Ôn tập kiến thức Sinh học 10 KNTT bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào

[toc:ul]

BÀI 14, PHÂN GIẢI VÀ TỔNG HỢP CÁC CHẤT TRONG TẾ BÀO

I. PHÂN GIẢI CÁC CHẤT VÀ GIẢI PHÓNG NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

- Phân giải 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.

- Quá trình phân giải đường diễn ra theo 3 con đường:

+ Hô hấp tế bào (hô hấp hiếu khí)

+ Hô hấp kị khí

+ Lên men

Hô hấp tế bào

- Khái niệm: Là quá trình phân tử đường bị phân giải hoàn toàn thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước với sự tham gia của O2, đồng thời giải phóng năng lượng cung cấp cho các hoạt động của tế bào.

- Phương trình tổng quát:

C6H12O6 + 2ATP + 6O2 => 6CO2 + 6H2O + 30 – 32 ATP + Nhiệt năng.

- Chia thành 3 giai đoạn:

+ Đường phân: 

=> xảy ra trong tế bào chất, không có sự tham gia của O2.

=> Tạo ra 2 phân tử pyruvate, 2 NADH, 2ATP.

+ Chu trình Krebs: 

=> Mỗi phân tử pyruvate chuyển hóa thành 1 phân tử acetyl-CoA.

=> Giải phóng 2 phân tử CO2, 3NADH, 1 FADH2. 1ATP.

+ Chuỗi truyền electron:

=> Diễn ra ở màng trong ti thể

=> NADH, FADH2 bị oxi hóa tạo ra ATP và nước.

Lên men

- Khái niệm: là quá trình phân giải không hoàn toàn phân tử đường để tạo năng lượng mà không cho sự tham gia của O2 và chuỗi truyền electron.

- Gồm 2 giai đoạn:

+ Đường phân: diễn ra tương tự hô hấp hiếu khí.

+ Lên men: electron từ glucose qua NADH được truyền đến phân tử hữu cơ khác.

- Các tế bào vi khuẩn có nhiều kiểu lên men; các tế bào nhân thực có 2 kiểu lên men chính: lên men lactate và lên men athanol.

II. TỔNG HỢP CÁC CHẤT VÀ TÍCH LUỸ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

1. Khái quát về quá trình tổng hợp các chất trong tế bào

- Tổng hợp là sự hình thành hợp chất phức tạp từ các chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng.

- Trong tế bào và cơ thể sống, quá trình tổng hợp giúp tạo ra các hợp chất phức tạp, xây dựng nên tế bào và cơ thể, đồng thời cung cấp cho các hoạt động sống khác.

+ Các đại phân tử sinh học (protein, các nucleic acid, carbohydrate) được tổng hợp từ các đơn phân nhờ enzyme xúc tác chuyên biệt và ATP.

+ Phân tử lipid được tổng hợp từ các phân tử acid béo và glycerol.

+ Các đường đôi, đường đa được tổng hợp từ đường đơn.

- Nguồn năng lượng và nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp đều bắt nguồn từ các sinh vật tự dưỡng (thực vật, tảo, vi khuẩn)

2. Vai trò của quang hợp trong tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng trong tế bào thực vật

- Quang hợp là quá trình tổng hợp quan trọng nhất đối với hệ thống sống.

- Quang hợp ở thực vật sử dụng khí CO2 và nước, dưới tác dụng của ánh sáng => tổng hợp carbohydrate và giải phóng O2.

- Phương trình tổng quát:

- Gồm 2 pha kế tiếp nhau: 

+ Pha sáng: xảy ra ở màng thylakoid => Chuyển hóa NLAS thành hóa năng trong các liên kết hóa học kém bền vững của ATP và NADH.

+ Pha tối: diễn  ra theo chu trình Calvin, xảy ra ở chất nền của lục lạp => cố định CO2 tạo thành đường qua chu trình Calvin, đồng thời chuyển năng lượng từ phân tử ATP và NADPH sang dạng hóa năng bền vững trong phân tử đường.

3. Vai trò của quang khử trong tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng ở vi khuẩn

- Quang khử là quá trình quang hợp ở vi khuẩn nhờ sắc tố quang hợp nằm trên màng sinh chất nhưng không dùng H2O làm nguyên liệu và không giải phóng O2.

- Kết quả: cung cấp nguồn thức ăn cho các sinh vật dị dưỡng; giúp các vi khuẩn quang khử thích nghi với nhiều môi trường sống khác nhau; góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường.

4. Vai trò của hóa tổng hợp trong tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng ở vi khuẩn

- Hóa tổng hợp là quá trình cố định CO2 thành các chất hữu cơ nhờ sử dụng năng lượng sinh ra từ các phản ứng oxy hóa các hợp chất vô cơ.

- Những sinh vật tổng hợp các chất hữu cơ theo con đường này được gọi là sinh vật hóa tổng hợp (hóa tự dưỡng).

5. Mối quan hệ giữa quá trình phân giải và quá trình tổng hợp trong tế bào

- Trong tế bào, tổng hợp và phân giải các chất là hai quá trình trái ngược, nhưng lại thống nhất, có liên quan mật thiết đến nhau.

+ Quá trình tổng hợp sử dụng năng lượng tạo nên phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản và tích lũy năng lượng.

+ Quá trình phân giải phá vỡ các phân tử tử phức tạp thành các phân tử đơn giản để giải phóng năng lượng.

+ Sản phẩm của quá trình tổng hợp cung cấp nguyên liệu cho quá trình phân giải; năng lượng và các sản phẩm trung gian được giải phóng trong quá trình phân giải có thể được sử dụng cho quá trình tổng hợp