www.labthpt.com | Email: rosevn82@labthpt.com
TRAO ĐI CH T C TH S NG Ơ
1.Các ph ng trình ph n ng t ng c a các chu i trao đi ch tươ
Trong ch ng này các ph ng trình ph n ng t ng không bao g m cácươ ươ
ph n ng t i oxy hóa c a các coenzym kh . Khi có acid tham gia có th dùng
tên acid ho c tên base liên h p v i nó. Ví d g i acid pyruvic ho c là pyruvat vì
có s cùng t n t i môi tr ng CH ườ 3COCOOH và CH3COCOO- (+H+).
tr ng h p sau ph i k đn ion Hườ ế + đ cân b ng ph n ng. Ký hi u ~ đ ch
m t liên k t mà khi th y phân nó bi n thiên năng l ng t do chu n có đ âm ế ế ượ
tính r t cao (<-7 kcal mol-1).
2. Các đi u ki n sinh lý và đi u ki n chu n
Trong t bào các ph n ng di n ra trong nh ng đi u ki n n ng đ khácế
xa so v i các đi u ki n chu n. N ng đ c a các ch t ph n ng th ng là ườ
th p. Do đó, bi n thiên năng l ng t do c a ph n ng in vivo s khác v i ế ượ
đi u ki n chu n v giá tr tuy t đi và đôi khi c v d u. Do các gi i h n v
n ng đ các ch t tham gia nên nhi u ph n ng là thu n ngh ch in vitro nh ng ư
không h n là thu n ngh ch in vivo.
Đi v i đa s các ph n ng in vivo th ng t n t i m t tr ng thái ườ
d ng”: tr ng thái đó t c đ tiêu th các s n ph m. N u tr ng thái d ng th c ế
hi n trong các đi u ki n g n v i đi u ki n cân b ng thì bi n thiên năng l ng ế ượ
t do c a m t ph n ng s bé v giá tr tuy t đi và ph n ng đó là ph n ng
thu n ngh ch. Trong tr ng h p ng c l i, bi n thiên năng l ng t do là cao ườ ượ ế ượ
v giá tr tuy t đi và ph n ng càng khó thu n ngh ch khi bi n thiên năng ế
l ng t do có giá tr càng âm.ượ
3. S v n chuy n năng l ng n i bào - ATP ượ
ATP là h p ch t gi vai trò quan tr ng trong trao đi năng l ng n i bào. ượ
Trong nh ng đi u ki n chu n khi có d ion Mg ư 2+, bi n thiên năng l ng t doế ượ
c a ph n ng t ng h p ATP t ADP và P i b ng 7,3 kcal mol-1 370C. Bi nế
thiên năng l ng t do chu n c a ph n ng th y phân ATP thành ADP và Pượ i
l i b ng -7,3 kcal mol -1 370C. Quá trình t ng h p ATP t ADP và P i ph i
www.labthpt.com | Email: rosevn82@labthpt.com
đc c p đôi v i m t ph n ng phát năng l ng là ph n ng oxy hóa. Cònượ ượ
ph n ng thu năng l ng l i th ng ghép đôi v i ph n ng th y phân ATP ượ ườ
thành ADP + Pi.
3.1. Ph n ng oxy hóa- kh và t o ATP
Các t bào th ng thu năng l ng t các ph n ng oxy hóa, là nh ngế ườ ượ
ph n ng phát năng l ng. M t ph n quan tr ng c a năng l ng đó không ượ ượ
đc s d ng ngay mà đc d tr trong các phân t ATP. Thông th ng, cượ ượ ườ ơ
ch t hi m khi b oxy hóa tr c ti p b i oxy phân t . S oxy hóa nó th ng ế ế ườ
đc ti n hành b ng b ng cách kh hydro nh tr ng h p oxy hóa acid lacticượ ế ư ườ
thành acid pyruvic, đc xúc tác b i L-lactatdehydrogenase:ượ
CH3- CHOH-COOH CH3COCOOH + 2H+
Ph n ng này th ng x y ra trong t bào ch t. Hai nguyên t hydro ườ ế
đc g n vào m t ch t nh n, tr ng h p này là NADượ ư +:
CH3- CHOH-COOH + NAD+ CH3COCOOH + NADH + H+ (1)
Trong các đi u ki n sinh lý, ph n ng này có th ti n hành theo chi u t ế
trái sang ph i, còn trong đi u ki n chu n thì l i x y ra theo chi u ng c l i ượ
nghĩa là theo chi u acid pyruvic chuy n thành acid lactic. ( bài t p s 5.22
ph n th oxy hóa kh , ch ng V). Ch t NADH và H ế ươ + đc t o nên t ph nượ
ng (1) l i tr thành ch t cho hydro và kh các c ch t khác. Trong quá trình ơ
oxy hóa hi u khí v n x y ra ty th , hai nguyên t hydro đc v n chuy nế ượ
nh m t dãy các h p ch t có kh năng ti p nh n r i l i cho electron l n l t ế ượ
n i ti p nhau theo th oxy hóa – kh chu n tăng d n cu i cùng t i oxy phân t ế ế
[th oxy hóa-kh chu n c a c p b ng -0,81V]ế
Ph n ng t ng quát c a s oxy hóa NADH (H +) trong ty th nh sau: ư
NADH + H+ + ½ O2 NAD+ + H2O (2)
và NAD+ đc tái t o l i. N u c ng hai ph n ng (1) và (2) s đc:ượ ế ượ
CH3- CHOH-COOH + ½ O2 CH3 - CO-COOH + H2O (3)
nghĩa là lactat đc oxy hóa t o thành pyruvat.ượ
S tái oxy hóa NADH (H+) thành NAD+ đc c p đôi v i ph n ng t ng ượ
h p ba phân t ATP t ADP và P i:
3 ADP + 3 Pi 3 ATP + 3 H2O
www.labthpt.com | Email: rosevn82@labthpt.com
3.2. Các ph n ng thu năng l ng và tiêu th ATP ượ
Các ph n ng thu năng l ng th ng đc k t h p v i s th y phân các ượ ườ ượ ế
liên k t anhydrid acid c a ATP. Ví d :ế
-D-Glucose + ATP D-glucose – 6P + ADP
Puruvat + CO2 oxaloacetat
ATP + H2O ADP + Pi
4. Xác đnh các đng h ng trao đi ch t b ng đng v phóng x ườ ướ
Đ theo dõi s bi n đi c a m t ph n ng trong ti n trình c a m t ho c ế ế
nhi u ph n ng cũng nh đ xác đnh con đng trao đi ch t, ng i ta có th ư ườ ườ
thay th m t ho c nhi u nguyên t c a h p ch t b ng các đng v phóng xế
thích ng. Đó là cách đánh d u h p ch t, h p ch t này sau đó đc tiêm vào ượ
đng v t ho c đa vào các canh tr ng t bào, cũng nh các h phi t bào. ư ườ ế ư ế
đó s x y ra các ph n ng trao đi. Công vi c ti p theo là theo dõi và xác đnh ế
các h p ch t thu đc trong đó có ch a nguyên t ho c các nguyên t phóng ượ
x , t đó rút ra các đng h ng trao đi ch t liên quan t i h p ch t tham gia ườ ướ
vào ph n ng.
BÀI T P
1.a.Vi t ph ng trình oxy hóa hoàn toàn c a acid acetic in vitro.ế ươ
b. Vi t ph ng trình đó trong in vivoế ươ
c. Tính s phân t ATP hình thành ng v i m t nguyên t cacbon c a acid
acetic khi oxy hóa hoàn toàn acid acetic in vivo.
2. a.Vi t ph ng trình oxy hóa hoàn toàn acid pyruvic in vitro.ế ươ
b. Vi t ph ng trình đó in vivoế ươ
c. Tính s phân t ATP hình thành ng v i m t nguyên t cacbon c a acid
pyruvic khi oxy hóa hoàn toàn acid pyruvic in vivo.
3. Vi t ph ng trình oxy hóa hoàn toàn D - gliceraldehyd in vitro.ế ươ
b. Vi t ph ng trình đó in vivoế ươ
www.labthpt.com | Email: rosevn82@labthpt.com
c. Tính s ATP t o thành ng v i m t nguyên t cacbon c a ch t đó khi
oxy hóa hoàn toàn in vivo.
4. Vi t ph ng trình oxy hóa hoàn toàn D-glucose in vitro. Vi t ph ngế ươ ế ươ
trình đó in vivo ? Tính s ATP t o nên v i m t nguyên t cacbon c a D-
glucose khi oxy hóa hoàn toàn in vivo.
5. Vi t ph ng trình chuy n hóa D-glucose thành acid pyruvic.ế ươ
6. Vi t ph ng trình bi n đi acid pyruvic thành D-glucose.ế ươ ế
7. Vi t ph ng trình c a m t chu trình ế ươ - oxy hóa m t acid béo no có s
ch n nguyên t cacbon 2 n, đc este hóa b i coenzym A. Tính s ATP mà m t ượ
chu trình - oxy hóa có th t o nên.
8. Vi t ph ng trình chuy n hóa m t acid béo no có s nguyên t cacbonế ươ
ch n 2 n thành acetyl coenzym A. Vi t ph ng trình này v i acid palmitic. ế ươ
9. Vi t ph ng trình oxy hóa m t phân t acid béo no có s nguyên tế ươ
cacbon ch n (2 n) in vitro. Vi t ph ng trình đó in vivo. ế ươ
10. Vi t ph ng trình chuy n hóa acety coenzym A thành m t acid béo cóế ươ
s cacbon ch n (2 n). Vi t ph ng trình đó v i acid palmitic. ế ươ
11. Vi t ph ng trình chuy n hóa D-glucose thành acid palmitic.ế ươ
12. Trình bày và so sánh hai lo i ph n ng: phân gi i và t ng h p các acid
béo no có s nguyên t cacbon ch n (phân gi i acid béo đn acetyl coenzym A, ế
t ng h p acid béo đi t acetyl-ACP-(ACP-AcylCarrier Protein)).
13. Gi i thích vì sao con ng i không có kh năng t ng h p đc các ườ ượ
đng đi t các acid béo.ườ
14. Vi t ph ng trình t ng quát c a chu trình glyoxal.ế ươ
15. Vi t ph ng trình chuy n hóa acid palmitic thành D-glucose.ế ươ
16. Vi t ph ng trình phân gi i hoàn toàn alanin thành COế ươ 2, H2O và NH3.
Có bao nhiêu phân t ATP t o ra ng v i m t nguyên t cacbon c a L-alanin
trong các đi u ki n này ?
17. Vi t ph ng trình chuy n hóa t m t acyl-ACP no có s cacbon ch nế ươ
(2n) và malonyl-ACP thành m t acyl-ACP có 2n+2 nguyên t cacbon.
18. a.Vi t ph n ng chuy n hóa propionyl-ACP và malonyl-ACP thànhế
nonalonyl-ACP (acid nonanoic có 9 cacbon).
www.labthpt.com | Email: rosevn82@labthpt.com
b. Nguyên t cacbon nào c a nonalonyl-ACP đn t malonyl-ACP? ế
19. Ph n ng (xúc tác b i enzym aldolase) sau:
D-glucose-1,6diphosphat D D-Gliceraldehyd-3-phosphat +
dihydroxyaceton-phosphat
x y ra theo chi u ph n ng t trái sang ph i có bi n thiên năng l ng t ế ượ
do chu n b ng 5,79 kcal mol -1 370C. Trong nh ng đi u ki n chu n, ph n ng
có x y ra theo chi u đng phân không ? ườ
20. Xét ph n ng nh bài t p 6.19. ư
In vivo, ng i ta tìm th y các n ng đ sau: (ườ µM)
D-fructose – 1,6-diphosphat (F-1,6 dP) : 31
D-Gliceraldehyd-3-phosphat (GAP) : 18,5
Dihydroxyaceton – phosphat (DHP) : 138
a.H i các đi u ki n n ng đ in vivo có g n v i n ng đ lúc cân b ng
không ?
b.Ph n ng có d dàng thu n ngh ch in vivo không ?
21. Bi n thiên năng l ng t do chu n c a ph n ng sau t trái sang ph i:ế ượ
D-glucose + ATP D-glucose-6 - phosphat + ADP
Là G0’ = - 4,16 kcal mol-1 370C.
in vivo ng i ta tìm th y các n ng đ sau : (ườ µM)
D-glucose : 5000
D-glucose 6-P : 83
ATP : 1850
ADP : 138
a.H i các n ng đ in vivo trên có g n v i đi u ki n n ng đ cân b ng
không ?
b.Ph n ng có d dàng thu n ngh ch không ?
22. Bi n thiên năng l ng t do chu n c a ph n ng sau: ế ượ
Phosphoenolpyruvat + ADP pyruvat + ATP
Theo chi u t trái sang ph i b ng 7,8 kcal mol -1 370C. In vivo có các
n ng đ sau : ( µM)
Phosphoenolpyruvat: 23