HÓA SINH Đ NG V T
Ộ
Ậ
NHÓM 3- CNTY
ố
Chu trình Krebs- m i liên quan gi a chu trình Krebs ữ và chu i hô h p mô bào
ỗ
ấ
ỗ
ắ
t quan tr ng trong quá trình sinh
ệ
ọ ể ủ
ưở
ậ
ể ề
ỗ
ấ
ư ố
ệ ữ
Đ T V N Đ : Ặ Ề Ấ i chúng ta nói riêng và sinh Đ i v i con ng ườ ố ớ v t nói chung thì chu trình Krebs và chu i hô ậ h p mô bào g n li n v i s s ng. Chúng có vai ề ớ ự ố ấ trò đ c bi ặ ng và phát tri n c a sinh v t. Chúng ta s tr ẽ đi tìm hi u v chu trình Krebs, chu i hô h p mô bào cũng nh m i liên h gi a chúng sau đây:
1. Khái ni mệ
I. Chu trình Krebs
2. S đ chu trình Krebs
ơ ồ
ơ ế ề
3. Các giai đo nạ
II. C ch đi u hòa chu trình Krebs
III. Ý nghĩa chu trình Krebs
IV. Hô h p mô bào ấ
ố
V. M i liên quan gi a chu trình Krebs và hô h p mô bào
ữ ấ
I. Chu trình Krebs
ỗ
ọ ậ
ấ
ọ bào s ng có dùng oxy trong hô
ố
ả
ả ứ
ử
1. Khái ni mệ -Là m t chu i các ph n ng hóa h c xúc tác ả ứ ộ b i enzym. Có vai trò quan tr ng b c nh t ở trong m i t ọ ế bào. h p t ấ ế -Là m t chu i các ph n ng x y ra trong ty ả ứ ộ th và k t qu trong s hình thành ATP và ự ế ể phân t khác đ tr i qua ph n ng h n n a ơ ữ đ t o thành nhi u ATP. ể ạ
ỗ ả ể ả ề
2. S đ chu trình Krebs
ơ ồ
3. Các giai đo nạ Giai đo n 1:ạ
AcetylCoA và Oxaloacetat ( là ph n ng 1 chi u ) - Ng ng t ư ụ ả ứ ề
ụ ớ
ạ ư CoA đ t o thành acid Citric nh xúc tác c a ử Acetyl CoA (2C) v i Oxaloacetat (4C) lo i ể ạ ủ ờ
- Ph n ng ng ng t ả ứ ra m t phân t ộ enzym Citrat synthetase
Giai đo n 2:ạ
ồ
-Đ ng phân hoá Citrat thành IsoCitrat, xúc tác là enzym Aconitat
-2 giai đo n ạ
+Lo i n c t o CisAconitat ạ ướ ạ
+H p n c t o IsoCitrat ợ ướ ạ
Giai đo n 3:ạ
ử
- Kh carboxyl IsoCitrat t o α-Ketoglutarat , xúc tác là ạ isocitrate dehydrogenase c a ty th có CoE là NAD+ ủ ể
- G m 2 giai đo n ồ ạ
+Kh Hydrogen t o thành Oxalosuccinate ử ạ
+Kh Carboxyl t o α-Ketoglutarate ạ ử
Giai đo n 4:ạ
ạ
ề ử ả ứ ờ ở ả
ọ
ứ ợ
- Kh Carboxyl α-Ketogutarate t o thành Succinyl-CoA (là ph n ng 1 chi u), và nh ra CO2 nh xúc tác b i ph c h p ứ ợ 2 đa enzym g i là α-Ketoglutarate dehydrogenase có 5 CoE kh là ử TPP, acid Lipoic, CoA, FAD và NAD+ , ph c h p đa enzym g m α-Ketoglutarat dehydrogenase , trans-Succinylase , Dihydro ồ Lipoy Dehydrogenase
Giai đo n 5:ạ
ế ổ
ng t o ra trong ph n ng cung ả ứ ạ
- Bi n đ i Succinyl-CoA thành Succinate, xúc tác là enzym Succinate thiokinase, năng l ượ c p cho ADP t o 1 ATP ấ ạ
Giai đo n 6:ạ
ử ủ ướ i tác d ng c a ụ ủ
- Kh hydro c a Succinat thành Fumalat , d Succinat dehydrogenase có CoE là FAD.
Giai đo n 7:ạ
c vào liên k t đôi c a Fumalate t o thành Malate, ợ ướ ế ủ ạ
- H p n xúc tác là enzym fumarase
Giai đo n 8:ạ
ở ả ứ
ế ụ ử ớ
AcetylCoA khác đ b t đ u m t v i m t phân t ể ắ ầ ử
- Oxy hoá Malate thành Oxaloacetate xúc tác b i enzym Malat dehydrogenase có CoE là NAD+ , ph n ng này đóng Oxaloacetat m i hình thành ti p t c vòng krebs và phân t ng ng t ộ ư ụ ớ ộ vòng ph n ng m i. ả ứ ớ
T ng k t ế
ổ
CO2 và 4 phân t ử ử
ị
10/23/12
- Sau 1 chu trình Krebs, có 2 phân t H+ b tách lo i ạ - Đã s d ng 2 phân t H2O (b c 1 và 7) ử ụ ướ ử
ơ ế ề
ế ở
ứ
ể
ề
II. C ch đi u hòa chu trình Krebs -Đi u hòa c ch b i 4 enzym d l p th : pyruvatdehydrogenase, ị ậ α-ketoglutaratedehydrogenase, isocitratdehydrogenase, citrate synthetase.
ị ậ
ủ
ể
ạ ộ ể ặ
ể ắ ớ
ấ ị ậ
ị ậ
ạ
ấ
(Enzyme d l p th là enzyme ngoài trung tâm ho t đ ng c a enzyme còn có khu d l p th g n v i các ch t d l p th ho c các ch t ho t hóa)
c g i là ch t c
ế ị ậ
ế ứ
ụ
ể
ấ
ượ
ấ ứ
ọ
- C ch c ch d l p th : ch t tác d ng đ ch d l p th . ể
ơ ế ị ậ
C ch d l p th đóng vai trò quan tr ng trong s chuy n hóa
ế ị ậ
ự
ơ
ọ
ể
ể
E1 E2 E3 E4 ........... En
A ---> B ---> C ---> D --->. . . . . . Z
C ch c ch d l p th (Feed back inhibition) ể
ế ị ậ
ế ứ
ơ
i c ch E1
Khi Z quá nhu c u c th quay l ầ
ơ ể
ạ ứ
ế
C ch đi u hòa chu trình Krebs
ế ề
ơ
▲ ATP, Acetyl,NADH, Acid béo
PYRUVATE
∆ AMP, CoA, NAD+, Ca2+
Pyruvate dehydrogenase
ACETYL-CoA
Citrate synthetase
▲ NADH, Succinyl-CoA, Citrate, ATP
∆ ADP
IsoCitrate dehydrogenase
▲ ATP ∆ ADP, Ca2+
▲Succinyl-CoA
∆ Ca2+
ketoglutarate dehydrogenase
III. Ý nghĩa chu trình Krebs
a) V m t năng l
ng
ề ặ
ượ
ừ
ẽ ế ụ ượ
ỗ ổ
- T 1 acetyl-coA : 3 NADH + 1 FADH2 + 1 GTP(=1ATP) FADH2 và NADH s ti p t c đi vào chu i hô h p mô bào i i phóng năng l đ gi ạ ể ả đây. Vì v y v m t năng l
ậ
ạ ườ ng 6 ATP+1
ng đ
ấ ng cho quá trình t ng h p ATP t ợ ng ng trong giai đo n đ ươ ươ
ượ ề ặ phân hình thành 2 NADH t ATP=8ATP.
a) V m t năng l
ng
ề ặ
ượ
- Trong chu trình Krebs: 3 NADH t
ng
ươ
ng 9ATP+1FADH2(=2ATP)+1
ươ
đ GTP(=1ATP)=12ATP
ử
- Quá trình chuy n hóa 2 phân t ể
ể
ượ
ự
Pyruvate c oxy hóa đ hình thành 6 CO2 ủ
ứ
ợ
đ
ệ ử ượ
ớ
ậ
c hình thành kho ng 38
ả
đ u đ ề thông qua s xúc tác c a ph c h p Pyruvate dehydrogenase và chu trình Krebs và dòng đi n t c v n chuy n v i O2 ể thông qua quá trình phosphoryl hóa OXH l ng ATP đ ượ ượ ATP/ 1 glucose.
10/23/12
ể
ấ ả ấ
ế
ổ
ợ
ổ
ợ ấ ậ
ủ
ể
ệ
trong th ty
ừ
ữ
ể
vai trò chuy n Acetyl CoA t ể bào ch t đ t ng h p Acid béo.
ấ ể ổ
ị
b) Cung c p s n ph m trung gian ẩ -Là n i cung c p các s n ph m trung gian chuy n ẩ ả ơ hoá c n thi t cho c th nh : ơ ể ư ầ - α-Ketoglutarate, oxaloacetate- t ng h p aspartate và glutamic - SuccinylCoA là trung tâm t ng h p vòng phosphoryl c a nhân hem là ch t v n chuy n đi n .ử t -Citrat gi ra t ế ợ => Do đó chu trình Krebs tr thành v trí trung tâm ở đi u hoà các ch t trong c th . ơ ể ấ
ề
IV. Chu i hô hâp mô bào
ỗ
ụ
ả
ấ
ấ ủ
ng
ấ ữ ơ
ượ
ỗ
ượ
ế
bào đ ằ
ượ
ừ
ấ
ữ ơ
ặ
1) Khái ni mệ -Hô h p: Là quá trình trao đ i khí liên t c gi a c th v i ữ ơ ể ớ ổ ấ môi tr ng. B n ch t c a hô h p là quá trình oxy hóa sinh ườ h c:ọ Ch t h u c + O2 => CO2 + H2O + năng l - Hô h p mô bào: là chu i các ph n ng oxy hóa kh x y ử ả ả ứ ấ c xúc tác b i m t h th ng enzyme ra trong t ở ộ ệ ố các h p ch t ng t liên hoàn, nh m khai thác năng l ợ h u c theo m t quá trình nghiêm ng t ch t ch . ẽ ặ ộ - Hô h p mô bào di n ra màng trong ti th t bào
ể ế
ễ
ấ
ỗ
ấ
2
_
2. Các enzyme chu i hô h p: + SH2-NAD-FAD-Q Cytocrom b,c2, c, a, a3 ½ OO
2
2 H+
+
+
H O 2
-Dehydrogenase có CoE NAD và NADP
NAD +2e + 2H => NADH + H
NADP + 2e + 2H => NADPH + H
- Các flavoprotein: có FMN, FAD
- Ubiquinone (Q)
protein có nhóm ghép heme. Các
-Cytochrome: các phân t ử lo i cytochrom khác nhau v ph h p ánh sáng
ổ ấ
ề
ạ
-S t –sulfur-protein( Fe-S-protein) v n chuy n e
ể
ậ
ắ
+ C u trúc trung tâm Fe-S khác nhau:
ấ
1 nguyên t
s t liên k t v i 4 Cys
ử ắ
ế ớ
2 ho c 4 nguyên t
ặ
ử
liên k t 4 Cys ế
ợ ấ ứ ợ ạ ộ
ứ ợ ể ừ
●Các h p ch t mang e ho t đ ng theo ph c h p mutienzym -Ph c h p I: NADH_ Ubiquinone redutase: chuy n 2e và 2H t NADH+H đ n UbiquinoneUbiquinone_H ế 2
+ Chuy n 4H t ể ừ ấ ề ch t n n vào kho ng gi a 2 l p màng ả ữ ớ
ậ
succinate Ubiquinone - Ph c h p II: Succinate Ubiquinone reductase : Xúc tác v n ứ ợ chuy n e t ể ừ
ậ
Ubiquinone đ n Cytochrome c và v n ch t n n ti th đ n kho ng gi a 2 l p màng -Ph c h p III: UbiquinoneCytochrome c reductase: xúc tác ứ ợ v n chuy n e t ể ậ chuy n H t ể ừ ừ ấ ề ế ể ế ữ ả ớ
- Ph c h p IV: Cytocrom oxydase
ứ ợ V n chuy n e t cytocrom c qua quá trình oxi hóa kh n c ể ậ ừ ử ướ
2
3
+
ừ
2
+ P
NADH+11H + ½ O NAD + 10H T cyt c => cyt a =>a 1/2 O2 + N
ự
ỗ
ệ ữ ấ
V. S liên h gi a chu trình Krebs và chu i hô h p mô bào: 3NADH+ H --------------------------> 9 ATP 1 FADH -------------------------> 2 ATP Chu trình Krebs 1 ATP T ng c ng t o ra 12 ATP ạ
ộ ổ
ng chu ả ườ ủ
ẩ ng duy nh t oxi hóa tri ấ ườ ng nh ng con đ ư ườ t đ Acetyl CoA CO ệ ể 2
-Acetyl-CoA là s n ph m c a 3 con đ trình Krebs là con đ + H O. 2
ỗ ẫ
ề ư ườ ấ ợ
ạ
ủ
-Chu i hô h p mô bào ng ng ho t đ ng thì chu trình Krebs v n ho t ạ ạ ộ ấ đ ng vì còn nhi u con đ ng khác t ng h p nên ch t trung gian cho ổ ộ chu trình Krebs. - Chu trình Krebs ch tr c ti p t o ra 1 ATP trong giai đo n chuy n ể ỉ ự ế ạ succinyl CoA thành succinate, 4 b c oxi hóa c a chu trình cung c p ấ ướ đi vào chu i hô h p d dòng đi n t ỗ ấ ướ ạ ệ ử i d ng NADH và FADH 2
