Như tôi đã hứa, tôi sẽ dịch một số cuốn crash course về Sinh học cho các bạn sinh viên tham khảo. Đặc điểm tôi nhận thấy của mấy cuốn này là giọng văn rất giống kiểu chép bài ở VN nên có thể phục vụ cho các bạn học ôn luôn. Quá trình dịch không nhằm phục vụ giúp bạn dịch bài mà chỉ chuyển tải nhanh các nội dung tiếng Anh thành tiếng Việt để tiện cho đại bộ phân theo dõi nên không tránh khỏi dịch thoáng. Một số từ tiếng Anh tôi cũng chưa kịp tham khảo tiếng Việt là thế nào nên để luôn như vậy:
Chương I Tế bào
Giới thiệu
Tế bào là đơn vị nhỏ nhất vẫn còn biểu hiện tất cả các đặc điểm liên quan đến sự sống. Tế bào cần lấy năng lượng từ bên ngoài để tiến hành các quá trình quan trọng như sinh trưởng, sửa chữa và sinh sản. Mọi phản ứng hóa học và vật lý xảy ra trong một tế bào để phục vụ các chức năng này được gọi chung là quá trình chuyển hóa. Các phản ứng chuyển hóa được xúc tác bằng các enzyme. Enzyme là những phân tử protein làm đẩy nhanh tốc độ các phản ứng Hóa Sinh mà không bị thay đổi hay bị mất đi trong quá trình xúc tác. Cấu trúc của mỗi enzyme (hay bất kỳ protein nào) được mã hóa bởi một đoạn của phân tử deoxyribonucleic acid (DNA) và được biết đến dưới tên gọi gene.
Sinh học phân tử và tế bào là các ngành khoa học nghiên cứu tất các các quá trình sống trong tế bào và ở mức độ phân tử. Trong quá trình đó các ngành khoa học này đúc kết tri thức từ nhiều ngành khoa học, trong đó có Hóa sinh, Tế bào học, Di Truyền, Vi Sinh, Phôi học và Tiến hóa.
Tổ chức của tế bào
Về cấu trúc có hai loại tế bào cơ bản: prokaryotic và eukaryotic. Các tế bào prokaryotic, trong đó gồm vi khuẩn và vi khuẩn cổ ?thường nhỏ hơn và ít phức tạp về mặt cấu trúc hơn các tế bào eukaryotic nhưng vẫn đủ độ phức tạp của một cơ thể sống. Các khác biệt chính là vật liệu di truyền (DNA) không được bao bọc bởi một cấu trúc màng kép gọi là nhân. Ở eukaryote, toàn bộ các thông tin di truyền đều năm trên các phân tử DNA và các phân tử này tồn tại dưới dạng các cấu trúc thẳng gọi là NST. Các NST này được bao bọc bên trong nhân.
Tế bào eukaryote cũng chứa một số bào quan có màng bao bọc trong tế bào chất (tức phần nằm giữa nhân và màng tế bào). Các bào quan này rất đa dạng về cấu trúc và chức năng.
Hầu hết các tế bào eukaryote đều có các ti thể chứa enzyme và bộ máy phục vụ hô hấp hiếu khí và phosphoryl oxy hóa. Mục đích chính của chúng là tạo ra phân tử ATP, loại năng lượng trao đổi chính trong tế bào. Bào quan này được bao bọc bởi một lớp màng kép. Màng trong gập lại thành các cấu trúc gọi là mào hướng vào phần chất nền và có các chuỗi vận chuyển điện tử và các enzyme cần thiết để tổng hợp ATP. Ti thể có các DNA và ribosome riêng của chúng, nhưng hầu hết các protein của chúng đều được vận chuyển từ tế bào chất vào.
Lạp thể chứa các hệ thống quang hợp có khả năng sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời và chỉ có ở thực vật và tảo. Quá trình quang hợp là quá trình chuyển năng lượng ánh sáng thành hóa năng dưới dạng ATP, sau đó ATP sẽ được sử dụng để biến CO2 và H2O thành carbohydrate. Lạp thể có một hệ thống màng trong gọi là thylakoids, một NST dạng vòng và các ribosome riêng của chúng. Các túi thylakoid dẹt chứa các sắc tố diệp lục, các enzyme và các phân tử khác cần để sử dụng ánh sáng biến nó thành hóa năng. Sự cố định carbon xảy ra ở stroma, khoảng không gian giữa các thylakoid và màng trong.
Các tế bào prokaryote ?thiếu màng trong nhưng ở các vi sinh vật quang hợp có hiện tượng màng tế bào gập vào trong tế bào chất tạo thành các cấu trúc gọi là mesosome.
Trung tử nằm trong trung thể và có liên quan đến các vùng cực của tế bào, nơi các NST dịch chuyển tới trong quá trình phân bào và chỉ có ở tế bào động vật. Hệ lưới nội sinh chất làm tăng diện tích bề mặt cho các phản ứng Hóa Sinh cũng như các phản ứng tổng hợp một số loại protein. Phức Golgi điều khiển sự vận chuyển protein và các phân tử Hóa Sinh khác đến các nơi cụ thể trong tế bào. Không bào là những khoảng không dành để dự trữ thức ăn, nước và một số phân tử khác. Enzyme tiêu hóa các chất được lấy vào tế bào thông qua tiêu thể.
Ribosome có chức năng tổng hợp protein. Ribosome ở prokaryote nhỏ hơn những ribsome ở eukaryote nhưng có kích thước và cấu trúc ?tương tự các ribosome có ở ti thể và lạp thể ở eukaryote. ?Các ribosome ở tế bào eukaryote gắn trên màng lưới nội sinh chất làm cho chúng có hình ảnh thô ráp, vì vậy mới có tên lưới nội sinh chất thô (để phân biệt lưới nội sinh chất nhẵn).
Có nhiều các vận động ở các tế bào eukaryote và prokaryote. Các tế bào eukaryote như con amíp và các tế bào bạch cầu có thể bò trên các bề mặt trông như một khối gợn sóng liên tục thay đổi hình dạng. Kiểu vận động này được thực hiện bằng một mạng lưới rộng lớn các protein sợi gọi là khung xương tế bào. Các vi khuẩn bơi thường dùng một hoặc nhiều cấu trúc phụ trông như sợi tóc gọi là tiên mao ?để đẩy chúng đi. Các tiên mao ?này nhô ra từ màng tế bào và có thể xoay như những bánh chân vịt. Những sợi này được cấu tạo nên từ protein gọi là flagellin. Một số tế bào eukaryote cũng có tiên mao , nhưng chúng được tạo nên từ các bó vi ống làm từ tubulin và chúng khởi phát từ thể đáy ở tế bào chất. Tiên mao ?của tế bào eukaryote như đuôi tinh trùng có thể uốn lượn theo kiểu sóng hình sin. Các lông mao của eukaryote có cấu trúc tương tự như vậy nhưng có chiều dài ngắn hơn, số lượng lớn hơn nhiều và vẫy với lực mạnh hơn. Một số vi khuẩn cũng có những ống rỗng dài gọi là pilli hay fimbriae được cấu tạo ?từ những protein gọi là pillin. Những cấu trúc này không góp vai trò vào sự vận động nhưng có vai trò trong sự kết dính và hỗ trợ sự hợp bào.
Một trong những đặc điểm phân biệt giữa thực vật và động vật là thực vật và nấm có vỏ tế bào làm từ cellulose và chitin nhưng tế bào động vật không có. Hầu hết mọi vi khuẩn đều có vỏ tế bào rất bền bao quanh màng tế bào, nhưng nó có cấu trúc khác với vỏ tế bào thực vật và được tạo nên từ peptidoglycan. Một số vi khuẩn còn có vỏ polysaccharide hoặc glycocalyx bao quanh vỏ tế bào. Những lớp vỏ này bảo vệ vi khuẩn khỏi sự săn đuổi của các tế bào khác và giúp chúng gắn kết vào các vật thể và vào với nhau. Hầu hết các tế bào eukaryote cũng có lớp glycocalyx bao phủ bề mặt tế bào, hỗ trợ sự gắn kết tế bào trong việc tạo mô. Ngoài ra nhiều loại tế bào động vật còn được bao quanh bởi cơ chất ngoại bào, có thành phần là các protein khác nhau và tạo các đặc điểm mô khác nhau cho các mô khác nhau.
Chuyển hóa
Hai nguồn carbon chính được tế bào sử dụng để tổng hợp các phân tử hữu cơ là (1) các phân tử hữu cơ phức tạp như đường và amino acid và (2) hợp chất carbon đơn như CO2 hay CH4. Các tế bào chỉ dùng CO2 làm nguồn carbon duy nhất được gọi là các sinh vật tự dưỡng, còn các tế bào cần các hợp chất hữu cơ phức tạp được gọi là sinh vật dị dưỡng. Các tế bào có thể thu năng lượng từ ánh sáng gọi là các vi sinh vật quang dưỡng, còn các tế bào đòi hỏi năng lượng hóa học được gọi là sinh vật hóa dưỡng.
Cần sách này xin liên hệ ở đây bằng PM (không gửi ở diễn đàn).
Đường phân là một quá trình gần như chung cho mọi sinh vật sống trong đó đường glucose 6 carbon được chuyển hóa kỵ khí, thông qua một chuỗi các bước có enzyme xúc tác trong bào tương thành hai phân tử 3 carbon gọi là pyruvate. Hai phân tử ATP bị tiêu tốn trong giai đoạn đầu của đường phân nhưng sau đó có bốn phân tử ATP được tạo ra trong quá trình phosphoryl hóa ở mức cơ chất. Vì vậy tổng cộng có hai ATP được tạo ra cho mỗi phân tử glucose. Ngoài ra hai phân tử Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD) bị khử do nhận 2 electron.
Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi --> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + H+
Tiếp theo quá trình đường phân có hai khả năng xảy ra: hoặc là quá trình lên men hoặc là quá trình hô hấp. Lên men là một quá trình không có sự tham gia của O2, xảy ra trong bào tương và sử dụng các phân tử hữu cơ làm chất nhận điện tử cuối cùng. Quá trình lên men nhằm tái tạo nguồn cung cấp NAD+ cho quá trình đường phân qua việc phân hủy pyruvate và giải phóng các phân tử như CO2 hoặc H2; latic, formic, acetic, succinic, butyric hay propionic acids; và ethanol, butanol hoặc propanol (rượ). Sản phẩm cuối phụ thuộc vào loài. Không có ATP nào được tạo ra thêm trong quá trình lên men. Các sản phẩm phụ trong quá trình lên men có giá trị thương mại cao.
Hô hấp là quá trình oxy hóa các phân tử để tạo ra các phân tử cao năng như ATP bằng cách chuyển các cặp điện tử (và các proton) qua hệ thống vận chuyển điện tử đến một chất nhận điện tử vô cơ. Nếu chất nhận điện tử là oxy thì quá trình này được gọi là hiếu khí. Hô hấp kỵ khí xảy ra khi chất nhận điện tử cuối cùng là các phân tử vô cơ khác O2 (ví dụ sulfate, nitrate). Các sinh vật có nhu cầu oxy rất đa dạng; một số là sinh vật kỵ khí hoàn toàn và không thể sống sót trong điều kiện có oxy, một số kỵ khí không hoàn toàn có thể hô hấp kỵ khí hoặc hiếu khí, còn sinh vật hiếu khí cần oxy để có thể sống sót.
Pyruvate tạo ra trong đường phân ở bào tương có thể đi vào ti thể, và nếu có oxy sẽ được chuyển hóa thành acetyl coenzyme A(acetyl coA) và CO2. Trong chất nền của ti thể hoặc bào tương của prokaryote hiếu khí, phân tử 2 carbon acetyl CoA đi vào một chuỗi phản ứng vòng tròn được biết đến dưới tên gọi Chu trình Krebs, hay có tên gọi khác là chu trình tricarboxylic acid (TCA), hay chu trình citric acid.
Trong quá trình oxy hóa một cơ chất, hai chất mang điện tử chính là NAD+ và FAD sẽ bị khử để tạo thành NADH và FADH2. Một chu trình TCA kết thúc tạo ra bai phân tử NADH, hai phân tử CO2, một phân tử FADH2 và một phân tử GTP. Các electron và proton từ NADH và FADH2 được chuyển đến các chuỗi vận chuyển điện tử nằm trong mào của ti thể hoặc màng của prokaryote. Các chuỗi này gồm có các protein đóng vai trò vừa là chất nhận điện tử vừa là chất cho điện tử cho phân tử nằm sau nó. Chuỗi các cặp phản ứng oxy hóa khử này khiến cho điện tử và proton được chuyển tới chất nhận cuối cùng là oxy để tạo ra H2O là sản phẩm cuối.
ATP có thể được tạo ra bằng ba cơ chế khác nhau. Nó có thể được tạo thành từ ADP thông qua phosphoryl hóa mức cơ chất hoặc phosphoryl oxy hóa. Ở phosphoryl hóa mức cơ chất một enzyme chi phối sự chuyển một nhóm phosphate từ một phân tử hữu cơ đã bị phosphoryl hóa sang cho ADP. Phosphoryl oxy hóa xảy ra khi các phân tử bị oxy hóa và năng lượng được khai thác từ các điện tử bằng cách chuyển chúng qua một hệ vận chuyển điện tử, nơi phần lớn năng lượng tự do tạo ra sẽ được sử dụng để thúc đẩy phản ứng phosphoryl hóa ADP, tạo ra ATP. Phosphoryl quang hóa cũng tổng hợp ATP nhưng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời thay vì phân hủy các chất hữu cơ.
Sinh sản
Hầu hết các tế bào đều sinh sản vô tính, không có sự trao đổi hay thu nhận các thông tin di truyền mới. Vi khuẩn sinh sản gần như chỉ thông quá trình trực phân trong đó một vi khuẩn sinh trưởng, nhân đôi thông tin di truyền của nó, phân ly các NST đã nhân đôi và phân chia tế bào chất. Hầu hết các tế bào tạo nên cơ thể các sinh vật đa bào cũng được tạo ra theo hình thức vô tính thông qua một quá trình gọi là nguyên phân. Trong nguyên phân tế bào sinh trưởng, nhân đôi hệ gene, chia tách các bộ NST đã nhân đôi cho các nhân mới nằm ở các cực đối diện của tế bào, đồng thời phân chia tế bào chất để tạo thành các tế bào con.
Chu kỳ tế bào eukaryote gồm có bốn pha chính. Pha S là khi sự tổng hợp DNA xảy ra để nhân đôi NST bằng cách tạo ra các nhiễm sắc tử con hoàn toàn giống nhau. Giai đoạn giữa pha S và bắt đầu quá trình nguyên phân là một khoảng trống hay còn gọi la giai đoạn sinh trưởng, được ký hiệu là pha G2. Một khoảng trống hay giai đoạn sinh trưởng khác được gọi là pha G1, xảy ra giữa pha M và S để tạo thành chu kỳ hoàn chỉnh.
Nguyên phân gồm bốn pha liên tiếp: pha đầu, pha giữa, pha sau và pha cuối. Trong pha đầu mỗi NST đóng xoắn lại liên tiếp làm cho nó ngắn và dày dần ?lên. Màng nhân biến mất và một cấu trúc thoi gồm các ống vi thể hình thành giữa cực này đến cực phía đối diện của tế bào. Trong pha giữa NST tập trung ở tâm của thoi. Ở pha sau, hai ?nhiễm sắc tử trong mỗi NST đã nhân đôi bị kéo về hai cực đối diện do sự depolymer hóa các ống vi thể ở cấu trúc thoi gắn vào các trung thể. Những nhiễm sắc tử con này lúc này được xem là các NST mới. Quá trình phân chia tế bào chất bắt đầu ở pha cuối khi các NST tháo xoắn và màng nhân xuất hiện để bao bọc bộ NST ở mỗi cực của tế bào.
"Sẽ viết tiếp vào ngày mai"
Chương I Tế bào
Giới thiệu
Tế bào là đơn vị nhỏ nhất vẫn còn biểu hiện tất cả các đặc điểm liên quan đến sự sống. Tế bào cần lấy năng lượng từ bên ngoài để tiến hành các quá trình quan trọng như sinh trưởng, sửa chữa và sinh sản. Mọi phản ứng hóa học và vật lý xảy ra trong một tế bào để phục vụ các chức năng này được gọi chung là quá trình chuyển hóa. Các phản ứng chuyển hóa được xúc tác bằng các enzyme. Enzyme là những phân tử protein làm đẩy nhanh tốc độ các phản ứng Hóa Sinh mà không bị thay đổi hay bị mất đi trong quá trình xúc tác. Cấu trúc của mỗi enzyme (hay bất kỳ protein nào) được mã hóa bởi một đoạn của phân tử deoxyribonucleic acid (DNA) và được biết đến dưới tên gọi gene.
Sinh học phân tử và tế bào là các ngành khoa học nghiên cứu tất các các quá trình sống trong tế bào và ở mức độ phân tử. Trong quá trình đó các ngành khoa học này đúc kết tri thức từ nhiều ngành khoa học, trong đó có Hóa sinh, Tế bào học, Di Truyền, Vi Sinh, Phôi học và Tiến hóa.
Tổ chức của tế bào
Về cấu trúc có hai loại tế bào cơ bản: prokaryotic và eukaryotic. Các tế bào prokaryotic, trong đó gồm vi khuẩn và vi khuẩn cổ ?thường nhỏ hơn và ít phức tạp về mặt cấu trúc hơn các tế bào eukaryotic nhưng vẫn đủ độ phức tạp của một cơ thể sống. Các khác biệt chính là vật liệu di truyền (DNA) không được bao bọc bởi một cấu trúc màng kép gọi là nhân. Ở eukaryote, toàn bộ các thông tin di truyền đều năm trên các phân tử DNA và các phân tử này tồn tại dưới dạng các cấu trúc thẳng gọi là NST. Các NST này được bao bọc bên trong nhân.
Tế bào eukaryote cũng chứa một số bào quan có màng bao bọc trong tế bào chất (tức phần nằm giữa nhân và màng tế bào). Các bào quan này rất đa dạng về cấu trúc và chức năng.
Hầu hết các tế bào eukaryote đều có các ti thể chứa enzyme và bộ máy phục vụ hô hấp hiếu khí và phosphoryl oxy hóa. Mục đích chính của chúng là tạo ra phân tử ATP, loại năng lượng trao đổi chính trong tế bào. Bào quan này được bao bọc bởi một lớp màng kép. Màng trong gập lại thành các cấu trúc gọi là mào hướng vào phần chất nền và có các chuỗi vận chuyển điện tử và các enzyme cần thiết để tổng hợp ATP. Ti thể có các DNA và ribosome riêng của chúng, nhưng hầu hết các protein của chúng đều được vận chuyển từ tế bào chất vào.
Lạp thể chứa các hệ thống quang hợp có khả năng sử dụng nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời và chỉ có ở thực vật và tảo. Quá trình quang hợp là quá trình chuyển năng lượng ánh sáng thành hóa năng dưới dạng ATP, sau đó ATP sẽ được sử dụng để biến CO2 và H2O thành carbohydrate. Lạp thể có một hệ thống màng trong gọi là thylakoids, một NST dạng vòng và các ribosome riêng của chúng. Các túi thylakoid dẹt chứa các sắc tố diệp lục, các enzyme và các phân tử khác cần để sử dụng ánh sáng biến nó thành hóa năng. Sự cố định carbon xảy ra ở stroma, khoảng không gian giữa các thylakoid và màng trong.
Các tế bào prokaryote ?thiếu màng trong nhưng ở các vi sinh vật quang hợp có hiện tượng màng tế bào gập vào trong tế bào chất tạo thành các cấu trúc gọi là mesosome.
Trung tử nằm trong trung thể và có liên quan đến các vùng cực của tế bào, nơi các NST dịch chuyển tới trong quá trình phân bào và chỉ có ở tế bào động vật. Hệ lưới nội sinh chất làm tăng diện tích bề mặt cho các phản ứng Hóa Sinh cũng như các phản ứng tổng hợp một số loại protein. Phức Golgi điều khiển sự vận chuyển protein và các phân tử Hóa Sinh khác đến các nơi cụ thể trong tế bào. Không bào là những khoảng không dành để dự trữ thức ăn, nước và một số phân tử khác. Enzyme tiêu hóa các chất được lấy vào tế bào thông qua tiêu thể.
Ribosome có chức năng tổng hợp protein. Ribosome ở prokaryote nhỏ hơn những ribsome ở eukaryote nhưng có kích thước và cấu trúc ?tương tự các ribosome có ở ti thể và lạp thể ở eukaryote. ?Các ribosome ở tế bào eukaryote gắn trên màng lưới nội sinh chất làm cho chúng có hình ảnh thô ráp, vì vậy mới có tên lưới nội sinh chất thô (để phân biệt lưới nội sinh chất nhẵn).
Có nhiều các vận động ở các tế bào eukaryote và prokaryote. Các tế bào eukaryote như con amíp và các tế bào bạch cầu có thể bò trên các bề mặt trông như một khối gợn sóng liên tục thay đổi hình dạng. Kiểu vận động này được thực hiện bằng một mạng lưới rộng lớn các protein sợi gọi là khung xương tế bào. Các vi khuẩn bơi thường dùng một hoặc nhiều cấu trúc phụ trông như sợi tóc gọi là tiên mao ?để đẩy chúng đi. Các tiên mao ?này nhô ra từ màng tế bào và có thể xoay như những bánh chân vịt. Những sợi này được cấu tạo nên từ protein gọi là flagellin. Một số tế bào eukaryote cũng có tiên mao , nhưng chúng được tạo nên từ các bó vi ống làm từ tubulin và chúng khởi phát từ thể đáy ở tế bào chất. Tiên mao ?của tế bào eukaryote như đuôi tinh trùng có thể uốn lượn theo kiểu sóng hình sin. Các lông mao của eukaryote có cấu trúc tương tự như vậy nhưng có chiều dài ngắn hơn, số lượng lớn hơn nhiều và vẫy với lực mạnh hơn. Một số vi khuẩn cũng có những ống rỗng dài gọi là pilli hay fimbriae được cấu tạo ?từ những protein gọi là pillin. Những cấu trúc này không góp vai trò vào sự vận động nhưng có vai trò trong sự kết dính và hỗ trợ sự hợp bào.
Một trong những đặc điểm phân biệt giữa thực vật và động vật là thực vật và nấm có vỏ tế bào làm từ cellulose và chitin nhưng tế bào động vật không có. Hầu hết mọi vi khuẩn đều có vỏ tế bào rất bền bao quanh màng tế bào, nhưng nó có cấu trúc khác với vỏ tế bào thực vật và được tạo nên từ peptidoglycan. Một số vi khuẩn còn có vỏ polysaccharide hoặc glycocalyx bao quanh vỏ tế bào. Những lớp vỏ này bảo vệ vi khuẩn khỏi sự săn đuổi của các tế bào khác và giúp chúng gắn kết vào các vật thể và vào với nhau. Hầu hết các tế bào eukaryote cũng có lớp glycocalyx bao phủ bề mặt tế bào, hỗ trợ sự gắn kết tế bào trong việc tạo mô. Ngoài ra nhiều loại tế bào động vật còn được bao quanh bởi cơ chất ngoại bào, có thành phần là các protein khác nhau và tạo các đặc điểm mô khác nhau cho các mô khác nhau.
Chuyển hóa
Hai nguồn carbon chính được tế bào sử dụng để tổng hợp các phân tử hữu cơ là (1) các phân tử hữu cơ phức tạp như đường và amino acid và (2) hợp chất carbon đơn như CO2 hay CH4. Các tế bào chỉ dùng CO2 làm nguồn carbon duy nhất được gọi là các sinh vật tự dưỡng, còn các tế bào cần các hợp chất hữu cơ phức tạp được gọi là sinh vật dị dưỡng. Các tế bào có thể thu năng lượng từ ánh sáng gọi là các vi sinh vật quang dưỡng, còn các tế bào đòi hỏi năng lượng hóa học được gọi là sinh vật hóa dưỡng.
Cần sách này xin liên hệ ở đây bằng PM (không gửi ở diễn đàn).
Đường phân là một quá trình gần như chung cho mọi sinh vật sống trong đó đường glucose 6 carbon được chuyển hóa kỵ khí, thông qua một chuỗi các bước có enzyme xúc tác trong bào tương thành hai phân tử 3 carbon gọi là pyruvate. Hai phân tử ATP bị tiêu tốn trong giai đoạn đầu của đường phân nhưng sau đó có bốn phân tử ATP được tạo ra trong quá trình phosphoryl hóa ở mức cơ chất. Vì vậy tổng cộng có hai ATP được tạo ra cho mỗi phân tử glucose. Ngoài ra hai phân tử Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD) bị khử do nhận 2 electron.
Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi --> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + H+
Tiếp theo quá trình đường phân có hai khả năng xảy ra: hoặc là quá trình lên men hoặc là quá trình hô hấp. Lên men là một quá trình không có sự tham gia của O2, xảy ra trong bào tương và sử dụng các phân tử hữu cơ làm chất nhận điện tử cuối cùng. Quá trình lên men nhằm tái tạo nguồn cung cấp NAD+ cho quá trình đường phân qua việc phân hủy pyruvate và giải phóng các phân tử như CO2 hoặc H2; latic, formic, acetic, succinic, butyric hay propionic acids; và ethanol, butanol hoặc propanol (rượ). Sản phẩm cuối phụ thuộc vào loài. Không có ATP nào được tạo ra thêm trong quá trình lên men. Các sản phẩm phụ trong quá trình lên men có giá trị thương mại cao.
Hô hấp là quá trình oxy hóa các phân tử để tạo ra các phân tử cao năng như ATP bằng cách chuyển các cặp điện tử (và các proton) qua hệ thống vận chuyển điện tử đến một chất nhận điện tử vô cơ. Nếu chất nhận điện tử là oxy thì quá trình này được gọi là hiếu khí. Hô hấp kỵ khí xảy ra khi chất nhận điện tử cuối cùng là các phân tử vô cơ khác O2 (ví dụ sulfate, nitrate). Các sinh vật có nhu cầu oxy rất đa dạng; một số là sinh vật kỵ khí hoàn toàn và không thể sống sót trong điều kiện có oxy, một số kỵ khí không hoàn toàn có thể hô hấp kỵ khí hoặc hiếu khí, còn sinh vật hiếu khí cần oxy để có thể sống sót.
Pyruvate tạo ra trong đường phân ở bào tương có thể đi vào ti thể, và nếu có oxy sẽ được chuyển hóa thành acetyl coenzyme A(acetyl coA) và CO2. Trong chất nền của ti thể hoặc bào tương của prokaryote hiếu khí, phân tử 2 carbon acetyl CoA đi vào một chuỗi phản ứng vòng tròn được biết đến dưới tên gọi Chu trình Krebs, hay có tên gọi khác là chu trình tricarboxylic acid (TCA), hay chu trình citric acid.
Trong quá trình oxy hóa một cơ chất, hai chất mang điện tử chính là NAD+ và FAD sẽ bị khử để tạo thành NADH và FADH2. Một chu trình TCA kết thúc tạo ra bai phân tử NADH, hai phân tử CO2, một phân tử FADH2 và một phân tử GTP. Các electron và proton từ NADH và FADH2 được chuyển đến các chuỗi vận chuyển điện tử nằm trong mào của ti thể hoặc màng của prokaryote. Các chuỗi này gồm có các protein đóng vai trò vừa là chất nhận điện tử vừa là chất cho điện tử cho phân tử nằm sau nó. Chuỗi các cặp phản ứng oxy hóa khử này khiến cho điện tử và proton được chuyển tới chất nhận cuối cùng là oxy để tạo ra H2O là sản phẩm cuối.
ATP có thể được tạo ra bằng ba cơ chế khác nhau. Nó có thể được tạo thành từ ADP thông qua phosphoryl hóa mức cơ chất hoặc phosphoryl oxy hóa. Ở phosphoryl hóa mức cơ chất một enzyme chi phối sự chuyển một nhóm phosphate từ một phân tử hữu cơ đã bị phosphoryl hóa sang cho ADP. Phosphoryl oxy hóa xảy ra khi các phân tử bị oxy hóa và năng lượng được khai thác từ các điện tử bằng cách chuyển chúng qua một hệ vận chuyển điện tử, nơi phần lớn năng lượng tự do tạo ra sẽ được sử dụng để thúc đẩy phản ứng phosphoryl hóa ADP, tạo ra ATP. Phosphoryl quang hóa cũng tổng hợp ATP nhưng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời thay vì phân hủy các chất hữu cơ.
Sinh sản
Hầu hết các tế bào đều sinh sản vô tính, không có sự trao đổi hay thu nhận các thông tin di truyền mới. Vi khuẩn sinh sản gần như chỉ thông quá trình trực phân trong đó một vi khuẩn sinh trưởng, nhân đôi thông tin di truyền của nó, phân ly các NST đã nhân đôi và phân chia tế bào chất. Hầu hết các tế bào tạo nên cơ thể các sinh vật đa bào cũng được tạo ra theo hình thức vô tính thông qua một quá trình gọi là nguyên phân. Trong nguyên phân tế bào sinh trưởng, nhân đôi hệ gene, chia tách các bộ NST đã nhân đôi cho các nhân mới nằm ở các cực đối diện của tế bào, đồng thời phân chia tế bào chất để tạo thành các tế bào con.
Chu kỳ tế bào eukaryote gồm có bốn pha chính. Pha S là khi sự tổng hợp DNA xảy ra để nhân đôi NST bằng cách tạo ra các nhiễm sắc tử con hoàn toàn giống nhau. Giai đoạn giữa pha S và bắt đầu quá trình nguyên phân là một khoảng trống hay còn gọi la giai đoạn sinh trưởng, được ký hiệu là pha G2. Một khoảng trống hay giai đoạn sinh trưởng khác được gọi là pha G1, xảy ra giữa pha M và S để tạo thành chu kỳ hoàn chỉnh.
Nguyên phân gồm bốn pha liên tiếp: pha đầu, pha giữa, pha sau và pha cuối. Trong pha đầu mỗi NST đóng xoắn lại liên tiếp làm cho nó ngắn và dày dần ?lên. Màng nhân biến mất và một cấu trúc thoi gồm các ống vi thể hình thành giữa cực này đến cực phía đối diện của tế bào. Trong pha giữa NST tập trung ở tâm của thoi. Ở pha sau, hai ?nhiễm sắc tử trong mỗi NST đã nhân đôi bị kéo về hai cực đối diện do sự depolymer hóa các ống vi thể ở cấu trúc thoi gắn vào các trung thể. Những nhiễm sắc tử con này lúc này được xem là các NST mới. Quá trình phân chia tế bào chất bắt đầu ở pha cuối khi các NST tháo xoắn và màng nhân xuất hiện để bao bọc bộ NST ở mỗi cực của tế bào.
"Sẽ viết tiếp vào ngày mai"
