Bản chất của hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng
Bản chất của hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Sinh học lớp 10. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.
Bản chất của hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng
Câu hỏi: Bản chất của hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng?
- Thủy phân.
- Ôxi hóa khử.
- Tổng hợp.
- Phân giải
Trả lời: Đáp án B
Bản chất của hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng Ôxi hóa khử.
1. Khái niệm
- Hô hấp tế bào là một quá trình chuyển hóa năng lượng quan trọng của tế bào sống.
- Các phân tử hữu cơ bị phân giải ⟶ CO2 và H2O + ATP.
- Phương trình tổng quát của quá trình phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucôzơ:
C6H12O6 + 6 O2 ⟶ 6 CO2 + 6 H2O + Năng lượng (ATP + nhiệt)
2. Bản chất của hô hấp tế bào
- Hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử.
- Phân tử glucôzơ được phân giải dần dần và năng lượng được giải phóng từng phần.
- Tốc độ quá trình hô hấp tế bào phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào và được điều khiển thông qua enzim hô hấp.
3. Các giai đoạn chính của quá trình hô hấp tế bào
3.1. Đường phân
- Diễn ra trong bào tương.
- Nguyên liệu: Glucôzơ.
- Diễn biến: Glucôzơ bị biến đổi, các liên kết bị phá vỡ.
- Sản phẩm: 2 phân tử axit piruvic, 2 ATP, 2 NADH2.
3. 2. Chu trình Crep
- Diễn ra: Chất nền ti thể.
- Nguyên liệu: Phân tử axit piruvic.
- Diễn biến: 2 axit piruvic bị ôxi hóa ⟶ 2 phân tử Axêtyl–CoA + 2 CO2 + 2 NADH. Năng lượng giải phóng tạo ra 2 ATP, khử 6 NAD+ và 2 FAD+.
- Sản phẩm: CO2, 4 ATP, 6 NADH và 2 FADH2.
3. 3. Chuỗi chuyền electron hô hấp
- Diễn ra: Màng ti thể.
- Nguyên liệu: NADP và FADH2.
- Diễn biến: Electron chuyển từ NADH và tới O2 thông qua một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử kế tiếp nhau. Năng lượng được giải phóng từ quá trình ôxi hóa phân tử NADH và FADH2 tổng hợp nên ATP.
- Sản phẩm: H2O và nhiều ATP.
4. Hô hấp hiếu khí
Hô hấp hiếu khí bắt buộc phải có oxy (O2) để tạo ra ATP. Mặc dù carbohydrate, chất béo và protein đều có thể sử dụng làm chất phản ứng, phương pháp "ưa thích" của tế bào là tạo ra pyruvate trong đường phân và pyruvate đó sẽ đi vào ty thể để được oxy hóa hoàn toàn bởi chu trình Krebs. Các sản phẩm của quá trình này là carbon dioxide và nước, năng lượng có được sẽ sử dụng để phá vỡ liên kết trong ADP trong khi nhóm phosphate thứ ba được thêm vào để tạo nên ATP (adenosine triphosphate), theo phương pháp phosphoryl hóa mức cơ chất. Ngoài ra, sản phẩm còn có NADH và FADH2
Phương trình tổng quát: | C6H12O6 (r) + 6 O2 (k) → 6 CO2 (k) + 6 H2O (l) + nhiệt |
ΔG = −2880 kJ mỗi mol C6H12O6 |
ΔG âm chỉ ra rằng phản ứng này có thể xảy ra một cách tự phát.
Thế năng của NADH và FADH2 được chuyển đổi thành nhiều ATP hơn thông qua một chuỗi vận chuyển điện tử với oxy là "chất nhận điện tử cuối cùng". Hầu hết ATP được sản xuất bởi hô hấp hiếu khí được tạo ra bởi quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Phương thức này hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng giải phóng từ pyruvate để tạo ra một thế năng điện hóa bằng cách bơm proton qua màng. Thế năng này sau đó được sử dụng để làm quay ATP synthase và tạo ra ATP từ ADP và một nhóm phosphate. Sách giáo khoa sinh học thường viết có 38 phân tử ATP có thể được tạo ra cho mỗi phân tử glucose oxy hóa trong quá trình hô hấp tế bào (2 từ đường phân, 2 từ chu trình Krebs, và khoảng 34 từ hệ thống vận chuyển electron).Tuy nhiên, sản lượng tối đa này không bao giờ đạt được do thất thoát vì màng bị rò rỉ cũng như chi phí năng lượng để vận chuyển pyruvate và ADP vào chất nền ty thể, và ước tính hiện tại thì chỉ có khoảng 29 đến 30 ATP trên mỗi glucose.
Hô hấp hiếu khí có hiệu quả gấp 15 lần so với hô hấp kỵ khí (tạo ra 2 phân tử ATP trên 1 phân tử glucose). Tuy nhiên, một số sinh vật yếm khí, chẳng hạn như vi sinh vật sinh methane có thể tiếp tục hô hấp kỵ khí, tạo ra nhiều ATP hơn bằng cách sử dụng các phân tử vô cơ khác (không phải oxy) làm chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi vận chuyển điện tử. Hai quá trình này đi chung con đường ban đầu của quá trình chuyển hóa đường phân nhưng chỉ hô hấp hiếu khí mới tiếp tục với chu trình Krebs và phosphoryl hóa oxy hóa. Các phản ứng sau đường phân diễn ra trong ti thể trong các tế bào nhân chuẩn, và trong tế bào chất trong tế bào nhân sơ.
--------------------------
Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Bản chất của hô hấp tế bào là một chuỗi các phản ứng. Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Trắc nghiệm môn Sinh học lớp 10, Giải bài tập Sinh học 10, Sinh học 10 Chân trời sáng tạo, Chuyên đề Sinh học lớp 10, Tài liệu học tập lớp 10, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm Sinh học 10 Cánh Diều và Sinh học 10 Kết nối tri thức lớp 10 mới nhất được cập nhật.
