sống: - Dẫn truyền thần kinh - Sự co cơ - Sự kích hoạt cơ chất biến dưỡng 9
10
11
Năng lượng tự do chuẩn của một số hợp chất phosphate Hợp chất phosphate Kcalo/mol Nhóm cho ~ P Phospho enol pyruvate 14.0 Carbamoyl phosphate 12.3 1,3 diphosphoglycerate 11.8 Creatine phosphate 10.3 Acetyl CoA 10.1 Arginine phosphate 8.00 ATP 7.30 Nhóm nhận ~ Glucose 1 phosphate 5.00 P Fructose 6 phosphate 3.00 Glucose 6 phosphate 3.30 Glycerol 3 phosphate 2.20 12
1.3. Sự trao đổi năng lượng giữa các mononucleotide 13
2. OXID HÓA SINH HỌC (Biological oxidation) 14
2.1. ĐẠI CƯƠNG (1). Phản ứng oxid hoá khử : oxid hoá + khử (hoàn nguyên) - Sự oxid hoá (oxidation) - Sự khử (Reduction) e- - Fe2+ Fe3+ Chất oxid hoá - bị khử (nhận e ) - Chất khử - bị oxid hóa (cho e ) 15
(2). Hô hấp mô bào  Sự cháy ≠ Sự hô hấp ≠ Sự hô hấp mô bào Oxygen  Sự cháy - phản ứng đốt cháy ngoài cơ thể 2 2  Sự hô hấp - cơ quan hô hấp - trao đổi O và CO  Sự hô hấp mô bào - tế bào (ty thể) - oxid hoá sinh học 2 năng lượng sinh học (phosphoryl oxid hoá) 6 12 6 +O 2 2 Nhiệt năng CH O 6 CO + 6 H O + 686 Kcalo 16
(3).Ty thể (mitochondria) 17
Các enzyme trong ty thể Màng ngoài Acyl CoA transferase+carnithine Acyl CoA synthetase Hệ thống enzyme nối dài chuỗi acid béo Hệ thống enzyme nối dài chuỗi acid béo Acyl CoA dehydrogenase Enzyme chuyển hoá lipid và phospholipid Phần khuông Amino acid oxidase Citrate synthetase NAD-dehydrogenase Isocitrate dehydrogenase Phần không gian giữa 2 màng Fumarate dehydrogenase Adenylate cyclase Aconitate hydrolase ADP/ATP-ase Malate dehydrogenase Màng trong Enzyme β oxid hoá acid béo Hệ thống enzyme chuỗi hô hấp Hệ thống enzyme tổng hợp protein 18
2.2. NỘI DUNG, MỤC ĐÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM Nội dung Chuỗi hô hấp mô bào bao gồm các phản ứng oxid hoá khử liên tục trên các cơ chất (sản phẫm biến dưỡng trung gian - Chu trình Krebs và β oxid hoá acid béo) Mục đích (1). Giải phóng năng lượng tự do Oxid hoá (Oxidation) (2). Tổng hợp ATP Phosphoryl hoá (Phosphorylation) Đặc điểm (1). Trong tế bào (in vivo) - Hệ thống enzyme xúc tác + - (2). Trao đổi cặp đương lượng khử (H và e ) 19
2.3. HỆ THỐNG ENZYME CHUỖI HÔ HẤP -Hệ thống enzyme chuỗi hô hấp thuộc lớp Oxidoreductase định vị ở lớp màng trong ty thể -Vai trò: chuyển vận cặp đương lượng khử (proton pump) -Tổ chức: hệ thống enzyme CHH với các coenzyme tổ chức thành từng tổ hợp và sắp xếp theo thứ tự tăng dần điện thế oxid hoá khử, bắt đầu NAD+ dehydrogenase có điện thế âm và cuối cùng là cytochrome oxidase có điện + 1 3 2 thế dương. -Các enzymeFADỗi hô CoQ NAD chu hấp Cyt b, c , c, a và a O NAD+ dehydrogenase NHI (Non heme iron) FeS Cytochrome FAD dehydrogenase Coenzyme Q 20