Chương 4: Năng lượng và sự trao đổi chất của tế bào

Chia sẻ: Phuong Nha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

480
lượt xem 116
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các qui luật biến đổi sinh học: - Định luật I: định luật bảo toàn năng lượng - Định luật II: thế giới vật chất biến đổi theo hướng tăng entropy

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 4: Năng lượng và sự trao đổi chất của tế bào

CHƯƠNG 4 NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ TRAO ĐỔI CHẤT CỦA TẾ BÀO
1. CÁC QUI LUẬT BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG VÀ TRẬT TỰ SINH HỌC
1.1. Qui luật trật tự sinh học a. Các qui luật biến đổi sinh học - Định luật I: định luật bảo toàn năng lượng - Định luật II: thế giới vật chất biến đổi theo hướng tăng entropy
b. Trật tự sinh học - Các cấu trúc và hoạt động chuyển hoá trong cơ thể sinh vật được duy trì theo một trật tự nhất định - Trật tự sinh học được duy trì do các phản ứng phân huỷ cung cấp năng lượng tự do - Phản ứng tổng hợp và phân huỷ đều giải phóng nhiệt năng  tăng sự rối loạn của môi trường  tuân theo định luật II - Năng lượng ánh sáng  thực vật  động vật  xác bã  vi sinh vật…  định luật I
1.2. Phản ứng toả nhiệt và thu nhiệt A + B  C + D G (i) G (f) G = G (f) - G (i) G (f) > G (i)  G >0: phản ứng thu nhiệt G (f) < G (i)  G
1.3. Phản ứng oxy hoá khử - Khử: cộng thêm 1 hay nhiều e- (đồng thời với sự kết hợp với H+) - Oxy hoá: cho đi 1 hay nhiều e- (đồng thời với sự cho đi H+ ) khi có mặt oxygen Oxy hoá Khử - Thêm O - Cho bớt O - Cho bớt H - Cộng H - Cho bớt điện tử - Cộng thêm điện tử - Giải phóng năng lượng - Tích lũy năng lượng
Ví dụ • Phản ứng khử (hoạt động quang hợp) 6CO2 + 6H2O  6O2 + C6H12O6 • Phản ứng oxy hoá (hoạt động hô hấp) C6H12O6 + O2  6CO2 + 6H2O
1.4. Phân loại thực vật dựa trên sự dinh dưỡng - Nhóm tự dưỡng: sử dụng CO2 không khí và quang năng để tồn tại (vi khuẩn quang hợp và cây xanh) - Nhóm dị dưỡng: nhận năng lượng và tiền chất từ các phân tử hữu cơ phức tạp sẵn có (động vật, nguyên sinh động vật, vi sinh vật)
2. SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
- Gồm hai quá trình đồng hoá và dị hoá xảy ra song song, có tác động tương hỗ lẫn nhau - Được điều hoà ở mức độ rất cao - Chi phối toàn bộ hoạt động sống của tế bào - Các phản ứng cần có sự xúc tác của enzyme
 Quá trình dị hóa (metabolism): quá trình phân rã sinh chất đồng thời với sự giải phóng năng lượng (ATP)  Quá trình đồng hóa (anabolism): quá trình tổng hợp sinh chất, cần năng lượng Ví dụ • Phản ứng khử (hoạt động quang hợp) 6CO2 + 6H2O  6O2 + C6H12O6 • Phản ứng oxy hoá (hoạt động hô hấp) C6H12O6 + O2  6CO2 + 6H2O
- 2 quá trình này được điều hoà rất cao và tiết kiệm năng lượng nhất - Các đặc điểm chung của đồng hoá và dị hoá: + Các phản ứng được xúc tác bởi đa số enzyme chung, nhưng ít nhất có một giai đoạn phản ứng được xúc tác bởi enzyme khác nhau + Từng cặp đồng hoá và dị hoá có chung điểm đầu và điểm cuối, nhưng xảy ra ở vị trí khác nhau giúp cách ly hai quá trình + Nồng độ các chất trao đổi, enzyme và các chất điều hòa tham gia hai quá trình trên được ổn định khác nhau ở các vị trí khác nhau của tế bào.
2.1. Đặc điểm của sự chuyển hoá năng lượng trong tế bào - Năng lượng chuyển hoá trong tế bào là năng lượng hoá học - Quá trình oxy hoá giải phóng năng lượng qua nhiều phản ứng trung gian  cơ chất thường không tiếp xúc với oxygen
2.2. ATP là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu - ATP : Adenosine Tri phosphate - ATP giữ vai trò chủ chốt trong hầu hết các quá trình chuyển hoá năng lượng - Cấu tạo: + adenine + ribose + 3 nhóm phosphate - Nếu có 1 nhóm –P gắn vào adenine  AMP - Nếu có 2 nhóm –P gắn vào adenine  ADP
Cấu tạo phân tử ATP
- Năng lượng dự trữ trong các liên kết giữa các nhóm phosphate  liên kết cao năng () năng lượng được giải phóng khi nối bị đứt ATP + H2O  ADP + Pi + năng lượng ADP + H2O  AMP + Pi + năng lượng - Enzyme thủy giải ATP: ATPase - Enzyme tổng hợp ATP: ATP synthase - Quá trình gắn phosphate: phosphoryl hoá
2.3. Các quá trình cần năng lượng - Quá trình tổng hợp các đại phân tử sinh học - Quá trình vận chuyển tích cực qua màng - Sự chuyển động cơ học
2.4. Các chất tham gia vào phản ứng chuyển hoá năng lượng - Chất chuyển hydrogen + NAD: nicotinamide adenine dinucleotide + FAD: flavine adenine dinucleotide (NAD+, FAD+: dạng oxy hoá NADH, FADH2: dạng khử) - Các chất chuyển điện tử: Cytochrome là chất chuyển điện tử có chứa nhân hème (Fe2+  Fe3+)
Sơ đồ vòng năng lượng kép
3. ENZYME