TRAO đổi CHẤT TRAO đổi NĂNG LƯỢNG , đh nông lâm tphcm

TRAO ĐỔI CHẤT &TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG


TRAO ĐỔI CHẤT
• Phản ứng phân hủy
Biến đổi hợp chất phức tạp  hợp chất
đơn giản.
• Phản ứng tổng hợp
Tổng hợp các sinh chất từ nguồn nguyên
liệu đơn giản


• động vật và thực vật
-Sản phẩm của q trình tổng hợp các sinh
chất sẽ được sử dụng là vật liệu tạo hình (xây
dựng) cho cơ thể.
-Được tích lũy trong tế bào ở dạng dự trữ
(glucid, protid, lipid, vitamin,…)
• Ở vi sinh vật
– Quá trình sinh tổng hợp tạo ra các sinh chất làm
vật liệu xây dựng cơ thể
– Ngoài ra chúng còn được bài tiết ra ngoài môi
trường


Quá trình phân hủy tổng quát
-Glucid
Tinh bột
Protein
Lipid

oligo
Dextrin
peptid

Monosaccharid
glucose

CO2 + H2O + E
CO2 + H2O + E

Amino acid

glycerin + Acid béo

Acetyl CoA

CO2 + H2O

-phản ứng phân hủy là các phản ứng phóng thích năng
lượng.


Phản ứng tổng hợp
(phản ứng đồng hóa).
• Thực vật:
– Quá trình đồng hóa cơ bản nhất ở thực vật là quá
trình quang hợp

• Động vật, vi sinh vật
– Sử dụng các sản phẩm trung gian từ q trình dị

hóa làm ngun liệu cho q trình đồng hóa

• Quá trình tổng hợp cần phải được cung cấp
năng lượng


MỐI LIÊN QUAN GIỮA QUÁ TRÌNH
ĐỒNG HÓA VÀ DỊ HÓA TRONG
SỰTRAO ĐỔI CHẤT.


1. Các sản phẩm của quá trình dò hóa là nguyên liệu
tổng hợp của quá trình đồng hóa.
2. Các sản phẩm mà cơ thể tổng hợp được sẽ được
tích lũy làm nguồn nguyên liệu dự trữ cho các
phản ứng phân hủy để tạo năng lượng cần cho sự
sống
3. Năng lượng do các phản ứng phân hủy phóng
thích sẽ được cung cấp cho phản ứng tổng hợp.
4. Giữa 2 quá trình đồng hóa và dò hóa có sự tham
gia của 1 số enzym chung và 1 số phản ứng gặp ở
quá trình đồng hóa cũng được gặp ở quá trình dò
hóa.


– Quá trình trao đổi chất là một sự kết hợp
của nhiều quá trình mâu thuẫn nhau trong
một thể thống nhất
» Quá trình dinh dưỡng và bài tiết: Quá
trình sinh lý.

» Quá trình vận chuyển và hấp thụ: Quá
trình vật lý.
» Quá trình phân giải – tổng hợp: Quá
trình hóa học.




Quá trình trao đổi chất


TRAO ĐỔI NĂNG LƯNG.
•
•

Sự trao đổi chất có liên quan chặt chẽ với
sự trao đổi năng lượng.
Sự trao đổi chất không thể xảy ra nếu
không có sự trao đổi năng lượng đi kèm.


Đặc tính của năng lượng trong sự
trao đổi chất
•
•
•
•

Năng lượng hóa học được chuyển thẳng
thành cơng hay dạng năng lượng khác

Không qua dạng nhiệt nănghiệu quả sử
dụng cao.
Việc giải phóng năng lượng xảy ra từ từ
Năng lượng được tích lũy trong hợp chất
cao năng.


Tiến trình giải phóng năng lượng
trong quá trình dò hóa.
• Giai đoạn1:
Hợp chất cao phân tử ø hợp chất nhỏ hợp
chất cơ bản
• Giai đoạn 2:
– Oxyd hóa các hóa hợp chất đơn giản thành các
sản phẩm trung gian( phóng thích 1/3 năng
lượng).
• Giai đoạn 3
– Oxyd hóa các chất trên qua CT Krebs
– Năng lượng tạo ra chủ yếu ở giai đoạn này
(phóng thích 2/3 năng lượng).


Đònh luật cơ bản của nhiệt động học
• Đònh luật 1
Các dạng năng lượng có thể biến đổi lẫn
nhau nhưng năng lượng chung vẫn không thay
đổi
• Đònh luật 2
Năng lượng tồn tại ở 2 dạng
Dạng tự do (có ích), dạng khuếch tán

(không có ích)


Năng lượng tự do
•
•
•

•

Năng lượng tự do là một đại lượng mà ở nhiệt độ
nhất đònh nó có thể biến thành công.
Sự thay đổi năng lượng tự do được ký hiệu ∆F
∆F là hiệu số giữa năng lượng tự do tổng quát lúc
phản ứng bắt đầu và năng lượng tự do lúc phản
ứng đạt đến trạng thái cân bằng.
Các phản ứng hóa học thường là phản ứng thu
nhiệt hoặc phát nhiệt.


Các phản ứng phát nhiệt
Tính chất của các phản ứng phát nhiệt
1. Có năng lượng tự do giảm: ∆F < 0
2. Đa số các phản ứng thủy phân là phản ứng phát
nhiệt.
3. Các phản ứng này xảy ra tự phát.
4. Sự phân giải các chất phức tạp  chất đơn giản
kèm theo sự giảm năng lượng tự do.

Các phản ứng thu nhiệt
Tính chất của các phản ứng thu nhiệt
•
•
•
•

Năng lượng tự do tăng: ∆F > 0
Các phản ứng thu nhiệt chỉ thực hiện được
khi có các phản ứng phát nhiệt
Đa số các phản ứng tổng hợp là phản ứng
thu nhiệt.
Sự tổng hợp các chất phức tạp từ các chất
đơn giản kèm theo sự tăng năng lượng tự
do.


Các hợp chất cao năng.
Đònh nghóa:
Các hợp chất cao năng là hợp chất hữu cơ có dự
trữ năng lượng tự do cao.
Năng lượng chứa trong các liên kết hóa học đặc
biệt, gọi là liên kết cao năng
ký hiệu liên kết cao năng : (~)
Đặc tính của hợp chất cao năng
Khi bị cắt đứt các liên kết này sẽ phóng thích
năng lượng lớn ≈ 6.000  7.000 calo/ Mol hoặc
lớn hơn nữa.

Moọt soỏ hụùp chaỏt cao naờng
Adenosine triphosphate
ATP + H2O
ADP + Pi + H+
F = - 7,3 Kcalo/ mol
Adenosine diphosphate
ADP + H2O
AMP +Pi + H+
F = -7,3 Kcalo/ mol


Phosphoenol pyruvic

∆F = -14,8 Kcalo/ mol


Acetyl phosphate

∆F = -10 Kcalo/ mol


Creatin phosphate
∆F = -10,3 Kcalo/ mol


Acetyl coenzym A
∆F = 8,2 Kcalo/ mol


Vai trò trung tâm của ATP

trong quá trình trao đổi năng lượng
• ATP đóng vai trò là một pin acqui năng
lượng trong sinh học
• ATP là mắc xích nối liền hai quá trình đồng
hóa và dò hóa
• ATP là nguồn cung cấp năng lượng cho các
phản ứng tổng hợp các hợp chất cao năng
khác