Tài liệu Oxy hóa khử sinh học

Oxy hóa khử sinh học Ths. Nguyễn Thị Thanh Hải Bộ môn Hóa sinh - ĐHYHN Mục tiêu: 1. 2. 3. Phân tích khái quát các bước thoái hóa glucid, lipid và protein để tạo ATP. Trình bày được sơ đồ chuỗi vận chuyển điện tử và cơ chế tạo ATP ở ty thể. Trình bày được chu trình acid citric: các phản ứng, năng lượng sinh ra, đặc điểm và ý nghĩa. ATP và các hợp chất giàu năng lượng - Liên kết nghèo năng lượng: Khi thủy phân giải phóng 1000- 5000 calo. VD: liên kết este - Liên kết giàu năng lượng: Khi thủy phân giải phóng > 7000 calo. Liên kết anhydrid phosphat Liên kết acyl phosphat = -10,1 kcal/mol Liên kết enol phosphat = 14,8kcal/mol Liên kết amidphosphat = -10,3 kcal/mol Liên kết thioeste R - C ~ SC0A ll O 7,7kcal COOH l CH2 l CH2 l C ~ SCoA ll O Succinyl CoA Khái quát năng lượng sinh học Mọi tế bào, cơ thể sống đều cần năng lượng cho sự tồn tại, hoạt động và phát triển. Các thành phần trong thức ăn có khả năng cung cấp năng lượng cho cơ thể là Glucid, Lipid và Protein. Năng lượng sinh học hay sự phosphoryl oxy hóa hay sự hô hấp tế bào là sự đốt cháy các chất hữu cơ tạo năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể. Khái quát năng lượng sinh học Sự đốt cháy các chất hữu cơ Ngoài cơ thể Trong cơ thể -Nhanh, mạnh, cần -Nhiệt độ không cao, môi ngọn lửa trường 2/3 là nước, xảy ra từ -Oxy không khí tiếp xúc từ từng bước trực tiếp với cơ chất -Oxy không tiếp xúc trực tiếp -Năng lượng giải phóng với cơ chất cùng 1 lúc dưới dạng -Năng lượng giải phóng dần, nhiệt dưới dạng hóa năng là chính, cần cho các hoạt động sống. Sự hô hấp tế bào Định nghĩa: Là quá trình tế bào sử dụng oxy đốt cháy các chất hữu cơ sinh năng lượng, giải phóng CO2 và H2O Quá trình tạo CO2 và H2O: - CO2 : khử carboxyl,năng lượng giải phóng ít decarboxylase RCOOH  RH + CO2 - H2O: nhờ dây chuyền phản ứng tách, vận chuyển H và e từ cơ chất đến O2 qua một loạt chất trung gian. (chuỗi vận chuyển điện tử). Giải phóng nhiều năng lượng. Sự phosphoryl oxy hóa Sự phosphoryl: sự gắn một gốc phosphat vào một chất hữu cơ. Điện tử đi từ chất có thế năng oxy hóa khử thấp đến chất có thế năng oxy hóa khử cao trong chuỗi vận chuyển e gọi là quá trình oxy hóa Trong quá trình đó năng lượng giải phóng để tổng hợp ATP gọi là phosphoryl hóa Hai quá trình trên đi kèm với nhau gọi là phosphoryl oxy hóa Bước 1 Tóm tắt Bước 2 các con đường thoái hóa Bước 3 G,L,Pr Chu trình acid citric Đây là giai đoạn thoái hóa cuối cùng chung của các chất Sản phẩm cuối cùng của các chất là acid pyruvic (3C) Chất đầu tiên đi vào chu trình citric là Acetyl CoA (2C) → Cần có phản ứng chuyển A.pyruvic thành Acetyl CoA A.Pyruvic → Acetyl CoA (VitB1) A.Pyruvic → Acetyl CoA Phức hợp 3 enzym: E1: pyruvat dehydrogenase coenzym: TTP (thiamin pyrophotphat – Vit B1) E2: Dihydrolipoyl transacetylase coenzym: lipoamid E3: Dihydrolipoyl dehydrogenase coenzym: FAD A.Pyruvic → Acetyl CoA (VitB1) 8 phản ứng Chu trình citric 1. Citrat Synthase O HO CH2 C CH2 O O + H3 C HO O HO HO C SCoA C CH2 HS-CoA O HO Oxaloacetat Acetyl CoA O O Citrate OH 2. Aconitase O HO CH2 HO CH2 O O Citrate O HO O H2O CH2 CH C CH2 HO O HO O HC OH OH CH H2O HO HO O Cis-Aconitate HO C H OH O Isocitrate