Đường phân xảy ra trong tế bào chất (tế bào chất), đường phân bao gồm nhiều phản ứng trung gian và các enzym tham gia, năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là được tạo ra dần dần qua nhiều phản ứng, kết thúc đường phân thu được 2 ATP và 2 NADH. Hãy cùng Hoàng Giang Solar tham khảo bài viết dưới đây.
Quá trình đường phân là gì?
Đường phân là quá trình giúp chuyển hóa vật chất mà không phụ thuộc đến sự tham gia của ôxy. Điều đó có nghĩa là chúng có khả năng xảy ra mọi nơi, dù ở môi trường có ôxy hoặc không có ôxy thì đều được. Quá trình đường phân là con đường phổ biến nhất, chung nhất cho cả quá trình hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí hoặc là quá trình lên men.
Glucozo là đường gì?
Glucozo là chất rắn, là tinh thể không màu, rất dễ tan trong nước, vị ngọt nhưng sẽ không ngọt bằng đường mía. Glucozo có trong hầu hết mọi bộ phận của thực vật như là hoa, lá, rễ,… và đặc biệt là trong quả chín. Đặc biệt, glucozo có rất nhiều trong nho chín và đó là lý do nó được gọi là đường nho.
Trong mật ong cũng chứa rất nhiều glucozo, khoảng chừng 30%. Ngoài ra còn có thể có ở cơ thể người, động vật. Trong máu người có một lượng nhổ với nồng độ gần như không đổi tầm 0.1%.
Đường được làm từ gì?
Đường ăn được chiết xuất từ cây mía hoặc là củ cải đường. Người ta tiến hành sơ chế, cắt lát nguyên liệu và ngâm vào trong nước nóng để chúng tiết ra được các chất ngọt. Sau đó sẽ lọc tinh chất, chế biến thành đường. Cuối cùng là đóng ói và đem đi tiêu thụ trên thị trường.
Cấu tạo phân tử glucozo
Glucozo là một loại monosaccarit phổ biến nhất, chủ yếu được tạo nên từ thực vật và hầu hết tảo trong quá trình quang hợp từ nước với CO2. Và đặc biệt là sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Ở đó thì glucozo được dùng với mục đích để tạo ra cellulose trong thành tế bào, tinh bột.
Hay nói cách khác thì Glucozo là hợp chất tạp chức ở dạng mạch hở phân tử, cấu tạo một andehit đơn chức và ancol 5 chức. Công thức cấu tạo phân tử Glucozo là: CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CHOH-CH=O, được viết gọn là CH2OH(CHOH)4CHO. Trên thực tế chúng tồn tại dạng mạch vòng alpha-glucozo và beta-glucozo.
Sơ đồ chu trình crep là gì?
Sơ đồ chu trình crep hay còn được gọi là chu trình Krebs hay là chu trình axit là một vật trong những chu trình trong quá trình hô hấp tế bào thực vật, động vật. Chu trình crep là một loạt những phản ứng enzim, có liên quan đến quá trình chuyển hóa oxi hóa của các đơn vị acetyl.
Ý nghĩa của sơ đồ chu trình crep
Sơ đồ chu trình crep trong tế bào có ý nghĩa là:
- Đây là giai đoạn thoái hóa chung, cuối cùng của các chất lipit, glucit, protein.
- Cung cấp nguồn năng lượng dồi dào cho các hoạt động của tế bào.
- Cung cấp các chất chuyển hóa trung gian cho nhiều hoạt động chuyển hóa khác.
Năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là gì?
Hô hấp tế bào là quá trình chuyển hóa năng lượng. Trong đó, các phân tử carbohydrate bị phân hủy thành CO .2 và họ2O giải phóng năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là và chuyển năng lượng đó thành năng lượng dự trữ dưới dạng ATP.
Vị trí: Ti thể
Bản chất của quá trình hô hấp tế bào là một loạt các phản ứng oxi hóa khử, trong đó carbohydrate được phân giải thành CO2 và họ2O, và năng lượng được giải phóng và chuyển hóa thành dạng năng lượng dễ sử dụng trong các phân tử ATP.
Các giai đoạn chính của hô hấp tế bào bao gồm: đường phân, chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển điện tử hô hấp.
Glycolysis, nơi nó diễn ra: tế bào chất
Diễn biến: Đường phân bao gồm nhiều phản ứng trung gian và enzym tham gia; năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là được tạo ra dần dần thông qua nhiều phản ứng. Đầu tiên, glucose được kích hoạt bằng 2ATP.
Glucozơ (6C) → 2 axit pyruvic (3C) + 4ATP + 2NADH (1NADH = 3ATP)
NADH: Nicotinamide adenine dinucleotide.
Do đó, khi kết thúc quá trình đường phân, thu được 2ATP và 2 NADH.
Chu trình Krebs, trong đó: chất nền ty thể.
2 axit pyruvic được chuyển từ tế bào chất vào ma trận ty thể.
2 pyruvice → 2 axetyl-coA (2C) + 2NADH + 2CO2
Acetyl-coA bị phân hủy hoàn toàn → 4CO2 + 2ATP + 6NADH + 2FADH2 (1 DÀI2 = 2ATP)
Nơi diễn ra chuỗi vận chuyển điện tử hô hấp: Màng trong ty thể
Thành phần: NADP và FADH2.
Diễn biến: Các electron di chuyển từ NADH và đến O2 thông qua một loạt các phản ứng oxi hóa khử liên tiếp. Năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là được giải phóng từ quá trình oxy hóa phân tử NADH và FADH2 tổng hợp ATP.
10 bước đường phân năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là gì?
Enzyme hexokinase phosphoryl hóa hoặc thêm một nhóm phốt phát vào glucose trong tế bào chất.
Trong giai đoạn này, glucose 6-phosphate hoặc G6P được tạo ra bởi nhóm phosphate từ ATP được chuyển thành glucose. Giai đoạn năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là này tiêu tốn 1 đồng năng lượng ATP.
Enzyme phosphoglucomutase đồng phân hóa glucose 6-phosphate thành đồng phân của nó, fructose 6-phosphate hoặc F6P.
Các chất đồng phân có cách sắp xếp nguyên tử khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.
Phosphofructokinase kinase sử dụng 1 ATP để chuyển một nhóm photphat thành F6P để tạo thành fructoza 1,6-bisphotphat hoặc FBP. Sau giai đoạn này, năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là hai phân tử ATP đã được sử dụng.
Enzyme aldolase phân tách fructose 1,6-bisphosphate thành một phân tử aldehyde và một ketone. Hai loại đường dihydroxyacetone phosphate (DHAP) và glyceraldehyde 3-phosphate (GAP) là đồng phân của nhau.
DHAP nhanh chóng được chuyển đổi thành GAP bởi enzyme triose-phosphate isomerase (những đồng phân này có thể hoán đổi cho nhau). Cơ chất cần thiết cho bước tiếp theo của quá trình đường phân là GAP.
Enzyme glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) có hai chức năng quan trọng trong phản ứng này.
Tại sao quá trình đường phân xảy ra trong tế bào chất nhưng chu trình Krebs diễn ra bên trong ti thể?
Đường phân xảy ra trong tế bào chất do nguyên liệu thô là đường, được chuyển đổi tại nơi nó tồn tại để tạo thành các sản phẩm nhỏ hơn trước khi được vận chuyển vào ty thể để tham gia vào chu trình Krebs.
Mặt khác, năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là vận chuyển đường vào ty thể cũng cần năng lượng ATP, đồng thời trong tế bào chất có các enzym thích hợp cho quá trình phân cắt đường diễn ra.
Nguyên liệu của chu trình Krebs là axit pyruvic chứ không phải đường nên không cần vận chuyển đường vào ty thể mà chỉ cần vận chuyển axit pyruvic vào chất nền ty thể. Mặt khác, ty thể chứa các enzym hô hấp cần thiết cho chu trình Krebs diễn ra.
Ngoài ra, chu trình năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là Krebs tạo ra các chất dự trữ năng lượng như NADH, FADH2 trong ty thể, chúng sẽ tham gia vào chuỗi vận chuyển điện tử hô hấp diễn ra ở màng trong ty thể nên quá trình này dễ dàng được đáp ứng. nhưng đây là quá trình tạo ra nhiều năng lượng sinh học nhất. Do đó, chu trình Krebs diễn ra bên trong ty thể là hai chiều.
Phương trình hóa học khái quát cho quá trình đường phân
Sau đây là phương trình tổng quát của quá trình đường phân mà bạn đọc có thể tham khảo, áp dụng:
Glucose + 2NAD + 2 ADP + 2 Pi —> 2 pỷuvat + 2 NADH + 2 ATP + 2H2O
Bản chất của đường phân chính laf quá trình oxy hoá. Chất oxy hóa là đường cùng với NAD+ đóng vai trò là chất khử, nhận e- và nhận H+ từ quá trình này.
Nhìn vào công thức, phương trình trên, ta thấy rõ giai đoạn thu hồi năng lượng, đường phân tạo ra được 4 phân tử ATP. Thế nhưng do ban đầu đã lấy trong môi trường 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH, đồng thời còn giải phóng các phân tử nước với proton H+.
Kết thúc giai đoạn đường phân, một phân tử glucose sẽ giải phóng năng lượng bao nhiêu?
Kết thúc quá trình đường phân từ 1 phân tử glucôzơ tế bào thu được bao nhiêu năng lượng ? Khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucose ta thu được 38 ATP. Như vậy, đây khoong phải là toàn bộ năng lượng của phân tử glucose ban đầu. Lượng năng lượng còn lại sẽ nằm ở trong các chất NADH và FADH2 sẽ đi vào trong chuỗi vận chuyển điện tử và từ đố tạo nên các ATP còn lại.
Kết luận
Trên đây là thông tin tổng quan về khái niệm đường phân, về năng lượng mà tế bào thu được khi kết thúc giai đoạn đường phân 1 phân tử glucôzơ là gì muốn gửi đến bạn đọc. Đừng quên like, share bài viết của Hoàng Giang SoLAR để chia sẻ thông tin hữu ích này đến nhiều người hơn nhé. Xin cám ơn!