Bài 14: Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào

1. Kiến thức trọng tâm

Trong tế bào luôn diễn ra hai quá trình đối lập nhưng thống nhất: phân giải và tổng hợp các chất. Phân giải (dị hóa) là quá trình phá vỡ các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản hơn, đồng thời giải phóng năng lượng. Tổng hợp (đồng hóa) là quá trình tạo nên các hợp chất hữu cơ phức tạp từ những chất đơn giản, đồng thời tích lũy năng lượng. Hai quá trình này gắn bó chặt chẽ: năng lượng giải phóng từ phân giải được dùng cho tổng hợp, còn các sản phẩm của tổng hợp lại là nguyên liệu cho phân giải.

Ví dụ điển hình của phân giải là hô hấp tế bào, trong đó glucose bị phân giải hoàn toàn thành $CO_2$ và $H_2O$, giải phóng năng lượng để tổng hợp $ATP$. Ví dụ điển hình của tổng hợp là quang hợp ở thực vật, trong đó $CO_2$ và $H_2O$ được tổng hợp thành glucose nhờ năng lượng ánh sáng. Ngoài ra, trong tế bào còn diễn ra quá trình lên men, là phân giải glucose trong điều kiện thiếu oxygen, tạo ra ethanol hoặc lactic acid cùng một lượng $ATP$ nhỏ.

2. Ví dụ minh họa

Một vận động viên chạy bộ đường dài cần nhiều năng lượng cho cơ bắp. Trong tế bào cơ, glucose và acid béo bị phân giải mạnh qua hô hấp tế bào để tạo $ATP$ phục vụ co cơ. Sau khi thi đấu, vận động viên ăn uống và nghỉ ngơi; lúc này cơ thể tăng cường tổng hợp glycogen, protein cơ và các chất dự trữ khác để phục hồi. Ví dụ này cho thấy hai quá trình phân giải và tổng hợp luân phiên chiếm ưu thế tùy theo nhu cầu thực tế của cơ thể.

3. Ghi nhớ

• Phân giải phá vỡ chất phức tạp, giải phóng năng lượng; tổng hợp tạo chất phức tạp, tích lũy năng lượng.
• Hô hấp tế bào là phân giải điển hình, quang hợp là tổng hợp điển hình.
• Hai quá trình thống nhất, điều hòa lẫn nhau, giúp tế bào duy trì cân bằng và thích ứng với môi trường.