Đang tải... (xem toàn văn)
MỘT SỐ CÂU HỎI VỀ HOÁ SINH tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực k...
MỘT SỐ CÂU HỎI VỀ HOÁ SINH Người soạn: TS. Vương Văn Thắng. Bài soạn trong thời gian còn hạn chế sẽ không tránh khỏi những thiếu sót rất mong quý thầy cô đóng g ý kiến, xin cảm ơn. Câu 1: Tính năng lượng (ATP) sinh ra khi oxy hóa hoàn toàn 1 phân tử glucose thành CO 2 và H 2 O ở tế bào Prokaryote và Eukaryote? Sự phân giải hoàn toàn phân tử glucose ở cả Eukaryote và Prokaryote đều trải qua con đường glycolysis, chu trình TCA để tạo ra các lực khử NADH và FADH 2 . Cụ thể như sau: 1. Con đường glycosylis: Là quá trình biển đổi phân tử glucose xảy ra ở tế bào chất. Kết quả là từ 1 phân tử glucose tạo ra 2 phân tử axit pyruvic và 2 phân tử ATP (thực tế tạo ra 4 phân tử ATP nhưng đã dùng 2 phân tử ATP để hoạt hoá phân tử glucose) cùng với 2 phân tử NADH. Axit pyruvic thực hiện phản ứng khử cacboxyl hóa oxy hóa tạo thành Acetyl – CoA ở giữa 2 lớp màng ty thể. 2 axit pyruvic 2 Acetyl – CoA, đồng thời tạo ra 2 phân tử NADH. Acetyl – CoA đi vào chu trình Krebs. 2. Chu trình Krebs: Qua chu trình Kreb ta thấy từ 2Acetyl – CoA CO 2 + H 2 O, đồng thời tạo ra 6NADH, 2FADH 2 và 2GTP. Vậy khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử Glucose sẽ tạo ra: 2ATP, 2GTP, 10NADH và 2FADH 2 . Tuy nhiên, ATP được sinh ra ở Eukaryote và Prokaryote là không giống nhau: a) Ở Prokaryote: 1NADH qua chuỗi E hô hấp sẽ tổng hợp được 3ATP, còn 1FADH 2 → 2ATP. Do đó, khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucose → CO 2 và H 2 O ta được: + 2ATP 2 ATP + 2GTP 2 ATP + 10 NADH 30 ATP + 2FADH 2 4 ATP Như vậy, tổng số ATP được sinh ra là 38ATP. b). Ở Eukaryote: - 1 NADH qua chuỗi E hô hấp sẽ tổng hợp được 2,5ATP; còn 1 FADH 2 → 1,5ATP. - Do quá trình tổng hợp ATP diễn ra ở màng trong ty thể nên các lực khử NADH sinh ra ở tế bào chất phải được vận chuyển vào trong ty thể. Có hai con đường vận chuyển NADH sau: - 4NADH ở tế bào chất → 4FADH 2 ở ty thể. → Phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucose ta được: + 2ATP 2 ATP + 2GTP 2 ATP + 6 NADH 15 ATP + 6FADH 2 9 ATP Như vậy, tổng số ATP được sinh ra là 28 ATP. - 4NADH ở tế bào chất → 4NADH ở ty thể. → Phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucose ta được: + 2ATP 2 ATP + 2GTP 2 ATP + 10 NADH 25 ATP + 2FADH 2 3 ATP Như vậy, tổng số ATP được sinh ra là 32ATP. C âu 2. Chứng minh glycerol P là chìa khóa phân giải chất béo và tổng hợp đường. Glucose 6P gluglucose. Qua các pư ta thấy rằng glycerol là sản phẩm của quá trình phân giải chất béo (các lipit đơn giản là các triacylglycerol), đồng thời glycerol tạo thành này là 1 trong những cơ chất cơ bản đầu tiên để tổng hợp nên đường theo con đường gluoconeogenesis Gluxit 3- Phosphoglyceraldehyt Axit pyruvic Acetyl- CoA Axit succinic Chu trình Glyoxylic 3- Phospho glycerol Acyl-CoA Acetyl- CoA Axit mevalonic Lipit Glyceron Sơ đồ thể hiện mối quan hệ giữa phân giải lipit và tổng hợp Gluxit thông qua vai trò của Glycerol-3 phosphats Glucose 6phosphatase Câu 3. Quá trình vận chuyển Citrat qua màng ty thể và vai trò của citrat Trả lời 1. Vận chuyển citrat qua màng ty thể Axit Citric là hợp chất 6 cacbon đầu tiên của chu trình Krep. Sự tạo thành Citrat diễn ra trong khoang ty thể. Sau đó Citrat được vận chuyển ra ngoài tế bào chất để sử dụng cho nhiều quá trình chuyển hoá khác ở tế bào chất. !"#$ Nhìn vào sơ đồ ta thấy.: Citrat sau khi được tạo thành do phản ứng ngưng tụ của Oxaloacetat và acetyl CoA trong khoang ty thể, nó theo kênh Protein trên màng ty thể vận chuyển ra ngoài tế bào chất. Sau khi ra tế bào chất citrat có thể tách ra thành Acetyl CoA và Oxaloacetat , hoặc chuyển hoá thành α – cetoglutarat để đi vào quá trình chuyển hoá xảy ra ở tế bào chất. 2. Vai trò của Citrat trong tế bào %&'()*+ - Citrat tham gia vận chuyển Acetyl CoA từ ty thể ra tế bào chất cung cấp cho quá trình tổng hợp axit béo và Cholesterol - Citrat mang oxaloacetat để tổng hợp 1 số axtamin cơ bản như Aspartat, glutamat. COOH – CH2 – CO– COOH + NH3 → COOH – CH2 – CH – COOH NH2 oxaloacetat aspartic acid - Citrat là chất kìm hãm của photpho fructokinase- 1. Đây là enzym điều hoà chính của con đường EMP. Đồng thời cung cấp lực khử NADH, NADPH trong sinh tổng hợp axit béo VD: Trong phản ứng khử aceto acetyl- ACP thành β.hydroxy-butyryl-ACP CH3CO CH2 CO ~ SACP CH3CHOHCH2CO ~ SACP aceto acetyl-ACP) β.hydroxy butyryl - ACP NADH NAD + VD: Trong quá trình tổng hợp Cholesterol, NADPH là coenzym của HMG- CoA reductase tham gia khử HMG- CoA thành Mevalonate ,*- .'/#$012 Câu 4. Chứng minh chu trình Krebs vừa có tính chất dị hoá vừa có tính chất đồng hoá Như chúng ta đã biết, quá trình dị hoá là sự biến đổi các chất phức tạp thành các chất đơn giản và giải phóng năng lượng cần thiết cho hoạt động sống. Như vậy đây là quá trình phân giải các chất dự trữ, các chất đặc trưng của cơ thể thành các sản phẩm phân tử nhỏ không đặc trưng và cuối cùng thành những chất thải (CO 2, H 2 O, còn đồng hoá là sự hấp thụ các chất mới từ môi trường bên ngoài, biến đổi chúng thành sinh chất của mình; biến đổi các chất đơn giản thành chất phức tạp hơn, sự tích lũy năng lượng cao hơn. Đây là quá trình biến đổi các chất không đặc hiệu (các chất hữu cơ của thức ăn như glucid, lipid, protein) từ các nguồn khác nhau (thực vật, động vật, vi sinh vật) thành các chất hữu cơ khác (glucid, lipid, protein) đặc hiệu của cơ thể. Đặc điểm của quá trình này là thu năng lượng. Năng lượng cần thiết cung cấp cho các phản ứng tổng hợp trên chủ yếu ở dạng liên kết cao năng của ATP. Trong chu trinh TCA thể hiện rõ cả tính chất dị hoá và đồng hoá. 1. Chu trình TCA có tính chất dị hoá Chu trình TCA diễn ra trong khoang ty thể, đây là chu trình phân giải các chất của các quá trình chuyển hoá để tao năng lượng ATP, CO 2 và H 2 O - Phân giải acetyl CoA được tạo ra từ Pyruvat của EMP - Các acid hữu cơ được tạo ra từ quá trình phân giải protein Sơ đồ mối liên quan giữa TCA và phân giải acid amin Sơ đồ mối liên quan giữa TCA và các quá trình trao đổi trong tế bào Nhìn vào sơ đồ tổng quát của chu trình TCA Ta thấy, phản ứng tách CO 2 là 2 phản ứng số 3 và phản ứng số 4 ở phản ứng 3: Kết quả của sự oxy hóa dưới tác dụng xúc tác của enzyme isocitrate dehydrogenase là 2 nguyên tử hydro được chuyền cho NAD(P) + và 1 nguyên tử C được tách ra khỏi cơ chất dưới dạng CO2. Phản ứng 4: Sản phẩm α ketoglutarate vừa bị oxy hóa vừa bị khử carboyl hóa dưới tác dụng xúc tác của phức enzyme α-ketoglutarate dehydrogenase. Giống như phản ứng 3, NADH+H + , CO 2 và succinyl CoA được tạo thành. Năng lượng ATP được tạo thành ở phản ứng số 5 và lực khử NADH, FADH 2 được tạo thành ở phản ứng số 3, 4, 6 và phản ứng 7 trong chu trình. 2. Chu trình TCA có tính chất đồng hoá Tính chất đồng hoá được thể hiện ở chỗ, chu trình TCA tổng hợp nên nhiều sản phẩm chung gian, các sản phẩm này lại tham gia vào nhiều quá trình tổng hợp nên các chất ví dụ như acid béo, acid amin. Sơ đồ dưới đây sẽ minh hoạ cho tính chất đồng hoá của chu trình TCA Sơ đồ TCA tạo sản phẩm đồng hoá amino acid Sơ đồ TCA tạo sản phẩm đồng hoá amino acid Tóm lại: thông qua những sơ đồ trên ta thấy rõ ràng chu trình TCA vừa có tính chất dị hoá vừa có tính chất đồng hoá. Câu 5. Viết phương trình tổng quát của chu trình TCA và glyoxylate. So sánh 2 chu trình này. Nêu ý nghĩa sinh học của 2 chu trình. Phương trình tổng quát của chu trình Krebs (TCA) : Acetyl – CoA + 3NAD + + FAD + GTP + Pi + 2H 2 O → 2CO 2 + 3NADH + FADH 2 + GTP + CoASH + 2H + Phương trình tổng quát của chu trình Glyoxylat : 2Acetyl – CoA + NAD + + 2H 2 O → Acid succcinic + 2CoA + NADH + 2H + So sánh chu trình Krebs và chu trình Glyoxylat và ý nghĩa của 2 chu trình trên 1.Giống nhau - Đều từ nguồn cơ chất oxaloacetate và acetyl – CoA - Có một số phản ứng và enzim giống nhau: Phản ứng sinh tổng hợp axit citric, isocitric, biến đổi axit succinic thành axit fumaric, từ axit fumaric thành axit malic và phản ứng biến đổi axit malic thành axit oxaloacetic - Enzim: citric synthetase, aconitase, malic đehidrogenase 2. Khác nhau Câu 6. Chứng minh mối liên quan giữa chu trình TCA và chu trình ornithine Chu trình TCA Sản phẩm của quá trình đường phân xảy ra trong tế bào chất là acid pyruvic. Acid pyruvic đi từ tế bào chất, qua 2 lớp màng ti thể vào matrix, bị oxi hoá thành acetyl CoA, tại đây acetyl CoA tiếp tục được oxi hoá hoàn toàn đến CO 2 thông qua chu trình Krebs hay citric acid cycle (TCA) xảy ra ở trong chất nền ti thể. Sản phẩm của TCA là NADH, FADH 2 chuyền e - và proton cho chuỗi vận chuyển electron trên màng trong ti thể từ đó sinh ra phần lớn ATP cho tế bào và cơ thể. Đặc điểm Chu trình Krebs Chu trình Glyoxylat Nơi diễn ra Diễn ra ở hầu hết các sinh vật Diễn ra ở thực vật, nấm, tảo, động vật đơn bào và vi khuẩn Tế bào chất - Ở thực vật diễn ra trong glyoxysome - Ở nấm, tảo, động vật đơn bào và vi khuẩn xảy ra trong tế bào chất Giai đoạn cơ bản 3$45 - Giai đoạn 1: phản ứng ngưng tụ: Phân tử oxaloacetic kết hợp với Acetyl –CoA thành axit citric - Giai đoạn 2: Phản ứng đồng phân hoá axit citric thành axit isocitric - Giai đoạn 3: axit isocitric thành Α- cetoglutaric - Giai đoạn 4: Phản ứng khử Cacboxyl hoá, oxy hoá axit α-cetoglutaric thành succinyl-CoA Giai đoạn 5: Phản ứng tạo thành liên kết cao năng Giai đoạn 6: Phản ứng oxy hoá axit succinic thành axit oxaloacetic 6789 - Phản ứng phân giải isocitric thành succinic và glyoxylic dưới tác dụng của isocitriclyase. - Sau đó succinic kết hợp với Acetyl- CoA thứ hai tạo thành malic dưới tác dụng của malic synthetase. Kết quả - Oxi hóa hoàn toàn glucose đến CO 2 ,H 2 O và 2NADH, 1FADH 2 , 1ATP - Từ 1acetyl CoA thu được 12 ATP - Sản phẩm của chu trình là succinate và 1NADH - Từ 1 acetyl CoA thu đựơc 4ATP. sản phẩm thu được là CO2 Ý nghĩa - Tạo ra nhiều coenzim khử - Là nguồn cácbon cho các quá trình tổng hợp khác nhau - Là điểm giao lưu của nhiều đường hướng phân giải và tổng hợp các chất khác nhau trong tế bào, đồng thời cũng là đường hướng chính để phân giải hợp chất hữu cơ. - Chứng tỏ mối liên quan chặt chẽ giữa phân giải lipit và tổng hợp glucid, là cơ sở để giải thích các hiện tượng sinh lý như sự nảy mầm của hạt cây lấy dầu (thầu dầu, lạc, vừng) xảy ra hiện tượng chất béo giảm dần, hàm lượng đường tăng lên. [...]... trình Chu trình Ornithin Để sinh ra ure phải có hai phân tử NH 3: một dùng để tổng hợp axit cacbamic và một dùng để tổng hợp axit aspartic Sự oxy hoá, khử amin hoá axit glutamic là nguồn cung cấp NH 3 cho phản ứng thứ nhất Sự chuyển amin hoá giữa axit glutamic và axit oxaloaxetic là nguồn cung cấp NH 3 cho phản ứng thứ hai Cả hai phản ứng đều xảy ra ở Matrix của tế bào gan Câu 10: Trình bày chu trình... thể diễn ra một cách chính xác,nhịp nhàng, do đó các quá trnh trao đổi chất, sinh trưởng, phát triển của có thể diễn ra một cách nhịp nhàng Câu 9: Trình bày các phản ứng loại độc NH3 của axit amin, axit hữu cơ 1) Phản ứng tao muối amôn đường: Hướng này xảy ra ở những thực vật như cam chanh…có chứa nhiều axit hữu cơ như axit oxalic, axit citric, axit malic… Ví dụ: 2) Phản ứng amin hoá: - Amin hoá các cetoaxit... Pi Câu 8 Chứng minh enzim là chất xúc tác sinh học? chứng minh enzym có bản chất là protein 1 Định nghĩa enzym Quá trình trao đổi chất bao gòm hàng loạt các phản ứng hoá học diễn ra liên tục và liên quan chặt chẽ với nhau Trong các quá trình hoá học ấy đều có sự tham gia xúc tác của enzym Enzym là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein, do cơ thể sôngs tổng hợp nên 2 Enzym là chất xúc tác sinh. .. hoá sinh học 1 Giới thiệu chung về chất oxi hóa và chất chống oxi hóa sinh học Chất chống oxi hóa là những phân tử làm chậm hoặc ngăn cản quá trình oxi hóa của phân tử khác Quá trình oxi hóa có thể tạo ra những gốc tự do làm hại đến tế bào Chất chống oxi hóa làm ngăn chặn chuỗi phản ứng bằng cách chuyển electron của gốc tự do vào chính nó Một số gốc tự do Chất oxi hóa là những chất gây hại cho sự sống,... loại: chia chất xúc tác sinh học thành hai loại là chất xúc tác vô vơ và chất xúc tác sinh học Các thông số hoạt động Enzym Chất xúc tác vô cơ o 1 Nhiệt độ < 40 C >100o C 2 PH Trung tính Axit, kiềm 3 Tính đặc hiệu Có Không 4 Các điều kiện nội bào phụ thuộc chặt chẽ Không phụ thuộc Cũng như chất xúc tác vô cơ, sự có mặt của các enzym trong phản ứng hoá học sẽ làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng, do... chất Một số quá trình oxi hóa nhưng hydroxylations, dealkylations, deaminations, dehalogenation và desaturation diễn ra ở lưới nội chất trơn Sự kết hợp chức năng oxygenase bao gồm nhân heme xúc tác phân tử oxi vào cơ chất nhờ sử dụng NAD(P)H như là phân tử cho electron as the electron donor The Phản ứng được xúc tác bởi cytochrome P450 4 Một số cơ chế bảo vệ của tế bào với các tác nhân oxi hóa sinh. .. năng lượng cho cơ thể, còn aspartat cung cấp lại cho chu trình Ure Như vậy chu trình Ure có mối liên quan chặt chẽ với chu trình Citrat và chu trình Kreb Câu 11: So sánh năng lượng khi phân giải hoàn toàn một axit béo 16C và một axit béo 17C Trong cơ thể sống, quá trình phân giải axit béo cung cấp năng lượng cho cơ thể chủ yếu theo đường hướng β oxy hóa Đầu tiên axit béo phải được hoạt hóa và vận chuyển... polipeptit) hay nói cách khác chúng là các oligome được cấu tạo từ hai hay nhiều monomer Hầu hết các enzyme allosteric là các protein có cấu trúc bậc 4, trong phân tử thường có 2 hay một số trung tâm hoạt động, có thể kết hợp với 2 hay một số phân tử cơ chất, cơ chất có thể thực hiện chức năng của chất điều hòa – điều hòa homotropic (đồng hợp) Các chất điều hòa có cấu trúc khác cơ chất – điều hòa heterotropic... Cấu tạo hoá học của PLP và PMP: Piridoxal photphat (PLP) và piridoxamin photphat được tạo nên từ vitamin B 6 có công thức hoá học như sau: PLP là coenzim của amino transfraza và enzim decacboxilara tham gia quá trình trao đổi các axit amin đặc biệt trong quá trình chuyển hoá amin (transamin) và khử cacboxil (decacboxil).Tạo ra nhiều aa mới và cetoaxit mới được hình thành Amino transfraza là một em zin... ứng sinh tổng hợp Cả hai CoE này đều có thể chuyển từ dạng Oxi hóa sang dạng khử và ngược lại để vận chuyển e- và H+ Câu 17: Quá trình vận chuyển e và H+ của enzym dehydrogenase kỵ khí Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) - nicotinamide adenine dinucleotide phosphate(NADP) : Là thành phần đóng vai trò chuyển đổi H+ và electron 2 chiều NAD(P)+ + 2e- + 2H+ NAD(P)H + H+ Câu 18: Chất chống ô xi hoá