Oxy hóa sinh học
Chia sẻ bởi Võ Phương Thảo |
Ngày 23/10/2018 |
46
Chia sẻ tài liệu: Oxy hóa sinh học thuộc Bài giảng khác
Nội dung tài liệu:
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA SINH - KTNN
Chuyên đề 9
LÊN MEN VÀ HÔ HẤP YẾM KHÍ
GV hướng dẫn: TS VÕ VĂN TOÀN
Nhóm thực hiện: Nhóm 3 – K30 A2
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
2
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Phần 2: NỘI DUNG
1. Quá trình đường phân
2. Lên men
3. Chu trình Cori
4. Điều hoà quá trình đường phân
3
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Quá trình phân giải kỵ khí (glycolysis) được phát hiện năm 1933 bởi Embden - Meyerhof-Parnas.
Meyerhof
Embden
4
Hô hấp kỵ khí là quá trình phân huỷ glucose trong điều kiện không có O2 tham gia, gồm 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn đầu của hô hấp kỵ khí là đường phân (phân huỷ glucose thành axit pyruvic và NADH2).
+ Giai đoạn hai của hô hấp kỵ khí là biến đổi axit pyruvic thành các sản phẩm như etanol, axit lactic, .... Đây là quá trình lên men kị khí. Tuỳ theo sản phẩm của quá trình mà có các quá trình lên men khác nhau như lên men rượu, lên men lactic ....
5
+ Quá trình đường phân được tiến hành trong tế bào chất.
+ Trong quá trình đường phân, phân tử đường tự do không được phân giải mà phải được hoạt hoá nhờ quá trình photphoryl hoá tạo dạng đường – photphat. Ở dạng đường photphat phân tử trở nên hoạt động hơn dễ bị biến đổi hơn.
1. ĐƯỜNG PHÂN
6
Đường phân được chia làm 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn xảy ra nhiều phản ứng phức tạp:
- Giai đoạn đầu tiên (pha 1): phân cắt đường glucose thành 2 phân tử đường 3C: AlPG và DOAP.
- Giai đoạn hai (pha 2): biến đổi các đường 3C thành Axit pyruvic.
7
Pha 1
Các phản ứng của Pha 1 được trình bày theo sơ đồ sau:
8
Lấy 1 ATP
Glucose nhận gốc phosphat từ ATP tạo thành Glucose 6(P)
9
Chuyển hoá đồng phân
10
Lấy 1 ATP
Fructose 6(P) nhận gốc phosphat từ ATP tạo thành Fructose – 1, 6 (dP)
11
Phân cắt Fructose 1, 6 (dP) tạo thành DOAP và AlPG
12
Chuyển hoá đồng phân DOAP AlPG
13
Kết quả của pha 1:
Sau pha 1, một phân tử glucose tạo ra 2 phân tử đường C3, đồng thời mượn 2 ATP
14
Pha 2
Các phản ứng của Pha 2 được trình bày theo sơ đồ sau:
15
Tạo ra 2NADH + 2 H+
AlPG bị oxy hoá tạo thành 1, 3 diphospholixerat
16
Tạo ra 2 ATP
Phản ứng phosphorin hoá
17
18
Tạo ra 2 H2O
19
Tạo 2 ATP
20
Kết quả của pha 2:
Từ 2 phân tử glyceraldehyde-3-phosphate 2 phân tử pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H+.
Kết quả của đường phân có thể tóm tắt như sau:
CH12O6 + 2 NAD + 2ADP + 2HPO4 => 2CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP
21
2. Lên men
+ Lên men đồng hình cho sản phẩm là axit lactic.
+ Lên men dị hình cho sản phẩm là: axit lactic, etanol, axit acetic, CO2.
22
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
- Lên men là một trường hợp biến đổi của quá trình đường phân trong điều kiện thiếu oxy (kị khí).
Trong điều kiện không có oxy, pyruvat không đi vào quá trình oxy – phosphorin hoá mà sẽ biến đổi thành các sản phẩm cuối cùng khác nhau như: ancol (sự lên men rượu) hoặc axit lactic (sự lên men axit lactic), …
23
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Quá trình lên men lactic xảy ra theo 2 con đường khác nhau:
- Trong giai đoạn đường phân sau khi tạo AlPG, AlPG không bị oxy hoá thành A1PG mà biến đổi trực tiếp thành axit lactic:
Các quá trình lên men
2. 1. Lên men lactic:
24
Các quá trình lên men
2.1. Lên men lactic:
Đường phân tạo ra CH3COCOOH và NADH2, NADH2 khử axit pyruvic thành axit lactic dưới tác dụng của enzim lactat dehidrogenase:
C6H12O6 + 2NAD => 2CH3COCOOH + 2NADH2
2CH3COCOOH + 2NADH2 => 2CH3CHOHCOOH + 2NAD
----------------------------------------------------------------
C6H12O6 => 2CH3CHOHCOOH
25
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Giai đoạn lên men rượu xảy ra 2 phản ứng:
2CH3COCOOH => CH3CHO + CO2
CH3CHO + NADH2 => CH3CH2OH + NAD.
Như vậy kết quả chung của toàn bộ quá trình lên men rượu là:
C6H12O6 + 2NAD => 2CH3COCOOH + 2NADH2
2CH3COCOOH => 2CH3CHO + 2CO2
2CH3CHO + 2NADH2 => 2CH3CH2OH + 2NAD.
-----------------------------------------------------------
C6H12O6 => 2CH3COCOOH + 2CO2
2.2. Lên men rượu.
26
Ngoài quá trình lên men rượu thông thường còn có các dạng lên men phụ khác:
+ Lên men butyric: phân giải đường do vi khuẩn butyric trong môi trường kiềm.
+ Lên men propionic: phân giải đường, axit lactic tới axit propionic, CO2, H2O.
+ Lên men axeto – butanol: nhằm sản xuất axeton và butanol.
27
3. Chu trình Cori
Chu trình Cori, được đặt theo tên của người khám phá ra nó là Carl Ferdinand Cori và Gerty Theresa Cori
Là một chu trình chuyển hóa năng lượng diễn ra trong cơ thể sinh vật. Trong qúa trình này axit lactic được sản sinh ra từ quá trình đường phân kỵ khí diễn ra tại cơ, số axit này sẽ được chuyên chở tới gan và lại được tái chuyển đổi thành glucose, số glucose này được chuyển trở lại về cơ và tiếp tục đường phân thành axit lactic
28
Chu trình Cori
29
3. Chu trình Cori
Ý nghĩa của chu trình Cori:
+ Loại bỏ axit lactic ra khỏi cơ và chuyển đến gan trước khi cơ chịu những tác hại của sự nhiễm axit lactic.
+ Sản sinh năng lượng dưới dạng ATP dùng cho hoạt động của cơ.
+ Nó hoạt động hiệu quả nhất khi các hoạt động của cơ đã tạm dừng lại, nhờ đó phần ôxi bị thiếu hụt có thể được bù trừ bởi chu trình Kreb và chuỗi chuyển điện tử có thể sản sinh nặng lượng với hiệu suất cao nhất.
30
Hexokinase
Phospho fructose kinase-1
Pyruvate kinase
Glycogen phosphorylase
Các enzyme điều hòa:
Cơ chế điều hoà:
Điều hòa dị lập thể (allostearic)
4. ĐIỀU HÒA QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG PHÂN
31
4.1 MỤC ĐÍCH
Duy trì trạng thái cân bằng Glucose – Pyruvate trong tế bào.
Ổn định nồng độ ATP cung cấp cho các hoạt động sống.
32
33
4.2 Các phản ứng điều hòa
Glucose + ATP = Glucose-6Phosphate + ADP
Glucose 6(P) t�c d?ng �m l�n Hexokinase
Enzyme Hexokinase
34
Glucose-6-phosphate = fructose-6phosphate
+ Kìm hãm bằng ATP, citrat.
+ Tăng họat bằng AMP, ADP, phosphate vô cơ, fructose-6-phosphat, fructose-1, 6(dP)
Enzyme Phospho-fructosekinase
4.2 Các phản ứng điều hòa
35
Enzyme Pyruvate kinase
Phosphoenolpyruvate + ADP = Pyruvate + ATP
Các phản ứng điều hòa
36
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hoá sinh học – Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng – NXB Giáo dục
Sinh lí học thực vật – Vũ Văn Vụ - NXB giáo dục
Sinh học tế bào – PGS.TS Nguyễn Như Hiền – NXB giáo dục
Sinh học (tập hai) W.D.Phillips and T.J.Chilton
http://www.google.com.vn
http://nangluongsinhoc2011.blogspot.com
37
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
DANH SÁCH NHÓM 3 – SP K30A2
TRẦN THỊ MỸ LỆ
HOÀNG THỊ BÍCH LIÊN
PHAN THỊ LIÊN
LÊ THỊ HỒNG MẪN
NGUYỄN THỊ NAM
NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA SINH - KTNN
Chuyên đề 9
LÊN MEN VÀ HÔ HẤP YẾM KHÍ
GV hướng dẫn: TS VÕ VĂN TOÀN
Nhóm thực hiện: Nhóm 3 – K30 A2
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
2
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG
Phần 2: NỘI DUNG
1. Quá trình đường phân
2. Lên men
3. Chu trình Cori
4. Điều hoà quá trình đường phân
3
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Quá trình phân giải kỵ khí (glycolysis) được phát hiện năm 1933 bởi Embden - Meyerhof-Parnas.
Meyerhof
Embden
4
Hô hấp kỵ khí là quá trình phân huỷ glucose trong điều kiện không có O2 tham gia, gồm 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn đầu của hô hấp kỵ khí là đường phân (phân huỷ glucose thành axit pyruvic và NADH2).
+ Giai đoạn hai của hô hấp kỵ khí là biến đổi axit pyruvic thành các sản phẩm như etanol, axit lactic, .... Đây là quá trình lên men kị khí. Tuỳ theo sản phẩm của quá trình mà có các quá trình lên men khác nhau như lên men rượu, lên men lactic ....
5
+ Quá trình đường phân được tiến hành trong tế bào chất.
+ Trong quá trình đường phân, phân tử đường tự do không được phân giải mà phải được hoạt hoá nhờ quá trình photphoryl hoá tạo dạng đường – photphat. Ở dạng đường photphat phân tử trở nên hoạt động hơn dễ bị biến đổi hơn.
1. ĐƯỜNG PHÂN
6
Đường phân được chia làm 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn xảy ra nhiều phản ứng phức tạp:
- Giai đoạn đầu tiên (pha 1): phân cắt đường glucose thành 2 phân tử đường 3C: AlPG và DOAP.
- Giai đoạn hai (pha 2): biến đổi các đường 3C thành Axit pyruvic.
7
Pha 1
Các phản ứng của Pha 1 được trình bày theo sơ đồ sau:
8
Lấy 1 ATP
Glucose nhận gốc phosphat từ ATP tạo thành Glucose 6(P)
9
Chuyển hoá đồng phân
10
Lấy 1 ATP
Fructose 6(P) nhận gốc phosphat từ ATP tạo thành Fructose – 1, 6 (dP)
11
Phân cắt Fructose 1, 6 (dP) tạo thành DOAP và AlPG
12
Chuyển hoá đồng phân DOAP AlPG
13
Kết quả của pha 1:
Sau pha 1, một phân tử glucose tạo ra 2 phân tử đường C3, đồng thời mượn 2 ATP
14
Pha 2
Các phản ứng của Pha 2 được trình bày theo sơ đồ sau:
15
Tạo ra 2NADH + 2 H+
AlPG bị oxy hoá tạo thành 1, 3 diphospholixerat
16
Tạo ra 2 ATP
Phản ứng phosphorin hoá
17
18
Tạo ra 2 H2O
19
Tạo 2 ATP
20
Kết quả của pha 2:
Từ 2 phân tử glyceraldehyde-3-phosphate 2 phân tử pyruvate + 4ATP + 2NADH + 2H+.
Kết quả của đường phân có thể tóm tắt như sau:
CH12O6 + 2 NAD + 2ADP + 2HPO4 => 2CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP
21
2. Lên men
+ Lên men đồng hình cho sản phẩm là axit lactic.
+ Lên men dị hình cho sản phẩm là: axit lactic, etanol, axit acetic, CO2.
22
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
- Lên men là một trường hợp biến đổi của quá trình đường phân trong điều kiện thiếu oxy (kị khí).
Trong điều kiện không có oxy, pyruvat không đi vào quá trình oxy – phosphorin hoá mà sẽ biến đổi thành các sản phẩm cuối cùng khác nhau như: ancol (sự lên men rượu) hoặc axit lactic (sự lên men axit lactic), …
23
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Quá trình lên men lactic xảy ra theo 2 con đường khác nhau:
- Trong giai đoạn đường phân sau khi tạo AlPG, AlPG không bị oxy hoá thành A1PG mà biến đổi trực tiếp thành axit lactic:
Các quá trình lên men
2. 1. Lên men lactic:
24
Các quá trình lên men
2.1. Lên men lactic:
Đường phân tạo ra CH3COCOOH và NADH2, NADH2 khử axit pyruvic thành axit lactic dưới tác dụng của enzim lactat dehidrogenase:
C6H12O6 + 2NAD => 2CH3COCOOH + 2NADH2
2CH3COCOOH + 2NADH2 => 2CH3CHOHCOOH + 2NAD
----------------------------------------------------------------
C6H12O6 => 2CH3CHOHCOOH
25
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
Giai đoạn lên men rượu xảy ra 2 phản ứng:
2CH3COCOOH => CH3CHO + CO2
CH3CHO + NADH2 => CH3CH2OH + NAD.
Như vậy kết quả chung của toàn bộ quá trình lên men rượu là:
C6H12O6 + 2NAD => 2CH3COCOOH + 2NADH2
2CH3COCOOH => 2CH3CHO + 2CO2
2CH3CHO + 2NADH2 => 2CH3CH2OH + 2NAD.
-----------------------------------------------------------
C6H12O6 => 2CH3COCOOH + 2CO2
2.2. Lên men rượu.
26
Ngoài quá trình lên men rượu thông thường còn có các dạng lên men phụ khác:
+ Lên men butyric: phân giải đường do vi khuẩn butyric trong môi trường kiềm.
+ Lên men propionic: phân giải đường, axit lactic tới axit propionic, CO2, H2O.
+ Lên men axeto – butanol: nhằm sản xuất axeton và butanol.
27
3. Chu trình Cori
Chu trình Cori, được đặt theo tên của người khám phá ra nó là Carl Ferdinand Cori và Gerty Theresa Cori
Là một chu trình chuyển hóa năng lượng diễn ra trong cơ thể sinh vật. Trong qúa trình này axit lactic được sản sinh ra từ quá trình đường phân kỵ khí diễn ra tại cơ, số axit này sẽ được chuyên chở tới gan và lại được tái chuyển đổi thành glucose, số glucose này được chuyển trở lại về cơ và tiếp tục đường phân thành axit lactic
28
Chu trình Cori
29
3. Chu trình Cori
Ý nghĩa của chu trình Cori:
+ Loại bỏ axit lactic ra khỏi cơ và chuyển đến gan trước khi cơ chịu những tác hại của sự nhiễm axit lactic.
+ Sản sinh năng lượng dưới dạng ATP dùng cho hoạt động của cơ.
+ Nó hoạt động hiệu quả nhất khi các hoạt động của cơ đã tạm dừng lại, nhờ đó phần ôxi bị thiếu hụt có thể được bù trừ bởi chu trình Kreb và chuỗi chuyển điện tử có thể sản sinh nặng lượng với hiệu suất cao nhất.
30
Hexokinase
Phospho fructose kinase-1
Pyruvate kinase
Glycogen phosphorylase
Các enzyme điều hòa:
Cơ chế điều hoà:
Điều hòa dị lập thể (allostearic)
4. ĐIỀU HÒA QUÁ TRÌNH ĐƯỜNG PHÂN
31
4.1 MỤC ĐÍCH
Duy trì trạng thái cân bằng Glucose – Pyruvate trong tế bào.
Ổn định nồng độ ATP cung cấp cho các hoạt động sống.
32
33
4.2 Các phản ứng điều hòa
Glucose + ATP = Glucose-6Phosphate + ADP
Glucose 6(P) t�c d?ng �m l�n Hexokinase
Enzyme Hexokinase
34
Glucose-6-phosphate = fructose-6phosphate
+ Kìm hãm bằng ATP, citrat.
+ Tăng họat bằng AMP, ADP, phosphate vô cơ, fructose-6-phosphat, fructose-1, 6(dP)
Enzyme Phospho-fructosekinase
4.2 Các phản ứng điều hòa
35
Enzyme Pyruvate kinase
Phosphoenolpyruvate + ADP = Pyruvate + ATP
Các phản ứng điều hòa
36
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hoá sinh học – Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng – NXB Giáo dục
Sinh lí học thực vật – Vũ Văn Vụ - NXB giáo dục
Sinh học tế bào – PGS.TS Nguyễn Như Hiền – NXB giáo dục
Sinh học (tập hai) W.D.Phillips and T.J.Chilton
http://www.google.com.vn
http://nangluongsinhoc2011.blogspot.com
37
Quy nhơn, ngày 17/ 04/ 2011
DANH SÁCH NHÓM 3 – SP K30A2
TRẦN THỊ MỸ LỆ
HOÀNG THỊ BÍCH LIÊN
PHAN THỊ LIÊN
LÊ THỊ HỒNG MẪN
NGUYỄN THỊ NAM
NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Võ Phương Thảo
Dung lượng: |
Lượt tài: 2
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)