PHẦN II. SINH HỌC TẾ BÀO

CHƯƠNG III. CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

 

Bài 13 – KHÁI QUÁT VỀ NĂNG LƯỢNG VÀ CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT

1. NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

1. Khái niệm năng lượng

• Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công.
• Trạng thái của năng lượng:

o Động năng là dạng năng lượng sẵn sàng sinh ra công. (trạng thái bộc lộ của năng lượng)

o Thế năng là loại năng lượng dự trữ, có tiềm năng sinh công. (trạng thái ẩn dấu của năng lượng).

2. Các dạng năng lượng trong tế bào

• Hoá năng
• Nhiệt năng
• Điện năng

3. ATP – đồng tiền năng lượng của tế bào
4. Cấu tạo của ATP

• ATP gồm bazơnitơ ađênin, đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat.
• 2 nhóm phôtphat cuối cùng dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.
• ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác trở thành ADP và lại được gắn thêm nhóm phôtphat để trở thành ATP.

ATP – ADP + P _i + năng lượng

1. Chức năng của ATP

• Cung cấp năng lượng cho các quá trình sinh tổng hợp của tế bào.
• Cung cấp năng lượng cho quá trình vận chuyển các chất qua màng (vận chuyển tích cực).
• Cung cấp năng lượng để sinh công cơ học.

1. CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT
2. Khái niệm

Chuyển hoá vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hoá xảy ra bên trong tế bào.

Chuyển hoá vật chất luôn kèm theo chuyển hoá năng lượng. Bản chất: đồng hoá, dị hoá.

2. Đồng hoá và dị hoá
   • Đồng hoá: là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản, đồng thời tích luỹ năng lượng – dạng hoá năng.

Chất hữu cơ phức tạp + ADP – Chất hữu cơ đơn giản + ATP

• Dị hoá: là quá trình phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn, đồng thời giải phóng năng lượng.

Chất hữu cơ đơn giản + ATP – Chất hữu cơ phức tạp + ADP

MỘT SỐ NỘI DUNG CẦN LƯU Ý

Câu 1. Năng lượng là gì?Năng lượng được tích luỹ trong tế bào dưới dạng nào? Năng lượng của tế bào được dự trữ trong những hợp chất nào?

Câu 2. Tại sao ATP được gọi là đồng tiền năng lượng của tế bào?

Câu 3. Chuyển hóa vật chất là gì? Quá trình chuyển hóa vật chất luôn phải đi kèm với quá trình nào?

Câu 4. Mô tả ngắn gọn quá trình chuyển hóa thức ăn trong cơ thể người?

Câu 5. Tại sao con người khi hoạt động lại không bị nóng lên nhanh chóng và quá mức như chiếc xe máy khi chạy?

 

 

Bài 14. ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM

TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT

1. ENZIM

1. Khái niệm enzim
   • Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống.
   • Enzim làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.
2. Cấu trúc

• Enzim có thể là prôtêin hoặc prôtêin kết hợp với một số chất khác như các ion kim loại: sắt, đồng, kẽm…
• Enzim có cấu trúc phức tạp. Đặc biệt là vùng trung tâm hoạt động – là nơi chuyên lên kết với cơ chất.
• Cấu hình không gian của tâm hoạt động tương thích với cấu hình không gian của cơ chất. Cơ chất liên kết tạm thời với enzim, nhờ đó phản ứng được xúc tác.
• Tên enzim = tên cơ chất + aza (hầu hết enzim)
• VD: enzim phân giải tinh bột: amilaza, enzim phân giải kitin: kitinaza…

3. Cơ chế tác động

• Enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động – phức hợp enzim cơ chất – enzim tương tác với cơ chất – sản phẩm.
• Liên kết enzim cơ chất mang tính đặc thù. Mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng.

4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

Hoạt tính của enzim được xác định bằng lượng sản phẩm được tạo thành từ một lượng cơ chất trên một đơn vị thời gian.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim:

+ Nhiệt độ: Mỗi enzim phản ứng tối ưu ở một nhiệt độ nhất định.

+ Độ pH: Mỗi enzim có một độ pH thích hợp. VD: enzim pepsin cần pH = 2.

+ Nồng độ cơ chất

+ Chất ức chế hoặc hoạt hóa enzim

+ Nồng độ enzim

1. VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

• Làm tăng tốc độ của các phản ứng trong cơ thể — duy trì hoạt động sống của cơ thể.
• Sử dụng các chất ức chế hoặc chất hoạt hóa để điều chỉnh hoạt tính của enzim.
• Ức chế ngược: là kiểu điều hòa trong đó sản phẩm của con đường chuyển hóa quay lại tác động như một chất ức chế làm bất hoạt enzim — phản ứng ngừng lại.
• Bệnh rối loạn chuyển hóa: là bệnh cho enzim xúc tác cho một cơ chất nào đó không được tổng hợp hay tổng hợp quá ít làm cho cơ chất không được chuyển hóa hay chuyển hóa theo một con đường khác gây bệnh cho cơ thể.

MỘT SỐ NỘI DUNG CẦN LƯU Ý

Câu 1. Enzim là gì? Enzim khác gì so với các chất xúc tác hóa học? Vai trò của enzim là gì?

Câu 2. Tại sao cơ thể người có thể tiêu hóa được tinh bột nhưng không thể tiêu hóa được xenlulôzơ?

Câu 3. Hoạt tính của enzim chịu ảnh hưởng của những yếu tố nào?

Câu 4. Tế bào điều khiển quá trình trao đổi chất thông qua enzim như thế nào?

Câu 5. Côenzim là gì? Cho ví dụ. Vai trò của côenzim trong hoạt động của enzim.

 

 

Bài 16 – HÔ HẤP TẾ BÀO

1. KHÁI NIỆM HÔ HẤP TẾ BÀO
2. Khái niệm hô hấp tế bào
   • Hô hấp tế bào là quá trình chuyển đổi năng lượng. Trong đó, các phân tử cacbohiđrat bị phân giải đến CO2 và H2O giải phóng năng lượng và chuyển hóa năng lượng đó thành năng lượng dự trữ dưới dạng ATP. – Nơi diễn ra: ti thể.
3. Bản chất của quá trình hô hấp
   • PTTQ: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ à 6CO₂ + 6H₂O + Năng lượng (ATP + nhiệt)
   • Hô hấp là một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử, trải qua nhiều giai đoạn và năng lượng được sinh ra ở nhiều giai đoạn khác nhau.
   • Gồm 3 giai đoạn chính: đường phân, chu trình Crep và chuỗi truyền electron hô hấp.

1. CÁC GIAI ĐOẠN CHÍNH CỦA QUÁ TRÌNH HÔ HẤP TẾ BÀO
2. Đường phân

• Nơi diễn ra: Tế bào chất.
• Diễn biến:

+ Quá trình đường phân bao gồm nhiều phản ứng trung gian và enzim tham gia.

+ Năng lượng được tạo ra dần dần qua nhiều phản ứng.

+ Đầu tiên glucôzơ được hoạt hóa sử dụng 2ATP.

+ Glucôzơ (6C) – 2 axit piruvic (3C) + 4ATP + 2NADH (1NADH = 3ATP)

NADH: Nicôtinamit ađênin đinuclêôtit.

– Như vậy, kết thúc quá trình đường phân thu được 2ATP và 2 NADH.

2. Chu trình Crep

– Nơi diễn ra: Chất nền ti thể.

– Diễn biến:

+ 2 axit piruvic được chuyển từ tế bào chất vào chất nền của ti thể.

+ 2 piruvic à 2 axêtyl-coA (2C) + 2NADH + 2CO₂

+ Axêtyl-coA bị phân giải hoàn toàn à 4CO₂ + 2 ATP + 6NADH + 2FADH₂ (1FADH₂ = 2ATP)

– Kết quả: 8 NADH, 2 FADH₂, 2ATP, 6CO₂

3. Chuỗi truyền êlectron hô hấp

– Nơi diễn ra: Màng trong ti thể

– Diễn biến: NADH và FADH2 sẽ bị ôxi hóa thông qua một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử tạo ra ATP và nước.

– Kết quả: 34 ATP, nước.

MỘT SỐ NỘI DUNG CẦN LƯU Ý

Câu 1. Vì sao khi vận động hoặc chơi thể thao nặng có thể dẫn đến trường hợp đau, mỏi cơ?

Câu 2. Tại sao khi chúng ta hoạt động tập thể dục, thể thao thì các tế bào cơ lại sử dụng đường glucôzơ trong hô hấp hiếu khí mà không dùng mỡ để hô hấp nhằm tạo ra nhiều ATP hơn?

Câu 3. Hô hấp tế bào là gì? Sự khác nhau cơ bản giữa quá trình quang hợp và quá trình hô hấp là gì?

Bản chất của quá trình hô hấp là gì?

Câu 4. Quá trình hô hấp tế bào gồm những giai đoạn nào? Chúng xảy ra ở đâu? Giai đoạn là giai đoạn sinh nhiều năng lượng nhất?

Câu 5. ATP, NADH, FADH₂ là gì? 1 NADH, 1 FADH₂ có giá trị là bao nhiêu ATP? Dạng nào là dạng sinh năng lượng?

 

 

Bài 17 – QUANG HỢP

1. KHÁI NIỆM QUANG HỢP
2. Khái niệm:

Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ các nguyên liệu vô cơ.

2. Phương trình tổng quát: CO₂ + H₂O + NLAS —(CH₂O) + O₂
3. CÁC PHA CỦA QUÁ TRÌNH QUANG HỢP

Quang hợp được chia thành 2 pha: pha sáng và pha tối.

 

Trong điều kiện nào thì xảy ra quá trình tổng hợp ATP tại lục lạp và ti thể? Quá trình tổng hợp ATP tại 2 bào quan đó khác nhau cơ bản ở điểm nào?