PHAN I: SINH HOC TE BAO CHUGONG V.. Chu trình Krebs q» Xay ra trong chất nền ti thé 2 NADH va 1 FADH2 được tạo thành 1 ATP được tổng hợp theo cơ chế phosphoryl hóa mức cơ chất C5, C4
Trang 1PHAN I: SINH HOC TE BAO
CHUGONG V HO HAP TE BAO
(CELLULAR RESPIRATION)
TS Nguyễn Hoài Hương
V.1 Định nghĩa
Hô hấp tế bao là gì 2
= Quá trình phân hủy hiếu khí (aerobic) glucose kèm
theo tổng hợp ATP
—^>
OaH;;O¿ + 6O, 7 6CO, + 6H,O + 36 ATP
Glu¢ose
Chất khử chất oxy hóa
Các cặp coenzyme oxi hóa khử NAD*/NADH (hoặc FAD/FADH2) tham gia hô hâp tê bào
AH;
V.2 Các giai đoạn của hô hâp tê bào
Tạo ra NADH
AH; NAD+
+
®
NAD+
1 ĐƯỜNG PHÂN
[Pyruvate |
77
2 OXY HOA PYRUVATE
4 CHUOI HO HAP
BH,
B
Xã
NAD+ BH;
He A
®
Trang 21 Dwong phan (glycolysis): con du@ng Embden = Meyerhof
glucose (Ce) 4 ATP sinhra
2 ADP _ 2_ ATP tổng số
2C,
CC 2 NAD:
ZADP >_> 2 NADH
2ATP
Qua trinh xay ra trong té bao chat
2ATP
2 Oxy hdéa pyruvate
>Xây ra trong ti thể
> Không sinh năng lượng
“`
œ
(2 pyruvate + 2 CoA + 2NAD+ — 2 acetyl-CoA + 2CO; +NADH)
3 Chu trình Krebs
q» Xay ra trong chất nền
ti thé
2 NADH va 1 FADH2 được tạo thành
1 ATP được tổng hợp
theo cơ chế
phosphoryl hóa mức
cơ chất
C5, C4 chuyên hóa
Xoay vòng
4 Chuỗi hô hắp = chuỗi chuyển điện tử = electron transport chain ETC Vận chuyển e' từ NADH/ FADH; đến chất nhận e- cuối cùng là O; tạo thành
H„O
Tổng hợp ATP theo cơ chế hóa thẩm tháu
Intermembrane space ® ®)
Inner
© mitochondrial membrane
@
® Mitochondrial matrix
synthase
e được vận chuyển từ NADH đến O; Phosphoryl hóa thẩm thấu
Trang 3Outside of cell
nM
A
IN IM0I/00900190/000010000M01100
ATP SYNTHESIS
Cytochrome ¢ ® ®ạg® ® a Ps
®
_ - oxidase ATP concentration
reductase,
Inter-
membrane -
reductase
space Ubiquinone 3) Yara :
CHUOI HO HAP
Outside of cell
lị INHHNHM
Mh th
Cyt Cytochrome ¢ ® ® ® High ®
membrane NADH-Q reductase ® concentration
‹ Vôhwrt | een aN | im : XE
Hae SS
Ho /(_ &
oe
Các protein của chuỗi hô hấp:
Phức hợp I, II, III, IV: nhận và cho e-
Các protein linh động vận chuyển e Ubiquinone
va Cytochrome c
Phức hợp I, III, IV đồng thời là bơm H:
V.3 Cân bằng năng lượng trong ho hap té bao
Số mol ATP tỏng hợp từ 1 mol glucose
Quá trình Phosphoryl hóa | Oxy phosphoryl hóa | _ Tổng số
pyruvate
Krebs 2 FADH; (= 4 ATP) Tổng số 4 32 36
Năng lượng tạo ra
chủ yếu từ oxy
phosphoryl hóa
V.4 Lên men
>= tổng hợp ATP trong điều kiện không có oxy (không hiệu quả
như hé hap)
>Đường phân chuyén hóa NAD: thành NADH
>Lén men trả lại NAD: cho tế bào
+
®
Trang 41 Lên men rượu V.5 Hô hắp kị khí Trong điều kiện không có oxy >Chắt nhận điện tử cuối cùng khác O2
Pyruvate —> CO, + ethanol > Xay ra với vi khuẩn
(nâm men, một sô tê bào thực vật)
NO,” NO, Enteric bacteria
-Hiếu khí oO; H;O All aerobic bacteria, fungi,
protozoa, and algae
x NO, NO,>,.N,0O,N, — Pseudomonas, Bacillus,
LEN MEN and Paracoccus
2 Acetaldehyde 2CO, ee CH, All methanogens
s HS Desulftromonas and
2 (NADH) +2 @ Thermoproteus
Fe*t Fe?* Pseudomonas, Bacillus,
2 NAD+ and Geobacter
HAsO¿”~ HAsO, Bacillus, Desulfotomaculum,
CH,OH Sulfurospirillum
bà SeO,2“ Se, HSeOx” Aeromonas, Bacillus,
2 Ethanol Fumarate Succinate Wolinella
2 Lén men lactic
iề ia A 4 ứ ~ 2 ^ L2“ ` a Ln
1 Y nghĩa của hô hap Pyruvate —› Lactate (vi
khuân lactic, tê bào động
vat) ¥Sinh nang lugng (ATP) cho hoat dong cla té bao
¥Cung cap nguyén liệu cho quá trình sinh tổng hợp (quá trình
đồng hóa — anabolism)
LÊN MEN
cao
|
H—C—OH
|
CH,
2 Lactate
Trang 5
DUONG PHAN
FERMENTATION
2 Lactate (3 carbons)
or Ý nghĩa sinh học của hô hắp
tê bào:
2 Ethanol (2 carbons) +2CO;
Tổng hợp năng lượng ATP
: tông hợp 36 mol ATP/mol glucose
Điều kiện yếm khí xảy ra lên
glucose
CHUỖI HỖ HÁP
Z N
s‹® 6 HO
Summary of reactants and products:
CH¡;O, + 6 O—> 6 CO; + 6 H;O + 36 1ẨÄfð-
DUONG PHAN
sạ—L Ý nghĩa sinh học của hô
tổng hợp
>Dị hóa cung cấp nguyên
liệu glucose và khác glucose (amino acid, acid béo, glycerol ) cho hô
hap té bao;
>Ngược lại, nhiều sản
Pyrimidines
(nucleic acids)
Some
amino acids
nguyên liệu cho sinh tổng
hợp
Purines 3 > ^ (nucleic acids) pham trung gian cua hô
Some amino acids
CHUOI HO HAP VY
Proteins
2 Điều hòa hô hấp
Cơ chế điều hòa: điều
hòa ngược (feed back regulation) hoạt tính enzyme
Enzyme trong yéu:
phosphofructokinase xúc tác tạo thành fructose 1,6 — diphosphate (P-C,- P) (đường phân) [ATP] va [acid citric] cao
sẽ ức chế toàn bộ quá
trình dị hóa
[ADP] cao kích thích quá trình này
CHUOI HO HAP
ITERMEMBRANE
?ACE
ner itochondrial embrane
ATRIX
nl
10 nm
complex
Glucose
e È AMP
> 4 I
Fructose phosphate Stimulates
DỊ PHOSPHOFRUCTOKINASE Fructose bisphosphate Inhibits Inhibits
Pyruvate
Citrate
ELECTRON TRANSPORT CHAIN AND OXIDATIVE PHOSPHORYLATION
©1999 Addison Wesley Longman, Inc
tt MITOCHONDRIAL | t jHEMORANE, { | pore
tu Kt
¡H INNER
cenlaini
catalytic” catalytic domain
synthase
Chat déc hé hap