Giai đoạn đường Phân là quá trình quan trọng trong hô hấp tế bào, giúp chuyển hóa glucose thành năng lượng ATP. Tại XETAIMYDINH.EDU.VN, chúng tôi cung cấp thông tin chi tiết về quá trình này, vai trò của nó và các yếu tố ảnh hưởng. Khám phá ngay để hiểu rõ hơn về chu trình trao đổi chất, con đường Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) và quá trình phân giải glucose.
1. Đường Phân Là Gì? Định Nghĩa Chi Tiết
Đường phân, hay Glycolysis trong tiếng Anh, có nghĩa là “tách đường”. Đây là quá trình phân giải glucose để giải phóng năng lượng. Vậy, đường phân là gì và tại sao nó lại quan trọng đối với sự sống?
1.1. Định Nghĩa Đường Phân
Đường phân là một chuỗi các phản ứng hóa học xảy ra trong tế bào chất, nơi một phân tử glucose (đường đơn) được phân giải thành hai phân tử pyruvate (axit pyruvic). Quá trình này tạo ra một lượng nhỏ ATP (adenosine triphosphate), nguồn năng lượng chính của tế bào, và NADH (nicotinamide adenine dinucleotide), một phân tử mang điện tử.
1.2. Ý Nghĩa Của Tên Gọi “Glycolysis”
Tên gọi “Glycolysis” xuất phát từ tiếng Hy Lạp, với “glyco” nghĩa là đường và “lysis” nghĩa là phân giải. Như vậy, “Glycolysis” có nghĩa đen là “phân giải đường”, phản ánh chính xác quá trình phân cắt phân tử glucose thành các phân tử nhỏ hơn.
1.3. Tầm Quan Trọng Của Đường Phân
Đường phân là bước đầu tiên trong quá trình hô hấp tế bào, cung cấp năng lượng nhanh chóng cho tế bào hoạt động. Quá trình này không cần oxy, cho phép tế bào sản xuất năng lượng ngay cả trong điều kiện thiếu oxy. Theo nghiên cứu của Viện Sinh học Nhiệt đới, đường phân đóng vai trò then chốt trong việc duy trì sự sống của tế bào khi thiếu oxy (Viện Sinh học Nhiệt đới, 2023).
1.4. Các Tên Gọi Khác Của Đường Phân
Đường phân còn được biết đến với các tên gọi khác như:
- Chu trình Embden-Meyerhof-Parnas (EMP): Tên gọi này vinh danh ba nhà khoa học Gustav Embden, Otto Meyerhof và Jakob Karol Parnas, những người đã có công lớn trong việc khám phá và mô tả chi tiết quá trình đường phân.
- Quá trình phân giải glucose: Tên gọi này đơn giản mô tả quá trình phân giải phân tử glucose.
1.5. So Sánh Đường Phân Với Các Quá Trình Trao Đổi Chất Khác
So với các quá trình trao đổi chất khác như chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển electron, đường phân tạo ra ít ATP hơn. Tuy nhiên, nó diễn ra nhanh chóng và không cần oxy, làm cho nó trở thành nguồn năng lượng quan trọng trong các tình huống khẩn cấp hoặc khi tế bào không có đủ oxy.
| Quá Trình | Vị Trí | Sản Phẩm Chính | Yêu Cầu Oxy |
|---|---|---|---|
| Đường Phân | Tế Bào Chất | Pyruvate, ATP, NADH | Không |
| Chu Trình Krebs | Ty Thể | ATP, NADH, FADH2, CO2 | Có |
| Chuỗi Vận Chuyển Điện Tử | Màng Trong Ty Thể | ATP, H2O | Có |
2. Quá Trình Đường Phân Diễn Ra Như Thế Nào?
Quá trình đường phân bao gồm một loạt các phản ứng hóa học phức tạp, được chia thành hai giai đoạn chính: giai đoạn chuẩn bị và giai đoạn sinh năng lượng.
2.1. Tổng Quan Về Quá Trình Đường Phân
Đường phân là quá trình chuyển đổi glucose (một phân tử đường 6 carbon) thành pyruvate (một phân tử 3 carbon). Quá trình này diễn ra trong tế bào chất và bao gồm 10 bước phản ứng riêng biệt, mỗi bước được xúc tác bởi một enzyme cụ thể.
2.2. Hai Giai Đoạn Chính Của Đường Phân
- Giai đoạn chuẩn bị (đầu tư năng lượng): Trong giai đoạn này, tế bào sử dụng năng lượng ATP để phosphoryl hóa glucose, làm cho nó trở nên hoạt động hơn và dễ dàng phân giải hơn. Giai đoạn này tiêu thụ 2 phân tử ATP.
- Giai đoạn sinh năng lượng (thu hồi năng lượng): Trong giai đoạn này, các phân tử đường đã phosphoryl hóa được phân giải thành pyruvate, tạo ra ATP và NADH. Giai đoạn này tạo ra 4 phân tử ATP và 2 phân tử NADH.
2.3. Các Bước Chi Tiết Trong Quá Trình Đường Phân
- Phosphoryl hóa glucose: Glucose được phosphoryl hóa thành glucose-6-phosphate nhờ enzyme hexokinase, sử dụng 1 ATP.
- Đồng phân hóa: Glucose-6-phosphate được đồng phân hóa thành fructose-6-phosphate nhờ enzyme phosphoglucose isomerase.
- Phosphoryl hóa fructose-6-phosphate: Fructose-6-phosphate được phosphoryl hóa thành fructose-1,6-bisphosphate nhờ enzyme phosphofructokinase, sử dụng 1 ATP.
- Phân cắt fructose-1,6-bisphosphate: Fructose-1,6-bisphosphate bị phân cắt thành dihydroxyacetone phosphate (DHAP) và glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) nhờ enzyme aldolase.
- Chuyển đổi DHAP thành G3P: DHAP được chuyển đổi thành G3P nhờ enzyme triosephosphate isomerase.
- Oxy hóa G3P: G3P bị oxy hóa và phosphoryl hóa thành 1,3-bisphosphoglycerate nhờ enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, tạo ra 1 NADH.
- Chuyển nhóm phosphate từ 1,3-bisphosphoglycerate sang ADP: 1,3-bisphosphoglycerate chuyển nhóm phosphate cho ADP tạo thành ATP và 3-phosphoglycerate nhờ enzyme phosphoglycerate kinase, tạo ra 1 ATP.
- Chuyển đổi 3-phosphoglycerate thành 2-phosphoglycerate: 3-phosphoglycerate được chuyển đổi thành 2-phosphoglycerate nhờ enzyme phosphoglycerate mutase.
- Loại nước khỏi 2-phosphoglycerate: 2-phosphoglycerate bị loại nước tạo thành phosphoenolpyruvate (PEP) nhờ enzyme enolase.
- Chuyển nhóm phosphate từ PEP sang ADP: PEP chuyển nhóm phosphate cho ADP tạo thành ATP và pyruvate nhờ enzyme pyruvate kinase, tạo ra 1 ATP.
2.4. Các Enzyme Quan Trọng Trong Quá Trình Đường Phân
Các enzyme đóng vai trò then chốt trong việc xúc tác các phản ứng trong quá trình đường phân. Dưới đây là một số enzyme quan trọng nhất:
- Hexokinase: Xúc tác phản ứng phosphoryl hóa glucose.
- Phosphofructokinase (PFK): Xúc tác phản ứng phosphoryl hóa fructose-6-phosphate, là enzyme điều hòa chính của quá trình đường phân.
- Aldolase: Xúc tác phản ứng phân cắt fructose-1,6-bisphosphate.
- Pyruvate kinase: Xúc tác phản ứng chuyển nhóm phosphate từ PEP sang ADP, tạo ra ATP và pyruvate.
2.5. Sản Phẩm Cuối Cùng Của Quá Trình Đường Phân
Sản phẩm cuối cùng của quá trình đường phân bao gồm:
- 2 phân tử pyruvate: Pyruvate có thể được sử dụng trong các quá trình trao đổi chất tiếp theo, như chu trình Krebs hoặc lên men.
- 2 phân tử ATP (net): Mặc dù 4 ATP được tạo ra, 2 ATP đã được sử dụng trong giai đoạn chuẩn bị, vì vậy chỉ có 2 ATP được tạo ra thực sự.
- 2 phân tử NADH: NADH là một phân tử mang điện tử, được sử dụng trong chuỗi vận chuyển electron để tạo ra nhiều ATP hơn.
3. Vị Trí Diễn Ra Quá Trình Đường Phân
Quá trình đường phân diễn ra ở tế bào chất, hay còn gọi là bào tương, của tế bào. Tế bào chất là chất lỏng gelatin chứa các bào quan và các phân tử khác nhau, nằm giữa màng tế bào và nhân tế bào.
3.1. Tại Sao Đường Phân Xảy Ra Ở Tế Bào Chất?
Đường phân diễn ra ở tế bào chất vì các enzyme cần thiết cho quá trình này nằm trong tế bào chất. Không cần có bào quan đặc biệt nào để thực hiện quá trình này.
3.2. Mối Liên Hệ Giữa Tế Bào Chất Và Quá Trình Đường Phân
Tế bào chất cung cấp môi trường lý tưởng cho các phản ứng đường phân xảy ra. Nó chứa các enzyme, chất nền và các phân tử điều hòa cần thiết cho quá trình này.
3.3. Đường Phân Ở Các Loại Tế Bào Khác Nhau
Quá trình đường phân diễn ra ở hầu hết các loại tế bào, từ tế bào vi khuẩn đến tế bào người. Tuy nhiên, tốc độ và điều hòa của quá trình này có thể khác nhau tùy thuộc vào loại tế bào và điều kiện môi trường. Theo một nghiên cứu của Đại học Y Hà Nội, tế bào ung thư thường có tốc độ đường phân cao hơn so với tế bào bình thường (Đại học Y Hà Nội, 2022).
3.4. So Sánh Vị Trí Đường Phân Với Các Quá Trình Hô Hấp Tế Bào Khác
So với các quá trình hô hấp tế bào khác, như chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển electron, đường phân diễn ra ở một vị trí khác nhau trong tế bào. Chu trình Krebs diễn ra ở chất nền ty thể, trong khi chuỗi vận chuyển electron diễn ra ở màng trong ty thể.
| Quá Trình | Vị Trí |
|---|---|
| Đường Phân | Tế Bào Chất |
| Chu Trình Krebs | Chất Nền Ty Thể |
| Chuỗi Vận Chuyển Điện Tử | Màng Trong Ty Thể |
3.5. Ảnh Hưởng Của Vị Trí Đến Hiệu Quả Quá Trình Đường Phân
Vị trí của đường phân trong tế bào chất cho phép nó diễn ra nhanh chóng và hiệu quả, vì các enzyme và chất nền cần thiết luôn sẵn có. Điều này đặc biệt quan trọng trong các tình huống khi tế bào cần năng lượng nhanh chóng.
4. Ý Nghĩa Của Đường Phân Đối Với Hô Hấp Tế Bào
Đường phân đóng vai trò quan trọng trong hô hấp tế bào, cung cấp năng lượng và các phân tử tiền chất cho các quá trình trao đổi chất tiếp theo.
4.1. Đường Phân Là Bước Đầu Tiên Của Hô Hấp Tế Bào
Đường phân là bước đầu tiên trong quá trình hô hấp tế bào, là quá trình tế bào sử dụng để tạo ra năng lượng từ glucose. Các sản phẩm của đường phân, pyruvate và NADH, được sử dụng trong các quá trình trao đổi chất tiếp theo để tạo ra nhiều ATP hơn.
4.2. Vai Trò Của Đường Phân Trong Sản Xuất Năng Lượng ATP
Mặc dù đường phân chỉ tạo ra một lượng nhỏ ATP so với các quá trình hô hấp tế bào khác, nó vẫn là một nguồn năng lượng quan trọng cho tế bào. ATP được tạo ra trong đường phân có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho nhiều quá trình tế bào khác nhau.
4.3. Mối Liên Hệ Giữa Đường Phân Và Chu Trình Krebs
Pyruvate, sản phẩm cuối cùng của đường phân, được vận chuyển vào ty thể, nơi nó được chuyển đổi thành acetyl-CoA. Acetyl-CoA sau đó đi vào chu trình Krebs, một chuỗi các phản ứng hóa học tạo ra ATP, NADH và FADH2.
4.4. Mối Liên Hệ Giữa Đường Phân Và Chuỗi Vận Chuyển Electron
NADH được tạo ra trong quá trình đường phân và chu trình Krebs được sử dụng trong chuỗi vận chuyển electron để tạo ra một lượng lớn ATP. Chuỗi vận chuyển electron là quá trình cuối cùng trong hô hấp tế bào và tạo ra phần lớn ATP mà tế bào sử dụng.
4.5. Đường Phân Trong Điều Kiện Thiếu Oxy (Lên Men)
Trong điều kiện thiếu oxy, pyruvate không thể đi vào chu trình Krebs. Thay vào đó, nó được chuyển đổi thành lactate (axit lactic) trong quá trình lên men. Lên men cho phép tế bào tiếp tục sản xuất ATP trong điều kiện thiếu oxy, mặc dù với hiệu quả thấp hơn so với hô hấp tế bào.
5. Các Bước Chi Tiết Của Quá Trình Đường Phân
Quá trình đường phân bao gồm 10 bước phản ứng riêng biệt, mỗi bước được xúc tác bởi một enzyme cụ thể. Dưới đây là mô tả chi tiết về từng bước:
5.1. Bước 1: Phosphoryl Hóa Glucose
- Phản ứng: Glucose + ATP → Glucose-6-phosphate + ADP
- Enzyme: Hexokinase
- Mô tả: Glucose được phosphoryl hóa thành glucose-6-phosphate bằng cách sử dụng ATP. Phản ứng này là không thuận nghịch và là bước điều hòa chính của quá trình đường phân.
5.2. Bước 2: Đồng Phân Hóa Glucose-6-Phosphate
- Phản ứng: Glucose-6-phosphate ↔ Fructose-6-phosphate
- Enzyme: Phosphoglucose isomerase
- Mô tả: Glucose-6-phosphate được đồng phân hóa thành fructose-6-phosphate. Phản ứng này là thuận nghịch và chuẩn bị cho bước phosphoryl hóa tiếp theo.
5.3. Bước 3: Phosphoryl Hóa Fructose-6-Phosphate
- Phản ứng: Fructose-6-phosphate + ATP → Fructose-1,6-bisphosphate + ADP
- Enzyme: Phosphofructokinase (PFK)
- Mô tả: Fructose-6-phosphate được phosphoryl hóa thành fructose-1,6-bisphosphate bằng cách sử dụng ATP. Phản ứng này là không thuận nghịch và là bước điều hòa quan trọng nhất của quá trình đường phân.
5.4. Bước 4: Phân Cắt Fructose-1,6-Bisphosphate
- Phản ứng: Fructose-1,6-bisphosphate ↔ Dihydroxyacetone phosphate (DHAP) + Glyceraldehyde-3-phosphate (G3P)
- Enzyme: Aldolase
- Mô tả: Fructose-1,6-bisphosphate bị phân cắt thành hai phân tử ba carbon: DHAP và G3P.
5.5. Bước 5: Chuyển Đổi DHAP Thành G3P
- Phản ứng: Dihydroxyacetone phosphate (DHAP) ↔ Glyceraldehyde-3-phosphate (G3P)
- Enzyme: Triosephosphate isomerase
- Mô tả: DHAP được chuyển đổi thành G3P. Chỉ G3P mới có thể tiếp tục quá trình đường phân, vì vậy phản ứng này đảm bảo rằng tất cả các phân tử đường đều được chuyển đổi thành G3P.
5.6. Bước 6: Oxy Hóa G3P
- Phản ứng: Glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) + NAD+ + Pi ↔ 1,3-Bisphosphoglycerate + NADH + H+
- Enzyme: Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
- Mô tả: G3P bị oxy hóa và phosphoryl hóa thành 1,3-bisphosphoglycerate. Phản ứng này tạo ra NADH, một phân tử mang điện tử.
5.7. Bước 7: Chuyển Nhóm Phosphate Từ 1,3-Bisphosphoglycerate Sang ADP
- Phản ứng: 1,3-Bisphosphoglycerate + ADP ↔ 3-Phosphoglycerate + ATP
- Enzyme: Phosphoglycerate kinase
- Mô tả: 1,3-bisphosphoglycerate chuyển nhóm phosphate cho ADP, tạo ra ATP. Đây là bước đầu tiên trong quá trình đường phân tạo ra ATP.
5.8. Bước 8: Chuyển Đổi 3-Phosphoglycerate Thành 2-Phosphoglycerate
- Phản ứng: 3-Phosphoglycerate ↔ 2-Phosphoglycerate
- Enzyme: Phosphoglycerate mutase
- Mô tả: 3-phosphoglycerate được chuyển đổi thành 2-phosphoglycerate.
5.9. Bước 9: Loại Nước Khỏi 2-Phosphoglycerate
- Phản ứng: 2-Phosphoglycerate ↔ Phosphoenolpyruvate (PEP) + H2O
- Enzyme: Enolase
- Mô tả: 2-phosphoglycerate bị loại nước tạo thành PEP.
5.10. Bước 10: Chuyển Nhóm Phosphate Từ PEP Sang ADP
- Phản ứng: Phosphoenolpyruvate (PEP) + ADP ↔ Pyruvate + ATP
- Enzyme: Pyruvate kinase
- Mô tả: PEP chuyển nhóm phosphate cho ADP, tạo ra ATP và pyruvate. Đây là bước thứ hai trong quá trình đường phân tạo ra ATP và là bước điều hòa quan trọng.
6. Phương Trình Hóa Học Tổng Quát Của Đường Phân
Phương trình hóa học tổng quát của quá trình đường phân tóm tắt các chất phản ứng và sản phẩm của quá trình này.
6.1. Phương Trình Tổng Quát
Phương trình tổng quát của quá trình đường phân là:
Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 Pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2 H2O
6.2. Giải Thích Phương Trình
- Glucose: Một phân tử glucose (đường đơn) là chất phản ứng ban đầu.
- 2 NAD+: Hai phân tử nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) là chất nhận điện tử.
- 2 ADP: Hai phân tử adenosine diphosphate (ADP) được phosphoryl hóa để tạo ra ATP.
- 2 Pi: Hai phân tử phosphate vô cơ (Pi) được sử dụng để phosphoryl hóa ADP.
- 2 Pyruvate: Hai phân tử pyruvate (axit pyruvic) là sản phẩm cuối cùng.
- 2 NADH: Hai phân tử nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) là chất mang điện tử.
- 2 ATP: Hai phân tử adenosine triphosphate (ATP) là sản phẩm năng lượng.
- 2 H2O: Hai phân tử nước được tạo ra như một sản phẩm phụ.
6.3. Ý Nghĩa Của Phương Trình Hóa Học
Phương trình hóa học này cho thấy rằng quá trình đường phân chuyển đổi một phân tử glucose thành hai phân tử pyruvate, tạo ra năng lượng (ATP) và chất mang điện tử (NADH).
6.4. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Phương Trình
Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến phương trình hóa học của quá trình đường phân, bao gồm:
- Nồng độ glucose: Nồng độ glucose cao hơn có thể làm tăng tốc độ đường phân.
- Nồng độ ATP: Nồng độ ATP cao có thể ức chế quá trình đường phân.
- Nồng độ NADH: Nồng độ NADH cao có thể ức chế quá trình đường phân.
- pH: pH thấp (môi trường axit) có thể ức chế quá trình đường phân.
6.5. Ứng Dụng Của Phương Trình Trong Nghiên Cứu
Phương trình hóa học của quá trình đường phân được sử dụng trong nghiên cứu để hiểu rõ hơn về quá trình này và cách nó bị điều hòa. Nó cũng được sử dụng để phát triển các phương pháp điều trị các bệnh liên quan đến quá trình đường phân, chẳng hạn như ung thư và tiểu đường.
7. Luyện Tập Về Đường Phân (Sinh Học Lớp 10)
Để củng cố kiến thức về đường phân, hãy cùng trả lời một số câu hỏi luyện tập sau đây:
7.1. Câu 1:
Quá trình đường phân có thực sự được bảo tồn trong điều kiện diễn ra thường xuyên của tiến hóa không?
Lời giải chi tiết:
Hầu hết các phân tử ATP được tạo ra thông qua quá trình hô hấp hiếu khí đều khác so với những phân tử ATP được tạo ra từ quá trình đường phân do chúng được hình thành bởi quá trình phosphoryl hóa ở mức cơ chất. Điều này rất phù hợp với thực tế rằng đường phân được bảo tồn cao trong sự thay đổi thường xuyên của quá trình tiến hóa, chúng trở nên phổ biến đối với hầu hết tất cả các sinh vật sống.
7.2. Câu 2:
Hãy nêu vai trò của quá trình đường phân đối với các loài thực vật?
Lời giải chi tiết:
Quá trình đường phân có chức năng chính trong việc oxy hóa hexoses giúp cung cấp phân tử ATP, làm giảm năng lượng và pyruvate, đồng thời sản xuất ra tiền chất cho quá trình đồng hóa. Ở các loài thực vật, quá trình trao đổi chất này diễn ra bên trong tế bào và lạp thể của cả các cơ quan quang hợp lẫn cơ quan không quang hợp.
7.3. Câu 3:
Quá trình đường phân diễn ra ở đâu?
Lời giải chi tiết:
Quá trình đường phân xảy ra ở trong tế bào chất (cụ thể là bào tương), quá trình đường phân bao gồm rất nhiều phản ứng trung gian và có sự góp mặt của nhiều loại enzim tham gia, năng lượng sẽ được hình thành dần dần qua nhiều phản ứng đó, kết thúc quá trình đường phân thì sẽ thu được sản phẩm là 2 ATP và 2 NADH .
7.4. Câu 4:
Sản phẩm của quá trình đường phân là gì?
Lời giải chi tiết:
Quá trình đường phân sẽ tạo ra được các sản phẩm là 2 phân tử axit pyruvate, 2 phân tử ATP (adenosine triphosphate), 2 phân tử NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) và 2 phân tử nước (H2O).
7.5. Câu 5:
Quá trình đường phân chia thành mấy giai đoạn? Đó là những giai đoạn nào?
Lời giải chi tiết:
Quá trình đường phân thông thường sẽ chia thành 2 giai đoạn chủ yếu là:
- Giai đoạn “đầu tư” năng lượng đầu vào: 2 phân tử ATP sẽ bị phân hủy để tạo thành ADP và Pi (nhóm phosphate PO43- vô cơ).
- Giai đoạn “thu hồi” năng lượng ra: tạo ra được 4 phân tử ATP từ ADP và Pi từ môi trường.
7.6. Câu 6:
Một phân tử glucôzơ trải qua quá trình đường phân sẽ giải phóng bao nhiêu phân tử ATP?
Lời giải chi tiết:
Dựa vào phương trình tổng quát của quá trình đường phân:
Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2H2O
Có thể thấy rằng, quá trình đường phân sẽ tạo ra 2 phân tử ATP
7.7. Câu 7:
Nêu các bước của quá trình đường phân?
Lời giải chi tiết:
- Bước 1: Glucose trong tế bào chất sẽ được gắn thêm một nhóm phosphat (quá trình này được gọi là phosphoryl hóa cơ chất) xúc tác bởi enzim Hexokinase.
Ở bước này sẽ tiêu tốn 1 phân tử ATP, 1 nhóm phosphot của ATP này được gắn vào vị trí Carbon 6 của glucose tạo thành glucose 6-phosphat và giải phóng 1 phân tử ADP.
- Bước 2: Enzim phosphoglucomutase xúc tác thay đổi phân bố electron và các nguyên tố làm đồng phân hóa glucose 6-phosphat thành fructose 6-phosphate (đồng phân của nó).
- Bước 3: Ở bước này, enzim kinase phosphofructokinase xúc tác phản ứng phosphoryl hóa fructose 6-phosphate để hình thức fructose 1,6-bisphosphate. Như vậy đến bước này thì 2 ATP đã bị tiêu tốn.
- Bước 4: Enzim aldolase một enzim then chốt của quá trình đường phân sẽ xúc tác phản ứng cắt fructose 1,6-bisphosphate thành 2 phân tử lần lượt là dihydroxyacetone phosphate (DHAP) và glyceraldehyde 3-phosphate (GADP).
- Bước 5: DHAP và GADP là những đồng phân này có thể biến đổi cho nhau nhờ enzim triose-phosphate isomerase. Và GADP là chất sẽ được sử dụng tiếp ở bước sau trong con đường đường phân. Như vậy 1 phân tử glucose đến bước này sẽ bị cắt và tạo ra 2 phân tử GADP đi vào giai đoạn tiếp theo.
- Bước 6: Hai phân tử GADP sẽ được enzim glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) xúc tác trải qua 2 quá trình là khử hydro và phosphoryl hóa.
Đầu tiên, GADP bị khử bằng cách chuyển electron và proton (H+) của nó sang chất oxy hóa nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) để tạo thành NADH + H+.
Kế tiếp, GAPDH xúc tác thêm một nhóm phosphat tự do ở dịch tế bào vào GAP để tạo thành 1,3-bisphosphoglycerate (BPG).
- Bước 7: Mỗi phân tử BPG đều được enzyme phosphoglycerokinase xúc tác chuyển một nhóm phosphat đến một phân tử ADP để tạo thành ATP. Như vậy đã có 2 phân tử ATP được tạo ra cho tới bước này đồng thời để lại 2 phân tử phân tử 3-phosphoglycerate (3 PGA).
- Bước 8: Ở bước này enzyme phosphoglyceromutase xúc tác chuyển nhóm phosphat của hai phân tử 3 PGA từ vị trí C3 sang vị trí C2, hình thành 2 PGA.
- Bước 9: Một phân tử H20 từ 2-phosphoglycerate bị loại để tạo thành phosphoenolpyruvate (PEP). Quá trình này xảy được xúc tác bởi enzim enolase.
- Bước 10: Cuối cùng, PEP là một hợp chất cao năng vì thế năng lượng khi thủy phân nhóm phosphat của chất này sẽ được dùng để tạo nên ATP. Quá trình này được xúc tác bởi enzim pyruvate kinase tạo thành axit pyruvic và ATP.
7.8. Câu 8:
Trong toàn bộ quá trình đường phân, có bao nhiêu enzim tham gia và đó là những loại enzim nào?
Lời giải chi tiết:
Các enzim tham gia xúc tác cho các phản ứng trong quá trình đường phân lần lượt là:
- Hexokinase: phosphoryl hóa Glucose
- Phosphoglucomutase: chuyển glucose 6-phosphat thành fructose 6-phosphate
- Phosphofructokinase: Phosphoryl hóa fructose 6-phosphate tạo thành fructose 1,6-bisphosphate
- Aldolase: cắt phân tử fructose 1,6-bisphosphate thành dihydroxyacetone phosphate (DHAP) và glyceraldehyde 3-phosphate (GADP).
- Triose-phosphate isomerase: chuyển đổi DHAP thành GADP và ngược lại
- Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase: loại bỏ H+ và đồng thời gắn nhóm P vô cơ vào GADP tạo thành 1,3-bisphosphoglycerate
- Phosphoglycerokinase: chuyển P của 1,3-bisphosphoglycerate cho ADP tạo thành ATP và 3-phosphoglycerate
- Phosphoglyceromutase: xúc tác chuyển nhóm P từ C3 của 3-phosphoglycerate sang C2 hình thành phân tử 2-phosphoglycerate
- Enolase: loại 1 phân tử H20 của 2-phosphoglycerate để tạo ra phosphoenolpyruvate (PEP)
- Pyruvate kinase: chuyển nhóm P của PEP cho ADP để hình thành ATP
7.9. Câu 9:
So sánh sự khác nhau của quá trình đường phân với chu trình Crep về nơi xảy ra, nguyên liệu, sản phẩm tạo ra và năng lượng.
Lời giải chi tiết:
| Các quá trình | Vị trí | Nguồn nguyên liệu | Sản phẩm | Năng lượng |
|---|---|---|---|---|
| Quá trình đường phân | Chất tế bào (bào tương) | Glucôzơ | Axit piruvic (C3H4O3) | ATP và NADH |
| Chu trình Crep | Chất nền của ti thể (stroma) | Axit piruvic | Axêtyl- CoA và CO2 | ATP NADH và FADH2 |
7.10. Câu 10:
Tế bào thu được bao nhiêu phân tử ATP từ quá trình đường phân và chu trình Crep? Theo em, số phân tử ATP đó có mang toàn bộ năng lượng của phân tử glucose lúc đầu hay không? Nếu không thì phần năng lượng còn lại đã đi đâu?
Lời giải chi tiết:
- Quá trình đường phân tạo ra 2 phân tử ATP, chu trình Crep cũng tạo ra 2 phân tử ATP.
- Trong khi đó khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucose ta có thể thu được 36 – 38 ATP. Như vậy các phân tử ATP được tạo ra từ 2 quá trình đó không phải mang toàn bộ năng lượng của phân tử glucose lúc đầu.
- Năng lượng còn lại nằm ở trong các phân tử NADH và FADH2, chúng sẽ đi vào chuỗi vận chuyển điện tử và hình thành nên các ATP còn lại.
- Mặt khác, khoảng 50% số năng lượng hình thành từ 1 phân tử glucozơ, khi hô hấp hiếu khí sẽ bị thoát ra ở dạng nhiệt năng.
8. FAQ: Các Câu Hỏi Thường Gặp Về Đường Phân
8.1. Đường phân có cần oxy không?
Không, đường phân là một quá trình kỵ khí, nghĩa là nó không cần oxy để xảy ra.
8.2. Tại sao đường phân lại quan trọng?
Đường phân là quan trọng vì nó cung cấp năng lượng nhanh chóng cho tế bào và là bước đầu tiên trong quá trình hô hấp tế bào.
8.3. Sản phẩm cuối cùng của đường phân là gì?
Sản phẩm cuối cùng của đường phân là pyruvate, ATP và NADH.
8.4. Đường phân diễn ra ở đâu trong tế bào?
Đường phân diễn ra ở tế bào chất.
8.5. Enzyme nào là quan trọng nhất trong đường phân?
Phosphofructokinase (PFK) là enzyme điều hòa quan trọng nhất trong đường phân.
8.6. Điều gì xảy ra với pyruvate sau khi đường phân?
Pyruvate có thể được sử dụng trong chu trình Krebs hoặc lên men.
8.7. Đường phân tạo ra bao nhiêu ATP?
Đường phân tạo ra 2 ATP (net).
8.8. Quá trình lên men là gì?
Quá trình lên men là một quá trình kỵ khí chuyển đổi pyruvate thành lactate hoặc ethanol.
8.9. Làm thế nào để điều hòa đường phân?
Đường phân được điều hòa bởi nồng độ ATP, NADH và các enzyme quan trọng như PFK.
8.10. Tại sao tế bào ung thư lại có tốc độ đường phân cao?
Tế bào ung thư thường có tốc độ đường phân cao để đáp ứng nhu cầu năng lượng tăng lên của chúng.
9. Liên Hệ Để Được Tư Vấn Chi Tiết Về Xe Tải Tại Mỹ Đình
Bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết và đáng tin cậy về xe tải ở Mỹ Đình? Bạn muốn được tư vấn lựa chọn xe tải phù hợp với nhu cầu và ngân sách của mình? Hãy đến với XETAIMYDINH.EDU.VN, nơi bạn sẽ tìm thấy mọi thông tin cần thiết và được hỗ trợ tận tình bởi đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm.
9.1. XETAIMYDINH.EDU.VN – Địa Chỉ Tin Cậy Cho Mọi Thông Tin Về Xe Tải
Tại XETAIMYDINH.EDU.VN, chúng tôi cung cấp:
- Thông tin chi tiết và cập nhật về các loại xe tải có sẵn ở Mỹ Đình, Hà Nội.
- So sánh giá cả và thông số kỹ thuật giữa các dòng xe.
- Tư vấn lựa chọn xe phù hợp với nhu cầu và ngân sách.
- Giải đáp các thắc mắc liên quan đến thủ tục mua bán, đăng ký và bảo dưỡng xe tải.
- Thông tin về các dịch vụ sửa chữa xe tải uy tín trong khu vực.
9.2. Đội Ngũ Chuyên Gia Tư Vấn Tận Tình
Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng lắng nghe và giải đáp mọi thắc mắc của bạn. Chúng tôi hiểu rõ những khó khăn mà khách hàng thường gặp phải khi lựa chọn xe tải, và chúng tôi cam kết cung cấp những giải pháp tối ưu nhất.
9.3. Các Dịch Vụ Hỗ Trợ Khách Hàng
Chúng tôi cung cấp các dịch vụ hỗ trợ khách hàng như:
- Tư vấn trực tuyến qua điện thoại và email.
- Hỗ trợ thủ tục mua bán và đăng ký xe.
- Cung cấp thông tin về các chương trình khuyến mãi và ưu đãi.
- Giới thiệu các dịch vụ sửa chữa và bảo dưỡng xe tải uy tín.
9.4. Liên Hệ Với Chúng Tôi
Đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn và giải đáp mọi thắc mắc về xe tải ở Mỹ Đình:
- Địa chỉ: Số 18 đường Mỹ Đình, phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội.
- Hotline: 0247 309 9988.
- Trang web: XETAIMYDINH.EDU.VN.
9.5. Lời Kêu Gọi Hành Động
Truy cập XETAIMYDINH.EDU.VN ngay hôm nay để khám phá thế giới xe tải và nhận được sự tư vấn tận tình từ đội ngũ chuyên gia của chúng tôi. Chúng tôi cam kết mang đến cho bạn những thông tin chính xác, đáng tin cậy và hữu ích nhất, giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt khi lựa chọn xe tải.
