Thuyết Trình Lên Men Yếm Khí Hô Hấp Háo Khí Chu Trình Krebs

TRƯỜNG CAO ĐẲNG VIỆT MỸ

THUYẾT TRÌNH
QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI GLUCID
Lên men yếm khí – Hơ hấp háo khí


Sau quá trình đường phân, sản phẩm cuối cùng được tạo ra là pyruvate.
Pyruvate có thể: + Lên men rượu

ethanol

+ Lên men chua
+ Chu trình Krebs

acid lactic
CO2 + H2O

Yếm khí (Khơng có O2)
Hiếu khí (Có O2)

1. Lên men yếm khí
• Quá trình lên men rượu Ethanol
- Xảy ra ở hầu hết thực vật và nhiều vi sinh vật.
- Ở sự lên men rượu, trước hết pyruvate được khử cacboxyl hoá thành
acetaldehyde, sau đó dưới tác dụng của NADH nó được khử thành ethanol.


Quá trình lên men rượu gồm quá trình đường phân
từ carbohydrate cho đến pyruvic acid, từ chất này
đến acetaldehyde và ethanol là sản phẩm cuối

cùng. Đường hexose (glucose, fructose) là nguyên
liệu ban đầu của quá trình lên men, tổng quát được
biểu diễn như sau:
(1) 1 phân tử glucose bị phân hủy thành 2 Pyruvat.

PTPU:
• 1 Hexose + 2ATP → fructose – 1,6 – diphosphate
• Fructose – 1,6-diphosphate → 2 aldehydphosphoclyceric
• 2 aldehydphosphoglyceric + 2NAD+ → 2 pyruvate + 4ATP + 2 NADH

Quá trình lên men rươu Ethanol


(2) Năng lượng từ phản ứng tỏa nhiệt này
được sử dụng để liên kết phosphat vô cơ với
ADP và chuyển đổi NAD + thành NADH. 
Hai pyruvat sau đó bị phân hủy thành 2
Acetaldehyde và thải ra CO2
(3) Hai Acetaldehyt sau đó được chuyển thành hai
etanol bằng cách sử dụng các ion H + từ
NADH, chuyển đổi NADH trở lại thành NAD +
PTPU: (2) & (3)
• 2 pyruvate + 2NADH → 2 ethanol + 2 NAD+ + 2CO2

Cuối cùng: 1 hexose → 2 ethanol + 2CO2
Quá trình lên men rươu Ethanol
+ 2ATP


• Quá trình lên men lactic

- Lên men lactic là q trình chuyển hố
đường thành acid lactic nhờ vi sinh
vật, điển hình là vi khuẩn nhóm lactic
(chủ yếu là vi khuẩn lactobacillus
plantarum).
- Thường diễn ra ở tế bào hồng cầu, tế
bào cơ.
Lên men chua Lactic

Lên men rượu Ethanol


Trong trường hợp này, acid
pyruvic được tạo thành nhờ vào q
trình đường phân. Sau đó dưới tác dụng
của enzyme lactatdehydrogenase và sự
tương tác đồng thời của NADH để khử
acid pyruvic thành acid lactic.
- Lên men lactic có 2 loại:
+ Lên men lactic đồng hình: lên men do vi
khuẩn lactic đồng hình. Lượng sản phẩm
Acid lactic hình thành chiếm 90% trong sản phẩm.
1 glucose

2 acid puruvic

2 acid lactic


+ Lên

men lactic dị hình: Lên men do vi khuẩn lactic dị hình. Trường hợp này chỉ
có khoảng 50% acid lactic được tạo thành. Ngồi ra, cịn có các sản phẩm phụ
khác như: CO2, ethanol, aceton.
Lên men yếm khí được tổng kết như sau:


• Ứng dụng lên men yếm khí

- Đối với lên men rượu: Sản xuất bánh mì, sản xuất bia, rượu, cồn,


- Đối với lên men chua lactic:
Sản xuất sữa chua, muối dưa cà, ủ chua thức ăn cho gia súc


II. Hơ Hấp Háo Khí – Chu Trình Kreb
1. Phân giải glucose thành pyruvate

2. Chuyển hóa pyruvate thành acetyl - CoA

CHIA LÀM 4
GIAI ĐOẠN

3. Oxy hóa acetyl-CoA thơng qua chu trình
Krebs (chu trình citric acid)

4. Oxy hóa các coenzyme khử qua chuỗi hô hấp

1. Phân giải Glucose thành Pyruvate
Glucozo 6 cacbon

1 Glucose  2 Axit pyruvic +
2 NADH + 2 ATP

ATP

ATP

ADP

ADP

1 Fru-1.6-diP(6C)
NAD+

NAD+

NADH

NADH

2 ATP

2 ADP

Axit pyruvic (3 Cacbon)

2 ADP

2 ATP

Axit pyruvic (3 Cacbon)


2. Chuyển hóa Pyruvate thành Acetyl CoA
 Q trình chuyển pyruvate thành acetyl-CoA được gọi là Phản ứng pyruvate
dehydrogenase. Phản ứng này được xúc tác bởi phức hợp men pyruvate
dehydrogenase. Men này gồm 60 bán đơn vị: 24 pyruvate dehydrogenase, 24
dihydrolipoyl transacetylase và 12 dihydrolipoyl dehydrogenase (thường được viết là
E1, E2 và E3).


2. Chuyển hóa Pyruvate thành Acetyl CoA
Bước 1: Một nhóm carboxyl được loại bỏ khỏi pyruvate, giải phóng
một phân tử carbon dioxide vào môi trường xung quanh. Kết quả của
bước này là nhóm hydroxyethyl hai carbon liên kết với enzyme
pyruvate dehydrogenase; carbon dioxide bị mất là chất đầu tiên
trong số sáu nguyên tử carbon từ phân tử glucose ban đầu được loại
bỏ.
Bước 2: Nhóm hydroxyethyl bị oxy hóa thành nhóm acetyl và các
electron được chọn bởi NAD+, tạo thành NADH (dạng khử của
NAD+). Các electron năng lượng cao từ NADH sẽ được sử dụng sau
đó bởi tế bào để tạo ATP cho năng lượng.
Bước 3: Nhóm acetyl gắn enzyme được chuyển sang CoA, tạo ra một phân tử acetyl
CoA. Phân tử acetyl CoA này sau đó được chuyển đổi thêm để được sử dụng trong
con đường chuyển hóa tiếp theo, chu trình acid citric.

3.Oxy hóa acetyl-CoA qua
chu trình Krebs
• Cịn gọi là chu trình tricacboxylic acid (hay
chu trình TCA), chu trình acid citric
• Hans Adolf Krebs (25.08.1900 – 22.11.1981)
• Vai trị:
Năng lượng ATP
Tổng hợp các chất
• Diễn ra trong chất nền ti thể


Sơ Đồ Chu Trình Krebs

Phản ứng 1: Acetyl
CoA  Citrate

Phản ứng 8: Malate 
Oxaloacetate
Phản ứng 2: Citrate 
Isocitrate
Phản ứng 7: Fumarate 
Malate

Phản ứng 6: Succinate 
Fumarate

Phản ứng 5: Succinyl
CoA  Succinate

Phản ứng 3: Iso citrate

 α Ketoglutarate

Phản ứng 4: α Ketogluatarate 
Succinyl CoA + CO2


Phản ứng 1

Hình Thành Citrate
Là phản ứng trùng hợp acetyl-CoA và
oxaloacetate để tạo thành citrate. Năng
lượng cần cho sự trùng hợp do sự phân
giải liên kết cao năng trong acetyl-CoA
cung cấp


Phản ứng 2

Hình Thành isocitrate

Citrate bị biến đổi thành isocitrate,
là quá trình thuận nghịch được xúc
tác bởi enzyme aconitase.
Cis-aconitate thường khơng tách
khỏi enzyme, ở tế bào thường tạo
isocitrate vì isocitrate sẽ được
chuyển hóa tiếp theo trong chu
trình, pH=7,4, nhiệt độ 25oC chỉ có
it hơn 10% isocitrate
Isocitrate có nhóm H-C-OH

Phản ứng 3

Hình Thành α Ketoglutarate

Kết quả của sự oxy hóa
dưới tác dụng xúc tác của
enzyme isocitrate
dehydrogenase là 2 nguyên tử
hydro được chuyền cho NAD(P)
và 1 nguyên tử C được tách ra
khỏi cơ chất dưới dạng CO2.


Phản ứng 4

Hình thành Succinyl CoA và CO2
Sản phẩm α ketoglutarate vừa bị
oxy hóa vừa bị khử carboyl hóa
dưới tác dụng xúc tác của phức
enzyme α-ketoglutarate
dehydrogenase.
Giống như phản ứng 3,
NADH+H+, CO2 và succinyl CoA
được tạo thành.


Phản ứng 5

Hình thành Succiniate

Năng lượng trong liên kết cao năng
của succinyl CoA được dùng để tạo
ATP thông qua GTP. Đây là chặng
phản ứng duy nhất của chu trình
Krebs xảy ra sự tích lũy năng lượng
trong ATP.