Năng lượng sinh học và Sự Phosphoryl- oxy hoá

Chia sẻ: Vu Van Khanh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

582
lượt xem 134
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tạo H2O: nhờ 1 dây truyền các phản ứng: tách điện tử khỏi cơ chất dưới dạng nguyên tử Hydro và vận chuyển qua 1 chuỗi dài các chất trung gian tới oxy gọi là chuỗi hô hấp tế bào. Cả Hydro và oxy được hoạt hoá thành H+ và O--, tạo thành H2O. Quá trình này tạo nhiều năng lượng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Năng lượng sinh học và Sự Phosphoryl- oxy hoá

NĂNG LƯỢNG SINH HỌC VÀ SỰ PHOSPHORYL- OXY HOÁ
®èi tîng: sinh viªn Y2 Mục tiêu Sau giờ học, sinh viên có thể mô tả đầy đủ: 1. Sự hô hấp tế bào: bản chất, các thành phần tham gia, sơ đồ chuỗi, sự sử dụng năng lượng, vai trò của ATP 2. Sự phosphoryl oxy hoá 3. Sự phosphoryl hoá và các liên kết giàu năng lượng 4. Chu trình Krebs
Sự hô hấp tế bào Bản chất sự hô hấp tế bào Tạo thành CO2: R-COOH decarboxylase RH + CO2 Tạo H2O: nhờ 1dây truyền các phản ứng: tách điện tử khỏi cơ chất dưới dạng nguyên tử Hydro và vận chuyển qua 1 chuỗi dài các chất trung gian tới oxy gọi là chuỗi hô hấp tế bào. Cả hydro và oxy được hoạt hoá thành H+ và O--, tạo thàh H2O. Qua trình này tạo nhiều năng lượng.
Các phức hợp và nhóm vận chuyển điện tử Pyrimidin Nucleotid: các dehydrogenase có gắn với NAD+ Flavin Nucleotid: FAD & FMN Trung tâm Fe-S Ubiquinon: Coenzym Q Cytocrom: b, c1, c, a, a3 Phức hợp I: NADH dehydrogenase Phức hợp II: succinat dehydrogenase Phức hợp III: Ubiquinon-cytocrom c oxydoreducrase Phức hợp IV: cytocrom c oxydase
NADHH+ NAD 2e Succinate I FMN ADP + Pi FADH2 II FAD FeS 2e ATP FeS Coenzyme Q FAD III Cyt b562 ADP + Pi Cyt b566 Cyt c1 ATP FeS Cytocrom c IV Cyt a ADP + Pi Cyt a3 Cu++ ATP 2e O + 2H+ H2O Chuỗi hô hấp tế bào
Sự sử dụng năng lượng của chuỗi hô hấp tế bào Năng lượng được tích trữ nhờ quá trình phosphoryl hoá dưới tác dụng của hệ thống enzyme ở màng trong ty thể để tạo thành ATP ADP + Pi ATP synthetase ATP ATP synthetase hay ATPase gồm 2 mảnh: Fo gắn vào màng trong ty thể F1:9 chuỗi pp chia làm 5 nhóm:α,β ,γ ,δ ,ε Thuyết thẩm thấu hóa học: chuỗi vận chuyển điện tử như 1 cái bơm H+, đẩy H+ từ matrix ra mặt ngoài, làm mặt ngoài (+). Cứ 3H+ quay trở lại theo hướng gradient điện thế qua FoF1ATPase tạo ra ATP với năng lượng tự do giải phóng khi H+ vào vùng trong có nồng độ H+ thấp
Vai trò của ATP Dùng để tổng hợp các đại phân tử Co cơ Vận chuyển tích cực qua màng Toả nhiệt Đóng vai trò chất trung gian trong phản ứng vận chuyển phosphate- vận chuyển năng lượng trong tế bào: X~P + ADP Kinase X + ATP Kinase ATP + Y ADP + Y~P Vận chuyển phosphate tới phân tử chất nhận, tạo hợp chất nghèo năng lượng Hexokinase ATP + Glucose ADP + G 6 P
Sự phosphoryl oxy hoá Sự phosphoryl hoá: Là sự gắn gốc phosphat vào 1 chất hữu cơ nhờ phosphorylase (nếu gắn từ gốc phospho vô cơ) hoặc kinase (từ gốc phospho hữu cơ) Là sự oxy hoá hợp chất hữu cơ, giải phóng 1 lượng lớn năng lượng. Năng lượng này sẽ cung cấp cho phản ứng phosphoryl hoá, tạo hợp chất giàu năng lượng, chủ yếu là ATP Ví dụ về sự phosphoryl oxy hoá
ATP: Adrenosin triphosphate NH2 ATP ADP + H3PO4 C N Năng lượng thuỷ phân: -12,4 kcal/mol N Tổng hợp: 12,4 kcal/mol CH N N O O O OPOPOPOCH2 O O O O
Các liên kết phosphate giàu năng lượng Căn cứ vào mức năng lượng tự do được giải phóng từ quá trình thuỷ phân liên kết mà chia thành liên kết giàu năng lượng: 5.000-15.000 cal/mol 1. Anhydrid phosphoric: (ATP): Adrenin-Ribose-P~ P~P 2. Acyl phosphate: R-COO ~P: COO ~ P 1-3 diphospho glyceric CHOH CH2- P 3. Amin phosphate: R-NH ~P: P ~NH – CH – N - CH2 - COOH creatin phosphate NH2 CH3 4. Enol phosphate: R-CO~P: COOH C-O ~P phosphoenol pyruvat CH2
CH3COSCoA HSCoA Oxalo O=CCOO Citrat syn. 1 CH2COO acetat CH2COO Citrat OH C – COO NADH2 CH2COO H2O Malat dehyd. 8 Aconitase Ma CH –COO NAD CH2COO 2 Cis lat HOCH – COO C COO Chu trình aconitat CHCOO Fumarase 7 2 H2O Krebs Aconitase CH COO CH2COO Izo CH COO FADH2 NAD CH COO fumarat citrat OH CH COO 6 Succinzt dehyd. FAD NADH2 3 Izocitrat dehydrogenase. NAD GTP NADH2 CO2 CH2 COO CH2COO CH2 COO 5 GDP+Pi 4 CH2 α cetoglutarat succinat O CCOO Succinyl CoA syn. α ceto. Dehyd. CH2COO HSCoA CH2 CO2 O CSCoA
Bản chất chu trình krebs (Citric) – Là quá trình các phản ứng oxy hoá-khử nhưng không có mặt oxy nguyên tử, mà là quá trình vận chuyển từ các chất mang hydro nhờ các coenzym oxy hoá-khử, đưa vào đốt cháy trong chuỗi hô hấp tế bào. Nguyên liệu: – Acetyl Coenzym A – Enzyme oxyhoá- khử – 2 phân tử nước – 1 phân tử P – 1 phức hợp multienzyme – GDP, HSCoA
Kết quả: – 2 phân tử CO2 – Năng lượng: 3 NAD NADH2 vào chuỗi hô hấp tế bào: 9 ATP 1FAD FADH2 2 ATP 1GDP GTP 1 ATP 12 ATP Ý nghĩa: – Là giai đoạn cuối cùng chung cho các chất: G, L, P – Xảy ra trong điều kiện hiếu khí, có hiệu ứng cao về mặt năng lượng. Cung cấp năng lượng dưới dạng ATPcho các phản ứng tổng hợp và các quá trình sinh học. – Cung cấp các sản phẩm trung gian : oxaloacetat, α cetoglutarat, succinyl CoA, fumarat- các cầu nối trung
C©u hái lîng gi¸ 1. ®Þnh nghÜa chuçi hô hấp tế bào, các thành phần tham gia, 1. VÏ sơ đồ chuỗi hô hấp tế bào, sự sử dụng năng lượng, vai trò của ATP 1. ®Þnh nghÜa sự phosphoryl oxy hoá và các liên kết giàu năng lượng 4. VÏ s¬ ®å chu trình Krebs, tÝnh năng lượng