I. PHÂN GIẢI CÁC CHẤT VÀ GIẢI PHÓNG NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO
DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM
Câu hỏi:
Câu 1. Phân giải các chất trong tế bào là gì? Nêu một số ví dụ minh hoạ.
Câu 2. Phân giải hiếu khí trong tế bào gồm những giai đoạn chính nào? Đặc trưng của mỗi giai đoạn này là gì?
Câu 3. Trình bày các giai đoạn của quá trình lên men. Nêu sự khác nhau giữa lên men rượu và lên men lactate.
Câu 4. So sánh hiệu quả năng lượng của quá trình hô hấp hiếu khí và lên men. Giải thích sự khác biệt này.
Hướng dẫn trả lời:
Câu 1.
Phân giải các chất trong tế bào là quá trình phá vỡ các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời giải phóng năng lượng. Một phần năng lượng được giải phóng sẽ chuyển thành năng lượng tích luỹ trong phân tử ATP và một phần sẽ giải phóng ra dưới dạng nhiệt năng.
Ví dụ: phân giải protein, phân giải polischarit, phân giải celluose,...
Câu 2.
Phân giải hiếu khí trong tế bào gồm 3 giai đoạn chính:
- Đường phân: mỗi phân tử đường glucose được phân giải thành hai phân tử pyruvate, đồng thời tạo ra hai phân tử NADH và 2 phân tử ATP. Mỗi phân tử pyruvate chuyển hoá thành một phân tử acetyl-CoA, đi vào chu trình Krebs.
- Chu trình Krebs: phân tử acetyl-CoA giải phóng ra hai phân tử CO2, 3NADH, 1FADH2 và 1 ATP.
- Chuỗi truyền electron: các phân tử NADH và FADH2 được sinh ra trong giai đoạn đường phân và chu trình Krebs sẽ bị oxy hoá qua một chuối phản ứng oxy hoá khử để tạo ra ATP và nước.
Câu 3.
Các giai đoạn của quá trình lên men: gồm 2 giai đoạn:
- Đường phân: mỗi phân tử đường glucose được phân giải thành hai phân tử pyruvate, đồng thời tạo ra hai phân tử NADH và 2 phân tử ATP.
- Lên men: electron từ glucose qua NADH được truyền đến phân tử hữu cơ khác.
=> Sự khác nhau giữa lên men rượu và lên men lactate:
| Lên men lactate | Lên men rượu | |
| Tế bào sử dụng chủ yếu | Chủ yếu ở tế bào người và động vật | Chủ yếu ở tế bào thực vật |
| Phân tử nhận electron từ NADH | Pyruvate | Phân tử hữu cơ acetaldehyde |
| Sản phẩm | Muối lactate | Ethanol |
Câu 4.
Hiệu quả năng lượng của quá trình hô hấp hiếu khí tốt hơn rất nhiều so với quá trình lên men. Toàn bộ năng lượng hoá học của một phân tử glucose được giải phóng trong quá trình hộ hấp hiếu khí sẽ được chuyển sang liên kết hoá học dễ sử dụng hơn trong khoảng 30 đến 32 phân tử ATP và một phần chuyển thành nhiệt năng duy trì nhiệt độ phù hợp cho các phản ứng sinh hoá khác. Trong điều kiện thực nghiệm tối ưu, 1 phân tử glucose trải qua quá trình hô hấp hiếu khí có thể tạo được khoảng 36 đến 38 phân tử ATP. Ở quá trình lên men, 1 phân tử glucose chỉ tạo ra 2 phân tử ATP, ít hơn rất nhiều so với hô hấp hiếu khí.
II. TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LŨY NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO
DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM
Câu hỏi:
Câu 1. Tổng hợp các chất trong tế bào là gì? Nêu một số ví dụ minh hoạ cho quá trình tổng hợp các chất trong tế bào.
Câu 2. Quang hợp có vai trò như thế nào trong tổng hợp các chất và dự trữ năng lượng?
Câu 3. Hoá tổng hợp và quang khử ở vi khuẩn có gì khác so với quang hợp ở thực vật?
Câu 4. Quá trình tổng hợp và phân giải có mối quan hệ với nhau như thế nào?
Câu 1.
Tổng hợp các chất trong tế bào là sự hình thành hợp chất phức tạp từ các chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng.
Ví dụ:
- Các phân tử nucleic acid được hình thành từ phản ứng sinh tổng hợp tạo liên kết phosphodiester giữa các đơn phân nucleotide.
- Các phân tử protein hay các chuỗi polypeptide được tạo thành từ sự kết hợp của nhiều amino acid với nhau bằng các liên kết peptide trong quá trình sinh tổng hợp protein.
- Phân tử lipid được tổng hợp từ các phân tử acid béo và glycerol.
Câu 2.
Quang hợp là quá trình tổng hợp quan trọng nhất đối với hệ thống sống. Đây là quá trình mà thực vật và các sinh vật quang tự dưỡng khác chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học trong các hợp chất hữu cơ giàu năng lượng nhờ tế bào có lục lạp chứa chất diệp lục có khả năng hấp thụ ánh sáng.
Câu 3.
Điểm khác nhau ở quá trình hoá tổng hợp và quang khử ở vi khuẩn so với quang hợp ở thực vật
Quang khử | Hoá tổng hợp |
+ Không dùng H2O làm nguồn cung cấp H+ và electron mà dùng HS, S, H, và một số chất hữu cơ khác. + Quá trình quang hợp kiểu này không giải phóng ra 02. + Chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học mà không cần đến nước. | Các vi khuẩn hoá tổng hợp tiết ra enzyme xúc tác cho các phản ứng oxy hoá các hợp chất vô cơ và giải phóng năng lượng. Một phần năng lượng này được vi khuẩn sử dụng để đồng hoá CO2 thành các chất hữu cơ cần thiết. |
Câu 4.
Mối quan hệ quá trình tổng hợp và phân giải:
- Quá trình tổng hợp sử dụng năng lượng để tạo nên phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản và tích luỹ năng lượng.
- Quá trình phân giải phá vỡ các phân tử phức tạp thành phân tử đơn giản để giải phóng năng lượng.
=> Tổng hợp và phân giải các chất là hai quá trình trái ngược nhau nhưng lại thống nhất và có liên quan mật thiết với nhau. Sản phẩm của quá trình tổng hợp cung cấp nguyên liệu cho quá trình phân giải, còn năng lượng và các sản phẩm trung gian được giải phóng ra trong quá trình phân giải lại có thể được sử dụng cho quá trình tổng hợp.
Bình luận