Chuyên đề Các phản ứng vòng trong cơ thể sống

Bài báo cáo mônLý sinhChuyên đề 3:Các phản ứng vòng trong cơ thể sốngGVHD: TS. Võ Văn ToànLớp: ĐHSSINH 08ASVTH: Nguyễn Phước An Nguyễn Văn Tiến Phạm Thị Rấm Nguyễn Thanh Tuấn Ngô Văn HùngCác phản ứng vòng trong cơ thể sống gồm1.Chu trình Crebs2.Chu trình Axit glyoxylic3.Photphoryl hóa vòng 4.Chu trình Calvin – Benson (Chu trình C3)5. Chu trình Hatch – Slack (Chu trình C4) 6.Chu trình Ornithin7.Chu trình hoạt hóa và tổng hợp Rodopsin của quá trình cảm quang ở mắt người8.Chu trình Alanin-glucose 9.Chu trình cozi Chu trình Crebs hay còn gọi là chu trình axit citric, axit di, tricacboxylic. Chu trình Crebs diễn ra ở tế bào chất của hầu hết các sinh vật. Chu trình Crebs gồm 6 giai đoạn:Giai đoạn 1: phản ứng ngưng tụ: Phân tử oxaloacetic kết hợp với Acetyl –CoA thành axit citricGiai đoạn 2: Phản ứng đồng phân hoá axit citric thành axit isocitricGiai đoạn 3: axit isocitric thành Αxit α- cetoglutaricGiai đoạn 4: Phản ứng khử Cacboxyl hoá, oxy hoá axit α-cetoglutaric thành succinyl-CoAGiai đoạn 5: Phản ứng tạo thànhliên kết cao năng	Giai đoạn 6: Phản ứng oxy hoá axitsuccinic thành axit oxaloacetic 1. Chu trình Crebs1. Chu trình Crebs2. Chu trình Axit glyoxylic	Năm 1957, Kornberg và Krebs đã phát hiện chu trình Axit glyoxylic, một dạng cải biến của chu trình Krebs. Sự sai biệt được bắt đầu ở axit isocitric tác động của enzym isoitraza, axit isocitric biến thành axit succinic và axit glyoxylic. Axit glyoxylic sẽ ngưng tụ với axit acetic nhờ enzym malatsynthetaza xúc tác và tạo thành axit malic.Ở thực vật, nấm, tảo đơn bào, động vật đơn bào và vi khuẩn có khả năng phát triển trên môi trường chứa các hợp chất hay cacbon như ethanol, axit acetic và acetyl-CoA.Ở thực vật chu trình Glyoxylic diễn ra trong glyoxysom, còn ở eukaryot và vi khuẩn xảy ra trong tế bào chất.Chu trình Glyoxylic ở thực vật chứng tỏ mối liên quan chặt chẽ giữa quá trình phân giải lipit và tổng hợp gluxit, nó là cơ sở để giải thích các hiện tượng sinh lý như nảy mầm của hạt lấy dầu.2. Chu trình Axit glyoxylic2. Chu trình Axit glyoxylicĐây là giai đoạn diệp lục sử dụng năng lượng photon hấp thu được vào các phản ứng quang hoá để tạo nên các hợp chất dự trữ năng lượng và chất khử.Phản ứng sáng I và con đường vận chuyển điện tử vòng: phản ứng sáng I bao gồm một chuỗi liên tục các phản ứng oxi hoá khử. Hệ sắc tố I thực hiện phản ứng ánh sáng I. Ở đây diệp lục a700 còn gọi là P700 giữ vai trò trung tâm phản ứng, nơi thu nhận và tích luỹ năng lượng từ các sắc tố chuyển tới. 3. Photphoryl hóa vòng Phản ứng I có thể xảy ra một cách độc lập và hình thành con đường vận chuyển điện tử vòng trong quang hợp. Phản ứng bắt đầu từ trung tâm phản ứng P700. Trước hết P700 hấp thụ ánh sáng có bước sóng ngắn hơn 730nm và trở thành dạng kích động điện tử, nó nhường một điện tử giàu năng lượng cho chất nhận điện tử giàu năng lượng cho chất nhận điện tử đầu tiên là X (chất chưa rõ bản chất) rồi chuyển tiếp cho ferredoxin, cytocrom 3. Photphoryl hóa vòng Trong phản ứng sáng I có thể xảy ra một khả năng vận chuyển điện tử khác mà không phải vận chuyển vòng. Đó là điện tử tách ra từ P700 không quay về P700 mà nó được vận chuyển tới ferredoxin – NADP – reductaza và điện tử được chuyển tới NADP là chất nhận điện tử cuối cùng của phản ứng sáng I. Mặt khác sự vận chuyển  H+ tới NADP (nicotinamit adenin dinucleotit photphat) tạo NADPH2, gọi là đồng hoá, để khử CO2 trong pha tối của quang hợp. Điện tử mất đi  từ P700 được bù lại từ phản ứng ánh sáng II, b6f và cuối cùng lại trở về P700. 3. Photphoryl hóa vòng 3. Photphoryl hóa vòng Chu trình này được Calvin và Benson (Mỹ) nghiên cứu từ năm 1946 và công bố kết quả vào năm 1954, đối tượng nghiên cứu là tảo Chlorella bằng việc sử dụng nguyên tố đồng vị phóng xạ C14, Calvin phát hiện ra phản ứng pha tối và đặt tên là chu trình Calvin gồm các phản ứng khử cacbonic thành hexoza với sự tham gia của ATP và NADPH của pha sáng. 4. Chu trình Calvin – Benson (Chu trình C3)Giai đoạn 1: gồm các phản ứng cố định CO2 với ribulozo – 1,5 diphotphat thành phân tử đường 6C thủy phân thành 2 phân tử 3CGiai đoạn 2: gồm các phản ứng biến đổi axit 3 photphoglyceric thành fructozo – 6 photphatGiai đoạn 3: tái sinh Ribulozo – 1,5 diphotphat.Chu trình Calvin cho thấy để khử 1 phân tử CO2 cần cung cấp 3 ATP và 2 NADPH2. vì vậy để tổng hợp 1 hexoza cần 18 ATP và 12 NADPH4. Chu trình Calvin – Benson (Chu trình C3)4. Chu trình Calvin – Benson (Chu trình C3)Năm 1943 Cacvanho nghiên cứu cấu trúc lục lạp của lá mía nhận thấy cấu trúc của chúng không đồng đều.20 năm sau Tach và Capilov cũng thấy cấu trúc như vậy, cho rằng sản phẩm sơ cấp của quang hợp là axit malic và aspatic Korschark Hartt, (1965), Hatch và Slack năm 1968 cho rằng ở mía A3PG không phải là sản phẩm đầu tiên của sự cố định CO2 mà là axit oxaloacetic axit malic và aspatic 5. Chu trình Hatch – Slack (Chu trình C4)Chu trình phân thành 2 phần:Phần 1: Axit photphoenolpiruvic + CO2 + H2O  axit oxaloacetic + H3PO4 (xúc tác Mg2+)Phần 2: Ru – 1,5 – P hay glycolaldehit photphat sẽ tiếp nhận các sản phẩm có 4C (axit oxaloacetic và axit malic) để tạo nên A3PG đi vào chu trình Calvin.5. Chu trình Hatch – Slack (Chu trình C4)5. Chu trình Hatch – Slack (Chu trình C4)Chu trình ornithin hay chu trình urea mô tả sự chuyển hoá ammonia thành urea. Chu trình ornithin xảy ra ở gan, urea được vận chuyển đến thận để đào thải ra ngoài5. Chu trình OrnithinQuá trình tổng hợp ure gồm ba bước- Sự tổng hợp cacbamylphosphat: là con đường trao đổi NH3 phổ biến ở sinh vật. Tuỳ cơ thể chất cho nitơ có thể là NH3 hay glutamin.- Sự tổng hợp arginin	+ Từ cacbamyphosphat và ornithin kết hợp thành xitrulin.	+ Xitrulin sẽ kết hợp với axit aspartic tạo thành axit arginosuccinic.	+ Axit arginosuccinic bị phân giải thành arginin và ure.- Sự tạo thành urea: do sự thuỷ phân arginin tạo thành urea xảy ra ở gan.6. Chu trình Ornithin6. Chu trình OrnithinRodopsin là một hợp chất của retinal và một loại protein gọi là opsin. Trong bóng tối, rodopsin được tạo thành do cis-retinal kết hợp với opsin.7. Chu trình hoạt hóa và tổng hợp Rodopsin của quá trình cảm quang ở mắt ngườiRodopsin là một hợp chất giúp mắt nhạy cảm với ánh sáng và nhìn thấy mọi vật. Ở ngoài sáng, rodopsin bị phân giải thành opsin và trans-retinal. Trans-retinal lại bị biến đổi để tạo cis-retinal hoặc bị phân giải thuận nghịch.7. Chu trình hoạt hóa và tổng hợp Rodopsin ở quá trình cảm quang ở mắt người7. Chu trình hoạt hóa và tổng hợp Rodopsin ở quá trình cảm quang ở mắt người8. Chu trình Alanin-glucose Alanin được tạo ra ở trong cơ và chuyển đến gan theo đường máu, đến gan alanin sẽ được chuyển thành pyruvat và α-cetoglutarat chuyển thành glutamat.8. Chu trình Alanin-glucose 8. Chu trình Alanin-glucose 9. Chu trình cozi Khi cơ hoạt động căng thẳng, nguồn cung cấp O2 cho tế bào không đủ, hệ cơ phải sử dụng ATP hầu hết từ quá trình đường phân, do đó lactat được tạo thành nhiều sẽ gây độc cho cơ thể do tế bào nhiễm toan. Chu trình cozi sẽ khắc phục nhược điểm trên 9. Chu trình cozi