IV. Hô hấp tế bào

1. Khái niệm

– Là quá trình phân giải nguyên liệu hữu cơ (chủ yếu là glucozơ) thành các chất đơn giản (CO₂, H₂O) và giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống.

– Nơi diễn ra: ở tế bào nhân thực, quá trình này diễn ra chủ yếu trong ti thể.

2. Bản chất

– Hô hấp là một chuỗi các phản ứng ôxi hóa khử, trải qua nhiều giai đoạn và năng lượng được sinh ra ở nhiều giai đoạn khác nhau.

– Tốc độ của quá trình hô hấp tế bào nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào.

– PTTQ phân giải 1 phân tử glucôzơ: C₆H₁₂O₆ + 6O₂  6CO₂ + 6H₂O + Năng lượng (ATP + nhiệt)

3. Các giai đoạn chính của quá trình  hô hấp tế bào

Quá trình hô hấp tế bào gồm 3 giai đoạn chính: đường phân, chu trình Crep và chuỗi truyền electron hô hấp.

3.1. Đường phân:

Đường phân xảy ra trong bào tương. Kết thúc quá trình đường phân, phân tử glucôzơ (6 cacbon) bị tách thành 2 phân tử axit piruvic (3 cacbon). Trong quá trình này, tế bào thu được 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH (nicôtinamit a đênin đinuclêôtit). Thực ra, đường phân tạo được 4 phân tử ATP, nhưng do có 2 phân tử ATP được sử dụng để hoạt hóa glucôzơ trong giai đoạn đầu của đường phân nên tế bào chỉ thu được 2 phân tử ATP. Quá trình đường phân có thể tóm tắt bằng sơ đồ sau:

3.2. Chu trình Crep

Sau khi được tạo thành từ quá trình đường phân, 2 phân tử axit piruvic sẽ được chuyển vào chất nền của ti thể. Ở đó, chúng được biến đổi thành những phân tử nhỏ hơn gọi là axêtyl-CoA. Chính phân tử axêtyl-CoA này sẽ đi vào chu trình Crep. Ngoài ra, quá trình biến đổi 2 phân tử axit piruvic còn tạo ra 2 phân tử NADH và giải phóng 2 phân tử CO₂.

Kết thúc chu trình Crep, các phân tử axêtyl-CoA sẽ bị phân giải hoàn toàn tới CO₂. Ngoài CO₂, chu trình Crep còn tạo ra được các phân tử NADH, FADH₂ (flavin ađênin đinuclêôtit) và ATP.

3.3. Chuỗi chuyền electron

Tổng kết năng lượng: Từ một phân tử đường glucôzơ qua quá trình hô hấp thu được 38ATP ở sinh vật nhân sơ và 36ATP ở sinh vật nhân thực.