Hô hấp và chứng minh hô hấp là một chuỗi các phản ứng oxi hoá khử

M U
I. Lí do chọn đề tài
Hô hấp là đặc trng của mọi cơ thể sống, là biểu
hiện của sự sống. Cơ thể chỉ tồn tại khi còn hô hấp.Có
thể xem hô hấp là bạn đồng hành với sự tồn tại của sự
sống.Tuy nhiên ở thực vật bên cạnh mặt có lợi, hô hấp
cũng có những mặt có hại nhất định.
Trớc hết hô hấp cung cấp năng lợng dạng ATP cho
mọi hoạt động sống trong cơ thể. Mọi hoạt động sống
của cơ thể đều cần năng lợng nhng không thể sủ dụng
trực tiếp năng lợng hóa học của các hợp chất hữu cơ mà
chỉ sử dụng năng lợng dạng liên kết cao năng của ATP
tạo ra.
Tuy nhiên, ý nghĩa của hô hấp không chỉ về mặt
năng lợng. Trong hô hấp còn tạo ra nhiều sản phẩm
trung gian có vai trò quan trọng trong mọi hoạt động
sống của cơ thể.
Hô hấp có vai trò đặc biệt quan trọng nh vậy,trên
thế giới đà có nhiều công trình khoa học nghiên cứu về
hô hấp. Học thuyết hô hấp thực vật bắt đầu phát triĨn
tõ ci thÕ kØ XVIII vµ tõ thÕ kØ XX trở đi càng có
nhiều công trình tìm hiểu về bản chất hoá học và cơ
chế enzim của hô hấp.Tuy nhiên để hiểu hơn về hô
hấp là gì? Và bản chất của hô hấp nh thế nào...tôi đi
vào tìm hiểu đề tài:" Hô hấp và chứng minh hô
hấp là một chuỗi các phản ứng oxi hoá-khử "
Qua đề tài này, tôi hiểu một cách sâu sắc hơn
về hô hấp, bản chất hoá học của hô hấp: từng bớc tiếp

1

cận với khoa học.Từ đó thêm hứng thú học tập môn học
Sinh lý thực vật.
II. Mục tiêu
- Rèn luyện kĩ năng tổng hợp,phân tích tài liệu
- Hiểu đợc hô hấp,bản chất hoá học của hô hấp
- ứng dụng kiến thức về hô hấp vào việc bảo quản
nông sản

2


Nội Dung
I. Khái quát về hô hấp

1.1. Khái niệm chung về hô hấp
Hô hấp là quá trình phân giải hoàn toàn nguyên
liệu hữu cơ thành các sản phẩm vô cơ cuối cùng nghèo
năng lợng là CO2 và H2O, đồng thời giải phóng một lợng
năng lợng lớn.
Qúa trình hô hấp đợc biểu thị bằng phơng trình
tổng quát sau:
C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O + Q(năng lợng =

686kcal)
Qua phơng trình tổng quát trên cha nêu đợc tính
chất phức tạp của quá trình hô hấp. Qúa trình hô hấp
diễn ra qua 2 giai đoạn, với nhiều phản ứng phức tạp.

- Giai đoạn 1:
Phân giải liên tục các chất hữu cơ, đặc trng là
glucose(C6H12O6), dới tác dụng của hệ thống enzim oxi
hoá khử,giải phóng CO2 và tạo ra các lực khử mạnh
(NADH2,NADPH2,FADH2)
Qúa trình này đợc thùc hiƯn ë tÕ bµo chÊt:
C6H12O6 + 6H2O

6CO2 + H2

- Giai đoạn 2:
Thực hiện quá trình oxi hoá, H+ và điện tử đợc
vận chuyển từ

NADH2,NADPH2,FADH2 đến O2 không

3


khí nhờ chuỗi vận chuyển điện tử.Năng lợng giải phóng
đợc tích luỹ tạo ATP.
Qúa trình này diễn ra ở màng trong ty thÓ :
12H2 + 6O2

12H2O

4


1.2. Lợc sử nghiên cứu về hô hấp

Học thuyết hô hấp thực vật bắt đầu phát triển từ
cuối thể kỉ XVIII sau những nghiên cứu của Pritslay,
Lavoisier và các nhà nghiên cứu khác về thành phần
khí của không khí.
Năm 1779-1780,Ingenhousz đÃ

chỉ ra rằng cây

xanh tuỳ theo điều chiếu sáng không chỉ có khả năng
hấp thụ khí cacbonic, thải oxi mà ngợc lại, còn có khả
năng thải khí cacbonic trong khi hấp thụ oxi.
Hai mơi

năm sau đó hàng loạt các công trình

nghiên cứu của De Sausure đà chứng minh sự tồn tại
trong cây xanh hai quá trình trao đổi khí đối lập
nhau.Ông đà chỉ ra rằng sự thải CO 2 và hấp thụ O2
diễn ra ở các phần xanh của cây chỉ ở trong bóng tối,
còn ở những phần không xanh sù trao ®ỉi khÝ ®ã
diƠn ra ë trong tèi cịng nh ở ngoài sáng.
Tuy nhiên, vào thời kì đó ngời ta vẫn không công
nhận rằng cây xanh có khả năng hô hấp bởi vì chúng
không có các cơ quan hô hấp chuyên hoá nh ở động
vật. Ngay cả Liebig, một nhà bác học Đức nổi

tiếng

(1842) cũng đà phủ nhận sự tồn tại của quá trình hô
hấp trong cây xanh.Ông rằng CO 2 do cây thải ra chính

là một phần CO2 do lá hấp thụ đà không đợc dùng hết
trong quang hỵp.

5


Vào cuối thế kỉ XIX đầu thế kỉ XX,ngời ta đà thu
đợc dẫn liệu thực nghiệm có giá trị hớng tới việc giải
thích bản chất của tất cả những nhân tố tạo cho tế
bào sống khả năng thực hiện sự oxi hoá chất hữu cơ
trong điều kiện sinh học không nhận năng lợng từ bên
ngoài.
Từ thế kỉ XX trở đi,có nhiều công trình nghiên
cứu về hô hấp nh: xác định trong cơ thể thực vật,sự
đốt cháy chất hữu cơ xảy ra ở nhiệt độ thấp, do tác
dụng của enzim.Về sau, nhiều công trình nghiên cứu
về bản chất vật lý, hoá học và sinh học của hô hấp
trong cây và phát

hiện ra nhiều quá trình:đờng

phân, Crebs, Pentozophotphat, Photphorryl hoá , hình
thành ATP...
1.3.Cơ quan và bào quan hô hấp
Cơ quan hô hấp:
Thực vật không có cơ quan chuyên trách về hô hấp
nh ở động vật.Hô hấp xảy ra ở tất cả các cơ quan của
cơ thể,đặc biệt xảy ra mạnh ở các cơ quan đang sinh
trởng, đang sinh sản và ở rễ
Bào quan hô hấp:

Bào quan thực hiện chức năng hô hấp chính là ti
thể
II. Ti thể và bản chất cđa h« hÊp

2.1.Ti thĨ
6


a. Cấu trúc của ti thể
Ti thể là trung tâm sản sinh ra năng lợng của tế
bào.Ti thể có dạng hình cầu,hình que hay sợi dài, đờng kính 0,5-1àm (tối ®a lµ 2 µm), chiỊu dµi 1-1,5µm
(tèi ®a lµ 7µm).
Ti thể đợc bao bọc bởi một cái vỏ gồm: màng ngoài
và màng trong,chúng có cấu trúc của một màng cơ bản
gồm các lớp protein và lipit xen kẽ nhau.
- Màng ngoài : dày 50-70A0, mặt ngoài và mặt
trong đều nhẵn,có chứa các enzym của quá trình trao
đổi axit béo và phôtpho lipit. Chức năng của màng
ngoài là bao bọc ti thể, đồng thời quyết định tính
thấm của các chất ra vµ vµo ti thĨ.
- Mµng trong: dµy xÊp xØ mµng ngoài, bề mặt có
nhiều nếp gấp ăn sâu vào khoang ti thể.mặt trong
của màng có các hạt oxixôm chứa nhiều enzym tham
gia vào quá trình vận chuyển điện tử , photphoryl hoá
oxy hoá tổng hợp ATP. Chức năng chủ yếu của màng
trong là thực hiện quá trình vận chuyển điện tử và
photphoryl hóa tổng hợp ATP.
- Không gian giữa 2 màng chứa đầy chất dịch
trong đó chứa nhiều enzym:adenylat kinase, enzym
phôtphoryl hoá...quan trọng nhất là hệ enzym của chu

trình Crebs và ò-oxy hoá các axit béo. Ngoài ra còn
chứa ADN cđa ti thĨ.
7


b. Chức năng của ti thể
Ti thể là bào quan thực hiện chức năng hô hấp.Nó
thực hiện quá trình vận chuyển điện tử và photphoryl
hoá oxy hoá để tạo ATP .
Ti thể chứa nhiều enzym của chu trình Crebs và
ò-oxy hoá các axit béo...
2.2.Các enym trong hô hấp
Ngời ta chia hệ enzym xúc tác cho quá trình hô
hấp thành những nhóm sau:
Nhóm enzym hoạt hoá hidro, nhóm enzym hoạt hoá
oxi và nhóm enzym đóng vai trò là các chất vận
chuyển trung gian, nhóm enzym hỗ trợ.
a.Nhóm enzym hoạt hoá hidro và các enzym
chuyển

hidro(điện

tử)

trunggian(các

dehidrogenaza)
Những enzym tách hidro khỏi các hợp chất khác
nhau đợc gọi là dehidrogenaza hay dehidraza.Dựa vào
đặc điểm tác động ,những enzym này lại chia thành

2

nhóm:

các

dehidrogenaza

kị

khí

và

các

dehidrogenaza hiếu khí.
- Các dehidrogenaza kị khí: đó là những enzym
không có khả năng chuyển hidro (điện tử) của nguyên
liệu trực tiếp cho oxi phân tử .
Các dehidrogenaza này chuyển hidro cho các
enzym tơng ứng nối tiếp với chúng trong mạch hô hấp.
8


Sơ

đồ

chung

thể

hiện

tác

động

của

các

dehidrogenaza kị khí:
dehidrogenaza

AH2 + B
A + BH 2
- Các dehidrogenaza hiếu khí: Đó là những enzym
có khả năng chuyển hidro trực tiếp cho oxi của không
khí . Các enzim này có bản chất flavin. Có hai con đờng mà các enzim flavin oxi hoá nguyên liệu hô hấp la :
oxi hoa nguyên liệu hô hấp sau đó chuyển giao trực
tiếp hidro cho oxi của không khí và oxi hoá nguyên liệu
hô hấp thông qua sự chyển điện tử :
flavoproteinO2H2O2(không
chứa kimloại)
Nguyên liệu oxihoá
flavoprotein(kimloại)
cáxitocromO2

Những flavoprotein này thuộc nhòm chất chuyển
hidro và điện tử trung gian.
b. Nhóm enzym hoạt hoá oxi(các oxidaza)
Đây

là

những

enzym

có

khả

năng

chuyển

hidro(điện tử) cho oxi của không khí.Trong mô thực vật
thờng gặp các oxidaza chđ u thc hƯ xitocrom,
poliphenol oxidaza, ascocbinoxidaza,...
Trong nhãm nµy cã :
- Oxidaza chøa Fe gåm: hÖ xitocrom,peroxidaza
9


-

Oxidaza

chứa

Cu

gồm:

poliphenoloxidaza,

ascocbinoxidaza, lipoxidaza

c. Các enzym hỗ trợ
Là những enzym hỗ trợ cho hệ enzym oxi hoá-khử
chính, xúc tác mạnh quá trình oxi hoá. Đó là các enzym:
cacbonxilaza

aldolaza,

nhóm

enzym

kinaza,

transferaza(transldolaza và transxetolaza).
III.Bản chất hoá học của hô hấp

Về bản chất, hô hấp là một chuỗi các phản ứng oxi
hoá-khử phứctạp.
Trong đó diễn ra các phản ứng oxi hoá-khử tách

điện tử và hidro từ nguyên liệu hô hấp chuyển tới oxi
không khí và tạo thành nớc.
Năng lợng giải phóng ra trong các phản ứng oxi hoákhử đó đợc cố định lại trong các liên kết giàu năng lợng.
Trong quá trình hô hấp, nhiều cơ chất nh gluxit,
protein, lipit...đợc dùng làm nguyên liệu khởi đầu. Các
cơ chất bằng các con đờng riêng biến đổi thành các
sản phẩm trung gian, từ đó tham gia vào con đờng hô
hấp tế bào. Cơ chất chủ yếu của hô hấp tế bào là
glucose. Sự biến đổi glucose xảy ra bằng nhiều con
đờng khác nhau.
10


Bản chất hoá học của hô hấp gồm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: tách bóc H+ từ cơ chất hô hấp ,xảy ra
theo nhiều con đờng
Đờng phân- lên men
Đờng phân-chu trình Crebs
Chu trình pentozo photphat
Chu trình glyoxilic
- Giai đoạn 2: là quá trình photphoryl hoá oxi
hoá,có 2 hình thức:
Photphoryl hoá oxi hoá trực tiếp trên
cơ chất
Photphoryl hoá oxi hoá trên chuỗi hô
hấp
Tuy nhiên,tuỳ điều kiện mà hô hấp tiến hành theo
2 hình thức: hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí
3.1.Hô hấp hiếu khí
Hô hấp hiếu khí là quá trình hô hấp có sự tham

gia của O2.
Hô hấp hiếu khí xảy ra trong thực vật với nhiều
con đờng khác nhau:
Đờng phân-chu trình Crebs
Chu trình pentozo photphat
Chu trình glyoxilic.
3.1.1 Hô hấp hiếu khí theo con đờng phânchu trình Crebs
11


Đây là con đờng chính của hô hấp tế bào, xảy ra
phổ biến ở mọi sinh vật và mọi tế bào.
Hô hấp theo con đờng này xảy ra qua 3 giai đoạn:
- Đờng phân tiến hành trong tế bào chất
- Chu trình Crebs tiến hành trong cơ chất ty thể
-Sự vận chuyển điện tử xảy ra trong màng ty thể
Vì sao quá trình đờng phân xảy ra trong tế bào
chất nhng chu trình Krebs lại xảy ra bên trong ti thể ?
Vì nguyên liệu của chu trình Krebs là axetycoA(từ acid piruvic) chứ không phải là đờng. Do đó vấn
đề vận chuyển vào trong ti thể những yếu tố không
cần thiết ở đây cũng là thất sách, quá trình đờng
phân là một quá trình diễn ra phù hợp ở tế bào chất
vì nguyên liệu là đờng bị biến đổi tại nơi nó tồn tại
để tạo thành các sản phẩm nhỏ hơn phù hợp với quá
trình hô hấp giải phóng năng lơng. Ngoài ra ở tế bào
chất có những enzim thích hợp cho quá trình phân
cắt đờng diễn ra thuận tiện hơn. Ngời ta cũng đÃ
chiết xuất một cách dễ dàng các enzim này từ tế bào
chất nên đà công nhận rằng các enzim này định khu ở
vùng hoà tan, và từ đó công nhận quá trình đờng

phân diễn ra ở tế bào chất. Đặc điểm của ti thể nh là
một cơ thể sinh vật nhân sơ tồn tại bên trong tế bào
nhân thực, và ở ti thể chứa các loại enzim hô hấp phù
hợp cho chu trình Crebs diễn ra một cách dễ dàng.
12


Ngoài ra chu trình này diễn ra ở ti thể tạo ra các chất
tích trữ năng lợng NADH2,FADH2 trong ti thể, để tiếp
theo là thực hiện quá trình chuỗi chuyền electron hô
hấp đợc đáp ứng dễ dàng hơn do các thành phần của
chuỗi hô hấp định khu trên màng trong của ti thể. Đây
lại là quá trình tạo ra nhiều năng lợng sinh học nhất, do
đó chu trình Crebs đợc diễn ra bên trong ti thể để có
thể cung cấp các sản phẩm này một cách dễ dàng và
thuận tiện cho việc cung ứng sản phẩm nhờ đờng đi
cũng dễ hơn .
a.Đờng phân
Tiến hành trong tế bào chất
Là giai đoạn phân huỷ phân tử glucose tạo ra axit
pyruvic và NADH2.Điểm đặc biệt của quá trình đờng
phân là không phải phân tử đờng tự do phân giải mà
phân tử đờng đà đợc hoạt hoá nhờ quá trình
photphoryl hoá tạo dạng đờng-photphat ở dạng đờng
photphat phân tử trở nên hoạt động hơn, dễ bị biến
đổi hơn.
Các phản ứng chính của đờng phân đợc trình
bày trong hình sau:

13

14


Glucose là một hợp một hợp chất bền vững ,ít có
xu hớng phân cắt ra thành những chất đơn giản
hơn ,do đó tế bào muốn lấy năng lợng từ glucose trớc
tiên phải đầu t cho nó một ít năng lợng để hoạt hoá
phân tử.Do đó ,giai đoạn đầu của đờng phân là
cung cấp ATP cho phân tử glucose.

Trong phản ứng này hexokinase xúc tác chuyển
một gốc photphat vao glucose .Phản ứng kế tiếp là
phản ứng chuyển đổi glucose -6P thành fructose-6P.

Sau khi tạo ra sản phẩm trong bớc (2),một phân tử
ATP nữa đợc tiêu thụ để thêm một gốc photphat nữa
vào phân tử .

Kế tiếp fructose-1,6diP bị cắt đôi ở giữa C thứ 3
và C thứ 4 tạo ra hai chất 3C tơng tự nhau trong bớc (4).
Một chất là photphoglyxeraldehit(PGAL)vµ mét chÊt
15


trung gian thờng chuyển đổi ngay thành PGAL trong
bớc (5).
PGAL là một đơng trung gian 3C, là chìa khoá
trung gian trong cả quá trình đờng phân và quang hợp

Phản ứng kế tiếp, hơi phức tạp hơn, bắt đầu để
dẫn đến sự thành lập ATP mới, thật sự là hai phản ứng.
+Phản ứng đầu là một phản ứng oxi hoá-khử: hai
điện tử và một ion H+ đợc lấy từ mỗi phân tử PGAL(nh
vậy phân tử này bị oxi hoá) bởi phân tử nhận điện tử
là NAD+, chất này bị khử NAD+ rất gần với NADP+ tìm
thấy trong lục lạp. Trong trờng này sản phẩm trung gian
là NADH thay vì NADPH.
+Phản ứng thứ 2 là sự photphoryl hoá PGAL. Năng lợng đợc giải phóng từ sự oxi hoá PGAL đợc dùng để gắn
một gốc photphat vô cơ P vào PGAL, gốc photphat đuợc
gắn vào bằng một cầu nối giàu năng lợng .

Trong phản ứng kế tiếp ,gốc photphat mới đợc
chuyển vào ADP để tạo ra ATP.Trong quá trình này,
một gốc photphat giau năng lợng đợc chuyển vào một
cơ chất ADP để tạo thành ATP.Phản ứng này đợc gọi là
photphoryl hoá ở mức cơ chất .Sản phẩm 3C là
APG(axit photphoglyxeric),một chất trung gian trong
16


chu trình Calvin-Benson, một lần nữa cho thấy sự tơng quan giữa hai quá trình:

ở giai đoạn này,tế bào thu lại đợc 2 phân tử ATP
đà dùng cho sự photphoryl hoá glucose trong lúc bắt
đầu đờng phân.Năng lợng đầu t ban đầu đà đợc trả
lại.
Qua phản ứng kế tiếp,cuối cùng là nớc đợc tách ra
từ APG ,và sau đó gốc photphat đợc chuyển đổi và đợc

gắn

lại

bởi

cầu

nối

giàu

năng

lợng

:

Sau phản ứng sắp xếp lại trong bớc(9)gốc
photphat đợc chuyển vào ADP theo sự photphoryl hoá ở
mức cơ chất để thành lập ATP ,kết quả tạo ra 2 phân
tử ATP và hai phân tử axit pyruvic:

Vì hai phân tử ATP sử dụng trong bớc (1 và 3) đÃ
đợc lấy lại trong bớc (7),nên hai phân tử ATP này là đợc
tổng hợp thêm cho tế bào
Phơng trình tổng quát của đờng phân:
17

C6 H12O6 + 2NAD + 2ADP

2CH 3COCOOH +

2NADH2 + 2ATP Các điểm quan trọng cần chú ý trong
sự đờng phân là:
- Mỗi phân tử glucose (C6H12O6) bị phân tách
thành 2 ph©n tư axit pyruvic(C3H4O3).
- Hai ph©n tư ATP sư dơng trong lúc đầu của qúa
trình,sau đó có 4 phân tử đợc tạo ra,nh vậy tế bào
còn 2 phân tử này.
- Hai phân tử NADH đợc thành lập.
- Vì không sử dụng oxy,quá trình đờng phân có
thể xảy ra dù có sự hiện diện của oxy hay không.
- Các phản ứng của đờng phân xảy ra trong dịch
tế bào chất của tế bào,bên ngoài ti thể.
b.Chu trình Crebs
Tiến hành trong cơ chất ty thể
Sau khi đờng phân phân huỷ glucose tạo axit
pyruvic,trong điều kiện hiếu khí axit pyruvic tiếp tục
bị phân huỷ hoàn toàn.Sự phân huỷ này xảy ra theo
chu trình đợc H.Crebs và SZ.gyogy khám phá từ năm
1937. Đó là chu trình Crebs.
Qúa trình phân huỷ axit pyruvic qua chu trình
Crebs xảy ra trong cơ chất ty thể, nhờ sự xúc tác của
nhiều hệ enzim.Bản chất của các phản ứng xảy ra
trong chu trình Crebs chủ yếu là decacboxyl hoá và
dehydro hoá axit pyruvic.
18

Chu trình Crebs gồm 2 phần :
- Phân huỷ axit pyruvic tạo CO2 và axetyl~CoA
- Axetyl~CoA thực hiện chuỗi hô hấp để tạo H2O
và tổng hợp ATP
Chu trình Crebs đợc trình bày theo sơ đồ sau:
Chú giải: Các enzim tham gia
(1) ancolnitase
(2) izoxxitrat dehydrogenase
(3) -xetoglutarat dehydrogenase
(4)

sucxinyl thiolase(hc sucxinyl COA

synthetase)
(5) sucxinat dehydrogenase
(6) fumarat hydatase
(7) malatsynthetase
(8) ancolnitase
(9) dehydrogenase
COOH
CO
CH3
A.pyruvic
NAD+
(9)

NADH2
CO2
O

19


CH3 - C - S - C0A
Axetyl~CoA
(8)

OC-COOOxalo axetic
COO-

H 2CH2C-COO-

(7)

HO-CCOO
COOH
-

H 2C-

NADH

COO
H
xitric
-

C

OH

NAD+

(1)

CH2

1/2 O 2

H
H2 O
HO-C-COO

-

COOH

a.malic

Izoxitric
ATP

(6)

NAD+

HC-COOH2O
(2)
COOH
H2C-COO-

NADH
CO2

CH
COO-

OC-

FADH2
FAD

NADH

NAD+

CH
H2C
(3)

a.glutamic

20


COOH
H2C-COOa.fumaric

H2C-COO(5)

ATP

H2C-COOADP+P

CoASH

H2C-COOH2C-C0SCoA
CO2
(4)
xucxinic
CoASH
xucxinyl~CoA

ý nghĩa:
Chu trình Crebs có ý nghĩa rất

lớn đối với đời

sống của thực vật.ý nghĩa cơ bản của nó là ở chỗ nó
chuẩn bị nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp xảy
ra trong thời kì sinh trởng của tế bào non (ví dụ nh
axit -xetoglutaric,axit fumaric). Những hợp chất này có
thể là những chất tiền thân cho rất nhiều phản ứng
tổng hợp và trao đổi chất của các axit amin,cho các
phản ứng tổng hợp các nucleotit,cho các phản ứng hình
thành những hợp chất vòng khác nhau ,các chất béo và
những chất khác .
c.Kết quả:
Về mặt năng lợng:
-Đờng phân tạo ra : 2NADH2 và 2ATP

2NADH2

<=> 2x3 = 6ATP

2ATP

<=>

2ATP
8ATP

- Chu trình Crebs tạo ra : 4NADH 2 ,1FADH2 và
1ATP
4NADH2 <=> 4 x 3 = 12ATP
1FADH2 <=> 1 x 2 = 2ATP
21


1ATP

<=>

1ATP
15ATP

Nh vậy,cứ 1 axit pyruvic phân huỷ qua chu
trình Crebs tạo ra đợc , 15ATP nên từ 2 axit pyruvic sẽ
tạo ra đợc 30ATP.Trong chặng đờng phân tạo ra
8ATP.Vậy hô hấp hiếu khí qua con đờng phân-chu
trình Crebs cung cấp cho tế bào 38ATP khi phân huỷ

một phân tử glucose.
3.1.2

Hô

hấp

hiếu

khí

theo

chu

trình

pentozo photphat
Phân huỷ glucose qua đờng phân không phải là
con đờng duy nhất mà còn có các con đờng khác,trong
đó phổ biến nhất là con đờng pentozo-P.
Con đờng pentozo-P đợc phát hiện đầu tiên ở nấm
men,sau có ở động vật và ci cïng ë thùc vËt cịng
thÊy cã sù hiƯn diƯn của con đờng này
Khác với đờng phân, con đờng pentozo-P không
phân giải glucose thành hai triose mà glucose bị oxi
hoá và decacboxyl hoá để tạo ra các pentozo-P. Từ các
pentozo-P tái tạo lại glucozo-P. Con đờng pentozo-P xảy
ra trong tế bào chất cùng với đờng phân.Vậy yếu tố
nào quyết định glucose biến đổi theo đờng phân

hay theo pentozo-P ?Từ glucose-6P nếu đợc enzim glukinaza,izomeraza xúc tác sẽ biến glucose-6P thành
fructozo-6P và đờng phân sẽ xảy ra.Còn nếu enzim
22


dehydrogenaza hoạt động sẽ oxi hoá glucose-6P thành
axit-6P-gluconic và con ®êng pentozo-P x¶y ra .

23


Cacbohidrat dù tr÷
H

O

C
H- C -OH
HO- C -H
H- C -OH
H- C -OH
H- C -O-P
H
Glucozo-6P

NADP+

O
NADPH C

O

H- C -OH
HO- C -H
H- C -OH
H- C -OH
H- C -O-P
H
a.6Pgluconic
NADP+
NADPH

CO2

CH2-OH
H
C
H- C -OH
HO-C-H
H-C-OH
H-C -OH
H-C-OH
H- C -OH
CH2-O-P
Fructozo-6P
Ribulozo-5P

H

CO

CH 2-OH

O
C

C O

H-C-OH

HO-CH
CH 2-O-P

3P-glyxeraldehit
H

O

H- C –O
HC-OC

CH2-O-P
Xilulozo-5P

O

H

O
C
H-C-OH

C-OH

C3

C
C2

24

H-


H-C-OH
C-OH
CH2-O-P
C-OH
Erythro-4P
CH2-O-P

HCH 2-OH

HCO

HO-CH
Ribozo-5P
HC-OH
HC-OH
HC-OH
Nucleotit
CH2-O- P Sedoheptulozo-7P

Về mặt năng lợng chu trình pentozo-P tạo ra 12
NADPH2.Qua chuỗi hô hấp tạo ra 36 ATP,chu trình sử
dụng 1 ATP để hoạt hoá glucose tạo thành glucozo6P.Nh vậy, khi phân huỷ 1 glucose qua chu trình
pentozo-P tạo cho cơ thể thực vật 35ATP .
ý nghĩa:
Chu trình pentozo-P có ý nghĩa nhất định đối với
thực vật.
- Đây là quá trình phân huỷ triệt để C6 H12O6
thay cho con đờng đờng phân-chu trình Crebs.
- Năng lợng do chu trình cung cấp tơng đơng con
đờng đờng phân-chu trình Crebs nên góp phần quan
trọng trong việc tạo năng lợng cho cơ thể hoạt động .

25