NANG LUONG SINH HOC K16

BÁO CÁO MÔN HỌC
NĂNG LƯỢNG SINH HỌC
TÊN ĐỀ TÀI

THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
GVHD: PGS.TS VÕ VĂN TOÀN
HVTH : LÊ VŨ HỒNG VÂN
Lớp : SHTN K16
PHẦN MỞ ĐẦU
■ Peter D. Mitchell được sinh ra ở Mitcham, tại hạt Surrey nước Anh vào ngày 29 - 9 - 1920, và ông mất ngày 10 - 4 - 1992
■ Cha mẹ của ông là Christopher Gibbs Mitchell và Kate Beatrice Dorothy Taplin.
SƠ LƯỢC TIỂU SỬ CỦA PETTER DENNIS MITCHELL
■ Peter Mitchell đã từng học tại cao đẳng Queens ở Taunton nước Anh , và cao đẳng Jesus ở Đại học Cambridge
■ Ông giảng dạy tại Khoa Sinh hóa ở Đại học Cambridge từ năm 1950 đến năm 1955.
■ Ông được nhận bằng tiến sĩ vào đầu năm 1951 về nghiên cứu phương thức hoạt động của penicillin
■ khoa Từ năm 1955-1963 ông là giảng viên cao cấp của khoa Động vật học – Sinh học tại Đại học Edinburgh.
■ Năm 1961 ông được bổ nhiệm chức vị phó giáo sư.
PHẦN MỞ ĐẦU
■ năm 1978, Peter Mitchell đã được trao giải Nobel Hóa học
PHẦN MỞ ĐẦU
"vì những đóng góp của ông về sự hiểu biết về chuyển hóa năng lượng sinh học thông qua việc xây dựng thuyết thẩm thấu hóa học".
(Từ Les Prix Nobel. Giải thưởng Giải Nobel năm 1978, Wilhelm Odelberg biên tập, Stockholm, 1979)
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
● Các phức hợp vận chuyển electron đã bơm H+ từ nội chất ty thể vào không gian giữa hai lớp màng đã tạo ra gradien điện hóa proton giữa hai lớp màng của ty thể.
● Enzym ATP synthase chuyển H+ trở lại nội chất và tạo ra ATP.

► Như vậy về cơ bản, thuyết này cho thấy hầu như sự tổng hợp ATP trong hô hấp tế bào là từ sự chênh lệch điện hóa ở hai bên màng của ty thể bằng cách sử dụng năng lượng của NADH và FADH2 được hình thành từ sự phá vỡ các phân tử giàu năng lượng như glucose.

ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
H+ được bơm từ nội chất ở 3 vị trí:
-Phức hợp I = 4 H+
-Phức hợp III = 4 H+
-Phức hợp IV = 2 H+
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
► Các phân tử như glucose được chuyển hóa để tạo ra acetyl CoA.
► Oxy hóa acetyl CoA trong nội chất ty thể kết hợp với quá trình khử các phân tử chất mang như NAD và FAD.
► Các chất mang điện tử vượt qua chuỗi vận chuyển điện tử (ETC) trên màng trong ty thể để đến các protein khác trong ETC.
► Năng lượng có sẵn trong các điện tử được sử dụng để bơm proton từ nội chất ra màng trong ty thể, năng lượng dự trữ ở dạng chênh lệch điện hóa ở hai bên màng.
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
NỘI DUNG CƠ BẢN CỦA THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
► Các proton quay trở lại màng trong thông qua enzyme ATP synthase.
► Dòng chảy proton quay trở lại nội chất ty thể, thông qua ATP synthase cung cấp năng lượng cho ADP kết hợp với Pi để tạo thành ATP.
► Các điện tử và proton ở bơm cuối cùng trong ETC được đưa lên bởi oxy để tạo thành nước.
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
Mô hình ATP synthase
THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC

THUYẾT THẨM THẤU HÓA HỌC
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
Trong tất cả các tế bào, quá trình thẩm thấu hóa học liên quan đến động lực chuyển động proton (PMF) trong một số bước. Điều này có thể thấy sự dự trữ năng lượng cũng như kết hợp giữa proton và gradient điện thế ở hai phía của màng tế bào.
Năng lượng của thế năng hóa học đề cập đến sự khác biệt về nồng độ của các proton và năng lượng của thế năng điện là hệ quả của sự phân tách điện tích
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
SỰ HÌNH THÀNH ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON (PMF)
Trong hầu hết các trường hợp, động lực chuyển động proton được tạo ra bởi chuỗi vận chuyển điện tử đóng vai trò cho cả bơm electron và bơm proton, các bơm electron ngược chiều nhau, tạo ra một sự tách biệt về điện tích.
Trong ty thể, năng lượng tự do được giải phóng từ chuỗi vận chuyển điện tử được sử dụng để di chuyển proton từ nội chất của ty thể đến không gian giữa hai lớp màng, làm nồng độ các hạt mang điện tích dương cao hơn, kết quả là một bên hơi nghiêng về điện tích dương và một bên hơi tích điện âm.
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
Kết quả của sự khác biệt điện tích này tùy vào gradient điện hóa, Gradient này bao gồm cả gradient pH và gradient điện. Gradient pH là kết quả của sự chênh lệch nồng độ ion H+. Còn gradient điện hóa của proton là sự khác biệt cả về nồng độ và điện tích, và thường được gọi là động lực chuyển động proton (PMF)
Trong ty thể, PMF gần như hoàn toàn được tạo thành từ các thành phần điện tích nhưng trong lục lạp PMF lại được tạo thành chủ yếu từ gradient pH. Trong cả hai trường hợp PMF cần phải tốn khoảng 50 kJ/mol để ATP synthase có thể tạo thành ATP.
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
ĐỘNG LỰC CHUYỂN ĐỘNG PROTON
The end