Vi sinh vật môi trường C nangluong elearning 142

VI SINH VẬT
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đặng Vũ Bích Hạnh
Khoa Môi trường
Đại học Bách khoa TP.HCM

1


4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
4.I. Chuyển hoá năng lượng
!

!
!

!

!

Adenosine 5'-triphosphate (ATP), phát hiện
năm 1929 ( Karl Lohmann)
Là một nucleotide đa chức năng
Là “ phân tử tiền tệ” của trao đổi năng lượng
nội bào
ATP trao đổi năng lượng hóa học giữa những
tế bào
Được tạo thành như nguồn năng lượng của
các quá trình quang hợp, hô hấp tế bào

2


4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
!  Cấu

trúc bao gồm 1 Adenine ( Purin base) gắn

Carbon số 1 của đường pentose. 3 nhóm
phosphate gắn ở vị trí carbon số 5 của pentose.
!  ATP

là một trong 4 monomer bắt buộc của sự tổng

hợp ribonucleic acid
!  ATP

cung cấp phosphate cho những phản ứng

protein kinase trong những con đường hiệu lịnh
truyền tính trạng
3



4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
!

Sự phân hủy ATP thành ADP và phosphate vơ cơ sẽ
phóng thích -12kcal/mole ( bên trong tế bào – in vivo)
và phóng thích -7,3 kcal/ mole ( trong điều kiện phịng
thí nghiệm – in vitro)

!

Năng lượng thật sự được phóng thích khi phản ứng
thủy phân xảy ra giữa phosphate-phosphate

!

Năng lượng này được các enzym, protein vận động,
protein vận chuyển sử dụng để thực thi các công việc
của tế bào.
5


4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
Tổng hợp ATP
"  ATP

được hình thành từ những phản ứng oxy hóa

khử, sử dụng những carbonhydrate ( đơn giản và
phức tạp) hoặc lipid như một nguồn năng lượng
"  Để

ATP được tổng hợp từ những nguồn phức thì

đầu tiên chúng cần được thủy phân thành những
phần đơn giản: Carbonhydrate thành glucose và
fructose. Chất béo thành acid béo và glycerol.
6


4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
"  Q

trình oxy hóa glucose thành CO2 trong sự hô

hấp tế bào và chúng tạo 30 ATP từ 1 phân tử
glucose.
"  Ba

con đường chính tạo năng lượng ở eukaryote

là glycolysis, chu trình citric acid / sự phosphryl
hóa oxy hóa và sự oxy hóa beta
7


Sự tổng hợp ATP


9

10


CON ĐƯỜNG GLYCOLYS
Phản ứng tổng quát của glycolys:
Glc + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi # 2NADH + 2Pyr + 2ATP + 2H2O + 2H+

$  Trong

lên men : 1 phân tử glucose tạo 2 phân tử
pyruvate và 2 ATP

$  Trong

hô hấp tế bào tạo nhiều ATP hơn. Những
phản ứng hiếu khí sử dụng sản phẩm của glycolys
nhưng chúng không được xem như là một phần
của glycolys .

$  Sự

hơ hấp hiếu khí ở eukaryote tạo 34 ATP/ 1
mole glucose bị oxy hóa.
11


$  Các

con đường glycolys : EMP, ED, HMP

13


14


15


4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
"  Lên

men: ATP được tạo ra theo cơ chế phosphoryl

hóa cơ
"  Hô

chất

hấp: ATP được tạo thành theo cơ chế

phosphoryl hóa ôxi hóa
"  Quang

hợp: ATP theo cơ chế quang phosphoryl

hóa ôxi hóa
16

4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
"  Chuỗi

chuyền điện tử : Là những phản ứng sinh

hóa tạo ATP
"  Có

2 nguồn năng lượng là những phản ứng oxy

hóa khử và phản ứng quang hóa.
"  Sinh

vật sử dụng phản ứng oxy hóa khử gọi là

hóa dưỡng. Sinh vật sử dụng ánh sáng gọi là
quang dưỡng.
17


4. CÁC CƠ CHẾ CƠ BẢN CỦA SỰ TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯNG
"  Cả

hai loại quang dưỡng và hóa dưỡng đều sử

dụng chuỗi truyền điện tử để chuyển hóa năng

lượng thành ATP

18