Bài 13: Khái quát về chuyển hóa vật chất và năng lượng

a. Khái quát về năng lượng

– Năng lượng trong tế bào tồn tại ở nhiều dạng khác nhau trong đó hoá năng là dạng năng lượng chính được tích luỹ và sử dụng cho các hoạt động sống của tế bào.

Bảng 13: Các dạng năng lượng trong tế bào

	Khái niệm	Dạng năng lượng tồn tại trong tế bào
Động năng	Năng lượng làm vật khác đi chuyển hay thay đổi trạng thái.	Nhiệt năng (ví dụ: nhiệt độ cơ thể), cơ năng (ví dụ: sự co cơ, vận động của các cơ quan), điện năng (ví dụ: xung thần kinh, chuỗi truyền electron).
Thế năng	Năng lượng tiềm ẩn do vị trí hoặc trạng thái của vật chất tạo ra.	Năng lượng trong các liền kết hoá học, sự chênh lệch về điện thế và nồng độ các chất giữa bên trong và bên ngoài tế bào.

– ATP được cấu tạo từ ba thành phần: phân tử adenine, đường ribose và ba gốc phosphate. ATP dự trữ năng lượng ngắn hạn để cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào ngay khi cần.

– Sự chuyển hoá năng lượng trong tế bào là sự chuyển đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác và luôn đi kèm với chuyển hoá vật chất.

b. Enzym

– Enzyme là chất xúc tác sinh học được tổng hợp trong các tế bào sống, có tác dụng làm giảm năng lượng hoạt hoá, giúp các phản ứng xảy ra được trong điều kiện sinh li bình thường của cơ thể.

– Mỗi enzyme thường có một trung tâm hoạt động và thường chỉ liên kết với một hay một số chất có cấu hình không gian tương ứng và chỉ xúc tác cho một hoặc một nhóm phản ứng hoá học nhất định.

– Hoạt tính enzyme chịu ảnh hưởng của một số yếu tố chủ yếu như nhiệt độ, độ pH, nồng độ cơ chất và nồng độ enzyme cũng như các chất điều hoà enzyme.

Bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào

a. Phân giải các chất

– 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.

– Hô hấp tế bào là con đường mang lại hiệu quả năng lượng cao nhất, gồm ba giai đoạn chính là đường phân, chu trình Krebs, chuỗi truyền electron.

– Lên men gồm hai giai đoạn đường phân và lên men, là con đường mang lại hiệu quả ATP thấp hơn.

b. Tổng hợp các chất

– Tổng hợp là quá trình hình thành hợp chất phức tạp từ những chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng.

– Quang hợp là quá trình tổng hợp điển hình ở thực vật, gồm hai pha: Pha sáng có vai trò chuyển hoá năng lượng ánh sáng thành hoá năng trong các liên kết hoá học kém bền vững của ATP và NADPH. Pha tối có vai trò cố định CO₂ tạo thành đường qua chu trình Calvin, đồng thời chuyển năng lượng từ phân tử ATP và NADPH sang dạng hoá năng bền vững hơn trong phân tử đường