Atp được tổng hợp chủ yếu ở 2022
Mẹo về Atp được tổng hợp hầu hết ở Chi Tiết
Quý khách đang tìm kiếm từ khóa Atp được tổng hợp hầu hết ở được Update vào lúc : 2022-04-19 19:29:10 . Với phương châm chia sẻ Bí quyết Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết Mới Nhất. Nếu sau khi đọc tài liệu vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comments ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha.Hô hấp tế bào là một tập hợp những phản ứng và quy trình trao đổi chất trình làng trong những tế bào của sinh vật để quy đổi nguồn tích điện hóa học có trong chất dinh dưỡng thành adenosine triphosphate (ATP), và tiếp theo đó giải phóng những chất thải.[1] Các phản ứng liên quan đến hô hấp là những phản ứng dị hóa, phá vỡ những phân tử lớn thành những phân tử nhỏ hơn, giải phóng nguồn tích điện trong quy trình, do link yếu "cao năng" sẽ tiến hành thay bằng link mạnh hơn trong những thành phầm. Hô hấp là một trong những phương thức chính giúp tế bào giải phóng nguồn tích điện hóa học để phục vụ nguồn tích điện cho những hoạt động và sinh hoạt giải trí tế bào. Hô hấp tế bào sẽ là phản ứng oxy hóa-khử và giải phóng nhiệt. Phản ứng tổng thể được thực thi thông qua một loạt tiến trình rất khác nhau, hầu hết trong số đó là phản ứng oxy hóa-khử. Hô hấp tế bào, nếu nói về mặt kỹ thuật là một phản ứng đốt cháy, nhưng thực ra thì không như vậy. Khi hô hấp tế bào xẩy ra trong tế bào sống, nguồn tích điện được giải phóng từ từ qua hàng loạt những phản ứng, chứ không bùng nổ nhiệt như phản ứng cháy thông thường.
Nội dung chính- Tổng quan hô hấp hiếu khí
- Đường phân
- Khử carboxyl hóa oxy hóa pyruvate
- Chu trình acid citric
- Phosphoryl hóa oxy hóa
Các chất dinh dưỡng thường được sử dụng bởi những tế bào động vật hoang dã và thực vật cho hô hấp hoàn toàn có thể kể tới như đường, amino acid và axit béo, và chất oxy hóa phổ cập nhất (chất nhận điện tử) là oxy phân tử (O2). Năng lượng hóa học được tàng trữ trong ATP (nhóm phosphate thứ ba của nó link yếu với phần còn sót lại của phân tử và bị phá vỡ một cách thuận tiện và đơn thuần và giản dị được cho phép hình thành link mạnh hơn, do đó chuyển nguồn tích điện cho tế bào sử dụng) hoàn toàn có thể được sử dụng để thúc đẩy những quy trình yên cầu nguồn tích điện, gồm có sinh tổng hợp, vận động hoặc vận chuyển những phân tử qua màng tế bào.
Hô hấp hiếu khí nên phải có oxy (O2) để tạo ra ATP. Mặc dù carbohydrate, chất béo và protein đều hoàn toàn có thể sử dụng làm chất phản ứng, phương pháp "ưa thích" của tế bào là tạo ra pyruvate trong đường phân và pyruvate này sẽ đi vào ty thể để được oxy hóa hoàn toàn bởi quy trình Krebs. Các thành phầm của quy trình này là carbon dioxide và nước, nguồn tích điện đã có được sẽ sử dụng để phá vỡ link trong ADP trong lúc nhóm phosphate thứ ba được thêm vào để tạo ra ATP (adenosine triphosphate), theo phương pháp phosphoryl hóa mức cơ chất. Ngoài ra, thành phầm còn tồn tại NADH và FADH2
Phương trình tổng quát: C6H12O6 (r) + 6 O2 (k) → 6 CO2 (k) + 6 H2O (l) + nhiệt ΔG = −2880 kJ mỗi mol C6H12O6ΔG âm chỉ ra rằng phản ứng này hoàn toàn có thể xẩy ra một cách tự phát.
Thế năng của NADH và FADH2 được quy đổi thành nhiều ATP hơn thông qua một chuỗi vận chuyển điện tử với oxy là "chất nhận điện tử ở đầu cuối". Hầu hết ATP được sản xuất bởi hô hấp hiếu khí được tạo ra bởi quy trình phosphoryl hóa oxy hóa. Phương thức này hoạt động và sinh hoạt giải trí bằng phương pháp sử dụng nguồn tích điện giải phóng từ pyruvate để tạo ra một thế năng điện hóa bằng phương pháp bơm proton qua màng. Thế năng này tiếp theo này 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 hoàn toàn có thể được tạo ra cho từng phân tử glucose oxy hóa trong quy trình hô hấp tế bào (2 từ đường phân, 2 từ quy trình Krebs, và khoảng chừng 34 từ khối mạng lưới hệ thống vận chuyển electron).[2] Tuy nhiên, sản lượng tối đa này sẽ không còn bao giờ đạt được do thất thoát vì màng bị rò rỉ cũng như ngân sách nguồn tích điện để vận chuyển pyruvate và ADP vào chất nền ty thể, và ước tính hiện tại thì chỉ có tầm khoảng chừng 29 đến 30 ATP trên mỗi glucose.[2]
Hô hấp hiếu khí có hiệu suất cao gấp 15 lần so với hô hấp kỵ khí (tạo ra 2 phân tử ATP trên 1 phân tử glucose). Tuy nhiên, một số trong những sinh vật yếm khí, ví như vi sinh vật sinh methane hoàn toàn có thể tiếp tục hô hấp kỵ khí, tạo ra nhiều ATP hơn bằng phương pháp sử dụng những phân tử vô cơ khác (không phải oxy) làm chất nhận điện tử ở đầu cuối trong chuỗi vận chuyển điện tử. Hai quy trình này đi chung con phố ban đầu của quy trình chuyển hóa đường phân nhưng chỉ hô hấp hiếu khí mới tiếp tục với quy trình Krebs và phosphoryl hóa oxy hóa. Các phản ứng sau đường phân trình làng trong ti thể trong những tế bào nhân chuẩn, và trong tế bào chất trong tế bào nhân sơ.
Tổng quan hô hấp hiếu khí
1. Đường phân:
--- 2 ATP + Glucose → 2 Acid Pyruvic + 4 Hydro + 4 ATP
2. Hình thành Acetyl CoA:
--- 2 Acid Pyruvic + 2 CoA → 2 Acetyl CoA + 2 Carbon Dioxide + 2 Hydro
3. Chu trình Krebs:
--- 2 Acetyl CoA + 3 O2 → 6 Hydro + 4 Carbon Dioxide + 2 ATP
4. Chuỗi truyền điện tử:
--- 12 Hydro + 3 O2 → 6 nước + 32 ATP
Phương trình tổng quát:
--- Glucose + 6 O2 → 6 Carbon Dioxide + 6 nước + 36 ATP
Đường phân
Đường phân là con phố trao đổi chất trình làng trong bào tương ở toàn bộ những sinh vật sống. Con đường này hoàn toàn có thể trình làng trong cả Đk hiếu khí và yếm khí. Ở người, Đk hiếu khí tạo ra pyruvate và yếm khí tạo ra axit lactic. Trong Đk hiếu khí, một phân tử glucose sẽ tiến hành biến hóa thành hai phân tử pyruvate (axit pyruvic), và thu về nguồn tích điện dưới dạng hai phân tử ATP. Trên thực tiễn, thì mỗi glucose hoàn toàn có thể tạo ra bốn phân tử ATP, tuy nhiên, hai phân tử được tiêu thụ như thể một phần của quy trình sẵn sàng sẵn sàng. Sự phosphoryl hóa glucose ban đầu là thiết yếu để hoạt hóa glucose (làm giảm độ ổn định) để phân tử này hoàn toàn có thể được tách thành hai phân tử pyruvate bởi enzyme aldolase. Trong quy trình tịch thu nguồn tích điện của đường phân, bốn nhóm phosphate được chuyển đến ADP theo cơ chế phosphoryl hóa mức cơ chất để tạo ra bốn ATP, và hai NADH được tạo ra khi pyruvate bị oxy hóa. Phản ứng tổng thể hoàn toàn có thể được viết như sau:
Glucose + 2 NAD+ + + 2 Pi + 2 ADP → 2 pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2 H+ + 2 H2O + nhiệt
Bắt đầu với glucose, 1 ATP được sử dụng để chuyển một nhóm phosphate đến glucose để tạo ra glucose 6-phosphate. Glycogen cũng hoàn toàn có thể được chuyển thành glucose 6-phosphate với việc giúp sức của enzyme glycogen phosphorylase. Trong quy trình chuyển hóa nguồn tích điện, glucose 6-phosphate được biến hóa thành fructose 6-phosphate. Một ATP tương hỗ update được sử dụng để phosphoryl hóa fructose 6-phosphate thành fructose 1,6-disphosphate nhờ enzyme phosphofructokinase. Fructose 1,6-diphosphate tiếp theo này được phân tách thành hai phân tử được phosphoryl hóa với mạch khung ba carbon và tiếp tục được biến hóa thành pyruvate.
Đường phân hoàn toàn có thể được dịch theo nghĩa đen là "tách đường"[3]
Khử carboxyl hóa oxy hóa pyruvate
Pyruvate tiếp theo bị oxy hóa thành acetyl-CoA và CO2 bởi phức tạp pyruvate dehydrogenase (PDC). PDC chứa nhiều bản sao của ba enzyme và nằm trong ti thể của những tế bào nhân chuẩn và trong bào tương của sinh vật nhân sơ. Trong quy trình quy đổi pyruvate thành acetyl-CoA, một phân tử NADH và một phân tử CO2 cũng khá được tạo thành.
Chu trình acid citric
Chu trình này cũng khá được gọi là quy trình Krebs hoặc quy trình axit tricarboxylic. Khi có oxy, pyruvate tạo ra từ quy trình đường phân sẽ tiến hành quy đổi thành acetyl-CoA. Khi acetyl-CoA được hình thành, hô hấp hiếu khí hoặc kỵ khí hoàn toàn có thể xẩy ra.[4] Khi có oxy, ti thể sẽ trải qua hô hấp hiếu khí dẫn đến quy trình Krebs. Tuy nhiên, nếu không còn oxy, phân tử pyruvate sẽ theo con phố lên men. Trong trường hợp có oxy, sau khi acetyl-CoA được tạo ra, phân tử này sẽ đi vào quy trình axit citric (quy trình Krebs) bên trong chất nền ty thể, và bị oxy hóa thành CO2 trong lúc đồng thời khử NAD thành NADH. NADH hoàn toàn có thể được sử dụng bởi chuỗi vận chuyển điện tử để tạo thêm ATP như một phần của quy trình phosphoryl hóa oxy hóa. Để oxy hóa hoàn toàn một phân tử glucose, hai acetyl-CoA phải được chuyển hóa bởi quy trình Krebs. Hai thành phầm "thừa" tế bào, H2O và CO2, cũng khá được tạo ra trong chu kỳ luân hồi này.
Chu trình axit citric là một quy trình gồm 8 bước liên quan đến 18 loại enzyme và co-enzyme rất khác nhau.[4] Trong quy trình này, acetyl-CoA (mạch khung có: 2 nguyên tử cacbon) + oxaloacetat (4 nguyên tử cacbon) tạo ra citrate (6 nguyên tử cacbon), được sắp xếp lại thành dạng phản ứng mang tên thường gọi isocitrate (6 nguyên tử cacbon). Isocitrate được biến hóa thành α-ketoglutarate (5 nguyên tử cacbon), succinyl-CoA, succinate, fumarate, malate và ở đầu cuối là oxaloacetate.
Năng lượng thực tiễn thu được từ một chu kỳ luân hồi là 3 NADH, 1 FADH2 và 1 GTP; GTP tiếp theo đó hoàn toàn có thể được sử dụng để sản xuất ATP. Như vậy, tổng sản lượng từ là 1 phân tử glucose (2 phân tử pyruvate) là 6 NADH, 2 FADH2 và 2 ATP.
Phosphoryl hóa oxy hóa
Ở sinh vật nhân thực, phosphoryl hóa oxy hóa xẩy ra trong những mào (cristae) của ti thể. Quá trình này gồm có chuỗi vận chuyển điện tử giúp tạo ra một gradient proton (thế năng hóa học) giữa hai bên màng trong ty thể bằng phương pháp oxy hóa NADH được tạo ra từ quy trình Krebs. ATP được tổng hợp bởi enzyme tổng hợp ATP khi gradient hóa thẩm được sử dụng để điều khiển và tinh chỉnh sự phosphoryl hóa của ADP. Các electron ở đầu cuối được chuyển tới oxy ngoại sinh và, nhờ việc tương hỗ update hai proton, nước được tạo ra.
Bước coenzyme tạo ra ATP tạo ra Nguồn ATP Pha sẵn sàng sẵn sàng cho đường phân −2 Phosphoryl hóa glucose và fructose 6-phosphate sử dụng 2 ATP từ bào tương Pha tịch thu nguồn tích điện 4 Phosphoryl hóa mức cơ chất 2 NADH 3 hoặc 5 Phosphoryl hóa oxy hóa: Mỗi NADH tạo ra 1.5 ATP thực (khác với thông thường là 2.5), nguyên do là nguồn tích điện tiêu tốn vận chuyển NADH qua màng ty thể Khử carboxyl oxy hóa pyuvate 2 NADH 5 Phosphoryl hóa oxy hóa Chu trình Krebs 2 Phosphoryl hóa mức cơ chất 6 NADH 15 Phosphoryl hóa oxy hóa 2 FADH2 3 Phosphoryl hóa oxy hóa Tổng thu 30 hoặc 32 ATP Từ quy trình oxy hóa hoàn toàn của một phân tử glucose đến carbon dioxide và quy trình oxy hóa của toàn bộ những coenzym dạng khử.Mặc dù theo lý thuyết thì mỗi phân tử glucose hoàn toàn có thể tạo ra 38 phân tử ATP trong quy trình hô hấp tế bào, nhưng số lượng này thường thấp hơn trên thực tiễn do tổn thất nguồn tích điện như ngân sách vận chuyển pyruvate (từ đường phân), phosphate và ADP (chất tổng hợp ATP) vào ty thể. Tất cả đều được vận chuyển dữ thế chủ động bằng những chất mang sử dụng nguồn tích điện được tàng trữ trong gradient điện hóa proton.
- Pyruvate được vận chuyển bởi một chất mang đặc hiệu, chỉ số Km thấp giúp đưa nó vào chất nền ty thể để oxy hóa bởi phức tạp pyruvate dehydrogenase.
- Chất mang phosphat (PiC) vận chuyển đối cảng (hai chất sẽ vận chuyển ngược chiều nhau) phosphate (H2PO4−; Pi) và OH− hoặc vận chuyển đồng cảng (hai chất sẽ vận chuyển cùng chiều nhau) phosphat và proton (H +) vào màng trong, và động lực để vận chuyển những ion phosphat vào ty thể là lực đẩy proton. Hai quy trình vận chuyển trên là trung hòa về điện
- ATP-ADP translocase (còn được gọi là adenine nucleotide translocase, ANT) là một chất mang vận chuyển đối cảng và vận chuyển ADP và ATP ở màng trong ty thể. Động lực là vì ATP (−4) có điện tích âm hơn ADP (−3), và do đó nó làm mất đi một số trong những thành phần điện của gradient điện hóa.
Kết quả của những quy trình vận chuyển bằng phương pháp sử dụng gradient điện hóa proton là cần hơn 3 H+ (như trong lý thuyết) mới hoàn toàn có thể tạo ra 1 ATP. Rõ ràng điều này làm giảm hiệu suất cao lý thuyết của toàn bộ quy trình và tối đa cũng chỉ hoàn toàn có thể thu được 28-30 phân tử ATP.[2] Trong thực tiễn, hiệu suất cao hoàn toàn có thể thậm chí còn còn thấp hơn vì màng bên trong của ti thể còn "rò rỉ" một lượng nhỏ proton.[5] Các yếu tố khác cũng hoàn toàn có thể tác động vào gradient proton làm ti thể "rò rỉ" nhiều proton hơn. Một protein không kết cặp gọi là thermogenin được biểu lộ trong một số trong những loại tế bào và là một kênh hoàn toàn có thể vận chuyển proton. Khi protein này hoạt động và sinh hoạt giải trí ở màng trong ti thể, nó làm ngắt mạch nối giữa chuỗi vận chuyển electron và tổng hợp ATP. Thế năng từ gradient proton không được sử dụng để tạo ra ATP nhưng tạo ra nhiệt. Điều này đặc biệt quan trọng quan trọng cho quy trình sinh nhiệt ở mô mỡ nâu của những động vật hoang dã có vú sơ sinh hoặc ngủ đông.
Theo một số trong những nguồn thông tin mới hơn, hiệu suất ATP trong hô hấp hiếu khí không phải là 36–38, mà chỉ có tầm khoảng chừng 30–32 phân tử ATP / 1 phân tử glucose [6], vì:
- Tỷ lệ ATP: NADH+H+ và ATP: FADH2 trong quy trình phosphoryl hóa oxy hóa dường như không phải là 3 và 2, mà chỉ là 2,5 và 1,5 tương ứng. Không in như trong quy trình phosphoryl hóa ở tại mức cơ chất, quy trình định lượng hóa học ở đây khó thiết lập
- ATP synthase tạo ra 1 ATP / 3 H+. Tuy nhiên, việc trao đổi ATP chất nền cho ADP và Pi tế bào chất (vận chuyển đối cảng với OH− hoặc đồng cảng với H+) qua trung gian bởi ATP-ADP translocase và chất mang phosphate tiêu thụ 1 H + / 1 ATP, do đó tỷ suất thực sự phải là một trong ATP: 4 H+.
- 1 NADH + H+ hoàn toàn có thể chuyển 10 H+ (4 + 2 + 4) và 1 FADH2 hoàn toàn có thể chuyển 6 H+ (2 + 4) qua màng trong chuỗi chuyền điện tử.
Vì vậy, định lượng hóa học ở đầu cuối là
1 NADH+H+: 10 H +: 10/4 ATP = NADH+H+: 2,5 ATP
1 FADH2: 6 H +: 6/4 ATP = 1 FADH2: 1,5 ATP
- Tỷ lệ ATP: NADH+H+ trong đường phân trong quy trình phosphoryl hóa oxy hóa là
- 1,5, như với FADH2, nếu những nguyên tử hydro (2H++ 2e−) được chuyển từ tế bào NADH+H+ từ tế bào chất vào FAD ty thể bằng con thoi glycerol phosphate nằm ở vị trí màng trong ty thể.
- 2,5 nếu con thoi malate-aspartate chuyển những nguyên tử hydro từ NADH+H+ tế bào chất đến NAD+ của ty thể
Vì vậy, ở đầu cuối toàn bộ chúng ta có, mỗi phân tử glucose:
Phosphoryl hóa mức cơ chất: 2 ATP từ đường phân + 2 ATP (trực tiếp từ GTP) từ quy trình Krebs
Oxy hóa phosphoryl
2 NADH+H+ từ đường phân: 2 × 1.5 ATP (nếu dùng con thoi glycerol phosphate) hoặc 2 × 2.5 ATP (con thoi malate-aspartate)
2 NADH+H+ từ quy trình decarboxyl hóa oxy hóa của pyruvate và 6 từ chu kỳ luân hồi Krebs: 8 × 2.5 ATP
2 FADH2 từ chu kỳ luân hồi Krebs: 2 × 1,5 ATP
Tổng cộng toàn bộ cho 4 + 3 (hoặc 5) + 20 + 3 = 30 (hoặc 32) ATP trên mỗi phân tử glucose
Tổng lượng ATP trong quy trình lên men ethanol hoặc lên men lactic chỉ là 2 phân tử tới từ quy trình đường phân, vì pyruvate không được chuyển vào ty thể để oxy hóa thành carbon dioxide (CO2), mà bị khử thành ethanol hoặc axit lactic trong tế bào chất.[6]
Chia Sẻ Link Tải Atp được tổng hợp hầu hết ở miễn phí
Bạn vừa tìm hiểu thêm tài liệu Với Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Video Atp được tổng hợp hầu hết ở tiên tiến và phát triển nhất và ShareLink Download Atp được tổng hợp hầu hết ở Free.