Tài liệu CHƯƠNG VIII: NĂNG LƯỢNG SINH HỌC VÀ OXID HOÁ SINH HỌC pptx

ĐỖ HIẾU LIÊMCHƯƠNG VIII NĂNG LƯỢNG SINH HỌC VÀ OXID HOÁ SINH HỌC NĂNG LƯỢNG SINH HỌC VÀ OXID HOÁ SINH HỌC... Sự trao đổi năng lượng sinh học giữa các mononucleotide 2.. - Năng lượng sinh

TS ĐỖ HIẾU LIÊM

CHƯƠNG VIII

NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

VÀ OXID HOÁ SINH HỌC NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

VÀ OXID HOÁ SINH HỌC

1.1 NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

1.1.1 Đại cương

1.1.2 ATP công thức và vai trò sinh học

1.1.3 Sự trao đổi năng lượng sinh học giữa các mononucleotide

2 OXID HOÁ SINH HỌC (CHUỖI HÔ HẤP MÔ BÀO)

1.2.1 Đại cương

1.2.2 Hệ thống enzyme oxidoreductase

1.2.3 Cơ chất của chuỗi hô hấp mô bào

1.2.4 Cơ chế kết hợp tiến trình oxid hóa với phosphoryl hoá

1.1 NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

Biological energy 1.1 NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

Biological energy

Phân giải Oxid hoá

Tiêu hoá (digestion) + Hấp thu (absorption) + Biến dưỡng (metabolism)

Protein Polysaccharide Triacylglycerol

CO 2 +

H 2 O +

- Năng lượng sinh học là năng lượng của sự sống (hoá năng)

1.1.2 ATP (Adenosine

triphosphate)

Liên kết phosphate cao năng = 7.6 KcalP

Vai trò sinh học của ATP

•là công cụ truyền tải

Hoạt hóa

cơ chất

1.1.2.1 Nhóm cho phosphate cao năng

-(3) Sản phẩm trung gian của đường phân EM

(4) Sản phẩm trung gian của chu trình Krebs

1.1.2.2 Nhóm nhận phosphate cao năng

Các tiến trình sinh học liên quan đến sự sống :

Hình 2 Phản xạ thần kinh mút bú của thú con

Hình 3 Quá trình co và duỗi của mô cơ vân

1.1.3 Sự trao đổi năng lượng giữa các mononucleotide

UTP UDP

ATP: Adenosine triphosphate GTP: Guanosine triphosphate

UTP: Uridine triphosphate CTP: Cytosine triphosphate

1.2 OXID HÓA SINH HỌC

Biological oxidation 1.2 OXID HÓA SINH HỌC

Biological oxidation

- Sự oxid hoá (oxidation) - Sự khử (Reduction)

e

-Fe 2+ Fe 3+ Chất oxid hoá - bị khử (nhận e - )

Chất khử - bị oxid hóa (cho e - )

(1) Phản ứng oxid hoá khử : oxid hoá + khử (hoàn nguyên)

2.1 ĐẠI CƯƠNG

(2) Hô hấp mô bào

 Sự cháy ≠ Sự hô hấp ≠ Sự hô hấp mô bào

 Sự hô hấp - cơ quan hô hấp - trao đổi O 2 và CO 2

 Sự hô hấp mô bào - tế bào (ty thể) - oxid hoá sinh học năng lượng sinh học (phosphoryl oxid hoá)

+ O 2

C 6 H 12 O 6 6 CO 2 + 6 H 2 O + Energy

686 Kcal (Nhiệt năng) Sự cháy

(ATP) Sự hô hấp mô bào

(3).Ty thể (mitochondria)

Màng ngoài Acyl CoA transferase+carnithine Acyl CoA synthetase Hệ thống enzyme nối dài chuỗi acid béo

Hệ thống enzyme nối dài chuỗi acid béo Acyl CoA dehydrogenase

Enzyme chuyển hoá lipid và phospholipid Phần khuông

Amino acid oxidase Citrate synthetase

NAD-dehydrogenase Isocitrate dehydrogenase

Phần không gian giữa 2 màng Fumarate dehydrogenase

Adenylate cyclase Aconitate hydrolase

ADP/ATP-ase Malate dehydrogenase

Màng trong Enzyme β oxid hoá acid béo

Hệ thống enzyme chuỗi hô hấp Hệ thống enzyme tổng hợp protein

Các enzyme trong ty thể

(1) Giải phóng năng lượng tự do tích chứa trong H 2

(2) Tổng hợp ATP

2.2 NỘI DUNG, MỤC ĐÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM

(1) Trong tế bào (in vivo) - Hệ thống enzyme xúc tác

(2) Trao đổi cặp đương lượng khử (H + và e - )

Sự hô hấp mô bào bao gồm hàng loạt phản ứng oxid hoá khử liên tục trên các cơ chất (sản phẫm biến dưỡng trung gian của chu trình Krebs và β oxid hoá acid béo ) Nội dung

Mục đích

Đặc điểm

2.3 HỆ THỐNG ENZYME CHUỖI HÔ HẤP

-Hệ thống enzyme chuỗi hô hấp thuộc lớp Oxidoreductase định vị ở lớp màng trong ty thể

-Vai trò: chuyển vận cặp đương lượng khử (proton pump)

-Tổ chức: hệ thống enzyme với các coenzyme tổ chức thành

hoá khử , bắt đầu NAD + dehydrogenase có điện thế âm và cuối cùng là cytochrome oxidase có điện thế dương

NAD + dehydrogenase

FAD dehydrogenase

-Các enzyme chuỗi hô hấp

NHI (Non heme iron) FeS Cytochrome

NAD + FAD CoQ Cyt b, c 1 , c, a và a 3

O 2

ĐIỆN THẾ OXID HOÁ KHỬ

 NAD + dehydrogenase

 FAD dehydrogenase

 Coenzyme Q (Ubiquinone)

- 5 tổ hợp enzyme:

•Tổ hợp I (NADH.H + - coenzyme Q reductase)

•Tổ hợp II (Succinate - coenzyme Q reductase)

•Tổ hợp III (Coenzyme Q - cytochrome c reductase)

Tổ hợp I (NADH.H + - coenzyme Q reductase)

- FMN + 6 FeS

Tổ hợp II (Succinate - coenzyme Q reductase)

Tổ hợp III (Coenzyme Q - cytochrome c reductase)

Tổ hợp IV (Cytochrome c - cytochrome a 3 oxidase)

Tổ hợp V (ATP synthetase)

-F 0 : Cống thông, hút proton H + từ môi trường ngoài (khoảng không gian giữa hai màng) vào trong

-F 1 : Enzyme xúc tác phản ứng tổng hợp ATP (phosphoryl hoá)

2.4 CÁC CƠ CHẤT CỦA CHUỖI HÔ HẤP

2.5 CƠ CHẾ KẾT HỢP PHOSPHORYL OXID HOÁ

- Sự oxid hoá: Giải phóng năng lượng trong cơ chất (cặp đương lượng khử H + và e - )

- Sự phosphoryl hoá: Tổng hợp ATP (ADP + P i ATP)

Giả thuyết hoá học thẩm thấu (Mitchell, 1967)

CƠ CHẾ KẾT HỢP TIẾN TRÌNH OXID HÓA VÀ

Các chất ức chế tiến trình phosphoryl oxid hoá

2, 4 dinitrophenol Dinitrocresol Pentadichlorophenol

Atratyloside Phóng thích ATP