Tiểu luận Bài hoá sinh học ATP- đồng tiền năng lượng của tế bào

NHÓM: XUÂN TRƯỜNG & VIỆT TRIỀU GV HƯỚNG DẪN: TRẦN THỊ THẢO TRANG TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ?  ATP là đồng tiền năng lượng của tế bào với ý nghĩa ATP được sử dụng hàng ngày như tiền tệ, cụ thể nó cung cấp năng lượng cho tất cả mọi hoạt động sống của tế bào (trao đổi chất, vận chuyển các chất, sinh công cơ học, các quá trình hấp thụ...).  ATP TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Vậy năng lượng là gì? Trong tế bào có các dạng năng lượng gì? I. Khái niệm năng lượng trong tế bào  Năng lượng là khả năng sinh công. Trong tế bào, năng lượng tồn tại tiềm ẩn trong các liên kết hoá hoc, đặc biệt là ATP.  Các dạng năng lượng trong tế bào gồm: - Hoá năng - Động năng hay cơ năng - Thẩm thấu năng - Điện năng TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Các dạng năng lượng này liên tục chuyển hoá, tác động qua lại từ dạng này sang dạng kia thông qua 2 quá trình chung nhất đó là đồng hoá và dị hoá TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Đồng hoá là gì? Đồng hoá (Anabolism) : Sử dụng năng lượng để tạo ra các phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản. Đặc điểm của quá trình này là thu năng lương. Năng lương cần thiết cung cấp cho các phản ứng tổng hợp chủ yếu ở dạng các liên kết cao năng ATP Dị hoá là gì? Dị hoá (Catabolism) : Phân giải các phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản, đồng thời phóng thích năng lượng tự do chứa trong các chất bị phân giải. Năng lượng đó được tích trữ lại trong ATP và được sử dụng cho nhiều phản ứng thu năng lương khác. TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? II. Cấu tạo phân tử ATP CẤU TRÚC ATP- Adenosine-5'-triphosphate TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ?  Phân tử đường 5C (ribôzơ) được dùng làm bộ khung để gắn ađênin và ba nhóm phôtphat tạo nên phân tử ATP (ađênôzin triphôtphat). Chỉ có hai liên kết phôtphat ngoài cùng là liên kết cao năng, có đặc điểm là mang nhiều năng lượng cho các liên kết giữa các nhóm phosphate này dễ bị bẻ gãy bởi sự thuỷ phân. TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ?  Tế bào sử dụng ATP cho các phản ứng tổng hợp và phân giải các chất. Việc sử dụng ATP trong tế bào diễn ra liên tục tạo thành một vòng tuần hoàn không có điểm dừng. TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? III. SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG CỦA ATP 1-Nguồn cung cấp ATP: TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? ATP QUANG NĂNG HOÁ NĂNG THỨC ĂN TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? 2-Sự chuyển hóa của ATP: ATP dễ biến đổi thuận nghịch để giải phóng hoặc tích trữ năng lượng. Khi ATP thủy giải nó sẽ tạo ra ADP và Pi - phosphate vô cơ: enzyme ATP + H2O ADP + Pi + năng lượng Nếu ADP tiếp tục thủy giải sẽ thành AMP. Ngược lại ATP sẽ được tổng hợp nên từ ADP và Pi nếu có đủ năng lượng cho phản ứng: enzyme ADP + Pi + năng lượng ATP + H2O TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? IV.CHỨC NĂNG CỦA ATP 1-Thực hiện công vận chuyển: ATP tham gia trực tiếp vào vận chuyển ion qua màng, các quá trình hấp phụ các chất.Chức năng này được gọi là thực hiện Công vận chuyển TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? 2-Thưc hiện công cơ học: ATP cung cấp năng lượng cho quá trình co cơ, sự hoạt động của nhiễm sắc thể và các cấu trúc sợi… chức năng này gọi là chức năng Công cơ học TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? 3-Thực hiện công hóa học Một vai trò cơ bản của ATP là cung cấp năng lượng cần thiết để tổng hợp hàng ngàn loại đại phân tử sinh học cần thiết cho sự tồn tại của tế bào. Hoạt hoá axit amin, axit béo, các nucleotid, … trong các quá trình tổng hợp và phân giải các chất. Chức năng này gọi là công hóa học. TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? V. ATP ĐƯỢC SẢN XUẤT NHƯ THẾ NÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Trong tế bào có hai loại bào quan sản xuất ATP là Lục lạp và Ty thể TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Điện tử được hoạt hoá Chuỗi dẫn truyền điện tử Bơm ion xuyên màng Gradient hoá điện xuyên màng Lục lạp ATP Ty thể (THỨC ĂN) (ÁNH SÁNG) TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Trong ty thể ATP được tạo ra từ quá trình sử dụng sản phẩm của quang hợp để hô hấp và lên men( Xảy ra ở một số loài vi khuẩn, nấm( trong điều kiện yếm khí ). Quá trình hô hấp tế bào: Gồm 3 quá trình: Đường phân. Chu trình Krebs. Chuỗi vận chuyển điện tử. Qúa trình lên men: sau khi xảy ra quá trình đường phân, nếu thiếu O2 thì sẽ xảy ra quá trình lên men (để phục hồi lại NAD+ ) như ở tế bào cơ Hiệu quả năng lượng của quá trình lên men rất thấp TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Đường phân(glycolysis)(Con đường EMP: Embđen- Mayer Hoff- Parnas ). Xảy ra ở bào tương(Cytosol), không cần oxy. Gồm 3 giai đoạn (giai đoạn hoạt hóa các phân tử đường, giai đoạn phân cắt các phân tử đường và giai đoạn oxy hóa aldehydephosphoglycerid với 10 phản ứng. Như vậy, quá trình đường phân có thể tóm tắc theo sơ đồ sau đây: TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Chu trình Krebs: TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Chuỗi vận chuyển điện tử(ETC): Cửa quay tròn của ATP synthase giống như một bánh xe phân tử nước mà khai thác dòng chảy của ion hydro để xây dựng phân tử ATP. Mỗi vòng quay của bánh xe đòi hỏi năng lượng của khoảng 9 ion hydro trở vào không gian bên trong của ti thể(theo Goodsell, 1996, tr.74). Nằm trên ATP synthase có 3 vị trí hoạt động, mỗi vị trí biến đổi ADP thành ATP với mỗi vòng quay của bánh xe. Lưu ý là dưới điều kiện cực thuận, bánh xe ATP synthase quay với tốc độ trên 200 vòng quay/giây, sản xuất được 600 ATP. TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Vậy trong tế bào lượng ATP được tạo ra là: TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? Sự lên men (Fermentation): TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? TÓM LẠI: ATP LÀ HỢP CHẤT VÔ CÙNG QUAN TRỌNG ĐỐI VỚI SỰ SỐNG, NHỜ CÓ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TỪ ATP MÀ SỰ SỐNG ĐƯỢC TIẾP DIỄN SÔI ĐỘNG VỚI GUỒNG QUAY CỦA THỜI GIAN. TẠI SAO NÓI ATP LÀ ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO ? ATP ĐỒNG TIỀN NĂNG LƯỢNG CỦA TẾ BÀO