Tài liệu QUÁ TRÌNH HÔ HẤP CỦA VI SINH VẬT doc

C3.2
QUÁ TRÌNH HÔ HẤP CỦA
VI SINH VẬT

TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
Ở VI SINH VẬT
•
Trao đổi chất là tổng các phản ứng hóa học do tế
bào thực hiện: các p/ư giải phóng năng lượng (tỏa
nhiệt) và các p/ư thu năng lượng (thu nhiệt)
Gồm
(1) Quá trình đồng hóa = qt trao đổi chất kiến tạo=
quá trình sinh tổng hợp
(2) Quá trình dị hóa: quá trình phân hủy các thành
phần của cơ thể
•
Quá trình trao đổi năng lượng: quá trình oxi hóa –
phân hủy (cơ chất) kèm theo giải phóng năng
lượng cho hoạt động sống.

•
Quá trình trao đổi chất ở cơ thể VSV: tổng hợp
các phản ứng hóa học diễn ra trong tế bào:
(1) Các phản ứng giải phóng năng lượng-
trao đổi năng lượng
(2) Các phản ứng sử dụng năng lượng-
trao đổi kiến tạo, (tổng hợp)
•
Quá trình trao đổi năng lượng nhằm cung
cấp năng lượng cho mọi hoạt động của tế

bào là một quá trình sinh lý quan trọng còn
gọi là quá trình hô hấp.

Sơ đồ trao đổi chất của vi sinh vật
TẾ BÀO
VSV
CÁC SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG
SP DỊ HÓA
SỰ TĂNG
SINH KHỐI
CHẤT DỰ TRỮ
CÁC CHẤT
DINH DƯỠNG
QT trao đổi
Năng lượng
QT dị hóa
Táii
Tổng
Hợp
Trao đổi
Xây dựng
Sự dinh
dưỡng

Hô hấp tế bào và
Hô hấp tế bào và
tích lũy năng
tích lũy năng
lượng hóa học
lượng hóa học

QUÁ TRÌNH HÔ HẤP CỦA VI SINH VẬT
6H
2
O + 6CO
2
+ Energy
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2

- BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH HÔ HẤP
•
Là quá trình oxi hoá khử được thực hiện
bằng sự khử hydrro của cơ chất và chuyển H
này cho chất nhận, hoàn thành giai đoạn oxi
hoá khử giải phóng ra năng lượng;
•
Sự hô hấp khác nhau ở VSV là chất nhận H
cuối cùng, có thể là O
2
, chất vô cơ hoặc hữu
cơ.
•
Năng lượng giải phóng được dự trữ ở dạng
ATP (Adenozin triphosphate), axyl

phosohate, Acetyl – CoA…


- PHẢN ỨNG OXY HÓA – KHỬ
. Một phản ứng hóa học mà trong đó một
hoặc nhiều hơn electron được chuyển từ
chất này đến chất Khác.
- Oxy hóa là mất đi electron
- khử là thêm vào một hoặc nhiều
electron
•
Vì vậy, chuỗi chuyền điện tử đòi hỏi một
chất cho và một chất nhận. Quá trình oxh-
khử luôn song hành.

C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
6CO
2
+ H
2
O
OXH
Khử

C
6
H
12
O
6
+ 6 O
2
6 CO
2
+ 6 H
2
O + energy
Kết quả của quá trình hô hấp:
Năng lượng được giải phóng khỏi các liên
kết hóa học trong các chất hữu cơ phức tạp
(thức ăn)

CHU TRÌNH ATP CỦA TẾ BÀO


•
Các hợp chất hữu cơ dự trữ năng lượng
trong liên kết các nguyên tử của chúng;
•
Các chất béo, hydratcarbon, protein được
sử dụng như các nguyên liệu. Quá trình hô
hấp tế bào được nghiên cứu việc sử dụng
glucose như nguồn.

•
Có 2 con đường cung cấp năng lượng
trong tb vi sinh vật
–
Hô hấp triệt để (có oxy)
–
Lên men (Không có oxy)


- QUÁ TRÌNH HÔ HẤP Ở VI SINH VẬT
(1) Không có bộ máy hô hấp chuyên trách,
sự hô hấp xảy ra trên toàn bộ tế bào.
(2) Hô hấp có thể cần oxi như động vật
nhưng cũng có thể không cần oxi (hô hấp
yếm khí).
(3) Cơ chất để oxi hoá có thể là chất hữu cơ
và cũng có thể là chất vô cơ.
(4) Một phần năng lượng của quá trình oxi
hoá được chuyển thành nhiệt năng làm nóng
môi trường

- PHÂN LOẠI HÔ HẤP VI SINH VẬT
(1) Hô hấp hiếu khí: là quá trình hô hấp xảy
ra nơi có hiện diện oxy, sản phẩm cuối
cùng là CO
2
và nước, năng lượng giải
phóng được tích lũy trong ATP
(2) Hô hấp kị khí (yếm khí): Quá trình hô
hấp xảy ra nơi ko có oxy, sản phẩm cuối

cùng là các sản phẩm trao đổi chất
(ethanol, acid lactic, …), CO
2
và nước,
ATP.

- QUÁ TRÌNH HÔ HẤP VI SINH VẬT

- PHÂN LOẠI VI SINH VẬT THEO KIỂU HÔ
HẤP
(1) VSV hiếu khí nghiêm ngặt
(2) VSV vi hiếu khí
(3) VSV kị khí nghiêm ngặt
(4) VSV tùy nghi:
(1) Vsv hiếu khí tùy nghi
(2) VSV kị khí tùy nghi

QUÁ TRÌNH HÔ HẤP HIẾU KHÍ

CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH HÔ HẤP HIẾU KHÍ
-
Vsv sử dụng oxy của không khí để oxy hóa các
hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ: giải phóng năng
lượng
-
Sự oxi hóa trong điều kiện hiếu khí thực chất là
quá trình vận chuyển hydro từ cơ chất đến chất
tiếp nhận cuối cùng là oxy thông qua hệ thống vận
chuyển cytochrome. H
+

được vận chuyển đến O
-

để tạo thành nước và năng lượng phục vu cho
hoạt động sống của vsv
6H
2
O + 6CO
2
+ Energy
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2

CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH HÔ HẤP
HIẾU KHÍ
(1) Glycosis (Đường phân)
(2) Oxy hóa pyruvate
(3) Chu trình acid tricarboxilic
(4) Chuỗi hô hấp và quá trình phosphoryl hóa
oxy hóa

(1) GLYCOLYSIS (ĐƯỜNG PHÂN)
(1) GLYCOLYSIS (ĐƯỜNG PHÂN)
-

Biến đổi 1 phân tử
glucose = 2 phân tử 3
Carbon
PYRUVATE
PYRUVATE.
-
Xảy ra trong tế bào
chất
Các sp: 2 ATP, NADH and pyruvate


* Glycosis = quá trình đường phân có thể xảy ra
theo 3 cách
- Con đường Embden – Meyerhoff – Parnas
- Con đường Pentose - Phosphate
- Con đường Entner - Doudoroff

- Con đường Embden – Meyerhoff – Parnas