Cập nhật ngày 13 tháng 1
Bạn chưa hiểu bản chất của hô hấp hiếu khí là gì, nó xảy ra ở đâu, làm gì và nó khác với hô hấp kỵ khí như thế nào? Đừng lo lắng, chúng tôi sẽ giải đáp tất cả những thắc mắc trên trong bài viết dưới đây.
1. Hô hấp hiếu khí là gì?
Hô hấp hiếu khí là quá trình oxy hóa các phân tử hữu cơ trong đó chất nhận electron cuối cùng là oxy phân tử (o2). Đây là cách các vi khuẩn nhỏ thở. Ở sinh vật nhân thực, chuỗi vận chuyển điện tử nằm ở màng trong của ti thể, còn ở sinh vật nhân sơ, chuỗi vận chuyển điện tử diễn ra trực tiếp ở màng sinh chất.
Vi khuẩn là những sinh vật nhỏ bé mà chúng ta chỉ có thể nhìn rõ dưới kính hiển vi. Đặc điểm chung của chúng là hấp thụ và chuyển hóa chất dinh dưỡng nhanh, sinh trưởng và sinh sản nhanh, phân bố rộng khắp. Trong tự nhiên, vi sinh vật có mặt ở khắp nơi và tồn tại trong các điều kiện môi trường và sinh thái khác nhau.
Khi có oxy phân tử, một số vi sinh vật thực hiện hô hấp hiếu khí . Và khi không có oxy phân tử trong môi trường, vi sinh vật sẽ trải qua quá trình lên men hoặc hô hấp kỵ khí. Tìm hiểu thêm về hô hấp kỵ khí qua bài viết: Hô hấp kỵ khí là gì? Vai trò của hô hấp kỵ khíSản phẩm cuối cùng của quá trình đường phân là carbon dioxide và nước. Ở vi khuẩn, khi phá vỡ một phân tử glucôzơ, tế bào sẽ tích lũy được 38 ATP, chiếm 40% năng lượng của phân tử glucôzơ. Có một số vi sinh vật hiếu khí, khi môi trường thiếu một số nguyên tố vi lượng sẽ làm rối loạn giai đoạn chuyển hóa tiếp theo, chương trình cep. Do đó, vi sinh vật này thực hiện quá trình hô hấp không hoàn toàn.
Tóm tắt kiến thức: Hô hấp hiếu khí là quá trình phân giải các nguyên liệu thô để tạo ra năng lượng cho các hoạt động quan trọng của cơ thể. Nguyên liệu mà họ sử dụng là một loại đường đơn giản trải qua quá trình đường phân và tạo ra sản phẩm cuối cùng là atp. Đặc điểm lớn nhất của hô hấp hiếu khí là cần môi trường có ôxi để thực hiện quá trình hô hấp.
Hướng dẫn Bổ sung:
Ti thể là bào quan có màng kép có ở tất cả các sinh vật nhân thực. Ti thể giúp tạo ra hầu hết phân tử năng lượng cao adenosine triphosphate (ATP), nguồn năng lượng hóa học cung cấp năng lượng cho hầu hết các hoạt động của tế bào. Vì vậy, ty thể còn được mệnh danh là “nhà máy sản xuất năng lượng của tế bào”.
Màng sinh chất là một màng sinh học phân cách môi trường bên trong của các tế bào với môi trường bên ngoài của chúng. Có thể nói, màng sinh chất như bộ mặt của tế bào khi chúng thực hiện nhiệm vụ trao đổi chất với môi trường một cách có chọn lọc, thu nhận thông tin cho tế bào.
Góc Chia sẻ: Nếu các bạn trẻ Hà Nội chưa biết chọn trường thì có thể tham khảo ngay top các trường THPT tại Hà Nội do bacbaphi.com.vn chia sẻ
2. Ý nghĩa của hô hấp hiếu khí
Hô hấp hiếu khí có một ý nghĩa vô cùng đặc biệt, nó góp phần tổng hợp atp và cung cấp các chất cần thiết cho phản ứng tổng hợp. Hệ số hô hấp là tỷ số giữa số phân tử CO2 thải ra trong quá trình hô hấp với số phân tử O2 hít vào. Hệ số này cho biết bộ nguyên liệu nào đang thở, cho phép đánh giá tình trạng hô hấp của cây.
3. Hô hấp hiếu khí xảy ra ở đâu?
là một quá trình xảy ra trong môi trường có o2, và hô hấp hiếu khí chỉ có thể diễn ra khi có o2 tham gia vào quá trình hô hấp. Hô hấp hiếu khí và hô hấp kỵ khí là một phần của hô hấp công trình xanh. Hô hấp hiếu khí được thực hiện theo nhiều cách khác nhau:
- Chu trình glucose-crebs.
- Chu trình pentazole phosphate.
- Chu trình glucose-glyoxylate (ở thực vật).
- Quá trình oxy hóa trực tiếp (in vsv)
Chu trình glucose-crebs
Hô hấp hiếu khí thông qua con đường đường phân – chu trình crebs là con đường chính của hô hấp tế bào và phổ biến ở tất cả các sinh vật, trong tất cả các tế bào. Quá trình hô hấp hiếu khí của con đường này được chia thành ba giai đoạn:
- Quá trình đường phân xảy ra trong tế bào chất.
- Chu trình Crebs xảy ra trong chất nền ty thể.
- Chuỗi hô hấp diễn ra trên màng trong của ti thể.
Glycolysis: Glycolysis là quá trình phá vỡ các phân tử glucose để tạo ra pyruvate và nadh. Đặc thù của quá trình đường phân là thay vì các phân tử đường tự do, các phân tử đường được kích hoạt bởi sự gắn các gốc p sẽ bị phân hủy. Ở dạng đường, các phân tử photphat trở nên hoạt động hơn và do đó dễ dàng chuyển đổi hơn.
Đường phân được chia làm 2 giai đoạn:
- Phân giải glucose thành 2 phân tử triose: alpg và pda.
- Chuyển đổi alpg và pda thành pyruvate.
Kết quả của quá trình đường phân có thể được tóm tắt là: c6h12o6 + 2nad + adp + 2h3po4 → 2 ch3cocooh + 2nadh + h + + 2atp
Trong hô hấp hiếu khí, pyruvate tiếp tục phân hủy theo chu trình crebs, trong khi 2 nadh + h + thực hiện chuỗi hô hấp để tạo ra h2o: 2nadh + h + + o2 → 2 nad + 2 h2o
Vậy kết quả của quá trình đường phân trong hô hấp hiếu khí là: c6h12o6 + o2 → 2 ch3cocooh + 2h2o
Chu trình crebs: Sản phẩm của quá trình đường phân, pyruvate, tiếp tục bị phá vỡ thông qua chu trình crebs (chu trình được crebs và sz.gyogy phát hiện vào năm 1937).
Quá trình phân huỷ acid pyruvic qua chu trình Crebs được thực hiện tại cơ chất ty thể do nhiều hệ enzyme xúc tác. Phần lớn các phản ứng trong chu trình là decacboxyl hoá và dehydro hoá acid pyruvic. Chu trình xảy ra qua 2 phần:
- Phá vỡ pyruvate để tạo ra carbon dioxide và khử coenzyme (nadh – h +, fadh2).
- Giảm coenzyme thực hiện chuỗi hô hấp.
Kết quả của vòng lặp là:
- 2 ch3cocooh + 6h2o → 6co2 + 10h2 (Phần 1)
- 10h2 + 5o2 → 10h2o (Phần 2)
Tổng kết quả là: 2 ch3cocooh + 5o2 → 6co2 + 4h2o
Nếu chúng ta kết hợp quá trình đường phân, chúng ta có phương trình hô hấp chung:
c6h12o6 + 6o2 → 6co2 + 6h2o
Chu kỳ Tentazophos
Đường phân không phải là cách duy nhất để phân hủy glucose, còn có nhiều cách khác, trong đó phổ biến nhất là chu trình nguyên sinh. Con đường p pentaworm lần đầu tiên được phát hiện ở nấm enzym, sau đó ở động vật và cuối cùng là ở thực vật (warburg, cristian, 1930; grise, 1935; diken, 1936 …).
Không giống như quá trình đường phân, con đường tebuconazole-p không phân hủy glucose thành 2 bộ ba, mà thay vào đó oxy hóa và khử carboxylat glucose để tạo thành tebuconazole-p. Tái tạo p glucoza từ p tebuconazol. Con đường pentozo-p và đường phân xảy ra trong tế bào chất và do đó cạnh tranh với quá trình đường phân.
Glucose-p được chuyển thành fructose 6p dưới sự xúc tác của glucose-6p-isomerase, và quá trình đường phân xảy ra. Nếu enzyme glucose 6p-dehydrogenase hoạt động, nó sẽ oxy hóa glucose 6p thành axit 6p-gluconic, dẫn đến con đường pentose p.
Giống như chu trình crebs, con đường phân hủy glucose của chu trình pentaworm cũng xảy ra ở hai phần:
- Phân hủy glucose để tạo ra co2 và nadph2.
- nadph2 thực hiện chuỗi hô hấp để tạo ra h2o.
Quá trình thường xảy ra là:
- c6h12o6 + 6h2o → 6co2 + 12h2o
- 12h2 + 6o2 → 12 giờ
Kết quả chung là: c6h12o6 + 6h2o → 6co2 + 6h2o
4. Sự khác biệt giữa hô hấp hiếu khí và kỵ khí
Trong định nghĩa, chúng ta đã đề cập đến sự khác biệt giữa hô hấp hiếu khí và kỵ khí. Tuy nhiên, để giúp bạn hiểu rõ hơn, chúng tôi sẽ làm rõ hơn về sự phân biệt này. Đây cũng là điều thường có trong các câu hỏi tự luận môn sinh học và cần lưu ý.
Giống nhau:
- Cả hai đều là quá trình phân giải nguyên liệu thô để tạo ra năng lượng cho các hoạt động quan trọng của cơ thể.
- Nguyên liệu thô thường là monosaccharid.
- Bình đẳng. cùng chung giai đoạn đường phân.
- atp là sản phẩm cuối cùng.
Nhiều loại:
Hô hấp hiếu khí: Chất nhận electron cuối cùng là quá trình hô hấp của oxy phân tử.
- Nơi xảy ra: màng trong ti thể (sinh vật nhân thực) hoặc màng sinh chất (sinh vật nhân sơ).
- Điều kiện môi trường: yêu cầu o2.
- Chất nhận electron: phân tử o2.
- Năng lượng được tạo ra: 38 atps được tạo ra (34 atps được tạo ra riêng trong chuỗi vận chuyển electron).
- Các sản phẩm cuối cùng giống nhau: co2 và h2o với năng lượng atp.
Hô hấp kỵ khí: Chất nhận electron cuối cùng là hô hấp có oxy. Ví dụ, no3 2- (hô hấp nitrat), so4 2- (hô hấp sunfat).
- Vị trí: Màng sinh chất – sinh vật nhân thực (không có bào quan ti thể).
- Điều kiện môi trường: yếm khí.
- Chất nhận electron: vô cơ no3-, so4 2-, co2.
- Sản xuất năng lượng: Sản xuất ít ATP hơn vì hô hấp kỵ khí chỉ sử dụng một phần của chu trình Krebs và không phải tất cả các chất mang trong chuỗi vận chuyển điện tử đều tham gia vào hô hấp kỵ khí.
- Sản phẩm cuối cùng: vô cơ, hữu cơ với năng lượng atp (đường phân pyruvate, lên men carbon dioxide, etanol hoặc axit lactic).
Góc Chia sẻ: Một số thông tin bạn có thể tham khảo:
- Ăn gì chữa ung thư lưỡi
- Ăn gì chữa ung thư vòm họng
- Ăn gì chữa ung thư thực quản