BÀI 21. CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG
I. KHÁI NIệM Về NĂNG LƯợNG VÀ CÁC DạNG NĂNG LƯợNG:
- Năng lượng là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công.
- Năng lượng tồn tại ở 2 trạng thái:
+ Động năng: Năng lượng sẵn sàng sinh công (liên quan đến các hình thức chuyển động của vật chất: các ion, phân tử, các vật thể lớn). Trong TB động năng chứa trong liên kết cao năng của phân tử ATP.
+ Thế năng: là năng lượng dự trữ, có tiềm năng sinh công (năng lượng có tiềm năng sinh công: nước hay vật nặng ở 1 độ cao nhất định, năng lượng các liên kết hóa học trong các hợp chất hữu cơ, chênh lệch các điện tích ngược dấu ở 2 bên màng,…)
- Trong Tb có các dạng năng lượng như: Nhiệt năng, hoá năng, động năng, điện sinh học… Nhưng trong đó hóa năng là nguồn năng lượng chủ yếu (năng lượng tồn tại trong các liên kết hoá học)
II. CHUYểN HOÁ NĂNG LƯợNG:
- Là sự biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác cho các hoạt động sống (chuyển hóa giữa hai dạng động năng và thế năng)
- Trong cơ thể sinh vật luôn xảy ra quá trình chuyển hoá năng lượng đó là quá trình đồng hoá và dị hoá giúp sinh vật tồn tại.
+ Đồng hoá là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản, tiêu tốn năng lượng.
+ Dị hoá là quá trình phân huỷ chất hữu cơ phức tạp thành chất đơn giản và giải phóng năng lượng
- Quá trình chuyển hoá năng lượng giữa các sinh vật: năng lượng ánh sáng mặt trời
chất hữu cơ, rồi qua chuỗi thưc ăn vào cơ thể động vật, cuối cùng trở thành nhiệt năng phát tán vào môi trường.
III. ATP- ĐồNG TIềN NĂNG LƯợNG CủA Tế BÀO:
- Cấu trúc: ATP gồm có 3 thành phần chính: 1 Bazơ nitơ adênin liên kết với 3 nhóm phótphat, trong đó có 2 liên kết cao năng và đường ribôzơ. Mỗi liên kết cao năng bị phá vỡ sẽ giải phóng 7,3 kcal.
- ATP truyền năng lượng bằng cách chuyển nhóm photphat cuối cùng để trở thành ADP
ATP ADP +Pvc
- Vai trò của ATP:
+ Sinh tổng hợp các chất
+ Sinh công cơ học
+ Dẫn truyền xung thần kinh
+ Vận chuyển các chất qua màng ngược với gradien nồng độ.
BÀI 22. ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM
TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT
I. ENZIM VÀ CƠ CHế TÁC ĐộNG CủA ENZIM:
1. Khái niệm
- Enzim là chất xúc tác sinh học được tạo ra bởi tế bào sống.
- Enzim có bản chất là protein (hoặc protein kết hợp với phân tử hữu cơ gọi là coenzim).
- Enzim làm tăng tốc độ phản ứng mà không bị biến đổi sau phản ứng.
2. Cấu trúc của enzim
- Enzim gồm 2 loại: Enzim một thành phần (chỉ là protein) và enzim 2 thành phần (ngoài protein còn có các thành phần khác không phải là protein)
* Trong phân tử enzim có vùng cấu trúc không gian đặc biệt liên kết với cơ chất được gọi là trung tâm hoạt động. Cấu hình không gian của trung tâm hoạt động của enzim tương thích với cấu hình không gian của cơ chất nhờ vậy cơ chất liên kết tạm thời với enzim và bị biến đổi tạo thành sản phẩm.
+ Cấu hình không gian của trung tâm hoạt động chỉ tương thích với một loại cơ chất nhất định. Do đó mỗi enzim chỉ xúc tác cho một loại phản ứng nhất định.
- Các dạng tồn tại của enzim: Hoà tan trong dịch bào hoặc liên kết với các bào quan
3. Cơ chế tác động của enzim:
+ Đầu tiên enzim kết hợp với cơ chất tại trung tâm hoạt động để tạo thành hợp chất trung gian (enzim-cơ chất).
+ Sau đó enzim tác động lên cơ chát để tạo thành sản phẩm.
+ Cuối phản ứng, enzim được giải phóng nguyên vẹn (giữ nguyên cấu trúc không gian) và có thể kết hợp với cơ chất mới cùng loại.
- Enzim tăng tốc độ phản ứng bằng cách giảm năng lượng hoạt hoá thông qua việc tạo nhiều phản ứng trung gian.
Ví dụ: A + B
C + D (không có enzim xúc tác)
A + B + X
ABX
CDX
C + D +X (có enzim X)
4. Đặc tính của enzim:
- Hoạt tính mạnh
- Tính chuyên hoá cao
5. Các nhân tố ảnh hưởng đến hoạt tình của enzim:
- Nhiệt độ: Mỗi enzim có nhiệt độ tối ưu, tại đó hoạt động của enzim là tối đa. Ở mức nhiệt độ chưa đạt đến tối ưu thì sự gia tăng nhiệt độ sẽ làm tăng hoạt tính của enzim. Nếu đã qua mức nhiệt độ tối ưu thì sự gia