Bài giảng quá trình hô hấp tế bào

HÔ HẤP TẾ BÀO
Mục tiêu học tập
1. Nêu được 9 bước phản ứng của sự đường
phân và các sản phẩm tạo thành khi không có
oxy.
2. Trình bày các giai đoạn của chu trình Krebs và
các sản phẩm của mỗi giai đoạn.
3. Giải thích cơ chế sự hình thành ATP trong
chuỗi chuyền điện tử.
4. Nêu được vị trí của các chất cản sự hô hấp tế
bào.
HÔ HẤP TẾ BÀO
HH là quá trình oxy hóa thức ăn kèm theo tổng
hợp ATP xảy ra trong TB
Kết quả các phân tử lipid, polysaccharid, acid
béo & protein bị phân hủy ⇨
⇨⇨
⇨ CO
2
, nước, ATP
(Adenosin triphosphate) cần cho họat động sống
của TB. Nguồn NL quan trọng nhất của TB là
glucose.
Mất nguyên tử hydrogen
C
6
H
12
O
6
+ 6 O

2
⇨
⇨⇨
⇨ 6CO
2
+ 6H
2
O + năng lượng
Thêm nguyên tử hydrogen
ATP & S
ATP & S
Ự
Ự
PH
PH
Á
Á
V
V
Ỡ
Ỡ
NĂNG LƯ
NĂNG LƯ
Ợ
Ợ
NG
NG
A
A

P++P++P <
P++P++P <


> A
> A


P+++P + P + 7700
P+++P + P + 7700
calories*
calories*
Bi
Bi
ế
ế
n
n
đư
đư
ỡ
ỡ
ng
ng
ch
ch
ấ
ấ
t

t
b
b
é
é
o
o
Triglycerides
Triglycerides


> Glycerol + Fatty Acids:
> Glycerol + Fatty Acids:
-
-
Glycerol
Glycerol


>
>
Glyceraldehyde
Glyceraldehyde


>
>
Pyruvic
Pyruvic
Acid

Acid


> Acetyl
> Acetyl
CoA
CoA


>
>
Kreb's
Kreb's
Cycle
Cycle
-
-
Fatty Acids are converted into molecules of
Fatty Acids are converted into molecules of
Acetyl
Acetyl
CoA
CoA
(
(
acetat
acetat
) in a process called
) in a process called
BETA

BETA
OXIDATION
OXIDATION
.
.
-
-
Proteins
Proteins
b
b
ị
ị
ph
ph
á
á
v
v
ỡ
ỡ
th
th
à
à
nh
nh
amino acids.
amino acids.
-

-
amino acids
amino acids
⇨
⇨⇨
⇨
⇨
⇨⇨
⇨
Acetyl
Acetyl
CoA
CoA
⇨
⇨⇨
⇨
⇨
⇨⇨
⇨
Kreb's
Kreb's
Cycle
Cycle
HÔ HẤP TẾ BÀO
3 giai đoạn:
- Glyco giải: xảy ra ở tế bào chất
- Chu trình Krebs: xảy ra trong matrix của ty
thể
- Sự phosphoryl hóa oxy hóa: xảy ra ở màng
trong của ty thể

BA GIAI ĐOẠN CHÍNH CỦA HÔ HẤP TẾ BÀO
Sự đường phân (glyco giải-
glycolysis)
- là sự biến đổi 1 phân tử glucose ⇨
⇨⇨
⇨ 2 acid
pyruvic
- xảy ra ở chất TB của các TB
Sự đường phân
Tổng kết đường phân
· 1 glucose (6C) ⇨
⇨⇨
⇨ 2 acid pyruvic (3C).
· 4 ATP - 2 ATP = 2 ATP # 5% năng lượng
· 2 NADH: chất mang hydro (dạng khử của
NAD
+
) tạo #16% năng lượng khác, nhưng
không được sử dụng trong điều kiện thiếu O
2
.
- Nấm men: không có O
2
, có thể sử dụng năng
lượng cần thiết chỉ do sự glyco-giải.
NAD+: Nicotinamide Adenine Dinucleotide
Glucose > 2 Pyruvic Acid (or pyruvate) + 2
ATP + 4 hydrogens (2 NADH)
RH

2
+ NAD
+
→ NADH + H
+
+ R
Chu trình Krebs
= chu trình acid citric = chu trình acid
tricarboxylic
- Có oxy, pyruvat bị oxy hóa ⇨
⇨⇨
⇨ CO
2
& H
2
O bởi chu
trình Krebs, xảy ra trong matrix ty thể
- Acid pyruvic khuếch tán từ tbc vào matrix ty thể
+ 2 Acid pyruvic bị oxy hóa ⇨
⇨⇨
⇨ 2 Acetyl CoA
+ NAD
+
bị khử ⇨
⇨⇨
⇨ 2NADH
+ ⇨
⇨⇨
⇨ CO
2

• CoA: dẫn xuất của vitamin B
Chu trình Krebs
- CoA + 2 carbon từ acid pyruvic ⇨
⇨⇨
⇨ acetyl CoA.
2C của phần acetyl vào chu trình Krebs, CoA
được thải ra khỏi chu trình.
* Giai đoạn 1: xúc tác bởi enzym citrate synthase.
•
Có sự hình thành: NADH, FADH
2
, ATP
•
và thải CO
2
- Mỗi vòng quay ⇨
⇨⇨
⇨ 2 CO
2
và lấy ra 4 cặp điện tử ⇨
⇨⇨
⇨
3 NADH & 1 FADH
2
, tạo 1ATP = phosphoryl hóa
đài chất
· CO
2
khuếch tán ra ngoài khỏi ty thể.

α
αα
α-Ketoglutaric acid
A
c
i
d

s
u
c
c
i
n
i
c
Acid malic
S
u
c
c
i
n
y
l
-
C
o
A

K
K
ế
ế
t
t
qu
qu
ả
ả
glyco
glyco
gi
gi
ả
ả
i
i
& CT Krebs
& CT Krebs
Chuỗi chuyền điện tử
Electron transport chain(ETC)
- Peter Mitchell đề nghị đầu 1960 cơ chế hoá
thẩm.
- Chuỗi chuyền e- là phản ứng đi cặp giữa sự
chuyền e- từ chất cho (NADH,FADH
2
) đến chất
nhận e- (O
2

) với sự chuyển ion H
+
xuyên qua
màng trong ty thể tạo gradient proton.
Gradient proton này được sử dụng tạo ATP
thông qua ATPsynthase.
Chuỗi chuyền điện tử
Complex I (NADH dehydrogenase) =
NADH:ubiquinone oxidoreductase
: e
: e
-
-
t
t
ừ
ừ
NADH
NADH
chuy
chuy
ể
ể
n
n
t
t
ớ

ớ
i
i
ubiquinone
ubiquinone
(Q).
(Q).
S
S
ả
ả
n
n
ph
ph
ẩ
ẩ
m
m
l
l
à
à
ubiquinol
ubiquinol
(QH2)
(QH2)
khu
khu
ế

ế
ch
ch
t
t
á
á
n
n
t
t
ự
ự
do
do
trong
trong
m
m
à
à
ng
ng
.
.
C
C
ù
ù
ng

ng
l
l
ú
ú
c
c
Complex I
Complex I
chuy
chuy
ể
ể
n
n
4
4
protons (H
protons (H
+
+
)
)
xuyên
xuyên
qua
qua
m
m
à

à
ng
ng
⇨
⇨⇨
⇨
⇨
⇨⇨
⇨
proton
proton
gradient.
gradient.
Complex II
Complex II
(
(
succinate
succinate
dehydrogenase
dehydrogenase
) =
) =
succinate
succinate
-
-
coenzyme Q
coenzyme Q
reductase

reductase
(SQR)
(SQR)
l
l
à
à
1
1
ph
ph
ứ
ứ
c
c
h
h
ợ
ợ
p
p
enzym
enzym
d
d
í
í
nh
nh
v

v
ớ
ớ
i
i
m
m
à
à
ng
ng
trong
trong
ty
ty
th
th
ể
ể
Chuỗi chuyền điện tử
Complex III
Complex III
(
(
cytochrome
cytochrome
bc1
bc1
complex
complex

) =
) =
coenzyme Q
coenzyme Q
:
:
cytochrome
cytochrome
c
c
-
-
oxidoreductase
oxidoreductase
,
,
đ
đ
ó
ó
ng
ng
vai
vai
trò
trò
ngư
ngư
ỡ
ỡ

ng
ng
trong
trong
s
s
ự
ự
t
t
ạ
ạ
o
o
ATP.
ATP.
Complex III
Complex III
g
g
ồ
ồ
m
m
nhi
nhi
ề
ề
u
u

ti
ti
ể
ể
u
u
đơn
đơn
v
v
ị
ị
lipoprotein
lipoprotein
xuyên
xuyên
m
m
à
à
ng
ng
đư
đư
ợ
ợ
c
c
mã
mã

h
h
ó
ó
a
a
b
b
ở
ở
i
i
gene
gene
ty
ty
th
th
ể
ể
(
(
cytochrome
cytochrome
b
b
)
)
v
v

à
à
gene
gene
nhân
nhân
(
(
t
t
ấ
ấ
t
t
c
c
ả
ả
ti
ti
ể
ể
u
u
đơn
đơn
v
v
ị
ị

kh
kh
á
á
c
c
).
).
Complex III
Complex III
Chuỗi chuyền điện tử
Complex IV
Complex IV
(
(
cytochrome
cytochrome
c
c
oxidase
oxidase
)
)
l
l
à
à
1
1

ph
ph
ứ
ứ
c
c
h
h
ợ
ợ
p
p
protein
protein
xuyên
xuyên
m
m
à
à
ng
ng
k
k
í
í
ch
ch
thư
thư

ớ
ớ
c
c
l
l
ớ
ớ
n
n
t
t
ì
ì
m
m
th
th
ấ
ấ
y
y
ở
ở
bacteria
bacteria
&
&
mitochondrion
mitochondrion

.
.
Enz
Enz
cu
cu
ố
ố
i
i
c
c
ù
ù
ng
ng
c
c
ủ
ủ
a
a
chu
chu
ỗ
ỗ
i
i
chuy
chuy

ề
ề
n
n
đt
đt
ử
ử
.
.
N
N
ó
ó
nh
nh
ậ
ậ
n
n
1 e
1 e
-
-
t
t
ừ
ừ
m
m

ộ
ộ
t
t
c
c
ủ
ủ
a
a
4
4
phân
phân
t
t
ử
ử
cytochrome
cytochrome
c
c
v
v
à
à
chuy
chuy
ể
ể

n
n
ch
ch
ú
ú
ng
ng
t
t
ớ
ớ
i
i
oxygen,
oxygen,
bi
bi
ế
ế
n
n
đ
đ
ổ
ổ
i
i
phân
phân

t
t
ử
ử
oxygen
oxygen
⇨
⇨⇨
⇨
⇨
⇨⇨
⇨
2 H
2 H
2
O. 4 proton
O. 4 proton
đư
đư
ợ
ợ
c
c
chuy
chuy
ể
ể
n
n
xuyên

xuyên
qua
qua
m
m
à
à
ng
ng
.
.