Giáo trình Sinh học đại cương - Phần 1: Sinh học tế bào - Chương 4: Năng lượng và sự trao đổi chất của tế bào - Võ Thanh Phúc

Chương 4 NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ TRAO ĐỔI CHẤT CỦA TẾ BÀO 1 1. HOẠT ĐỘNG TRAO ĐỔI CHẤT CỦA TẾ BÀO 2 • Quá trình dị hóa (catabolism) • Quá trình đồng hóa (anabolism) Enzyme 1 Enzyme 2 Enzyme 3 Phản ứng 1 Phản ứng 2 Phản ứng 3 Sản phẩmPhân tử khởi đầu A B C D 3 2. PHÂN LOẠI SINH VẬT DỰA TRÊN HOẠT ĐỘNG DINH DƯỠNG 4 DỊ DƯỠNGTỰ DƯỠNG Chất giàu năng lượng Chất vô cơ (CO2 + H2O) Quang năng Phân tử hữu cơ sẵn có Năng lượng cho cơ thể Năng lượng cho cơ thể 5 3. ATP - NGUỒN CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG CHỦ YẾU 6 3.1. Cấu tạo ATP ATP: adenosine tri phosphate  Adenine  Ribose  3 nhóm phosphate 7 Adenosine triphosphate (ATP) Năng lượng phosphate vô cơ Adenosine diphosphate (ADP) Sự thủy phân ATP 8 Năng lượng từ quá trình dị hóa, giải phóng năng lượng) Năng lượng cho hoạt động tế bào (tiêu phí năng lượng) ATP ADP P i H2O Chu trình ATP Sự tổng hợp ATP cần năng lượng Sự thủy phân ATP tạo năng lượng 9 3.2. Các quá trình cần năng lượng trong tế bào ATP P Protein vận chuyển Chất tan P i P iADP Chất tan được vận chuyển qua • Quá trình đồng hóa • Sự vận chuyển tích cực qua màng • Sự chuyển động cơ học • . 10 4. Enzyme • Chất xúc tác hữu cơ có tính đặc hiệu cao 11 4.1. Cấu tạo enzyme • Protein 12 • Trung tâm phản ứng • Coenzyme, cofactor, Cơ chất Trung tâm phản ứng Enzyme Phức enzyme – cơ chất(a) (b) 13 Cơ chất Phức enzyme – cơ chất Enzyme Sản phẩm Sản phẩm được phóng thích 1 2 3 45 6 Cơ chất gắn vào trung tâm phản ứng Cơ chất được giữ bởi trung tâm hoạt động bằng các liên kết yếu Trung tâm hoạt động giảm năng lượng hoạt hóa và tăng tốc độ phản ứng Cơ chất chuyển thành sản phẩm Vị trí sẵn sàng tiếp nhận cơ chất mới 14 4.2. Tính đặc hiệu của enzyme 15 a) Đặc hiệu cơ chất Sucrase Sucrose (C12H22O11) Glucose (C6H12O6) Fructose (C6H12O6) 16 a) Đặc hiệu phản ứng 17 4.3. Các yếu tố ảnh hưởng hoạt tính enzyme HOẠT TÍNH ENZYME Nồng độ enzyme Nồng độ cơ chất 18 HOẠT TÍNH ENZYME Chất ức chế 19 HOẠT TÍNH ENZYME Nhiệt độ 20 Nhiệt độ tối ưu của enzyme ở người (37°C) Nhiệt độ tối ưu của enzyme vi khuẩn chịu nhiệt (77°C) Nhiệt độ (°C) T ố c đ ộ p h ả n ứ n g 120100806040200 21 pH HOẠT TÍNH ENZYME 22 T ố c đ ộ p h ả n ứ n g 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 pH pH tối ưu của pepsin (enzyme dạ dày) pH tối ưu của trypsin (enzyme ruột ) 23