SINH HỌC B
- Giảng viên: GVC. ThSĩ Nguyễn Thị Sáu
- Khoa : Công nghệ Thực phẩm
TP.HCM, Tháng 3 năm 2010
Chương IV: HÔ HẤP
I. So sánh cấu trúc và chức năng của lạp thể và ty thể:
II. Ðại cương
1. Hiện tượng chuyển hóa trong tế bào
 Tế bào cần rất nhiều năng lượng để duy trì sự sống:
các hoạt động như việc sao chép, sửa chữa các cấu
trúc di truyền trong nhiễm sắc thể, tạo mới các thành
phần cấu tạo trong tế bào, lấy thức ăn vào, thải chất
bã ra, giữ cho độ pH và nồng độ ion được cân
bằng Nếu năng lượng không được cung cấp thì
các phản ứng không thể xảy ra được và sự sống của
tế bào sẽ ngừng lại.
 Tất cả năng lượng cung cấp cho sự sống là từ mặt
trời, được cây hấp thu qua quá trình quang hợp tạo
ra hợp chất hữu cơ giàu năng lượng. Các sinh vật
không có khả năng quang hợp thì lấy năng lượng
bằng cách tiêu hóa các sinh vật quang hợp được và
những sinh vật khác.
 Trong tế bào, sự hô hấp tạo ra năng lượng để
cung cấp cho tất cả các hoạt động của tế bào.
Năng lượng này được dự trữ trong các hợp
chất được tổng hợp do quá trình quang hợp
và được giải phóng qua quá trình hô hấp hiếu
khí, trong đó glucoz được chuyển hóa qua
nhiều sản phẩm trung gian để đến sản phẩm
cuối cùng là CO
2

tương tự như chuỗi dẫn truyền điện tử trên màng
thylakoid của lục lạp. Vì thật ra, sự hô hấp giống như sự
quang hợp cũng bao gồm những phản ứng oxy hóa khử.
Hình 5.1 Khái quát về hô hấp hiếu khí xẩy ra trong ty thể
1. Chu trình Kreb; 2. Chuỗi dãn truyền điện tử
Màng tế bào chất
Dịch ngoài tế bào
Ty thể
Tế bào chất
III. Sự hô hấp carbohydrat
 Những carbohydrat phức tạp như tinh bột ở
thực vật và glycogen ở động vật đều được
thủy phân thành những phân tử glucoz trước
khi đi vào quá trình hô hấp. Sự hô hấp hoàn
toàn một hợp chất giàu năng lượng như
glucoz trải qua một chuỗi dài những phản
ứng, trong đó có những phản ứng không cần
có oxy (giai đoạn đường phân) và có những
chuỗi phản ứng lệ thuộc vào oxy.
1. Sự đường phân (giai đoạn 1)
 Ðường phân là giai đoạn đầu tiên của quá trình hô
hấp glucoz xảy ra không cần sự hiện diện của O2,
xảy ra trong dịch tế bào chất của tất cả tế bào sống.
 Glucoz là một hợp chất bền vững, ít có xu hướng
phân cắt ra thành những chất đơn giản hơn, do đó
tế bào muốn lấy năng lượng từ glucoz trước tiên
phải có một ít năng lượng để hoạt hóa phân tử.
 Do đó, giai đoạn đầu của đường phân là cung cấp
ATP cho phân tử glucoz. ATP gồm 3 hợp phần cơ
sở là chuỗi triphosphat để gắn vào phần cuối đối

 Phản ứng thứ hai là sự phosphoryl hóa PGAL. Năng
lượng được giải phóng từ sự oxy hóa PGAL được
dùng để gắn một gốc phosphat vô cơ P vào PGAL,
gốc phosphat được gắn vào bằng một cầu nối giàu
năng lượng.
Hình 5.3 Sự chuyển ATP và gắn gốc phospho
PGAL
 Trong phản ứng kế tiếp, gốc phosphat mới
được chuyển vào ADP để tạo ra ATP.
 Trong quá trình này, một gốc phosphat giàu
năng lượng được chuyển vào một cơ chất
ADP để tạo thành ATP, phản ứng này được
gọi là phosphoryl hóa ở mức cơ chất.
Hình 5.4 Mức độ phosphryl hóa cơ chất
Một số phân tử như phosphoenolpyruvat (PEP), quá trình hình
thành liên kết năng lượng cao giống như liên kết trong ATP.
Trong khi đó nhóm phosphate được chuyển enzym đến ATP,
năng lượng của liên kết được bảo toàn và ATP tăng lên
PGAL
 Sản phẩm 3C là PGA, một chất trung gian trong chu
trình Calvin-Benson, một lần nữa cho thấy sự tương
quan giữa hai quá trình: Ở giai đoạn này, tế bào thu
lại được 2 phân tử ATP đa dùng cho sự phosphoryl
hóa glucoz trong lúc bắt đầu đường phân. Năng
lượng đầu tư ban đầu đa được trả lại.
 Qua phản ứng kế tiếp, cuối cùng là nước được tách
ra từ PGA, và sau đó gốc phosphat được chuyển đổi
và được gắn lại bởi cầu nối giàu năng lượng. Sau đó
gốc phosphat được chuyển vào ADP theo sự
phosphoryl hóa ở mức cơ chất để thành lập ATP, kết

ATP
và
2
phân
tử
pyruvat
.
Các điểm quan trọng cần chú ý trong sự đường
phân là:
1) Mỗi phân tử glucoz (C
6
H
12
O
6
) bị phân tách
thành hai phân tử acid pyruvic (C
3
H
4
O
3
).
2) Hai phân tử ATP sử dụng trong lúc đầu của
quá trình, sau đó có bốn phân tử được tạo ra,
như vậy tế bào còn được hai phân tử này.
3) Hai phân tử NADH được thành lập.
 Vì không sử dụng oxy, quá trình có thể xảy ra
dù có sự hiện diện của O
2

giữa chất này và chất khác. Do đó, NAD
+
chỉ là một
chất tạm thời tải ion H
+
và điện tử, sau khi chuyển ion
H
+
và điện tử cho chất khác thì nó trở lại làm chất tải
tiếp tục. Nếu NADH được thành lập không nhanh
chóng loại bỏ ion H
+
và điện tử thì NAD
+
trong tế bào
sẽ thiếu, khi đó bước tiếp theo trong đường phân
không thể xảy ra và quá trình đường phân tạm dừng
lại. Như vậy, sự oxy hóa NADH thành NAD
+
là cần
thiết cho quá trình đường phân tiếp tục.
 Trong hầu hết tế bào, nếu có O
2
, nó sẽ là chất
nhận điện tử cuối cùng từ NADH. Nhưng dưới
điều kiện yếm khí, không có O
2
để nhận hydro
và điện tử thì acid pyruvic được tạo ra trong
quá trình đường phân sẽ nhận hydro và điện tử