Chức năng của ti thể hay quá trình hô hấp của tế bào

Loại hô hấp này được gọi là hô hấp ái khí tức là có cần O2, gồm hai giai đoạn: giai đọan phân ly glucose thực hiện trong bào tương và giai đoạn oxy hóa pyruvat thực hiện trong ti thể. *
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chức năng của ti thể hay quá trình hô hấp của tế bàoChức năng của ti thể hay quá trình hô hấp của tếbàoLoại hô hấp này được gọi là hô hấp ái khí tức là cócần O2, gồm hai giai đoạn:giai đọan phân ly glucose thực hiện trong bào tươngvà giai đoạn oxy hóa pyruvat thựchiện trong ti thể.* Sự phân ly glucose:Ở giai đoạn này, glucose 6 cacbon bị tách làm đôithành hai phân tử axit pyruvic3 cacbon. Phản ứng nhờ các enzyme có trong bàotương. Phản ứng tổng quát như sau:C6H12O6 + 2ATP 2C3H4O3 + 4H + 2ADP + 2P +4ATPGlucose Axit pyruvicPhân tử glucose đã dùng 2 phân tử ATP để cho haiphân tử axit pyruvic, nănglượng thu được là 4ATP trả lại 2ATP đã dùng còn lại2ATP.* Chu trình Krebs:Các phân tử pyruvat đi vào ti thể đồng thời với cácaxit béo, chúng đi vào chutrình Kreb trong lòng ti thể.Pyruvat và axit béo được oxy hóa thành acetyl CoA (một hợp chất 2C) nhờenzyme pyruvat dehydrogenase.Nhóm acetyl CoA 2 cacbon này sau đó đi vào chutrình axit citric nhờ cácenzyme của chu trình này để tiếp tục giáng cấp xuốngC1 và tạo ra một lượng lớn cácNADH (và FADH2).(Ở đây chúng ta thấy ngoài pyruvat ra còn có axitbéo. Một mình pyruvat cũngtạo ra được acetyl CoA nhưng khi chúng ta đói thìphần lớn acetyl CoA là do axit béodự trữ trong cơ thể cung cấp. Thường thì cả hai quátrình này vẫn cùng xảy ra với tỉ lệbên ít bên nhiều tùy theo lượng glucose đưa vào cơthể. Điều cần chú ý là trong tế bàođộng vật khi đường đã chuyển hóa thành axit béo thìkhông thể chuyển lại được).Chu trình axit citric còn gọi là chu trình axittricacboxylic hay là chu trìnhKrebs. Chu trình này oxy hóa nhóm acetyl trên acetylCoA để tạo nên NADH vàFADH2 và sản phẩm cuối cùng chứa 1 cacbon làCO2.NADH và FADH2 cung cấp các điện tử của chúngcho chuỗi hô hấp trên màngti thể trong và cuối chuỗi các điện tử được dùng đểkhử O2 thành H2O.Các phản ứng tóm tắt như sau :CH3COOH + 2H2O + 3NAD+ + FAD 2CO2 +3NADH + FADH2(dạng acetyl CoA)Phản ứng này cũng sinh năng lượng và tạo nên 1ATP nhờ phản ứng phosphorylhóa kiểu như trong phân ly glucose. Phần lớn nănglượng vẫn còn nằm trong các điện tửmang bởi NADH và FADH2.* Chuỗi hô hấp :Chuỗi hô hấp chứa các phức hợp enzyme lớn nằmtrên màng trong của ti thể, 3nhóm chính là:- NADH dehydrogenase tiếp nhận e- từ NADH,chuyền e- cho ubiquinon.Ubiquinon chuyền tiếp cho:- Phức hợp b-c1, phức hợp này lại chuyền choCytocrom c ( 1 protein màngngoại vi), Cytocrom c chuyền tiếp cho:- Phức hợp Cytocrom oxydase và cuối cùng chuyềntừng e- một cho từng phântử O2 để tạo nên hai phân tử nước.Viết gọn lại ta có :NADH NADHdehydrogenase Ubiquinon Phức hợpb c1Cytocrom c Phức hợp Cytocrom oxydase O2Đấy là quá trình nhận và chuyển điện tử theo mộthướng nhất định, quá trình nàydiễn ra đồng thời với sự đẩy các proton (H+) ra khỏilòng ti thể. Gradien proton điện hóahọc ( hiệu thế do chênh lệch nồng độ H+), mà chuỗihô hấp đã tạo nên được sử dụng đểthành lập các ATP nhờ phức hợp protein xuyên màngATP synthetase. Công thức tómtắt như sau :2C3H4O3 + 6H2O 6 CO2 + 20HAxit pyruvic 4H + 20H = 24H; 24H + O2 + O2 + ...+ O2 12H2ONăng lưọng được giải phóng khỏi pyruvat trong ti thểtương đương với 36 ATP.Cộng với 2ATP do phân ly glucose được tất cả là38ATP. Đó là số ATP tổng cộng dooxy hóa một phân tử glucose trong tế bào. Biết rằngkhi hình thành một phân tử ATPcần 8 Kcal. Vậy cứ 38 ATP tức 8 Kcal x 38 = 304Kcal.Khi một phân tử glucose cháy tự do, nó cho 688.000cal tức 688 Kcal. Vậynăng suất sinh học của một phân tử glucose là :304= 44%688Trong thực tế còn bị tiêu hao dưới dạng nhiệt và chỉcòn dưới 10%.Quá trình tổng hợp ATP từ ADP xảy ra trong ti thểgọi là sự phosphoryl hóa oxyhóa. Sự tổng hợp tỉ lệ với sự tiêu thụ oxy trong tếbào. Thiếu Oxy thì sự tổng hợp ATPgiảm.Ở vi khuẩn ái khí không có ti thể. Các phức hợp phântử thực hiện sự hô hấp củatế bào nằm trong màng vi khuẩn.