Ch protid ôn nội trú

Tên gọi là:  Endopeptidase là những enzyme cắt ở giữa, Endo- bên trong, cắt bên trong như pepsin, trysin, chymotrypsin…  Exopeptidase Exo-cắt 2 đầu - Những enzyme này tiêu hóa mô cấu t

HÓA SINH BUỔI 3

CHUYỂN HÓA PROTID

Tổng quát, nguồn protein ngoại sinh như thức ăn Nguồn nội sinh: cơ thể

tổng hợp protein như enzyme, protein cấu trúc Sau 1 quá trình sử dụng các Protein này cũng bị thoái hóa thành a.a  NH3  thải ra ngoài dưới dạng ure Tách NH3 ra, khung còn lại là α-keto acid  CO2 + H2O (hoặc chuyển hóa thành những chất khác như lipid, glucid)

Bên cạnh đó, acid amin còn tham gia tổng hợp Hem, Base nito (Purin, Pyrimidin), Polyamin,

Neurotransmitter

- Cần 0,8-1 g pro/kgCN/ngày Người

lớn: 30-60 g/ngày

- Vai trò: tạo hình (về mặt chức

năng-enzyme, horomone… và cấu trúc- Collagen ; tham gia biến đổi thành những phân tử có tinh sinh học như: histamin, serotonin ) quan trọng Tạo năng: tỉ lệ bình thường thấp, khoảng 10-15% năng lượng từ Protein, khi nào cơ thể cần mới dùng protein làm năng lượng (ko ưu tiên lấy pro làm năng lượng)

- Protein ăn vào dư thừa  ko dự trữ (ăn nhiều Carbonhydrate  dự trữ dưới dạng glycogen ở gan, cơ) (ăn nhiều Mỡ  dự trữ dưới dạng chất béo ở mô mỡ)

- Tiêu hóa xảy ra ở ruột non, có các enzyme gọi chung là các nhóm proteinase(protase), đóng vai trò thủy phân protein (phân giải protein

 acid amin) Tên gọi là:

 Endopeptidase (là những enzyme cắt ở giữa, Endo- bên trong, cắt bên trong như pepsin, trysin,

chymotrypsin…)

 Exopeptidase (Exo-cắt 2 đầu)

- Những enzyme này tiêu hóa mô cấu trúc bởi protein (nếu tiết ra ở dạng enzyme hoạt tính ngay thì sẽ tiêu hóa mô cơ thể) do đó phải tiết ở dạng tiền men vào dạ dày, ruột non mới được hoạt hóa thành enzyme có chức năng

- Mỗi enzyme đều có tính đặc hiệu của nó: ko cần nhớ quá chi tiết Mỗi enzyme được cắt ở vị trí khác nhau nhưng cuối cùng cùng phân giải thành acid amin để quá trình hấp thu xảy ra

- Quá trình tiêu hóa Protein xảy ra

đầu tiên ở dạ dày Ở dạ dày,

Emzyme tiêu hóa là Pepsine

- Pepsine: hoạt động ở mt toan, có khả năng tiêu hóa Collagen

Protein thức ăn đến niêm mạc dạ dày (kích thích tiết Gastrin)  Gastrin biến đổi Pepsinogen  Pepsine (dưới tác dụng của HCl sẽ cắt bớt 1 số mạch peptide để trở thành pepsine) Pepsine tiêu hóa Protein thức ăn thành những phân

tử acid amin hoặc những phân tử peptide còn lại (Proteose peptone)

sẽ tiếp tục quá trình tiêu hóa của nó

ở ruột non.

Quá trình này xảy ra nhờ enzyme từ tuyến tụy tiết ra Đầu tiên, ở dạng tiền enzyme như (slide) Ngoài ra, ruột non cũng tiết ra một số enzyme tham gia vào quá trình tiêu hóa protein như (slide)

Aminopeptidase cắt đầu amin của phân tử polypeptide

Dưới tác dụng của enzyme

Enteropeptidase cắt 1 số mạch peptide: trypsinogen  trysin Sau

đó trysin hoạt hóa các tiền enzyme còn lại (cắt bớt 1 số a.a hay peptide trên những đoạn của các tiền enzyme này)  enzyme hoạt động

Ăn chay, mặc dù nhiều đạm nhưng khả năng hấp thu và tiêu hóa kém hơn ăn thịt cá

Ăn da (collagen, keratin)  cảm thấy khó tiêu hơn do quá trình tiêu hóa khó khăn hơn

Quá trình tổng hợp tạo protein mới

sẽ cân bằng với quá trình thoái hóa protein

Mỗi ngày có khoảng 400g protein TB/ngày bị thoái hóa thành acid amin Và khoảng ¾ trong số này sẽ được tái sử dụng ¼ trở thành CO2+H2O

Phần đầu tiên của chuyển hóa là thoái hóa nito, cũng là phần trọng tâm của qt chuyển hóa a.a

Đặc trưng của a.a là có nitơ

Protein trong cơ thể đi vào thực hiện các chức năng ở dạng Acid α-amin (tức là amin gắn với carbon α)

 Đầu tiên, gốc -amin chuyển sang phân tử

α-Cetoglutarate tạo thành L-glutamat Gọi là qt chuyển amin

 L-glutamate tách gốc –amin Gọi là khử amin oxi hóa L-glutamat trở lại

α-Cetoglutarate

 Amin ở dạng NH3 sẽ được thải ra ngoài thông qua chu trình Ure

Chuyển amin là gốc -amin 1 a.a đi vào phân tử keto acid trở thành a.a mới và keto acid mới

Nhờ enzyme transaminase (tran-: chuyển) Và Vit B6

Dưới là sơ đồ của 2 enzyme phổ biến,

GPT đưa amin của alanin đến α-Cetoglutarate tạo thành glutarate (Alanin mất amin Pyruvate), (G: glutamate, P: Pyruvate,

T:transaminase) (ALT: alaninamino transaminnase)

GOT đưa amin của aspartate đến α-Cetoglutarate tạo thành glutarate (Aspatate mất amin 

Oxaloacetate)

Amin: NH3+

Khi Glutamate tách gốc –amin  α-Cetoglutarate Enzyme xúc tác cho qt này là L-glutamat dehydrogenase (GLDH)

1 số BV có làm nhưng ít

Qt này sd NAD(P) tạo ra NADH Chiếm 75% qt khử amin

Chuyển-khử amin có liên hệ với nhau Chuyển amin: đưa amin lên

glutamate

Khử amin: tách amin khỏi glutamate

Quá trình thông qua amino acid oxidase

L-aminoacid trực tiếp tách gốc –amin tạo ra α keto acid tương ứng với nó, goi là L- amino acid oxidase FMN nhận điện tử  FMNH2

Trở ngại của qt này là tạo ra H2O2

- NH3 sẽ được vận chuyển ở dạng glutamin, nghĩa là NH3 có thể hình thành ở các mô trong qt chuyển hóa a.a xảy ra tại các mô, NH3  máu ở dạng glutamin  gan Gan tiếp tục

xử lý

- Nếu glutamin đi ngang qua thận, sẽ tách amin đi vào muối amoni (NH4Cl)  thải ra nước tiểu

 khiến nồng độ NH3 trong máu thấp <1mg/l

- Đối với não, NH3 gắn với phân tử α-Ketoglutarate  Glutamate

- Glutamate tiếp nhận NH3  Glutamin Được xem là con đường khử độc NH3 của não, do nó có thể gắn được NH3

-Nếu NH3 máu cao  não sẽ dùng nhiều α-Ketoglutarate để tạo Glutamin để khử độc NH3  giảm NH3 có trong nhu mô não  α-Ketoglutarate cạn kiệt (là sp trung gian trong chu trình acid citric)  chu trình acid citric bị gián đoạn

TB não thiếu năng lượng

Glutamin đến gan, thận  tách amin dưới td của enzyme glutaminase  glutamate  α-Ketoglutarate đi vào con đường chuyển hóa tiếp theo (chu trình acid citric, PƯ nhận amin khác)

Tại gan, tạo thành ure

Tại thận, tạo thành NH4Cl

Đối với cơ, có cơ chế đưa gốc amin

về gan vì vai trò của cư là vận động,

ko tham gia vào chuyển hóa

VD: cơ chuyển hóa yếm khí tạo lactate, lactate được cơ đẩy ra ngoài đến gan để xử lý

Đối với chuyển hóa acid amin cũng vậy, gốc –amin trong chuyển hóa được cơ đưa thành alanin thông qua

1 số bước như đi vào glutanate để chuyển amin Alanin  máu  gan Gan xử lý alanin như những a.a khác, tách –amin thành ure, sp còn lại là pyruvate  Glucose  đến cơ Gọi là chu trình glucose-alanin Như vậy, gan đóng vai trò xử lý – amin là sp của qt cơ chuyển hóa acid amin

- Mô: amin được vận chuyển bới glutamin gan

- Gan: lấy amin đi qua các buốc  ure

- Cơ: amin đi vào alanin thông qua chu trình glucose-alanin  gan

Đọc slide NH3 tan trong lipid  qua hàng rào máu não

GABA: chất dẫn truyền TK Thông nối cửa chủ: NH3 tạo ra bởi

VK đường ruột

Gđ 3 của quá trình chuyển hóa acid amin là chu trình ure.

 NH4++CO2  Carbamoyl phosphate

 Carbamoyl phosphate + Ornithine  Citrulline

 Citrulline + NH3 (Aspartate)  Arginosuccinate

 Arginosuccinate tách Furmatate  Arginine

 Arginine tách NH3  ure + Ornithine

 Ornithine tiếp nhận Carbamoyl phosphate mới

Như vậy, Gốc amin (từ phản ứng khử-chuyển amin) đi vào từ số 1 Ngoài ra, ure còn có amin khác (từ aspartate)  Phân tử ure có 2 amin

Xem chi tiết hơn

- Nito từ a.a nào đó thông qua phản ứng chuyển amin (transaminase) đưa amin vào glutamate

- glutamate thông qua phản ứng khử amin (glutamate dehydrogenase) tách amin

1 Amin đó đi vào ty thể, gắn phân tử HCO3- (có thể viết CO2)  Carbamoyl phosphate Enzyme là

Carbamoyl phosphate synthetase

2 Carbamoyl phosphate gắn lên Ornithine  Citrulline

3 Citrulline ra bào tương gắn với Acid Aspartate (màu đỏ)  Argino-succinate (Argino-succinic acid) Enzyme là Argino-succinate synthetase

4 Arginosuccinate tách Furmatate ra  Arginine Lúc gắn vô tại vị trí màu xanh và đỏ, khi tách ra ở vị trí khác (giữa CH-NH) Nitơ của Aspartate vẫn còn lại  Arginine (là 1 trong 20 a.a)

5 Arginine: phần trên có dáng dấp của ure do đó nó sẽ tách ure ra Phần còn lại màu đen là Ornithine

- Ornithine lại đi vào ty thể và tiếp nhận Carbamoyl phosphate (nguồn gốc amin)

 có 5 bước: 2 bước đầu trong ty thể, 3 bước sau trong bào tương

Phân tử ure có 2 Nitơ: 1 đi vào từ amin, 1 từ Aspartate Nếu đi sâu hơn, 1 Nitơ từ Aspartate cũng có nguồn gốc từ acid amin, thông qua phản ứng chuyển amin đưa amin lên phân tử α-Keto acid glutamate, glutamate đưa a.a lên oxaloacetate để nhận amin  Aspartate Từ oxaloacetate  Aspartate chính là enzyme GOT (AST)

Ngoài ra, chu trình ure còn lq đến chu trình Kreb ở chỗ Furmarate  malate  Oxaloacetate

Nếu enzyme 1,2,3,4,5 bị tổn thương (khiếm khuyết)  ứ đọng NH3 Enzyme càng đầu mà bị khiếm khuyết

 tổn thương xảy ra sớm  tử vong sớm trong gđ mới sinh ra vì trong bụng mẹ nó sẽ nhờ hệ thống của

mẹ để xử lý NH3 của nó nhưng khi ra đời, gan bị thiếu enzyme  ko xử lý NH3  NH3 tăng cao trong máu

 tổn thương não  tử vong

Khi carbonxyl bị oxy hóa, tách – COOH thành CO2, thì acid amin thành amin (do mất acid)

Amin đóng vai trò trong 1 số hoạt tính

Khi amin này sử dụng xong sẽ bị Khử amin-Oxy hóa tách gốc –amin ra  aldehyt

VD:

Histidin mất gốc carboxyl  CO2 + Histamin

Glutamate mất gốc carboxyl  GABA

Phần thứ ba của thoái hóa a.a là khung C còn lại của nó Sau khi tách gốc amin ra, còn lại là α-Keto acid biến thành chất béo hay glucose, gắn amin hay chuyển amin tạo các a.a ko cần thiết, hoặc đi vào chu trình Krebs tạo CO2 và H2O

Khi ăn quá nhiều đạm  có thể chuyển thành chất béo và glucose

Phân thành 2 nhóm theo nhu cầu từ bên ngoài

 a.a cần thiết: phải ăn vào, nếu ko sẽ bị thiếu, cơ thể ko tự tổng hợp được

 a.a ko cần thiết: cơ thể tổng hợp đượ,c nếu ăn ko đủ cơ thể có thể tổng hợp theo nhu cầu

Về cơ bản, phải cung cấp đủ a.a cần thiết

Nói nhanh về những phản ứng, những nguyên liệu dùng để tổng hợp a.a ko cần thiết

Nhìn chung, quá trình này sẽ lấy nguyên liệu từ những sp trung gian trong chu trình Krebs

Có 1 số acid amin có những chuyển hóa chuyên biệt như GABA (tổng hợp từ glutamate, Glutamate mất gốc carboxyl  GABA); Glutathion là tác nhân chống tình trạng oxy hóa

Nguồn gốc: arginin và Glycin

Ở thận: arginin phản ứng với Glycin tách Orthinine (chu trình ure)  Guanidoacetate  gan

Ở gan, Guanidoacetate được cung cấp gốc methyl (S-adenosyl là dang chuyên cung cấp gốc methyl)  creatine  đến cơ

Tại cơ, creatine gắn gốc phosphate  creatine phosphate đóng vai trò dự trữ năng lượng cho cơ

Mỗi ngày sẽ có 1 lượng creatine phosphate tự thoái hóa  creatinin, gọi là nonenzymematic (tự thoái hóa)

Bởi vì creatinin được hình thành tương đối ổn định, ko phụ thuộc trực tiếp a.a của bữa ăn  ưu tiên sử dụng đánh giá chức năng thận

Ure cũng là con số để đánh giá chức năng thận vì thải trực tiếp ra thận nhưng ure liên quan đến quá trình thoái hóa a.a mà a.a ko được dự trữ nên bữa nào ăn nhiều protein thì sẽ bị thải ra ngoài ở dạng ure  Ure liên quan đến lượng protein của bữa ăn

Khi tổn thương cơ  tăng Creatinin bất thường trong máu  ra nước tiểu nhiều  chẩn đoán phân biệt

 creatinin ổn định hơn ure

Phenylalanin gắn 1 –OH  Tyrosin Phenylalanin mất amin (thoái hóa) thành phenylpyruvate

Tyrosine tham gia vào quá trình tổng hợp qua các bước: p-Hydroxyphenylpyruvate  Homogentisate  … Tyrosine tham gia tổng hợp sắc tố qua trung gian L-Dopa

 Giả sử khiếm khuyết Phenylalanin hydroxylase  ứ đọng Phenylalanin

 Khiếm khuyết Enzyme số 2  tăng Tyrosine trong máu type II

 Khiếm khuyết Enzyme số 3 tăng Tyrosine trong máu type III

 Khiếm khuyết Enzyme số 4  ứ đọng homogentisate (bệnh Alkapto niệu)

 Khiếm khuyết Enzyme số 5  tăng Tyrosine trong máu type I

 Khiếm khuyết Enzyme số 6  sắc tố da ko hình thành (bệnh bạch tạng)

Bệnh tiểu siro maple (màu như màu maple) liên quan đến 3 a.a phân nhánh: Leucine, Isoleusine, Valine

XN sẽ xuất hiện oxo-acid trong nước tiểu (là những chuyển hóa của các a.a này) Bởi vì khiếm khuyết enzyme trong quá trình chuyển hóa những a.a phân nhánh  điều trị: hạn chế thực phẩm có a.a trong nhóm này