Chương 3: Năng lượng sinh học và trao đổi chất pps

Chương III
Năng lượng sinh học
và trao đổi chất

1. Khái niệm về sự trao đổi chất
Là sự trao đổi chất giữa sinh vật với
môi trường thông qua hai quá trình
đồng hóa và dị hóa


Ví dụ: Sự trao đổi chất ở người

Cấu trúc và chức năng của tế bào sống liên
quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến các phản
ứng hóa học
Trao đổi chất là chỉ các chuyển hoá có liên
quan đến qúa trình tổng hợp và phân huỷ
trong tế bào. Trao đổi chất gồm có hai quá
trình đồng hoá (thu năng lượng) và quá trình
dị hoá (tỏa năng lượng).

TẾ BÀO
SINH VẬT
CÁC SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NĂNG LƯNG
CÁC
SẢN PHẨM
DỊ HÓA
SỰ TĂNG
SINH KHỐI
CHẤT DỰ TRỮ

CÁC CHẤT
DINH DƯỢNG
Sự trao đổi
năng lượng
Sự dò hóa
Tái
tổng
hợp
Trao đổi
xây dựng
Trao đổi chất
Các hướng chuyển hóa của sinh vật


* Vai trò của sự trao đổi chất
- Sự trao đổi chất là điều kiện phân
biệt giữa vật thể sống và vật thể
không sống. Nếu TĐC ngừng cơ thể
sinh vật sẽ chết.
- Sự TĐC ở SV nhằm thực hiện hai
chức năng Kiến tạo & Cung cấp năng
lượng

* Vai trò của sự trao đổi chất
Hai chức năng:
+ Kiến tạo: nghĩa là xây dựng và đổi
mới chất sống.
+ Cung cấp năng lượng: chất sống
bị phân huỷ sẽ giải phóng năng
lượng để tiêu dùng.

Trao đổi chất của sinh vật
1 Quá trình dị hóa
2 Quá trình đồng hóa

1. Quá trình đồng hóa- Anabolism
•
Là quá trình chế biến lại các chất dinh
dưỡng được hấp thụ thành chất riêng của
tế bào từng loại vi sinh vật.
•
Quá trình này còn gọi là sự trao đổi kiến
tạo hay sự sinh tổng hợp, đây là quá trình
thu nhiệt.

Phần lớn năng lượng (ATP) để tạo các khối xây
dựng , sinh tổng hợp các phân tử lớn, sữa chữa
các sai hỏng của tế bào, và duy trì việc chuyển
vận và vận chuyển tích cực qua màng tế bào.

Hầu hết các ATP được tạo ra từ quá trình dị hoá
được dùng để sinh tổng hợp các phân tử sinh học
như protein, lipid, polysaccharid, purin và
pyrimidine.

•
Hầu hết các đơn phân của những phân tử lớn
này (acid amin, acid béo, monosaccharid) được
lấy từ các sản phẩm trung gian của quá trình
glycosis, chu trình Krebs và các con đường trao

đổi khác.
•
Những đơn phân này sẽ liên kết với nhau bằng
những liên kết đặc trưng (liên kết peptid cho
protein, liên kết glycoside cho polysaccharid và
liên kết phosphodiester cho các acid nucleic) để
tạo thành các polymer sinh học của tế bào.

Quá trình đồng hóa tiêu biểu
Quang hợp: là quá trình biến đổi năng
lượng ánh sáng Mặt Trời thành năng lượng
hóa học dưới dạng các hợp chất hữu cơ.
Hay quang hợp là quá trình biến đổi các
chất vô cơ đơn giản thành các hợp chất hữu
cơ phức tạp có hoạt tính cao trong cơ thể
thực vật dưới tác dụng của ánh sáng Mặt
Trời và sự tham gia của các hệ sắc tố thực
vật.

•
Là quá trình phân giải chất hữu cơ để tạo
ra năng lượng cung cấp cho các hoạt
động sống của tế bào
•
Các quá trình oxy hoá – phân huỷ kèm
theo sự giải phóng năng lượng cần thiết
cho hoạt động sống được gọi là quá trình
đổi năng lượng.
2. Quá trình dị hóa- catabolism

Các quá trình dị hóa tiêu biểu
•
Oxi hóa hô hấp (hô hấp hiếu khí)
1- Đường phân
2- Chu trình Crep
3- Chuỗi chuyển êlectron
Được chia làm 3 giai đoạn
•
Lên men
Được chia làm 2 giai đoạn
1- Đường phân
2- Lên men

Cơ quan và bào quan thực hiện
hô hấp
•
Cơ quan hô hấp
ĐV,TV hô hấp xảy ra ở tất cả các cơ
quan của cơ thể. Đặc biệt ở các cơ quan
đang tăng trưởng, đang sinh sản và ở rễ.
•
Bào quan hô hấp
Bào quan thực hiện chức năng hô hấp là
ti thể.

Màng trong

Quá trình dị hóa

Bản chất của sự hô hấp sinh vật
•
Là quá trình oxi hoá khử được thực hiện
bằng sự khử hydro của cơ chất và chuyển
H này cho chất nhận, giải phóng ra năng
lượng
•
Năng lượng giải phóng sẽ được giữ lại
trong các hợp chất giàu năng lượng trong
tế bào (ATP, axetyl photphat, axetyl CoA)
trong số này quan trọng nhất là ATP

•
Lên men là sự vận chuyển pyruvic acid
đến các sản phẩm khác nhau
•
Sụ lên men giải phóng ít năng lượng
2ATP trên mỗi glucose trong giai đoạn
đường phân và hầu hết các năng lượng
được giữ lại trong các sản phẩm lên men
•
Sản phẩm lên men phụ thuộc vào loại sinh
vật tham gia quá trình lên men
Quá trình lên men

2. Năng lượng ATP
•
Trong tế bào, tất cả các quá trình chuyển đổi các
hợp chất giàu năng lượng đều thông qua việc
tạo ra hợp chất trung gian ATP.

•
Cấu tạo phân tử và tính chất hoá học của ATP
hoàn toàn thích ứng với vai trò chức năng của
chất tích luỹ và chất chuyển giao năng lượng
trung gian.
•
Phân tử ATP được cấu tạo từ bazo nitơ Adenin,
đường ribose và 3 gốc acid photphoric, trong đó
nhóm pirophotphat là nhóm cao năng lượng.


ATP là năng lượng trong tế bào. Chúng được sử dụng trong
tất cả các phản ứng cần năng lượng.
Điều kiện tiêu chuẩn mỗi phân tử ATP giải phóng khoảng
7.500 Cal
Sự hình thành liên kết cao năng giữa P và O còn gọi là quá
trình photphoryl hóa là phương thức chủ yếu để tích lũy
năng lượng cần thiết cho tế bào

CẤU TRÚC ATP- Adenosine-5'-triphosphate