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

Năng lượng trong tế bào tồn tại ở nhiều dạng: hóa năng (năng lượng tiềm ẩn trong các liên kết hóa học), điện năng (điện thế chênh lệch ở 2 phía của màng), nhiệt năng,…Trong đó hóa năng là năng lượng chủ yếu của tế bào

  Năng lượng là khả năng sinh công.

  Tùy theo trạng thái có sẵn sàng sinh công hay không, người ta chia năng lượng thành hai loại:

    - Động năng: dạng năng lượng sẵn sàng sinh ra công.

    - Thế năng: loại năng lượng dự trữ, có tiềm năng sinh công.

   + Năng lượng trong tế bào tích trữ dưới dạng: hóa năng, điện năng, nhiệt năng… Nhiệt năng ngoài việc giữ nhiệt độ ổn định cho tế bào và cơ thể thì có thể coi như năng lượng vô ích vì không có khả năng sinh công.

    + Năng lượng chủ yếu của tế bào là dạng hóa năng (năng lượng tiềm ẩn trong các liên kết hóa học), được dự trữ trong ATP – một hợp chất cao năng được xem như đồng tiền năng lượng của tế bào.

  + Cấu trúc hóa học của phân tử ATP (ađênôzintriphôtphat):

   - ATP cấu tạo gồm các thành phần : ađênin, đường ribôzơ và 3 nhóm phôtphat. Đây là một hợp chất cao năng vì liên kết giữa hai nhóm phôtphat cuối cùng trong ATP rất dễ bị phá vỡ để giải phóng ra năng lượng.

   - ATP truyền năng lượng cho các hợp chất khác thông qua chuyển nhóm phôtphat cuối cùng để trở thành ADP (ađênôzinđiphôtphat) rồi gần như ngay lập tức ADP lại được gắn thêm một nhóm phôtphat để trở thành ATP.

  + Chức năng của phân tử ATP:

   - Tổng hợp nên các chất hóa học mới cần thiết cho tế bào.

   - Vận chuyển các chất qua màng : vận chuyển chủ động cần tiêu tốn nhiều năng lượng.

 Sinh công cơ học: sự co của các tế bào cơ tim và cơ xương.

  + Chuyển hóa vật chất là tập hợp tất cả các phản ứng hóa sinh xảy ra bên trong tế bào.

  + Chuyển hóa vật chất được hình thành do sự tương tác của các loại phân tử có trong tế bào và luôn kèm theo sự chuyển hóa của năng lượng.

  + Chuyển hóa vật chất bao gồm hai mặt:

    - Đồng hóa: là quá trình tổng hợp chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản.

    - Dị hóa: là quá trình phân giải các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn.

  + Quá trình dị hóa cung cấp năng lượng để tổng hợp ATP từ ADP . ATP ngay lập tức được phân hủy thành ADP và giải phóng năng lượng cho quá trình đồng hóa cũng như các hoạt động sống khác của tế bào.