OXY HOA PHOTPHORIN HOA

 Oxi hóa photphoryl hóa là một quá trình tạo ra ATP, từ kết quả của sự vận chuyển điện tử từ NADH hoặc FADH2 đến O2, qua hàng loạt chất mang điện tử.. • Các dòng vận chuyển điện tử t

NĂNG LƯỢNG SINH HỌC

BIOLOGICAL ENERGY

OXI HÓA PHOTPHORIN HÓA

OXIDATIVE PHOSPHORYLATION

GVHD: TS VÕ VĂN TOÀN

HVTH: TRƯƠNG THỊ VỆ

OXI HÓA PHOTPHORYL HÓA

Oxidative phosphorylation

OXI HÓA PHOTPHORIN HÓA

Oxidative phosphorylation

• NADH và FADH được tạo thành trong quá trình

đường phân, oxi hóa axit béo và chu trình axit Citric Những phân tử này rất giàu năng lượng, vì mỗi

phân tử chứa một cặp điện tử có điện thế di chuyển cao

• Khi các điện tử được sử dụng để chuyển đến phân tử oxi tạo ra nước Một lượng lớn các năng lượng tự do được giải phóng Năng lượng tự do này có thể được

sử dụng để tạo ra ATP

 Oxi hóa photphoryl hóa là một quá

trình tạo ra ATP, từ kết quả của sự

vận chuyển điện tử từ NADH hoặc

FADH2 đến O2, qua hàng loạt chất

mang điện tử Quá trình này mang

đến không gian của ti thể, nơi chuyên tổng hợp ATP với sinh vật ưa khí.

 Ví dụ: Oxi hóa photphoryl hóa tạo ra

26 đến 30 ATP khi một phân tử

Glucose bị oxi hóa hoàn toàn đến CO2

và H O.

• Oxi hóa photphoryl hóa là một khái niệm đơn giản và mang tính khái quát Thực vậy, cơ chế Oxi hóa

photphoryl hóa là một trong những vấn đề thử thách nhất của hóa sinh học

• Các dòng vận chuyển điện tử từ NADH hoặc FADH2 đến O2, thông qua phức hợp Protein được tìm thấy

bên trong màng trong ty thể, hình thành nên các bơm Proton, để bơm proton H+ ra khoảng không gian giữa hai lớp màng từ nội chất của ty thể Kết quả, làm thay đổi sự phân bổ của Proton H+ tạo ra Gradien pH,

và sự di trú điện tử tiềm tàng tạo ra sức proton di

chuyển

• ATP được tổng hợp khi dòng Proton H+ chảy về nội chất của ty thể thông qua hệ thống enzym

phức tạp

• Như vậy, sự Oxi hóa các nhiên liệu và

Photphorin hóa của ADP, là sự kết hợp bỡi

Grandien Proton H+ giữa màng ngoài và màng trong của ty thể

 Photphorin hóa oxi hóa là đỉnh cao của

hàng loạt các quá trình biến đổi năng

lượng, quá trình đó gọi là hô hấp của tế bào, hoặc chỉ đơn giản là hô hấp

trong chu trình axit Citric cung cấp

electron với điện thế di chuyển cao Sau

đó, các điện tử kích động này di chuyển trong quỹ đạo Proton,

quá trình Photphorin di chuyển điện thế

Việc chuyển đổi điện tử kích động thành proton kích động được thực hiện bởi 3

điện tử mở đầu bơm Proton NADH – Q oxidoreductaza , Q -cytochrome c

oxidoreductase,và cytochrome c oxidase

Sự di trú bằng nhiều phức hợp gồm

những trung tâm Oxi hóa nhỏ Bao gồm: Quinon, Flamin,Fe-S, cụm phức hem, ion

Cu2+

Giai đoạn cuối cùng của Oxi hóa

Phosphoryl hóa được thực hiện bởi ATP – Synthase

ATP – Synthase là một bộ phận tổng hợp, được điều khiển bỡi dòng chảy của Proton H+ về nội chất của ty thể

 Các Enzym luân phiên nhau như một phần của cơ chế Oxi hóa

Phosphoryl hóa, là một sự biểu

diễn sinh động về Gradien Proton,

là sự chuyển đổi qua lại của năng lượng tự do trong hệ thống sinh

học.

 Hô hấp : là quá trình tạo ra ATP

Trong đó các hợp chất vô cơ (như

phân tử oxi) đóng vai trò như là chất nhận điện tử cuối cùng Các chất cho điện tử có thể là một hợp chất hữu cơ, hoặc một hợp chất vô cơ giàu năng

lượng.

• Phosphoryl oxy hoá là một quá trình trao đổi chất có

sử dụng năng lượng, được tạo ra bởi các quá trình oxi hóa các chất dinh dưỡng để sản xuất adenosine

triphosphate (ATP)

• Mặc dù nhiều hình thức của sự sống trên trái đất sử dụng hàng loạt các chất dinh dưỡng khác nhau, nhưng hầu như tất cả đều thực hiện quá trình phosphoryl oxy hoá để sản xuất ATP

 Phân tử ATP là nguồn cung cấp năng lượng

để chuyển hóa Điều này có lẽ là con đường phổ biến, bởi vì nó là một cách hiệu quả

cao về cung cấp năng lượng so với quá

trình lên men, hay các quá trình như đường phân kỵ khí.

tử được chuyển từ hợp chất khử giàu năng lượng đến các chất nhận điện tử như oxy

trong phản ứng oxi hóa khử

• Các phản ứng Oxi hóa - khử tạo ra năng lượng,

được dùng để tạo thành ATP

• Ở sinh vật nhân chuẩn, các phản ứng Oxi - khử

được thực hiện bởi một loạt các phức hợp

protein trong ty thể

• Trong khi đó, ở sinh vật nhân sơ, các protein

này được nằm ở bên trong màng tế bào Các bộ liên kết của các enzym được gọi là dây chuyền vận chuyển điện tử

 Ở sinh vật nhân chuẩn, năm phức hợp

protein chính được tham gia

enzym khác nhau bằng cách sử dụng một loạt các quá trình cho và nhận năng

lượng, được cung cấp bởi các điện tử

chảy qua chuỗi vận chuyển điện tử, được

sử dụng để vận chuyển proton qua màng trong ti thể, quá trình này gọi là thế năng điện hóa

Điều này tạo ra năng lượng tiềm năng dưới hình thức một gradient pH và thế

năng điện hóa qua màng tế bào

• Quá trình này tạo ra năng lượng dự trữ

được khai thác, bằng cách cho phép các proton H+ chảy ngược lại qua màng, và

vận chuyển trở lại vào nội chất thông qua một enzym lớn được gọi là ATP synthase

• Năng lượng dự trữ này được Enzyme ATP

- synthase sử dụng để tạo ra ATP

từ adenosine diphosphate (ADP), trong

một phản ứng phosphoryl hóa

• Phản ứng này là mở đầu bởi các dòng chảy

proton H+ , các dòng chảy proton H+ này thúc đẩy sự quay vòng của các bộ phận của enzym ATP – synthase ATP – synthase là một động

cơ quay

• Mặc dù phosphoryl oxy hoá là một phần quan trọng trong chuyển hóa Tuy nhiên nó tạo ra oxi phản ứng như: superoxide và hydrogen peroxide, dẫn đến việc chuyển động của các gốc tự do, gây tổn hại tế bào , gây bệnh và có thể lão hóa

• Các enzym thực hiện quá trình trao đổi chất này, cũng chính là những mục tiêu của nhiều loại thuốc , các

chất độc và ức chế hoạt động của cơ thể