Phân giải các chất và giải phóng năng lượng

Tế bào hấp thu và phân giải glucose, giải phóng năng lượng theo hai con đường Hô hấp và lên men.

Phần lớn năng lượng được tạo ra ở giai đoạn chuỗi truyền electron hô hấp trong quá trình hô hấp tế bào

Quá trình hô hấp tế bào, năng lượng dạng hóa năng trong phân tử đường sẽ được giải phóng từ từ qua các giai đoạn và chuyển thành dạng năng lượng dễ sử dụng hơn trong phân tử ATP, đồng thời giải phóng năng lượng dạng nhiệt.

Hô hấp hiếu khí (hô hấp tế bào) gồm 3 giai đoạn sau: đường phân, oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs, chuỗi truyền electron hô hấp.

Kết quả của quá trình đường phân là từ 1 phân tử glucose tạo ra 2 phân tử pyruvic acid, 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH

Giai đoạn oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs diễn ra ở chất nền ti thể

Giai đoạn oxi hóa pyruvic acid, 2 phân tử pyruvic acid đã chuyển hóa thành 2 phân tử Acetyl – CoA, đồng thời giải phóng 2 phân tử  và 2 NADH

Phân tử acetyl- CoA đi vào chu trình Krebs và bị oxi hóa hoàn toàn. Kết quả từ 1 phân tử acetyl-coA sẽ tạo ra 2 phân tử , 1 ATP, 1   và 3 NADH.

Quá trình đường phân tạo ra được 4 phân tử ATP nhưng hiệu quả thực sự chỉ có 2 phân tử ATP vì 2 ATP được tạo ra quay lại tiếp tục hoạt hóa phân tử glucose tiếp theo. Chỉ có 2 ATP tiếp tục đi vào quá trình tiếp theo.

Năng lượng được giải phóng trong chuỗi truyền electron được sử dụng để tổng hợp ATP.

Khi oxi hóa hoàn toàn 1 phân tử NADH sẽ giải phóng năng lượng tương đương 2,5 ATP, 1 phân tử  sẽ giải phóng năng lượng tương đương 1,5 ATP.

Vai trò của oxygen trong chuỗi truyền electron là chất nhận electron cuối cùng

Toàn bộ năng lượng hóa học của một phân tử glucose được giải phóng trong quá trình hô hấp hiếu khi sẽ được chuyển sang liên kết hóa học dễ sử dụng hơn trong khoảng 30-32 phân tử ATP.

Trong điều kiện thực nghiệm tối ưu, 1 phân tử glucose trải qua quá trình hô hấp hiếu khí có thể tạo ra được khoảng 32 đến 38 phân tử ATP

Ý A, C, D đúng

Ý B sai, lên men sẽ gồm hai giai đoạn đường phân và lên men.

Trong quá trình lên men lactate, pyruvate nhận electron từ NADH và tạo ra sản phâm là muối lactate.

Còn trong quá trình lên men ethanol, phân tử hữu cơ acetaldehyde là chất nhận electron từ NADH để tạo ra sản phẩm cuối cùng là ethanol.

Vì vậy sự khác nhau giữa lên men rượu và lên men lactase là chất nhận electron khác nhau.

Do các nguyên liệu từ đường phân không đi được ti thể, đẫn đến quá trình oxi hóa pyruvic acid và chu trình Krebs và chuỗi truyền electron không được diễn ra => số ATP được giải phóng sẽ là 2 ATP từ đường phân.

Quá trình phân giải các chất trong tế bào không tích lũy năng lượng cho tế bào mà quá trình này giải phóng ra năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào.

Ý nghĩa của quá trình phân giải đối với tế bào là:

+ Giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào.

+ Tạo ra các phân tử nhỏ, cung cấp nguyên liệu cho quá trình tổng hợp

Phân giải các chất trong tế bào là quá trình chuyển hóa các chất phức tạp thành các chất đơn giản diễn ra trong tế bào nhờ sự xúc tác của enzyme.