Chương 14: HÔ HẤP TẾ BÀO

Hô hấp là quá trình phân huỷ các chất hữu cơ để giải phóng năng lượng cung cấp cho cơ thể hoạt động. Từ năng lượng giải phóng do phân huỷ các chất hữu cơ sẽ được tích lại trong phân tử ATP để cung cấp cho các hoạt động sống cần năng lượng của cơ thể. Ở sinh vật có 2 dạng hô hấp tuỳ thuộc sự có mặt O hay không, đó là hô hấp hiếu2khí và hô hấp kỵ khí. Hô hấp hiếu khí là sự phân huỷ chất hữu cơ, trước hết là glucoza, trong điều...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 14: HÔ HẤP TẾ BÀOChương 14 HÔ HẤP TẾ BÀO 14.1. Đại cương về hô hấp tế bào Hô hấp là quá trình phân huỷ các chất hữu cơ để giải phóng năng lượng cung cấpcho cơ thể hoạt động. Từ năng lượng giải phóng do phân huỷ các chất hữu cơ sẽ đượctích lại trong phân tử ATP để cung cấp cho các hoạt động sống cần năng lượng của cơthể. Ở sinh vật có 2 dạng hô hấp tuỳ thuộc sự có mặt O hay không, đó là hô hấp hiếu 2khí và hô hấp kỵ khí. Hô hấp hiếu khí là sự phân huỷ chất hữu cơ, trước hết là glucoza,trong điều kiện có O để tạo CO và H O. Hô hấp kỵ khí là sự phân huỷ glucose trong 2 2 2điều kiện không có O . Sự phân huỷ này không hoàn toàn mà t ạo ra sản phẩm là những 2chất hữu cơ như acid lactic, rượu ... Trong sinh giới, phần lớn thuộc nhóm sinh vật hiếukhí nên hô hấp kỵ khí chỉ xảy ra một giai đoạn ngắn, tạm thời, còn hô hấp hiếu khí là quátrình chính. Cũng có một số sinh vật, chủ yếu là vi sinh vật, chỉ có thể sống được trongmôi trường kỵ khí nên chỉ tiến hành hô hấp kỵ khí. Hô hấp đồng thời tiến hành 2 quá trình phân hu ỷ cơ chất (trao đổi chất) và tổng hợpATP (trao đổi năng lượng). Hai quá tr ình này gắn liền với nhau cùng đồng thời xảy ratrong hô hấp. Trước hết các chất hữu cơ, đặc trưng là glucose bị phân giải tạo nên các chất trunggian và các sản phẩm cuối cùng là CO . Trong quá trình phân huỷ đó hình thành một số 2chất trung gian có thế khử cao - làm cơ chất khử của chuỗi hô hấp ở giai đoạn sau. Từ các chất có thế khử cao do giai đoạn 1 tạo ra thực hiện chuỗi hô hấp. Trong quátrình thực hiện chuỗi hô hấp ATP được tổng hợp. Như vậy, thực chất hô hấp là hệ thống oxy hoá khử phức tạp, trong đó diễn ra cácphản ứng oxy hoá - khử tách H từ cơ chất hô hấp, chuyển H đó đến cho O tạo nước. 2 2 2Năng lượng giải phóng từ các phản ứng oxy hoá - khử đó được dùng để tổng hợp ATP. 14.2. Các con đường biến đổi cơ chất hô hấp 14.2.1. Hô hấp hiếu khí Hô hấp hiếu khí là quá trình hô hấp xảy ra trong môi trường có O , với sự tham gia 2của O trong hô hấp. Hô hấp hiếu khí xảy ra với nhiều con đường khác nhau: 2 - Đường phân - chu trình Crebs. - Chu trình Pentozo photphat. - Đường phân - chu trình Glioxilic (ở thực vật). - Oxy hoá trực tiếp (ở VSV). 14.2.1.1. Đường phân - chu trình Crebs Hô hấp hiếu khí theo con đường đường phân - chu trình Crebs là con đường chínhcủa hô hấp tế bào xảy ra phổ biến ở mọi sinh vật, ở mọi tế bào. Hô hấp hiếu khí theo con đường này xảy ra qua 3 giai đoạn: - Đường phân tiến hành trong tế bào chất. - Chu trình Crebs tiến hành trong cơ chất ty thể. - Chuỗi hô hấp tiến hành trên màng trong ty thể. * Đường phân: đường phân là quá trình phân huỷ phân tử glucose tạo acid pyruvicvà NADH. Điểm đặc biệt của đường phân là không phải phân tử đường tự do phân giảimà phân tử đường đã được hoạt hoá bởi việc gắn gốc P vào mới bị phân huỷ. Ở dạngđường - photphat phân tử trở nên hoạt động hơn nên dễ biến đổi hơn. Đường phân được chia làm 2 giai đoạn: - Phân cắt phân tử glucose thành 2 phân tử trioza: AlPG và PDA. - Biến đổi AlPG và PDA thành acid pyruvic. Kết quả đường phân có thể tóm tắt là: +C H O + 2NAD + ADP + 2H PO → 2 CH COCOOH + 2NADH + H + 2ATP 6 12 6 3 4 3 Trong hô hấp hiếu khí, acid pyruvic tiếp tục phân huỷ qua chu tr ình Crebs, còn 2 +NADH + H thực hiện chuỗi hô hấp để tạo H O: 2 + 2NADH + H + O → 2 NAD + 2 H O 2 2 Vậy kết quả của đường phân trong hô hấp hiếu khí là: C H O + O → 2 CH COCOOH + 2H O 6 12 6 2 3 2 * Chu trình Crebs: sản phẩm của đường phân là acid pyruvic sẽ tiếp tục phân huỷqua chu trình Crebs (chu trình do Crebs và SZ.Gyogy phát hiện ra năm 1937). Quá trình phân huỷ acid pyruvic qua chu tr ình Crebs được thực hiện tại cơ chất tythể do nhiều hệ enzyme xúc tác. Phần lớn các phản ứng trong chu trình là decacboxyl hoávà dehydro hoá acid pyruvic. Chu trình xảy ra qua 2 phần: + - Phân huỷ acid pyruvic tạo CO và các coenzime khử (NADH - H , FADH ). 2 2 - Các coenzime khử thực hiện chuỗi hô hấp. Kết quả của chu trình là: 2 CH COCOOH + 6H O → 6CO + 10H (phần 1) 3 2 2 2 10H + 5O → 10H O (phần 2) 2 2 2 Kết quả chung là: 2 CH COCOOH + 5O → 6CO + 4H O 3 2 2 2 Nếu kết hợp giai đoạn đường phân ta có phương trình tổng quát của hô hấp là: C H O + 6O → 6CO + 6H O 6 12 6 2 2 2 14.2.1.2. Chu trình Pentozo photphat Phân huỷ ...