Oxy hóa khử sinh học - Bộ môn Hóa sinh ĐHYHN

Oxy hóa khử sinh học
Ths. Nguyễn Thị Thanh Hải
Bộ môn Hóa sinh - ĐHYHN
Mục tiêu:
1. Phân tích khái quát các bước thoái hóa glucid, lipid
và protein để tạo ATP.
2. Trình bày được sơ đồ chuỗi vận chuyển điện tử và
cơ chế tạo ATP ở ty thể.
3. Trình bày được chu trình acid citric: các phản ứng,
năng lượng sinh ra, đặc điểm và ý nghĩa.
ATP và các hợp chất giàu năng lượng
- Liên kết nghèo năng lượng: Khi thủy phân
giải phóng 1000- 5000 calo.
VD: liên kết este
- Liên kết giàu năng lượng: Khi thủy phân giải
phóng > 7000 calo.
Liên kết anhydrid phosphat
Liên kết acyl phosphat
= -10,1 kcal/mol
Liên kết enol phosphat
= 14,8kcal/mol
Liên kết amidphosphat
= -10,3 kcal/mol
Liên kết thioeste
COOH
l
CH2
l
CH
2
l

C ~ SCoA
ll
O
Succinyl CoA
R - C ~ SC
0
A
ll
O
7,7kcal
Khái quát năng lượng sinh học
Mọi tế bào, cơ thể sống đều cần năng lượng cho sự
tồn tại, hoạt động và phát triển.
Các thành phần trong thức ăn có khả năng cung cấp
năng lượng cho cơ thể là Glucid, Lipid và Protein.
Năng lượng sinh học hay sự phosphoryl oxy hóa
hay sự hô hấp tế bào là sự đốt cháy các chất hữu
cơ tạo năng lượng cho các hoạt động sống của cơ
thể.
Sự đốt cháy các chất hữu cơ
Ngoài cơ thể Trong cơ thể
-Nhanh, mạnh, cần
ngọn lửa
-Oxy không khí tiếp xúc
trực tiếp với cơ chất
-Năng lượng giải phóng
cùng 1 lúc dưới dạng
nhiệt
-Nhiệt độ không cao, môi
trường 2/3 là nước, xảy ra từ

từ từng bước
-Oxy không tiếp xúc trực tiếp
với cơ chất
-Năng lượng giải phóng dần,
dưới dạng hóa năng là chính,
cần cho các hoạt động sống.
Khái quát năng lượng sinh học
Sự hô hấp tế bào
Định nghĩa: Là quá trình tế bào sử dụng oxy đốt cháy các
chất hữu cơ sinh năng lượng, giải phóng CO
2
và H
2
O
Quá trình tạo CO
2
và H
2
O:
- CO
2
: khử carboxyl,năng lượng giải phóng ít
decarboxylase
RCOOH  RH + CO
2
- H
2
O: nhờ dây chuyền phản ứng tách, vận chuyển H và e
từ cơ chất đến O
2

qua một loạt chất trung gian. (chuỗi
vận chuyển điện tử). Giải phóng nhiều năng lượng.
Sự phosphoryl oxy hóa
Sự phosphoryl: sự gắn một gốc phosphat vào một
chất hữu cơ.
Điện tử đi từ chất có thế năng oxy hóa khử thấp
đến chất có thế năng oxy hóa khử cao trong chuỗi
vận chuyển e gọi là quá trình oxy hóa
Trong quá trình đó năng lượng giải phóng để tổng
hợp ATP gọi là phosphoryl hóa
Hai quá trình trên đi kèm với nhau gọi là phosphoryl
oxy hóa
Tóm tắt
các con
đường
thoái
hóa
G,L,Pr
Bước 1
Bước 2
Bước 3
Chu trình acid citric
Đây là giai đoạn thoái hóa cuối cùng chung của
các chất
Sản phẩm cuối cùng của các chất là acid
pyruvic (3C)
Chất đầu tiên đi vào chu trình citric là Acetyl
CoA (2C)
→ Cần có phản ứng chuyển A.pyruvic thành
Acetyl CoA

A.Pyruvic → Acetyl CoA
(VitB1)
Phức hợp 3 enzym:
E1: pyruvat dehydrogenase
coenzym: TTP (thiamin pyrophotphat – Vit B1)
E2: Dihydrolipoyl transacetylase
coenzym: lipoamid
E3: Dihydrolipoyl dehydrogenase
coenzym: FAD
A.Pyruvic → Acetyl CoA
A.Pyruvic → Acetyl CoA
(VitB1)
Chu trình
citric
8 phản ứng
1. Citrat Synthase
HO
CH
2
O
C
OH
O
HO
CH
2
HO O
HO
CH
2

O
C
HO O
O
H
3
C C SCoA
O
+
HS-CoA
Citrate
Acetyl CoA
Oxaloacetat
2. Aconitase
HO
CH
2
O
C
OH
O
HO
CH
2
HO O
HO
CH
2
O
CH

OH
O
CH
HO O
Citrate
Cis-Aconitate
HO
CH
2
O
HC
OH
O
C
HO O
HHO
Isocitrate
H
2
O
H
2
O
3.Isocitrat dehydrogenase
NAD
+
NADH
CO
2
HO

CH
2
O
H
2
C
C
HO O
O
CoAS O
HO
CH
2
O
CH
2
CoA ̴ SH,
NAD
+
NADH
4.a-Cetoglutarat dehydrogenase
CO
2
a-Cetoglutarat Succinyl-CoA
5.Succinyl-CoA Synthetase
(thiokinase)
CoAS O
HO
CH
2

O
CH
2
Succinyl-CoA
HO O
HO
CH
2
O
CH
2
Succinat
GTP
GDP + Pi
CoA ̴ SH
6.Succinat dehydrogenase
HO O
HO
CH
2
O
CH
2
HO O
HO
CH
O
CH
Succinat Fumarat
FADH

2
FAD
+
Succinat dehydrogenase là enzym gắn màng duy
nhất trong chu trình citric
7. Fumarase