NĂNG LƯỢNG TRONG
CHUỖI HÔ HẤP
Giáo viên hướng dẫn:
TS.Võ Văn Toàn
Người thực hiện:
Trần Châu Cẩm Hồng
Lớp Sinh học thực nghiệm khóa XChuỗi hô hấp là quá trình oxi hóa sinh học, nhờ vai trò xúc tác
của hệ thống các enzyme.
Thực chất, chuỗi hô hấp là hệ thống các phản ứng oxi hóa khử,
trong đó hydro được tách ra từ các chất hữu cơ chuyển đến oxi để tạo
thành nước
Việc vận chuyển hydro hay điện tử trong hô hấp là do enzyme
xúc tác
Trong phản ứng này, tạo ra một gradient được dùng để sản sinh
ATP, hoàn toàn giống như trong lục lạp (chloroplast)
Electron Transport Phosphorylation thông thường sản sinh 32
ATP
ATP được sinh ra bằng cách H
+
chuyển xuống trung tâm
gradient thông qua một enzyme đặc biệt gọi là ATP synthase
KHÁI NIỆM CHUỖI HÔ HẤP

Phân tử NADH hoặc FADH
2
đều có chứa một cặp điện tử.
Sau đó, phân tử NADH sẽ mang điện tử của mình đến

cytochromoxidase.
•
Mỗi phân tử NAD
+
, FAD và ubiquinon vận chuyển hai điện tử,
còn hệ thống cytochrom hoặc cytochromoxidase vận chuyển một
điện tử và oxi phân tử ở tận cùng chuỗi hô hấp bị khử bằng bốn
bước, mỗi bước một điện tử theo sơ đồ:
Cơ chất SH
2
⇒ NAD ⇒ FAD ⇒ Ubiquinon → Cytochrom b → Cytochrom c
1
→
Cytochrom c → Cytochromoxidase → O
2
•
Kết quả vận chuyển hydro và điện tử bằng chuỗi hô hấp là tạo
thành nước

Thành phần của các phức hợp
trong chuỗi hô hấp
Phức hợp Tên
Số
Protein Nhóm ngoại
I NADH - Enzym
khử hydro
46 FMN,
9 trung tâm Fe-
S.
II Succinate-CoQ


Những chất ức chế trong chuỗi hô hấp:
Rotenone (một loại thuốc chuột) ức chế phức hệ I.
Antimycin A ức chế vận chuyển điện tử ở phức hệ III.
CN
−
& CO ức chế phức hệ IV.
Sự ức chế xảy ra ở một trong những điểm này sẽ làm ngừng
quá trình vận chuyển e
−
từ NADH đến O
2
.

Rotenone
Amytal
Antimycin A

CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA
CHUỖI VẬN CHUYỂN ĐIỆN TỬ Phức hợp I (Complex I). (NADH- ubiquinon-
reductase)
•
Phức hợp enzym NADH
dehydrogenase
•
Phức hợp rất lớn
Chứa hơn 34 chuỗi polypeptides

thành UQH
2
.
•
Nguồn gốc của NADH và e
-
là
từ quá trình oxy hóa
ketoglurate, malate… trong
chu trình Krebs (Krebs cycle).

Lúc đầu điện tử được vận chuyển như sau:
NADH + H
+
+ FMN  NAD
+
+ FMNH
2
FMNH
2
+ (Fe-S)
ox
 FMNH· + (Fe-S)
red
+ H
+
Sau đó, bị oxy hoá lại bằng cách vận chuyển điện
tử vào trung tâm Fe-S kế tiếp theo cách:
FMNH· + (Fe-S)
ox

màng (pH thấp hơn) (thu
năng lượng)
NADH + 5H
+
N
+ Q  NAD+ + QH2 + 4H
+
P
Previous

4 H+
FMN
FMNH
2
NADH
NAD
+
H
+
Q
QH
2
Fe-S
2 one e
-
transfers
2 one e
-
transfers
COMPLEX 1

, vì thể
phức hệ này chỉ sản sinh
ra 1 UQH
2
cho 1 succinate
oxy hóa, và không bơm
protons.
Nó chỉ nhận được 1
electron từ sự khử hydro
của succinate , được cung
cấp thông qua flavin (FAD)
và sắt sunfur (iron-sulfur)
gộp lại trong bể chứa UQH
2.
Hoạt động của phức hợp II (Complex II)

•
FAD là chất nhận điện tử đầu tiên.
•
FAD bị khử thành dạng FADH
2
trong quá trình oxy hoá
succinat thành fumarat.
•
FADH
2
sau đó bị oxy hoá trở lại thành để vận chuyển điện
tử qua chuỗi gồm 3 trung tâm Fe-S đến Coenzyme Q,
thành QH
2


Phức hợp III (Complex III).(cytochrome
reductase - oxido reductase).