10/11/2013
CHUYỂN HÓA
NĂNG LƯỢNG
TS BS NGUYỄN HỮU NGỌC TUẤN
MỤC TIÊU
1. Mô tả được các khái niệm liên quan đến
năng lượng trong hóa sinh học
2. Phân tích được chuỗi hô hấp tế bào
3. Phân tích được chu trình Krebs
4. Phân tích được mối liên hệ giữa sự
chuyển hóa các chất và chuyển hóa năng
lượng
5. Giải thích được một số hiện tượng sinh lý
liên quan đến chuyển hóa năng lượng
1
10/11/2013
NỘI DUNG
1. Tổng quan
2. Chuỗi hô hấp tế bào
3. Chu trình Krebs
TỔNG QUAN
Năng lượng = hoạt động
2
10/11/2013
TỔNG QUAN
Scatch assay
Năng lượng = hoạt động
TỔNG QUAN
• Năng lượng là mấu chốt cho các hoạt động
• Năng lượng là cho phản ứng hóa học
1. Cơ chế năng lượng giúp phản ứng hóa học xảy ra?
2. Năng lượng từ đâu đến?
3
10/11/2013
TỔNG QUAN
• Tổng năng lượng của hệ thống không thay đổi,
chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác.
• Tổng entropy phải tăng để phản ứng xảy ra ngẫu
nhiên trong một hệ thống:
ΔG = ΔH – TΔS (sự thay đổi năng lượng tự do)
ΔG = ΔE – TΔS (vì ΔE = ΔH)
TỔNG QUAN
ΔG = ΔE – TΔS (vì ΔE = ΔH)
nếu ΔG < 0, phản ứng xảy ra ngẫu nhiên
nếu ΔG << 0 , phản ứng xảy ra không thuận nghịch
nếu ΔG > 0, phản ứng xảy ra khi có năng lượng
nếu ΔG >> 0 , hệ thống ổn định
4
10/11/2013
TỔNG QUAN
• Luôn có một cặp phản ứng cho và nhận năng
lượng.
A
Phóng thích năng lượng
Năng lượng nhiệt
D
Năng lượng tự do
Năng lượng hóa học
Hấp thu năng lượng
B
C
TỔNG QUAN
• Năng lượng nằm trong nối cao năng
• Nối cao năng là cơ sở vật chất của năng
lượng
• Chất mang nối cao năng?
• Nhu cầu về sự thuận tiện trong việc giao/lấy
năng lượng?
• Cơ chế tích lũy năng lượng?
5
10/11/2013
TỔNG QUAN
Quá trinh dị hóa = vật chất tạo năng lượng
Quá trình đồng hóa = năng lượng tạo vật chất
CHU TRÌNH KREBS
ACETYLCoA
CH
CÁC CHẤT
FADH2
NADH
CT KREBS
CHUỖI
HÔ HẤP
TẾ BÀO
ATP
6
10/11/2013
CHU TRÌNH KREBS
7
10/11/2013
CHU TRÌNH KREBS
CHU TRÌNH KREBS
8
10/11/2013
CHU TRÌNH KREBS
CHU TRÌNH KREBS
9
10/11/2013
CHU TRÌNH KREBS
10
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
11
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
12
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
13
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Cấu trúc của phức hợp
protein tạo ATP từ ADP khi H+
di chuyển từ khoang gian
màng vào trong ty thể.
14
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Hệ thống các chất vận chuyển
trên màng trong ty thể đảm
bảo thế năng của các chất tham
gia phản ứng.
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Sự di chuyển 4H+
tương ứng với sự tạo
1 ATP
15
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Glycerol-3-phosphate hoạt động như chất vận chuyển đương
lượng khử từ tế bào chất vào ty thể.
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Malate hoạt động như chất vận chuyển đương lượng khử từ tế
bào chất vào ty thể.
16
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Creatine phosphate hoạt động:
1- như một chất vận chuyển nối
cao năng của ATP từ ti thể ra ngoài
tế bào
2- như một chất đệm năng lượng.
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
Hoạt động của chuỗi HHTB được điều hòa chặt chẽ dựa
trên sự có sẵn của các thành phần tham gia phản ứng.
17
10/11/2013
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
A
Phóng thích năng lượng
Năng lượng nhiệt
D
Năng lượng tự do
Hấp thu năng lượng
B
Năng lượng
hóa học (66%)
C
CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO
18