Bài giảng Sinh học tế bào - Chương 4: Sự chuyển đổi năng lượng ở mức tế bào
1. Dòng năng lượng và phản ứng oxid hóa khử
2. Năng lượng từ photon tới NADPH và ATP
3. Năng lượng từ NADPH và ATP tới glucose
4. Năng lượng từ glucose tới ATP
NADP+ nhận e- + H+ từ nước :
2H2O ? 4H+ + 4e- + O2 (quang giải nước )
NADP+ + 2H+ + 2e- ? NADPH + H+
Sự quang-phosphoryl hóa theo cơ chế hóa thẩm
1) Nhận photon và chuyển e- để tạo NADPH
2) Chuyển vị H+ và tạo lực dẫn H+
3) H+ qua ATPsynthaz và tạo ATP
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Sinh học tế bào - Chương 4: Sự chuyển đổi năng lượng ở mức tế bào, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
4. Sự chuyển đổi năng lượng ở mức tế bào 1. Dòng năng lượng và phản ứng oxid hóa khử 2. Năng lượng từ photon tới NADPH và ATP 3. Năng lượng từ NADPH và ATP tới glucose 4. Năng lượng từ glucose tới ATP 1. Dòng năng lượng và phản ứng oxid hóa khử Phản ứng oxid hóa-khử Liên quan tới sự chuyển e - , gồm 2 bán-phản ứng: red 1 ox 1 + e - (pứ oxid hóa) ox 2 + e - red 2 (pứ khử) Thế khử của red 1 > red 2 : e- sẽ di chuyển (tự sinh) từ red 1 tới ox 2 2 kiểu phản ứng oxid hóa- khử °Chỉ chuyển e - (nhờ cyt b & c) bFe ++ bFe +++ + e - cFe +++ + e - cFe ++ °Chuyển H (H++ e - ) nhờ dehydrogenaz Hô hấp tế bào và quang hợp là các phản ứng oxid hóa-khử 2. Năng lượng từ photon tới NADPH và ATP 2 giai đoạn quang hợp Tính chất ánh sáng : sóng và hạt Năng lượng của photon: E = h. c/l PS I và II NADP + nhận e - + H + từ nước : 2H 2 O 4H+ + 4e - + O 2 ( quang giải nước ) NADP + + 2H + + 2e - NADPH + H + Sự quang - phosphoryl hóa theo cơ chế hóa thẩm 1 ) Nhận photon và c huyển e - để tạo NADPH 2) Chuyển vị H + v à tạo lực dẫn H + 3) H + qua ATPsynthaz và tạo ATP Dòng e - không vòng: NADPH & ATP & O 2 ° Dòng e - vòng: ATP Thí nghiệm về quang giải nước Chiếu lục lạp (đặt trước trong tối) với các chớp sáng 3ms, cách 0,3s: mọi PSII được kích hoạt 1 lần, 1e - được phóng thích O 2 cực đại ở chớp 3 và mỗi 4 chớp (7, 11) trong khoảng 20 chớp. Quang giải nước xảy ra tại phức hợp tỏa O 2 chứa 4 Mn (hệ thống S) , liên kết với PS II Sự tỏa O 2 qua các giai đoạn : - 1 photon kích hoạt 1 dlt a (PS II ) phóng 1e - - Tyr trả 1e - cho dlt a và thành Tyr + - Tyr + nhận 1e - từ Mn 3+ ; 1Mn 3+ thành Mn 4+ e - từ nước tới PSII qua 5 trạng thái oxid hóa tăng dần của S: S 0 : 4Mn 3+ S 1 : 3Mn 3+ , 1Mn 4+ S 2 : 2 Mn 3+ , 2 Mn 4+ S 3 : 1Mn 3+ , 3 Mn 4+ S 4 : 4Mn 4+ 4 H 2 O ® 4 OH - + 4 H + 4 OH - ® 2 H 2 O + O 2 + 4e - 4 photon cho phép lấy 4 e - từ S, tái lập trạng thái S 0 và phóng thích O 2 . Mn dễ nhường & nhận e-. Sự tỏa O 2 cần 4Mn nên cực đại ở mỗi 4 chớp (trong tối, cực đại ở chớp 3 vì hệ thống ở S1. NADPH và ATP được dùng trong giai đoạn “tối” 3. Năng lượng từ NADPH và ATP tới glucose Đặc tính của Rubisco, enzym cố định CO 2 ° Bình thường: cố định CO 2 Quang hợp ° Nhiệt độ cao , nắng gắt (tỉ lệ CO 2 / giảm O 2 ) cố định O 2 Quang hô hấp ° Cây C 4 và CAM có cơ chế tập trung CO 2 Lá cây C4 Quang hợp ở các cây C 3 , C 4 và CAM 4. Năng lượng từ glucose tới ATP ° Glyco-giải (cytosol) 1 glucoz 2 trioz phosphat 2 acid pyruvic Sự phosphoryl hóa đài chất Năng lượng: (4-2) ATP + 2 NADH °“Cắt tỉa” acid pyruvic 1 glucoz 2 NADH + 2 Acetyl CoA + 2CO 2 1 glucoz 2 ATP 6 NADH 2 FADH 2 4 CO 2 Chuyển e - & tạo ATP theo cơ chế hóa thẩm Sự phosphoryl hóa oxid hóa theo cơ chế hóa thẩm [Mitchell (Nobel 1978 )] 1) Tạo chất khử và c huyển e - 2) Chuyển vị H + v à tạo lực dẫn H + 3) H+ qua ATPsynthaz và tạo ATP Sự tạo ATP theo cơ chế hóa thẩm trong hô hấp = bắt cặp phản ứng oxid-hóa & tạo ATP (phosphoryl-hóa oxid-hóa) Total ATP Theoretical Yield Chuyển vị H + Tạo ATP & cấu trúc F 1 F 0 - ATPase Chứng minh sự quay của (Yoshida et al. 1997) Hoạt động của ATP synthaz
File đính kèm:
bai_giang_sinh_hoc_te_bao_chuong_4_su_chuyen_doi_nang_luong.ppt
