Phân giải hiếu khí trong tế bào gồm những giai đoạn chính nào? Đặc trưng của mỗi giai đoạn này là gì?

Câu hỏi: Phân giải hiếu khí trong tế bào gồm những giai đoạn chính nào? Đặc trưng của mỗi giai đoạn này là gì?

Trả lời: 

Toàn bộ quá trình phân giải hiếu khí phân tử đường glucose được chia thành ba giai đoạn chính: đường phân, chu trình Krebs và chuỗi truyền electron.

- Đường phân: xảy ra trong tế bào chất và không có sự tham gia của O₂. Trong quá trình này, mỗi phân tử đường glucose (hợp chất 6 carbon) được phân giải thành hai phân tử pyruvate (hợp chất 3 carbon), đồng thời tạo 2 phân tử NADH và 2 phân tử ATP.

- Chu trình Krebs: xảy ra trong chất nền của ti thể. Mỗi phân tử pyruvate chuyển hóa thành một phân tử acetyl-coA đi vào chu trình Krebs giải phóng 2 phân tử CO₂, 3 NADH, 1 FADH₂ và 1 ATP.

- Chuyễn chuyền electron: diễn ra ở màng trong ti thể, đây là giai đoạn thu được nhiều ATP nhất. Trong đó, các phân tử NADH và FADH₂ được sinh ra trong giai đoạn đường phân và chu trình Krebs sẽ bị oxy hóa qua một chuỗi phản ứng oxy hóa khử để tạo ra ATP và nước.

Kiến thức mở rộng về so sánh hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí

Nhìn chung, hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí đều có những điểm giống nhau. Tuy nhiên, chúng cũng có nhiều điểm khác nhau rõ rệt.

- Giống nhau:

+ Đều là quá trình phân giải nguyên liệu để sinh năng lượng cung cấp cho hoạt động sống của cơ thể.

+ Nguyên liệu thường là đường đơn.

+ Đều có chung giai đoạn đường phân.

+ ATP là sản phẩm cuối cùng.

- Khác nhau:

+ Hô hấp hiếu khí: là hô hấp mà chất nhận electron cuối cùng là Oxi phân tử.

Nơi xảy ra: màng trong ty thể (sinh vật nhân thực) hoặc màng sinh chất (sinh vật nhân sơ).

Điều kiện môi trường: cần O₂.

Chất nhận điện tử: O₂ phân tử.

Năng lượng sinh ra: tạo ra 38 ATP (riêng chuỗi vận chuyển electron tạo ra 34 ATP).

Sản phẩm cuối cùng: CO₂ và H₂O cùng với năng lượng ATP.

+ Hô hấp kị khí: là hô hấp mà chất nhận electron cuối cùng là Oxi liên kết. Ví dụ, NO₃^- (hô hấp nitrat), SO₄^2- (hô hấp sunfat).

Nơi xảy ra: màng sinh chất – sinh vật nhân thực (không có bào quan ty thể).

Điều kiện môi trường: không cần O₂.

Chất nhận điện tử: chất vô cơ NO₃^- , SO₄^2-, CO₂.

Năng lượng sinh ra: tạo lượng ATP ít hơn, vì hô hấp kị khí chỉ dùng một phần chu trình Krebs, và không phải tất cả các chất mang trong chuỗi vận chuyển electron đều tham gia vào quá trình hô hấp kị khí.

Sản phẩm cuối cùng: chất vô cơ, chất hữu cơ với năng lượng ATP (đường phân piruvic, lên men CO₂, rượu etylic hoặc axit lactic).