Bài giảng môn Hóa sinh - Chương 8: Khái niệm về sự trao đổi chất và trao đổi năng lượng

Trao đổi chất và trao đổi năng lượng là bản chất của hoạt động sống của mọi cơ thể sinh vật, là biểu hiện tồn tại sự sống. Sự trao đổi chất của cơ thể luôn gắn liền với sự trao đổi và chuyển hóa năng lượng. Chính vì vậy, trao đổi chất và trao đổi năng lượng là hai mặt của một quá trình liên quan chặt chẽ với nhau. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng môn "Hóa sinh - Chương 8: Khái niệm về sự trao đổi chất và trao đổi năng lượng" để nắm chi tiết nội dung kiến thức.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn Hóa sinh - Chương 8: Khái niệm về sự trao đổi chất và trao đổi năng lượng 130Chương 8 Khái niệm về sự trao đổi chất và trao đổi năng lượng Trao đổi chất và trao đổi năng lượng là bản chất của hoạt động sốngcủa mọi cơ thể sinh vật, là biểu hiện tồn tại sự sống. Sự trao đổi chất củacơ thể luôn gắn liền với sự trao đổi và chuyển hóa năng lượng. Chính vìvậy, trao đổi chất và trao đổi năng lượng là hai mặt của một quá trình liênquan chặt chẽ với nhau.8.1. Khái niệm chung về sự trao đổi chất Cơ thể sống tồn tại, phát triển trong môi trường và không ngừng liênhệ mật thiết với môi trường đó. Nó hấp thụ các chất khác nhau từ môitrường ngoài, làm biến đổi các chất đó và một mặt tạo nên các yếu tố cẩutạo của bản thân cơ thể sống, mặt khác lại thải vào môi trường ngoài cácsản phẩm phân giải của chính cơ thể cũng như các sản phẩm hình thànhtrong quá trình sống của cơ thể. Quá trình đó thực hiện được là do các biếnđổi hóa học liên tục xảy ra trong cơ thể. Người ta gọi toàn bộ các biến đổihóa học đó là sự trao đổi chất. Sự trao đổi chất bao gồm nhiều khâu chuyển hóa trung gian. Cácquá trình này xảy ra phức tạp trong từng mô, từng tế bào bao gồm 2 quátrình cơ bản là đồng hóa (tổng hợp) và dị hóa (phân giải) tạo nên chu kỳtrao đổi chất liên tục giữa chất nguyên sinh và chất nhận vào. Quá trình đồng hóa là sự hấp thụ các chất mới từ môi trường bênngoài, biến đổi chúng thành sinh chất của mình; biến đổi các chất đơngiản thành chất phức tạp hơn, sự tích lũy năng lượng cao hơn. Đây là quátrình biến đổi các chất không đặc hiệu (các chất hữu cơ của thức ăn nhưglucid, lipid, protein) từ các nguồn khác nhau (thực vật, động vật, vi sinhvật) thành các chất hữu cơ khác (glucid, lipid, protein) đặc hiệu của cơ thể.Đặc điểm của quá trình này là thu năng lượng. Năng lượng cần thiết cung cấpcho các phản ứng tổng hợp trên chủ yếu ở dạng liên kết cao năng của ATP. Quá trình dị hóa là quá trình ngược lại của quá trình đồng hóa, làsự biến đổi các chất phức tạp thành các chất đơn giản và giải phóng nănglượng cần thiết cho hoạt động sống. Như vậy đây là quá trình phân giảicác chất dự trữ, các chất đặc trưng của cơ thể thành các sản phẩm phân tửnhỏ không đặc trưng và cuối cùng thành những chất thải (CO2, H2O, 131NH3...) để thải ra môi trường. Năng lượng được tích trữ trong ATP vàđược sử dụng cho nhiều phản ứng thu năng lượng khác. Hai quá trình đồng hóa và dị hóa xảy ra liên tục liên quan với nhauvà không tách rời nhau. Quá trình đồng hóa là quá trình đòi hỏi nănglượng cho nên đồng thời phải xảy ra quá trình dị hóa để cung cấp nănglượng cho quá trình đồng hóa. Do đó sự trao đổi chất và trao đổi nănglượng là hai mặt của một vấn đề. Tùy theo kiểu trao đổi chất, người ta chia sinh vật ra thành hainhóm: nhóm sinh vật tự dưỡng và nhóm sinh vật dị dưỡng. Nhóm sinh vật tự dưỡng bao gồm tất cả các sinh vật tự tổng hợpchất dinh dưỡng cần thiết cho chúng. Để tồn tại và phát triển, nhóm nàychỉ cần H2O, CO2, muối vô cơ và nguồn năng lượng. Có hai hình thức tựdưỡng. Đó là hình thức tự dưỡng quang hợp và hình thức tự dưỡng hóahợp. Hình thức đầu thể hiện ở cây xanh và vi khuẩn tía, vi khuẩn lưuhuỳnh vốn dùng quang năng để tổng hợp chất hữu cơ. Hình thức sau đượcthể hiện ở một số vi khuẩn nhận năng lượng trong quá trình oxy hóa cácchất vô cơ. Nhóm sinh vật dị dưỡng bao gồm các sinh vật không có khả năng tựtổng hợp chất dinh dưỡng từ các chất vô cơ mà phải sống nhờ vào các chấtdinh dưỡng của nhóm sinh vật tự dưỡng tổng hợp nên. Như vậy, quá trình trao đổi chất của thế giới sinh vật liên quan chặtchẽ với nhau, tạo nên chu kỳ trao đổi chất chung. Glucid, lipid, O2 Ánh sáng protein Sinh vật Sinh vật tự dưỡng dị dưỡng CO2, H2O, muối chứa Nitrogen Ngoài cách chia trên, cũng theo kiểu trao đổi chất, người ta chia sinhvật thành hai nhóm lớn: nhóm hiếu khí (aerob) và nhóm kỵ khí (anaerob). 132Nhóm hiếu khí là kiểu trao đổi chất mà các quá trình oxy hóa có sự thamgia của oxy khí quyển. Nhóm kỵ khí là kiểu trao đổi chất mà các quá trìnhoxy hóa không có sự tham gia của oxy khí quyển. Đa số các sinh vật thuộc nhóm hiếu khí. Nhóm kỵ khí chỉ là mộtphần nhỏ của nhóm sinh vật dị dưỡng bậc thấp. Tuy vậy, giữa các cơ thểhiếu khí và kỵ khí không có ranh giới rõ ràng. Sinh vật hiếu khí biểu hiệnrõ ràng nhất như người chẳng hạn cũng có thực hiện một phần các quátrình trao đổi chất theo con đường kỵ kh ...