Mô tả:
NĂNG LƯỢNG SINH HỌC ATP VÀ CHU TRÌNH ATP
Giáo viên hướng dẫn :
TS.Võ Văn Toàn
Người thực hiện
Trần Châu Cẩm Hồng
Dương Thị Bích Liên
Nguyễn Thị Mân
Trương Thị Xuân Trúc
TỔNG QUAN
I. Năng lượng sinh học
1.
Khái niệm
2.
Tế bào tổng hợp ATP như thế nào?
II. Sự tổng hợp và phân giải ATP
1.
Cấu tạo ATP
2.
Cấu tạo và chức năng ATP synthase
3.
Sự tổng hợp ATP
4.
Sự phân giải ATP
III. Chu trình ATP
I. NĂNG LƯỢNG SINH HỌC:
1. Khái niệm:
- Năng lượng sinh học là những quá trình phản ứng cung
cấp, chuyển hoá và tiêu hao năng lượng, có tác dụng điều hoà và
thúc đẩy trao đổi chất của cơ thể sinh vật.
- Trong hô hấp nội bào, sự chuyển hoá năng lượng là sự
chuyển hoá năng lượng hoá học trong các liên kết của chất hữu cơ
đã được tế bào tổng hợp thành năng lượng trong các liên kết cao
năng (ATP) dễ sử dụng.
- ATP chính là nguồn cung cấp năng lượng sinh học chủ
yếu của mọi cơ thể sinh vật, là cầu nối giữa hai quá trình đồng hoá
và dị hoá.
2. Tế bào tổng hợp ATP như thế nào?
Tuỳ thuộc vào trạng thái sinh lý, điều kiện môi trường mà
tế bào sống có thể tạo ATP theo một trong hai cách:
a. Photphoril hoá cơ chất:
+ Năng lượng được giải
phóng từ các liên kết hoá
học trong phân tử chất
phản ứng (cơ chất) được
sắp xếp lại (cải tổ), do đó
sự phát sinh ATP nhờ
liên kết các phản ứng
phát nhiệt mạnh với tổng
hợp ATP từ ADP và Pi
gọi là photphoril hoá cơ
chất.
b. Tổng hợp hoá thẩm ATP (Mitchell. P.1978)
Peter Mitchell
Mọi cơ thể đều có mặt các kênh
protein xuyên qua màng, có
chức năng trong việc bơm
proton ra ngoài tế bào.
Sự hình thành ATP bằng phản
ứng hoá học do lực khuếch tán
tương tự lực thẩm thấu thúc
đẩy, nên gọi là tổng hợp hoá
thẩm ATP.
Như vậy chính việc dẫn truyền
các điện tử cao năng của NADP
đến màng là động lực để bơm
tổng hợp hoá thẩm ATP.
II. SÖÏ TOÅNG HÔÏP VAØ PHAÂN GIAÛI ATP:
1. Caáu taïo ATP
2. Cấu tạo và chức năng của enzym
ATP synthase
ATPsynthase được cấu tạo gồm 2 phần F0 và F1
- Phần đầu F1 là phần ưa nước nhô ra từ màng nằm trong
cơ chất, chứa đựng các phân tử xúc tác, thực hiện sự
tổng hợp và thuỷ phân ATP. Bao gồm 3 chuỗi α xen kẽ
nhau và các tiểu phần ß.
- Phần dải làm nhiệm vụ liên kết F1 vào Fo.
- F0 là một kênh proton, kéo dài hết độ dày của màng, là
thành phần ghét nước nằm ở trên màng. Thực hiện sự
vận chuyển proton.
Mô hình lắp ghép các đơn vị của ATPsynthase
Sơ đồ cấu tạo chi tiết của ATP synthase
γ subunit
c ring subunit
α subunit
β subunit
- Phần chuyển động (rotor) là vòng
C và phần còn lại γ, ε là đứng yên
(stator).
- F0 gồm vòng kênh proton có 10
đến 14 tiểu phần.
- Phần F1 có 5 loại chuỗi
polypeptide ( α3, β3, γ, δ, ε), xuất
hiện trong hoạt động của ATP
synthase.
- Cột bên ngoài có 1 tiểu phần a, 2
tiểu phần b và tiểu phần δ.
- α và β là loại P vòng.
Chức năng của ATP synthase
Tổng hợp ATP từ ADP và
Pi.
Hoạt động của chuỗi vận
chuyển điện tử đã bơm H+
vào màng trong. Những
ion H+ tạo ra điện thế gây
nên sự chêch lệch thế
năng điện thế. Khi động
cơ quay mỗi lần 1 góc
120o làm các tiểu phần
của F1 tiếp xúc và tác
động việc liên kết giữa
ADP và Pi để tổng hợp
ATP.
CƠ CHẾ TỔNG HỢP ATP CỦA ENZIME
ATP SYNTHASE
Cơ chế tổng hợp ATP dựa trên quá trình
photphorin hóa oxi hóa ở màng trong của ty
thể. Được xúc tác bởi enzim ATP synthase
dựa trên cơ chế chênh lệch gradien nồng độ
giữa màng trong của ty thể và môi trường
bên ngoài ty thể.
Dựa trên động cơ quay của F0, F1.
3. SÖÏ TOÅNG HÔÏP ATP :
- Taát caû caùc cô theå soáng saûn sinh ATP baèng
giaûi phoùng naêng löôïng chöùa trong glucose vaø
caùc loaïi ñöôøng khaùc.
- Thöïc vaät taïo ra ATP trong quaù trình quang
hôïp (photosynthesis).
-Taát caû caùc sinh vaät khaùc, bao goàm caû thöïc
vaät, phaûi saûn sinh ATP baèng caùch bẻ gaõy caùc
phaân töû chaúng haïn nhö glucose.
A. SỰ TỔNG HỢP ATP TRONG HÔ HẤP
a1. TRONG HOÂ HAÁP HIEÁU KHÍ (Aerobic respiration)
- Laø quaù trình moät teá baøo söû duïng O2 ñoát chaùy caùc
phaân töû vaø giaûi phoùng naêng löôïng.
- PTPÖ: C6H12O6 + 6O2 Æ 6CO2 + 6H2O
Chuù yù: Quaù trình naøy laø ngöôïc vôùi quang hôïp
(photosynthesis).
-Quaù trình naøy dieãn ra theo 3 con ñöôøng:
+ Ñöôøng phaân (Glycolysis).
+ Chu trình Krebs (Krebs Cycle).
+ Chuoãi vaän chuyeån ñieän töû trong quaù trình
phoâtphorin hoùa (Electron Transport Phosphorylation)thaåm thaáu hoùa hoïc (chemiosmosis).
TRONG QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG PHÂN (GLYCOLYSIS)
Glycolysis (glyco = ñöôøng; lysis = beû gaõy)
- Muïc tieâu: beõ gaõy glucose taïo thaønh 2 pyruvate
- Ñoái töôïng: Taát caû söï soáng treân Traùi Ñaát ñeàu thöïc hieän
quaù trình ñöôøng phaân (Glycolysis).
-Nôi dieãn ra: baøo töông teá baøo.
-Chu trình Ñöôøng phaân(Glycolysis) taïo ra 4 ATP vaø 2
NADH, nhöng coù 2 ATP ñöôïc duøng trong chu trình,ñeå
hoaït hoùa glucose neân keát quaû taïo thaønh 2 ATP vaø 2
NADH.
Chuù yù : Tieán trình naøy khoâng ñoøi hoûi O2 vaø khoâng saûn sinh ra nhieàu
naêng löôïng.
Giai đoạn 1 của đường phân (The First Stage of
Glycolysis):
- Glucose (6C) bẽ gãy thành 2 Aldehyt 3
phosphorglyceric (PGAL) (3C)
- Cần 2 ATP.
Giai đoạn 2 của đường phân (The Second Stage of
Glycolysis):
- 2 PGAL(3C) biến đổi thành 2 pyruvates.
- Quá trình này tạo ra 4 ATP và 2 NADH.
-Kết quả cuối cùng của Đường phân (Glycolysis)
tạo ra 2 ATP.
- Xem thêm -