1 L Ờ I M Ở ĐẦ U Chuyên đề có th ể s ử d ụ ng tham kh ảo để gi ả ng d ạ y trên l ớ p, d ạ y n ề n cho độ i tuy ể n h ọ c sinh gi ỏ i 10 ph ụ c v ụ m ộ t s ố k ỳ thi như: Olimpic Hùng Vương, kỳ thi các trườ ng chuyên duyên h ải đồ ng b ằ ng B ắ c b ộ… Chuyên đề ch ắ c ch ắ n s ẽ không tránh kh ỏ i nh ữ ng thi ế u sót, r ấ t mong đượ c s ự đóng góp ý kiế n b ổ sung c ủ a các b ạn đồ ng nghi ệp để chuyên đề thêm h ữ u ích. 2 CHUYÊ N ĐỀ CHUY Ể N HÓA V Ậ T CH Ấ T VÀ NĂNG LƯỢ NG TRONG DINH DƯỠ NG CACBON C Ủ A VI SINH V Ậ T
Ế N TH Ứ C CHUNG 1. Các ki ểu dinh dưỡ ng Cacbon là nguyên t ố c ấ u t ạ o nên b ộ khung c ủ a các ch ấ t h ữ u c ơ. Để t ổ ng h ợ p ch ấ t h ữ u c ơ , vi sinh v ậ t c ầ n hai thành ph ầ n chính là ngu ồ n n ăng lượ ng và ngu ồ n cacbon, ngu ồ n g ố c hai thành ph ầ n này mà vi sinh v ậ t s ử d ụ ng là c ơ s ở phân lo ạ i ki ể u dinh dưỡ ng c ủ a vi sinh v ậ
ể u dinh dưỡ ng cacbon ở vi sinh v ậ t là: quang t ự dưỡ ng, quang d ị dưỡ ng, hóa t ự dưỡ ng và hóa d ị dưỡ ng. (HS d ựa vào sơ đồ để phân bi ệ t các ki ểu dinh dưỡ ng). Sơ đồ 1: khái quát về hoạt động chuyển hóa vật chất và năng lượng của vi sinh vật Ngoài dinh dưỡng cacbon, vi sinh vật còn cần các nguyên liệu khác để xây dựng cấu trúc tế bào và cung c ấp cho các hoạt động sống như ni tơ và các nguyên tố  3 khoáng. Chuyên đề này tôi chỉ đề cập đến nội dung chuyển hóa vật chất và năng lượng trong dinh dưỡng cacbon của vi sinh vật . 2. Tìm hiểu chung về liên kết giàu năng lượng và ATP Trong tế bào các chất hữu cơ đều chứa năng lượng, khi phân huỷ năng lượng đó sẽ được giải phóng. Năng lượng của các phân tử được cố định trên các liên kết. Các liên kết thường có năng lượng khoảng 0,3 - 3,0 Kcalo/M. Ngoài các liên kết bình thường, một số phân tử còn chứa các liên kết có năng lượng lớn hơn, đó là liên kết cao năng. Những liên kết có năng lượng dự trữ ≥ 6 Kcalo/M thuộc dạng liên kết cao năng, được ký hiệu bằng dấu ∼ . Có 3 d ạ ng liên k ế t cao n ă ng ph ổ bi ế n: - Liên kết O P: đâ y là d ạ ng liê n kết cao năng phổ biến và có vai trò quan trọng nhất trong tế bào. Liên kết cao năng dạng này có trong các phân tử đường - photphat (A 1,3 PG, APEP ...), cacbanyl - P, đặc biệt là trong các nucleotid di, tri - photphat (ADP, ATP, GDP, GTP...). Trong đó quan trọng nhất là ATP. - Liên kết C S: là d ạ ng liên k ế t cao n ă ng có trong các acyl - CoA(acetyl - CoA, sucxinyl - CoA...) - Liên kết N P: là liên k ế t cao n ă ng có trong phân t ử creatin - photphat. Trong các phân tử chứa liên kết cao năng, ATP là phân tử có vai trò rất quan trọng trong tế bào, nó được xem là pin năng lượng của tế bào. P hân tử ATP chứa 2 liên kết cao năng. Trong điều kiện chuẩn , năng lượng của liên kết cao năng ngoài cùng là 7,3Kcalo/M, còn liên kết cao năng thứ 2 là 9,6Kcalo/M. Năng lượng này thay đổi tuỳ điều kiện pH, nhiệt độ, nồng độ ATP, áp suất...Biến động của năng lượng trong liên kết cao năng của ATP ở khoảng 8 - 12Kcalo/M. ATP vừa có năng lượng lớn đủ thoả mãn cho mọi quá trình xảy ra trong tế bào vừa rất linh động nên năng lượng dễ đượ c gi ải phóng cho cơ thể hoạt động v ì v ậy nó là n ăng lượng được s ử d ụng ph ổ bi ến nh ất (được coi là “đồ ng ti ền” năng lượng c ủa t ế bào). |
