CHƯƠNG III: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO
I. KHÁI QUÁT VỀ NĂNG LƯỢNG VÀ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
1. Năng lượng và các dạng năng lượng trong tế bào
a. Khái niệm năng lượng
- Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công.
- Trạng thái của năng lượng:
+ Động năng là dạng năng lượng sẵn sàng sinh công (một trạng thái bộc lộ của năng lượng).
+ Thế năng là loại năng lượng dự trữ, có tiềm năng sinh công (một trạng thái ẩn dấu của năng lượng).
b. Các dạng năng lượng trong tế bào
- Hóa năng
- Nhiệt năng
- Điện năng
c. ATP – đồng tiền năng lượng của tế bào
Cấu tạo của ATP:
Hình 2.28. Cấu tạo của ATP
- ATP gồm bazonito adenine, đường ribose và 3 nhóm phosphate.
- 2 nhóm phosphate 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 phosphate để trở thành ATP.
ATP ADP + Pi + năng lượng
Chức năng của ATP:
- Cung cấp năng lượng cho các quá trình sinh tổng hợp của tế bào: Những tế bào đang sinh trưởng mạnh hoặc những tế bào tiết ra các protein với tốc độ cao có thể tiêu tốn tới 75% lượng ATP mà tế bào tạo ra.
- Cung cấp năng lượng cho quá trình vận chuyển các chất qua màng (vận chuyển tích cực): Vận chuyển chủ động tiêu tốn nhiều năng lượng. Ví dụ: tế bào thận của người sử dụng tới 80% lượng ATP được tế bào sản sinh ra để vận chuyển các chất qua màng trong quá trình lọc máu.
STUDY TIP
Cung cấp năng lượng để sinh công cơ học: Sự co của các tế bào cơ tim và cơ xương tiêu tốn một lượng ATP khổng lồ. Khi ta nâng một vật nặng, gần như toàn bộ ATP của tế bào cơ bắp phải được huy động tức thì.
2. Chuyển hóa vật chất
a. Khái niệm
- Chuyển hóa vật chất là tập hợp các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong tế bào.
- Chuyển hóa vật chất luôn kèm theo chuyển hóa năng lượng
- Bản chất: đồng hóa, dị hóa.
DeThi.edu.vn
Hình 2.29. Chuyển hóa vật chất
b. Đồng hóa và dị hóa
Đồng hóa: là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản (đồng thời tích lũy năng lượng – dạng hóa năng).
Dị hóa: Là quá trình phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn (đồng thời giải phóng năng lượng).
II. ENZYM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZYM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT
1. Enzim
a. Khái niệm
Enzim là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong tế bào sống. Enzim là tăng tốc độ của phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.
b. Cấu trúc của enzim
- Enzim có bản chất là protein hoặc protein kết hợp với chất khác không phải là protein.
- Trong phân tử enzim có trung tâm hoạt động tương thích với cấu hình không gian của cơ chất mà nó tác động, là nơi enzim liên kết tạm thời với cơ chất.
c. Cơ chế tác động của enzim
- Thoạt đầu, enzim liên kết với cơ chất tại trung tâm hoạt động tạo nên phức hợp enzim – cơ chất. Sau đó, bằng nhiều cách khác nhau, enzim tương tác với cơ chất để tạo ra sản phẩm.
- Liên kết enzim cơ chất mang tính đặc thù. Vì thế, mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng.
Hình 2.30. Cơ chế tác động của enzim
d. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim
Nhiệt độ: Trong giới hạn nhiệt hoạt tính của enzim tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Mỗi enzim có một nhiệt độ tối ưu, tại đó enzim có hoạt tính tối đa làm cho tốc độ phản ứng xảy ra nhanh nhất.
Độ pH: Mỗi enzim chỉ hoạt động trong 1 giới hạn pH xác định. Ví dụ: enzim pepsin của dịch dạ dày người cần pH = 2.
DeThi.edu.vn
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.