NANG LUONG SINH HOC 11

BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỌC PHẦN:
NĂNG LƯỢNG SINH HỌC
Tiểu luận:
SỰ TỔ CHỨC $ PHÂN BỐ CỦA TY THỂ
Giảng viên : TS. VÕ VĂN TOÀN
Học viên : VƯƠNG THỊ BÍCH DỰ
NỘI DUNG
I. Khái quát chung về ty thể
II. Chức năng của ty thể
1. Sự chuyển hóa năng lượng
2. Chu trình Krebs
3. Chuỗi vận chuyển điện tử
4. Sự tạo nhiệt
5. Sự dự trữ ion canxi
6. Các chức năng khác của ty thể
Ty thể được tìm thấy có mặt ở hầu hết các tế bào nhân chuẩn (Eukaryote).
Chúng khác nhau về số lượng và vị trí theo loại tế bào.
Một ty thể phân nhánh cao được mô tả đầu tiên ở tảo đơn bào “polytomella agilis“.
Trong gan có rất nhiều ty thể, với khoảng 1.000 – 2.000 ty thể ở mỗi ô chiếm khoảng 1/5 khối lượng tế bào.
Thông thường chúng cấu tạo thành một hệ thống mạng lưới phức tạp 3D dạng nhánh bên trong tế bào với hệ thống khung xương tế bào (cytoskeleton)
Quy định hình dáng và chức năng của ty thể
CHỨC NĂNG CỦA TY THỂ
Vai trò nổi bật nhất của ty thể là tạo ra ATP thông qua hô hấp của tế bào,
và để tham gia vào các hoạt động trao đổi chất của tế bào.
Trung tâm phản ứng của việc sản xuất ATP mà được biết chung là chu trình axit citric, hay chu trình Krebs
Tuy nhiên, ty thể cũng đảm nhiệm nhiều chức năng khác ngoài việc tạo ra ATP.
1. SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
(Phosphoryl hóa của ADP)
Vai trò nổi bật nhất của ty thể là sản xuất ra năng lượng.
- Oxy hóa các sản phẩm chính của glucose: pyruvate và NADH
Hô hấp hiếu khí : tế bào chất đảm trách
Hô hấp kỵ khí : ty thể đảm trách
- Việc sản xuất ATP từ glucose gấp trong hô hấp hiếu khí cho sản lượng cao gấp 13 lần so với trong hô hấp kỵ khí.
- Nhà máy ty thể ở tế bào thực vật có thể tạo ra một lượng hạn chế ATP khi không có oxi bằng cách sử dụng nguồn nitơ thay thế trên nền luân phiên.
2. CHU TRÌNH KREBS (CHU TRÌNH AXIT CITRIC)
Pyruvate
Đường phân
Màng trong ty thể
Vận chuyển tích cực
Matrix
Pyruvate bị oxy hóa
+
coenzym A
Axetyl - CoA
NADH + CO
2
Chu trình Krebs
3NADH,
FADH
GTP
2
ATP
3. CHUỖI VẬN CHUYỂN ĐIỆN TỬ
- Năng lượng tích lũy trong các sản phẩm khử như NADH và FADH được chuyển đến oxy trong một vài bước thông qua chuỗi vận chuyển điện tử.
2
- Những phân tử giàu năng lượng này được tạo ra ở cơ chất của ty thể thông qua chu trình acid citric nhưng cũng được sản xuất trong tế bào chất bởi quá trình đường phân.
+ Thông qua hệ thống malate-aspartic của phân tử protein vận chuyển;
+ Sử dụng một chất vận chuyển glycerol phosphate để cấp nguồn cho chuỗi vận chuyển điện tử.
- Hệ protein phức tạp trong màng trong: NADH dehydrogenase, xit.c (o), xit.c (r)
- Để bù mức giảm năng lượng tương đương từ tế bào chất bằng việc nhập khẩu
+ Tăng sự giải phóng năng lượng dùng bơm proton vào không gian hai lớp màng.
+ Vận chuyển các chất đó
2. CHU TRÌNH KREBS (CHU TRÌNH AXIT CITRIC)
Pyruvate
Đường phân
Màng trong ty thể
Vận chuyển tích cực
Matrix
Pyruvate bị oxy hóa
+
coenzym A
Axetyl - CoA
NADH + CO
2
Chu trình Krebs
3NADH,
FADH
GTP
2
Cytoplasma
Matrix
- Khi nồng độ proton ở khoảng không gian hai lớp màng tăng lên, một gradient điện hóa được thiết lập trên màng trong.
- Các proton có thể trở lại nội chất thông qua phức hợp ATP synthase, tiềm năng năng lượng được dùng vào tổng hợp ATP từ ADP và Pi
Quá trình này được gọi là hóa thẩm thấu hóa học.
.



+ Quá trình này được mô tả đầu tiên bởi Peter Mitchell - người đã được nhận giải thưởng Nobel về hóa học vào năm 1978 cho công trình kết quả của mình. Sau đó, một phần của năm 1997 giải thưởng Nobel về hóa học được trao cho Paul D. Boyer và John E. Walker về việc làm rõ cơ chế hoạt động của enzym ATP synthase.
4. SỰ TẠO NHIỆT
- Dưới những điều kiện nhất định, proton có thể nhập lại vào trong nội chất mà không có ty thể góp phần vào sự tổng hợp ATP qua enzym ATP synthase.
Sự rò rỉ proton hay sự cắt đứt ty thể
+ Tạo điều kiện cho sự khuếch tán dễ dàng proton vào nội chất.
+ Kết quả: năng lượng tích lũy trong các hợp chất khử, bởi sự hình thành gradient điện hóa, proton sẽ được giải phóng dưới dạng nhiệt.
- Trải qua một khâu trung gian bởi một kênh proton, đó là sự sinh nhiệt (thermogenin) hay UCP1. Thermogenin là một protein có khoảng 33kDa, protein đầu tiên được phát hiện vào năm 1973. Thermogenin được tìm thấy trong mô mỡ nâu, nó chịu trách nhiệm trong việc sinh nhiệt chống run và nó phát triển mạnh vào lúc nhỏ và giảm theo tuổi tác.
Mô mỡ nâu được tìm thấy ở động vật có vú, và phát triển ở mức cao nhất khi cơ thể còn non và ở những loài động vật ngủ đông. Ở con người, mô mỡ nâu phát triển mạnh vào lúc nhỏ và giảm theo tuổi tác.


5. KHO DỰ TRỮ ION CA
++
- Nồng độ Ca tự do ở trong tế bào - một tín hiệu quan trọng trong tế bào, có thể điều khiển hay chi phối đến hàng loạt các phản ứng.
Ty thể được xem là kho dự trữ ion Ca của tế bào.
Đây được xem như là một quá trình quan trọng góp phần vào sự cân bằng ion Ca trong tế bào.
- Hệ thống mạng lưới nội chất (ER) là kho dự trữ đáng kể Ca ,được chuyển vào matrix bởi một kênh vận chuyển ion Ca nằm trên màng răng lược.
- Động lực thực hiện sự vận chuyển này là do sự xuất hiện điện thế tồn tại hai bên màng
++
++
++
++
++
- Sự giải phóng ion Ca++ quay trở vào nội chất bào có thể làm xuất hiện một protein trao đổi sodium - calcium hoặc thông qua con đường “1 ion Ca++ đi vào và 1 ion Ca++ được giải phóng”.
- Quá trình này có thể bắt đầu ở đầu ở đầu nhô ra của Ca++ hay sóng Ca++, với sự thay đổi lớn điện thế màng
- Những quá trình này có thể gây kích hoạt một chuỗi các hệ thống protein thông tin thứ cấp, có thể phối hợp với các quá trình như:
+ Quá trình giải phóng chất môi giới trung gian ở các tế bào thần kinh;

+ Gây giải phóng hoocmon ở các tế bào nội tiết.
6. CÁC CHỨC NĂNG KHÁC CỦA TY THỂ
Ty thể cũng đóng vai trò trung tâm trong các hoạt động trao đổi chất như là:
- Điều chỉnh điện thế màng.
- Quy định sự chết của tế bào.
- Làm tín hiệu cho sự vận chuyển ion Ca++ (bao gồm cả việc tạm ngưng sự vận chuyển ion Ca++).
- Điều khiển sự gia tăng ion Ca++.
- Điều khiển sự trao đổi chất qua màng tế bào.
- Là nơi diễn ra các phản ứng hóa học tổng hợp một số nhân Hem nhất định.
- Là nơi tổng hợp Steroid.
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!