Tip:
Highlight text to annotate it
X
Hi. Tôi là Mr. Andersen và chào mừng đến bài giảng Sinh học Đại cương thứ 13. Bài học này nói về
hấp thụ và lưu trữ năng lượng tự do. Nhưng những gì bạn sẽ nhanh chóng học được chủ yếu là
quá trình quang hợp. Dưới đây là bản đồ của quang hợp trên hành tinh của chúng ta.
những gì bạn có thể thấy là cả trên đất liền và trên biển, quang hợp
sẽ là cao nhất trong khu vực như ở đây, vùng Nam Mỹ. Kia là Amazon. Hoặc vùng Phía Đông
Bắc Mỹ. Hoặc bạn sẽ tìm thấy nó rất nhiều ở miền bắc châu Âu và phía Bắc châu Á. Và như vậy
nó chủ yếu là về quang hợp. Và chúng ta cũng nhìn thấy quang hợp xảy ra nhiều trong đại dương.
và nhiều hơn nữa gần đường xích đạo, nhưng không chính xác ở đường xích đạo
Một thứ nữa đó là quang hợp. Và vì vậy tôi sẽ
để cố gắng để di qua toàn bộ về quang hợp và hô hấp. Nếu nó có vẻ như tôi đang đi
quá nhanh hoặc khó hiểu, tôi đã thực hiện một đoạn video trên cả quang hợp và hô hấp
hãy xem qua nó và tôi hy vọng rằng sẽ rất hữu ích.
Vậy tôi sẽ nói gì trong video nào. Lần trước tôi nói về
những cách mà sự sốn sử dụng năng lượng tự do như thế nào. Mục đích của sự sống là làm ra ATP chúng ta có thể sử dụng. Vậy ta có
hai chiến lược của sự sống. Có chiến lược đời sống của sinh vật tự dưỡng. Ví dụ là các loài thực vật
Chúng tự sản xuất thức ăn của riêng chúng. Một loại khác là sinh vật dị dưỡng. Một ví dụ là
bạn đó .. Điều đó có nghĩa là bạn ăn thức ăn của riêng bạn. Và như vậy sinh vật tự dưỡng như cây
trên hành tinh của chúng ta chủ yếu sử dụng quang hợp. Vì vậy chúng lấy năng lượng từ mặt trời trong cả hai phản ứng ánh sáng
và trong chu trình Calvin để làm đường glucose, hoặc để làm cho các phân tử vĩ mô.
có một nhóm sinh vật hiếm trên hành tinh của chúng ta không có sẵn ánh sáng
ko có nghĩa là chúng không may mắn. chúng sử dụng chemosynthesis. Vì vậy, chúng sử dụng năng lượng được tìm thấy trong hóa học
để thực sự làm ăn. Cách sống khác sau đó là dị dưỡng. Sinh vậy dị dưỡng là
sẽ được sử dụng hô hấp tế bào mà chủ yếu là ôxy, ti thể, đường và
chúng sẽ tạo ATP từ đó. Chúng đòi hỏi oxy kéo các electron. Chúng ta sẽ
nói về điều đó sau. Và thông qua các quá trình đường phân, chu trình Krebs và sau đó cuối cùng
chuỗi vận chuyển electron. Nếu bạn không có oxy, bạn cũng có thể sử dụng một quá trình
được gọi là quá trình lên men. Tôi sẽ giải thích điều đó sau. Bây giờ điều mà tôi thực sự chưa đề cập đến,
oh, tôi sẽ nói về sự tiến hóa nữa, nhưng một trong những điều mà tôi muốn chắc chắn rằng bạn
hiểu chính là sinh vật tự dưỡng không phải làm thức ăn cho chúng ta, chúng đang làm thức ăn cho bản thân chúng
Và như vậy thực vật ko những làm quang hợp mà nó còn dùng hô hấp tế bào để
giải phóng năng lượng và lấy năng lượng từ thức ăn .
Và như vậy điều này tóm tắt chu kỳ đó. Vì vậy, ta có sinh vật tự dưỡng.
Chúnglấy các phân tử hữu cơ và oxy và họ sử dụng để làm cho carbon dioxide và nước.
Chúng ta gọi đó là quá trình hô hấp tế bào. Và sau đó sinh vật tự dưỡng sẽ thực sự chuyển đổi
và sau đó trở thành các phân tử hữu cơ để chúng có thể sử dụng năng lượng đó
đề quang hợp trong hành tinh của chúng ta, giống như thực vật. Và hầu hết sinh vật dị dưỡng sử dụng
hô hấp tế bào. Một ví dụ là như con báo này. Nhưng tôi muốn nói ngắn gọn về chemosynthesis.
Chemosynthesis xảy ra, nơi ko rất nhiều ánh sáng trên hành tinh của chúng ta.
ví dụ như thật sâu bên dưới đại dương. Và vì vậy đây là những giun ống khổng lồ mà có thể đạti tới
chiều dài 21 feet., khá vô lý phai ko?. Tuy nhiên, những con giun ống thực sự có ở đây
nơi chúng đang thực sự lấy carbon dioxide, oxy, lấy
trong khí hydrogen sulfide từ những khói đen mà thực ra là vật liệu hữu cơ ra khỏi
, nằm trên một điểm nóng. Và những gì chúng đang làm là cho vi khuẩn sống trong
ruột chúng ăn . Những vi khuẩn sống trong ruột của chúng đang thực sự lấy hydrogen sulfide
đốt và chúng đang sử dụng năng lượng từ đó để tạo ra cacbonhyđrat . vậy
chúng không cần ánh sáng. Chúng đang thực sự tạo ra đường bằng cách sử dụng năng lượng của các hóa chất.
Một ví dụ khác đó là chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn không có oxy? Vâng, bạn có thể sử dụng một quá trình được gọi là
lên men. Và từ đó rượu được tạo ra. Đó là một thùng mà họ đã cắt giảm
một nửa. Và vì vậy đây là những nấm men sẽ chết bởi vì bạn không cho phép họ có được bất kỳ oxy.
Nhưng chúng có thể làm lên men rượu để tồn tại cho đến khi chúng cuối cùng cũng chết. Chúng ta sử dụng
cái gọi là quá trình lên men axit lactic để làm điều tương tự. Đó là một dạng năng lượng
nắm bắt nhưng chúng ta không cần có oxy để làm điều đó. Được rồi, vậy chúng ta hãy nói về quang hợp
và hô hấp. Và đây là phim hoạt hình của tôi cho thấy quang hoạt động như thế nào. Và một trong những điều
vấn đề khi bạn đang thực hiện quang hợp và hô hấp
là bạn hiểu rất rõ các bước mà bạn không thực sự hiểu những gì đang xảy ra. Bạn
biết cây nhưng không biết rừng. Và do đó, những gì chúng tôi đang làm trong quang hợp là lấy carbon
dioxide, cây hút vào, láynước và chuyển đổi đó để biến thành glucose và cuối cùng
tạo ra oxy. Và như vậy nếu tôi animate nó, nó trông như thế này. Và vì vậy những gì chúng tôi đang làm là chúng ta
lấy dioxide carbon và chúng tôi đang thực sự biến nó thành cacbon trong đường glucose
giải phóng oxy như một sản phẩm chất thải. Nhưng những gì chúng tôi đang thực sự làm là chúng tôi đang lưu trữ năng lượng
trong phân tử đường glucose. Delta G hoặc năng lượng miễn phí là dương. Điều đó có nghĩa rằng chúng tôi
dự trữ năng lượng trong phân tử glucose. Chúng tôi đang thực sự lưu trữ nó trong các liên kết này ngay tại đây
giữa cacbon và hydrogen. Bây giờ nó không phải là đơn giản như tôi muốn, nó không phải
đơn thuần là một phản ứng hóa học như thế này. Nó thực sự khá phức tạp. Nhưng những gì tôi không muốn bạn
bỏ lỡ là tôi không muốn bạn bỏ lỡ điều gì sẽ xảy ra với carbon dioxide? Điều gì sẽ xảy ra.
với nước và làm thế nào để chuyển đổi thành glucose và oxy? Và vì vậy nếu bạn bỏ lỡ mà sau đó tôi lại
thực hiện một công việc xấu. Được rồi, bất cứ khi nào tôi nghĩ đến việc quang hợp, tôi thực sự đơn giản hóa nó xuống
vào hai từ để tôi có thể nhớ các bộ phận khác nhau. Phần hình "quang" là phản ứng ánh sáng
và quang có nghĩa là ánh sáng. Và "hợ"p có nghĩa là để xây dựng và do đó sẽ là chu trình
Calvin. Và như vậy phần quang hoặc phản ứng ánh sáng sẽ diễn ra, toàn bộ
quá trình của quang hợp diễn ra trong lục lạp. Và đây là một bó của lục lạp
bên trong một tế bào thực vật, nhưng phản ứng ánh sáng sẽ diễn ra ngay tại đây. Đó là
màng thylakoid. Và nếu chúng ta có một loạt các màng thylakoid xếp chồng lên nhau thì chúng ta
gọi toàn bộ nó là granum. Vì vậy, những gì xảy ra trong phản ứng ánh sáng? Chúng ta có nước, chúng ta
có ánh sáng và chúng ta phát hành oxy và sau đó chúng tôi lưu trữ năng lượng trong ATP và NADPH. Các
bước tiếp theo là các chu trình Calvin. Calvin Cycle, nó diễn ra ở đâu? Cũng diễn ra
trong phần này chất lỏng bên trong lục lạp gọi là stroma. Và trong chu trình
Calvin chúng ta sẽ mất năng lượng của ATP và NADPH và chúng ta sẽ có lượng khí carbon dioxide
và chúng tôi đang thực sự sẽ làm cho đường ra khỏi nó. Và như vậy, trong bản tóm tắt đó là những gì quang hợp
là. Nó dùng năng lượng dưới dạng ánh sáng và cuối cùng lưu trữ năng lượng trong đường.
Vậy, đường mà chúng ta đang nói về là gì? Glucose, như tôi chỉ đề cập đến một giây trước đó.
Bây giờ quá trình thực tế mà không phải là đơn giản. Và do đó, phản ứng ánh sáng là nơi mà bạn nên
dành hầu hết thời gian của bạn khi cố gắng tìm hiểu ra quang hợp. Và như vậy là chúng ta đang ở đâu? Chúng ta
trong màng thylakoid, do đó, phản ứng này diễn ra bên trong lục lạp. Và như vậy
những gì chúng tôi nhận được là ánh sáng. Và ánh sáng đó là sẽ đi vào hệ thống quang 2 và hệ thống quang 1
Bên trong ở đây chúng tôi có chất diệp lục. Chất diệp lục là một chất màu kỳ diệu mà có thể hấp thụ ánh sáng
năng lượng và bị kích thích và qua đó hứng thú trong hình thức một điện tử. Và như vậy điều đầu tiên
xảy ra, hãy để tôi thay đổi màu sắc, đó là ánh sáng đến và được các chất diệp lục
phấn khích. Nó cũng sẽ phải vượt qua một electron xuống một chuỗi vận chuyển điện tử. Vì vậy, hãy
theo nơi electron đi. Nó cuối cùng trở thành NADPH. Và do đó, electron mà đi
xuống chuỗi vận chuyển điện tử này đã đến từ một nơi nào đó. Vậy nó đến
từ đâu? Nó đến từ nước. Vì vậy, một lần nữa những gì là một điều mà chúng tôi cần
từ phản ứng ánh sáng? Chúng ta cần nước. Và do đó, năng lượng đến từ đó, hoặc điện tử
đến từ nước. Đó là tách nước và tách nước thành oxy.
Vì vậy, oxy, hãy nhớ nó là một trong các sản phẩm mà chúng tôi cung cấp cho quá trình quang hợp. Đó là
gì bạn đang thở ngay bây giờ. Nhưng chúng tôi cũng tạo ra proton. Proton là chỉ đơn giản là hydrogen
nguyên tử đã bị mất electron. Và tôi sẽ lấy lại cho những người trong một lần thứ hai. Vì vậy, hãy
theo dõi các electron một lần nữa. Các electron được chảy qua một chuỗi vận chuyển điện tử
trong các thylakoid. Và khi chúng đi qua các protein này, mà tôi không bao giờ muốn bạn
để ghi nhớ tên, khi họ đi qua các protein này những gì chúng làm là
sử dụng năng lượng của mình để bơm proton bên trong của màng thylakoid. Và
vì vậy chúng ta đang di chuyển proton bên trong của màng này. Vì vậy, chúng tôi đang gia tăng
số lượng proton bên trong ở đây. Vì vậy, chúng tôi đang làm cho nó dương vào bên trong
màng thylakoid. Bây giờ các proton không có nơi nào để đi. Cách duy nhất mà chúng
đi qua một protein được gọi là ATP synthase. Và do đó, nó sử dụng năng lượng
của những proton đang di duyển để thực sự làm ra người bạn của chúng tôi, ATP. Và vì vậy chúng ta hãy theo dõi những gì chúng ta đã
có. Chúng ta đã có ánh sáng. Chúng tôi ta bị nước phá vỡ thành oxy, từ bỏ
electron và bây giờ chúng tôi đã thực hiện NADPH, đó là nơi mà các điện tử kết thúc và sau đó ATP. Vì vậy,
chúng tôi đã được lưu trữ năng lượng của ánh sáng đó trong ATP và NADPH. Bây giờ những gì chúng ta sử dụng ánh sáng để
làm gì? , Melvin Calvin người phát minh ra, không, nhưng phát hiện ra các chu trình Calvin cho thấy
quá trình xảy ra tiếp theo. Vì vậy, về cơ bản những gì bạn làm là có trong khí carbon dioxide, do đó,
nhà máy đi qua các stomata, sau đó họ sử dụng năng lượng của ATP và NADPH
để chuyển đổi thành đường. Và vì vậy đây là một phân tử G3P. Nhưng về cơ bản chúng ta có thể sử dụng
nó để làm đường bên trong một cái cây. Và vì vậy tất cả các hóa chất trung gian bạn không
cần biết. Những gì bạn cần phải biết là chúng ta làm ra ATP và NADPH. Vì vậy, chúng ta có thể sử dụng năng lượng
đó làm ra đường. Bây giờ, nơi nào chu trình Calvin đã diễn ra? Calvin Cycle
sẽ diễn ra trong stroma, phần chất lỏng của tế bào. Đó là cách mà
chúng ta lưu trữ năng lượng trong đường. Sự tiến hóa của trong hành tinh của chúng ta, chúng ta nghĩ rằng đã xảy ra thực sự
sớm. Vì vậy, chúng ta nghĩ rằng những dạng sống đầu tiên trên hành tinh của chúng ta đã thực sự sử dụng một số hình thức
quang hợp, có thể là chemosynthesis để bắt đầu, nhưng chúng ta biết điều này. Rằng khoảng
2 tỷ năm trước đây, nếu chúng ta nhìn vào lớp đá, đá này là từ khoảng 2,1 tỷ
năm trước đây, chúng ta bắt đầu nhìn thấy màu đỏ. Những dải màu đỏ hiển thị lên. Và điều đó cho thấy
được oxy đang được sản xuất với lượng đáng kể. Vì vậy ở đây thực sự là một
đồ thị của ôxy trong khí quyển qua thời gian. Vì vậy, ở đây chúng tacó ngày hôm nay và điều này là cuối cùng
3,8 tỷ sống trên hành tinh của chúng ta. Chúng tôi thấy rằng lượng oxy tăng lên. Và
hai dòng ở đây chỉ là dự đoán mà các nhà khoa học có. Loại cao-thấp. Và vì vậy chúng ta
biết rằng mức độ oxy trên hành tinh của chúng ta đã tăng lên theo thời gian. Đã làm điều đó oxy
đến từ đâu? Nó thực sự đến từ quang hợp. Tiếp theo hãy đi đến hô hấp tế bào.
Chuyện gì xảy ra trong hô hấp tế bào? Tế bào hô hấp, chúng tôi đang thực sự sử dụng năng lượng trong những phân tử đường này.
Vì vậy, trong glucose với sự hiện diện của oxy, chúng ta đang phá vỡ mà thành carbon dioxide và
nước và chúng tôi đang giải phóng năng lượng từ đó. Vì vậy, chúng ta hãy xem những gì diễn ra. Vì vậy, chúng tôi phá vỡ
glucose, đó là một phản ứng tỏa nhiệt. Chúng tôi đang giải phóng năng lượng. Chúng tôi đang làm ra carbon
dioxide. Chúng tôi đang làm ra nước, nhưng chúng tôi chủ yếu là năng lượng dưới dạng ATP chúng tôi có thể
sử dụng. Một lần nữa, nó không đơn giản như này. Vì vậy, hãy hô hấp thực sự trông như thế nào
và diễn ra ở đâu. Để làm hô hấp tế bào, bạn cần một ty thể
và bạn cũng cần một điều nữa. Bạn cần O2. Bạn cần oxy. Vì vậy, các bộ phận của ty thể
mà bạn nên trở thành quen thuộc, đầu tiên của tất cả chúng tôi đã có một lớp màng bên ngoài.
màng ngoài sẽ là phần này ngay tại đây. Chúng tôi cũng có một lớp màng bên trong. Vì vậy, nó
trông như thế. Chúng tôi có một không gian màng tế bào bên trong. Các không gian màng bên trong sẽ
được quyền giữa màng bên ngoài và bên trong. Và bạn thấy ở đây chúng ta có những nếp gấp
mà đi vào bên trong của màng trong. Và những gì mà thực hiện là làm tăng bề mặt
khu vực. Tuy nhiên, điều cuối cùng mà chúng ta nên trở thành quen thuộc với thực sự gọi là ma trận.
Ma trận bên trong của ty thể. Và như vậy các bộ phận hô hấp tế bào,
phần đầu tiên được gọi là đường phân. Điều đó thực sự sẽ diễn ra ở đây. Sau đó là
sẽ Kreb Cycle. Chu kỳ Kreb sẽ diễn ra tại đây. Đó là trong ma trận.
Và cuối cùng chúng ta có chuỗi vận chuyển điện tử. Chuỗi vận chuyển điện tử sẽ
xảy ra dọc theo màng bên trong. Và do đó, lý do chúng tôi đã có lần là tăng
diện tích bề mặt. Bây giờ điều này có vẻ một chút đáng sợ, sơ đồ, nhưng nó không phải là đáng sợ
bởi vì chúng ta sẽ bỏ lỡ tất cả các chất trung gian. Vì vậy, chúng tôi bắt đầu với, glucose và chúng ta phá vỡ
thành pyruvate. Một điều mà bạn nên biết rằng glucose là một carbon 6
phân tử và xuống đây, pyruvate chúng tôi có 2 ba phân tử cácbon. Chúng tôi phát hành một chút
ít của ATP trong glycolysis và diễn ra bên ngoài ty thể. Tiếp theo chúng ta nhập
vào chu kỳ của Kreb. Và trong chu kỳ của Kreb chúng ta sẽ lấy carbon mà là ở
pyruvate và chúng tôi sẽ giải phóng như carbon dioxide. Nhưng điều quan trọng chúng tôi
làm trong chu kỳ của Kreb là chúng tôi đang lưu trữ năng lượng. Chúng tôi đang lưu trữ năng lượng như NADH NADH
và FADH-2 hoặc FADH2. Vì vậy, chúng tôi đang lưu trữ năng lượng đã được tìm thấy trong pyruvate trong NADH
và FADH2 để cuối cùng chúng ta có thể sử dụng trong chuỗi vận chuyển điện tử. Chúng ta hãy nhìn vào những gì
xảy ra trong một chi tiết nhỏ hơn như xa như chuỗi vận chuyển electron. Chúng tôi đã được lưu trữ
năng lượng tại trong NADH. Và chúng tôi đã được lưu trữ năng lượng trong FADH2. Chúng tôi sẽ chuyển giao năng lượng
trong các hình thức điện tử, giống như trong quang hợp. Bây giờ chúng tôi đã có một chuỗi vận chuyển điện tử.
Nó không phải trong màng thylakoid. Đó là màng bên trong. Nhưng khi chúng tôi chuyển electron
thông qua chuỗi vận chuyển điện tử, chúng tôi bơm proton bên ngoài bên trong
màng. Vì vậy, nó bây giờ trong màng tế bào bên trong. Bây giờ chúng ta phải xây dựng của tất cả
có điện tích dương ở đây. Nơi duy nhất nó có thể đi qua ATP synthase người bạn của chúng tôi và
chúng tôi cuối cùng làm ra ATP. Vì vậy, năng lượng mà bạn sử dụng ngay bây giờ, bạn đang sử dụng năng lượng
để suy nghĩ, để di chuyển, tất cả các hành động, ATP đến từ dòng chảy của những proton đó
qua đây. Bây giờ câu đố không phải là khá hoàn chỉnh bởi vì chúng tôi bỏ ra rằng năng lượng của NADH
và FADH2. Vâng, hãy làm theo những gì sẽ xảy ra với electron. Electron là cuối cùng
sẽ kết hợp với oxy và hydro và chúng tôi sẽ làm ra H2O. Và như vậy người
kéo electron nguyên chặn đường này?. Oxy kéo các electron hướng tới
nó. Nó mang âm điện và khi nó cuối cùng đã được nó, chúng ta đã thực hiện sản phẩm của chúng tôi.
Chúng tôi tạo ra H2O. Nhưng quan trọng hơn, chúng tôi đã làm ra ATP. Và chúng tôi đã thực hiện
năng lượng thông qua quá trình hô hấp tế bào. Vì vậy, quang hợp và hô hấp là làm thế nào
chúng tôi sử dụng năng lượng, năng lượng từ mặt trời để làm cho ATP, để làm cho chúng ta phát triển. Vì vậy, tôi
hy vọng bài học này hữu ích với các bạn.