Tài liệu: Sự hô hấp mô bào (Ôxy hóa hoàn nguyên sinh học)

Định nghĩa về sự oxy hoá hoàn nguyên sinh họcQuá trình cháy, tức là oxy hoá được người ta chú ý từ lâu. Chính nhờ quá trình này mà từ các vật phẩmhữu cơ năng lượng tiềm tàng được giải phóng ra để dùng vào các nhu cầu sống của cơ thể sinh vật. Trước thế kỷ XVIH, người ta cho rằng những chất cháy được đều có chứa một chất tưởng tượng "Flogiston". Nhưng đến năm 1756 Lômônôxốp căn cứ vào hiện tượng tăng trọng lượng kim loại sau khi đốt, đã nêu ý kiến cho rằng có một...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu: Sự hô hấp mô bào (Ôxy hóa hoàn nguyên sinh học) Sự hô hấp mô bào(Ôxy hóa hoàn nguyên sinh học)1. Khái niệm chung1.1. Định nghĩa về sự oxy hoáhoàn nguyên sinh họcQuá trình cháy, tức là oxy hoá đượcngười ta chú ý từ lâu. Chính nhờquá trình này mà từ các vật phẩmhữu cơ năng lượng tiềm tàng đượcgiải phóng ra để dùng vào các nhucầu sống của cơ thể sinh vật.Trước thế kỷ XVIH, người ta chorằng những chất cháy được đều cóchứa một chất tưởng tượngFlogiston. Nhưng đến năm 1756Lômônôxốp căn cứ vào hiện tượngtăng trọng lượng kim loại sau khiđốt, đã nêu ý kiến cho rằng có mộtchất nào đó của không khí liên kếtvới vật bị cháy. Chất dự đoán nàychính là oxy được Lavoaziê tìm ranăm 1774. ông khẳng định rằng sựcháy là quá trình liên kết của nhiênliệu với oxy không khí.Quá trình oxy hoá hoàn nguyênsinh học là một quá trình bao quátcủa thế giới vô cơ và hữu cơ. Bảnchất của quá trình này theo quanđiểm hiện đại là quá trình trao đổiđiện tử giữa các chất tham gia phảnứng. Chất cho điện tử gọi là chất bịoxy hoá hay chất khử còn chất nhậnđiện tử gọi là chất oxy hoá hay chấtđược hoàn nguyên.Vậy theo quan điểm hiện đại quátrình oxy hoá hoàn nguyên sinh họcbao gồm các ý sau:- Quá trình oxy hoá hoàn nguyên làsự trao đổi điện tử giữa các chất.Chất cho điện tử là chất bị oxy hoáhay chất khử oxy, chất nhận điện tửlà chất oxy hoá hay chất được hoànnguyên.Oxy hoá và hoàn nguyên là hai quátrình tiến hành song song đồngthời, nên nếu có chất bị oxy hoáphải có chất được hoàn nguyên vàphản ứng phải gọi là oxy hoá hoànnguyên mới đủ nghĩa.1.2. Sự khác nhau giữa sự cháy vàhô hấp mô bàoKhi nghiên cứu sự cháy của cácchất hữu cơ đến dạng CO2 và H2OLavoazie đã nêu lên được điểmgiống nhau của sự cháy và sự hôhấp mô bào ở động vật. Cả hai quátrình đều thu O2 và thải CO2, H2O.Người ta quan niệm thức ăn lànhiên liệu của cơ thể và phổi là lòđốt các nhiên liệu đó.Nhưng giữa sự cháy và sự hô hấpmô bào có những điểm khácnhau:* Sự cháy ngoài mô bào- Kết hợp trực tiếp với O2 khôngkhí.- Năng lượng kích động cao (hoáhọc).- Có ngọn lửa và toả nhiệt nhiềucùng một lúc.* Sự cháy bên trong tế bào.Kết hợp gián tiếp với O2 không khí.Các phản ứng xảy ra từ từ có sựtham gia của phân tử enzym nênnăng lượng kích động thấp.- Phản ứng xảy ra trong điều kiệnnhiệt độ hầu như không thay đổi(thân nhiệt 370C), ở môi trườngnước, áp suất 0,7 - 0,8AT, khôngcó ngọn lửa. Năng lượng giảiphóng triệt để được tích luỹ vàoATP để sử dụng dần dần.Khi nghiên cứu nguồn gốc củaCO2 và H2O trong cơ thể động vật(máu động mạch và tĩnh mạch),người ta thấy nơi phát sinh chủ yếucủa chúng là các mô bào, chứkhông phải phổi như ban đầu tưởnglầm. Chính mô bào là nơi tiêu thụchủ yếu oxy và sản sinh nước, thánkhí. Vì vậy trong sinh hoá học xuấthiện khái niệm về sự hô hấp môbào, tức là khái niệm về trao đổikhí, về oxy hoá vật chất hữu cơ ởmô bào.Quá trình này có tầm quan trọng rấtlớn vì thông qua nó cơ thể sinh vậtmới thu được năng lượng cần thiếtcho hoạt động sống.1.3. Các thuyết về oxy hoá hoànnguyên* Thuyết Peroxyd của Ba-khơNăm 1897 nhà bác học Ba-khơ(Nhà sinh học Nga) đã đề ra thuyếtPeroxyd hoặc thuyết hoạt hoá oxy.Theo thuyết này thì phân tử oxy(O-O) ngoài tự nhiên ở dạng trơkém hoạt động.Nhưng khi vào cơ thể sinh vật oxyđó sẽ gặp những chất dễ oxy hoátạo thành những peroxyd hữu cơ.Theo Ba-khơ gọi là chất dễ oxy hoálà những Oxygenase và ký hiệulà A. Phản ứng tạo peroxyd nhưsau:Hoá trị của oxy đã được mở nênnó chuyển sang trạng thái hoạtđộng. Sau đó trong cơ thể động vậtlại có loại peroxydase đặc trưng cóthể chuyền oxy hoạt hoá cho cơchất (s)Thuyết peroxyd của Ba-khơ về sauđược bổ sung thêm. Nhưng trongcơ thể động vật phạm vi ứng dụngcủa nó còn rất hẹp.* Thuyết chuyển hydro củaPaladin.Năm 1908 Paladin đã rút ra kếtluận: Vai trò chủ yếu trong quá trìnhoxy hoá hoàn nguyên sinh họcthuộc hydro và sự hô hấp có thểtiến hành trong môi trường thiếuoxy.Paladin tìm thấy trong tế bào thựcvật những chất màu có khả năngtồn tại ở 2 trạng thái: oxy hoá (cómàu) và hoàn nguyên (không mầu).Những vật phẩm bị oxy hoá sẽ nhảhydro cho loại chất màu làm chúngđược hoàn nguyên và trở thànhdạng không màu. Dạng này lại nhảhydro thu được cho một chất nhậnhydro khác (ví dụ cho oxy) và bảnthân nó lại trở về trạng thái oxy hoácó màu. Như vậy trong quá trìnhoxy hoá sinh học, oxy không tácdụng trực tiếp với cơ chất (nhưglucid, lipid, protein).Trong mô bào thực vật người tathấy có nhóm quinon (có màu) vàhydroquinon (không màu).Sau này Vilan đã phát triển quanđiểm của Paladin. Vilan đã chứngminh rằng oxy hoá rượu thànhaldehyd và sau thành acid có thểxảy ra trong điều kiện không cóoxy và quá trình oxy hoá tiến hànhbằng con đường khử (tách) hydro.2. Cơ chế của quá trình oxy hoáhoàn nguyên sinh học2.1. Các yếu tố tham gia sự hô hấpmô bào* Cơ chất: các chất hữu cơ như:glucid, lipid, protein...* Các lo ...