Phân giải các chất trong tế bào là quá trình gì? Nêu ví dụ minh hoạ

Khái niệm phân giải (dị hoá)

Tế bào sống luôn thực hiện hai nhóm phản ứng song song: tổng hợp và phân giải. Tổng hợp xây các chất phức tạp từ chất đơn giản và cần năng lượng. Phân giải làm điều ngược lại: cắt nhỏ chất phức tạp và giải phóng năng lượng. Mọi phản ứng này đều có enzyme xúc tác nên diễn ra êm dịu ở nhiệt độ cơ thể.

Phân giải diễn ra theo những hướng nào?

Dựa vào nguyên liệu và sản phẩm, em có thể chia ra ba nhóm ví dụ dễ nhớ.

1. Phân giải hoàn toàn nhờ oxi: hô hấp tế bào

Glucose được oxi hoá qua nhiều giai đoạn trong tế bào chất và ti thể, tạo ra CO₂, H₂O và nhiều ATP:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + năng lượng (ATP và nhiệt)

Đây là con đường cho nhiều năng lượng nhất, nên hầu hết sinh vật hiếu khí, trong đó có người, dựa vào nó.

2. Phân giải không có oxi: lên men

Khi thiếu oxi, một số vi sinh vật và cả tế bào cơ của người vẫn phân giải được glucose nhưng chỉ thu được ít ATP, sản phẩm còn chứa năng lượng.

• Lên men rượu (nấm men): glucose → etanol + CO₂.
• Lên men lactic (vi khuẩn lactic, làm sữa chua, muối dưa): glucose → axit lactic.

3. Phân giải các đại phân tử nhờ enzyme tiêu hoá

Chất bị phân giải	Enzyme thường gặp	Sản phẩm
Tinh bột	Amilaza	Đường mantôzơ rồi glucose
Protein	Proteaza	Các axit amin
Lipid	Lipaza	Glixerol và axit béo

Khi em nhai cơm lâu thấy vị ngọt dần, đó chính là amilaza trong nước bọt đang cắt tinh bột thành đường nhỏ hơn.

Vai trò của quá trình phân giải

• Cung cấp năng lượng: ATP được tạo ra dùng cho co cơ, vận chuyển chủ động, truyền xung thần kinh, tổng hợp chất mới.
• Cung cấp nguyên liệu: axit amin, axit béo, glucose thu được lại là “gạch” để tế bào tự xây các chất cần thiết cho mình.
• Giữ ổn định thân nhiệt ở động vật nhờ phần năng lượng toả ra dưới dạng nhiệt.

Phân biệt nhanh phân giải và tổng hợp

Tiêu chí	Phân giải (dị hoá)	Tổng hợp (đồng hoá)
Hướng biến đổi	Phức tạp → đơn giản	Đơn giản → phức tạp
Năng lượng	Giải phóng	Tiêu tốn
Ví dụ	Hô hấp, lên men, tiêu hoá	Quang hợp, tổng hợp protein

Hai quá trình trái ngược nhau nhưng gắn bó chặt chẽ: sản phẩm của bên này là nguyên liệu của bên kia, và năng lượng từ phân giải nuôi sống tổng hợp.

Lỗi sai thường gặp

• Nghĩ rằng phân giải “làm mất” năng lượng. Thực ra năng lượng chuyển từ liên kết hoá học sang ATP và nhiệt.
• Cho rằng phân giải chỉ xảy ra ở ti thể. Giai đoạn đầu của phân giải glucose diễn ra ở tế bào chất.
• Quên rằng lên men cũng là phân giải, chỉ khác là không dùng oxi.

Luyện tập

1. Kể tên hai ví dụ phân giải chất ở cơ thể người. Gợi ý: tiêu hoá tinh bột nhờ amilaza, hô hấp tế bào phân giải glucose.
2. Vì sao ăn cơm nhiều tinh bột mà không bị “mất” chất? Gợi ý: tinh bột được phân giải thành glucose rồi hấp thụ, sau đó dùng để lấy năng lượng hoặc dự trữ.
3. Làm sữa chua thuộc kiểu phân giải nào? Đáp án: lên men lactic, vì vi khuẩn phân giải đường sữa thành axit lactic khi không có oxi.

Câu hỏi thường gặp

Phân giải các chất trong tế bào còn gọi là gì?

Còn gọi là dị hoá, là quá trình bẻ gãy các chất hữu cơ phức tạp thành chất đơn giản và giải phóng năng lượng.

Hô hấp tế bào có phải là phân giải các chất không?

Có. Hô hấp tế bào phân giải glucose (hoặc các chất hữu cơ khác) với sự tham gia của oxi, tạo ra CO2, H2O và ATP.

Năng lượng giải phóng khi phân giải được dùng vào việc gì?

Một phần được tích luỹ trong ATP để dùng cho các hoạt động sống như co cơ, vận chuyển chủ động, tổng hợp chất; phần còn lại toả ra dưới dạng nhiệt.

Bài học liên quan

• Đối tượng nghiên cứu của sinh học là gì? Giải thích đầy đủ, dễ nhớ
• Đặc điểm chung của tế bào nhân sơ và lí do có tên gọi “nhân sơ”
• Co nguyên sinh là hiện tượng gì? Giải thích co và phản co nguyên sinh
• Trong tế bào có những dạng năng lượng nào? Dạng nào được sử dụng chủ yếu?
• Tại sao nói màng sinh chất có tính khảm động?
• Cấp độ tổ chức của thế giới sống là gì? Ví dụ cho mỗi cấp độ