CHUYỂN HÓA GLUCID,LIPID VÀ PROTID, ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG.PPT

Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid... Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid... Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid... Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid...  Este ho¸ + ë tæ chøc

CHUYÓN HãA GLUCID,LIPID Vµ PROTID

ThS LE THANH HA

CHUYÓN HãA GLUCID

 Tiêu hoá:

- Ở miệng: amylase nước bọt.

- Ruột non (chủ yếu) : amylase dịch tụy, dịch ruột

Tinh bột > Amylodextrin >Erythrodextrin >Acrodextrin >Mantose > Glucose

iode

xanh tím tím đỏ nâu vàng nâu không màu

ĐẠI CƯƠNG

 Con đường hexosemonophosphat

- Xảy ra ở bào tương, hoạt động mạnh ở hồng cầu, gan, mỡ, tuyến sữa,

- Gồm 2 giai đoạn, glucose bị phosphoryl hoá 1 lần, mà G-6P bị OXH

- Sản phẩm là CO2, pentose-5P và NADPH2

1 ChuyÓn hãa glucose

1.1.1 Con đường hexosediphosphat (Embden- Meyerhof)

GĐ1 (chuẩn bị) 2 lần P-hoá glucose => DOAP & GAP (5 f.ư )

4 Phân cắt F1,6DP => DOAP + GAP, nhờ FDP-aldolase

5 Đồng phân hoá DOAP thành GAP, enzym trioseP-isomerase

1 ChuyÓn hãa glucose

GĐ 2: Oxy hóa GAP  Pyruvat  Lactat (5 f.ư)

6 Oxy hoá GAP=>1,3-DPG (l.k cao năng ~ tại C1) và NADH2

7 Cắt đứt l.k ~ 1,3-DPG => 3P-G, tạo 1ATP, E P-glyceratkinase

8 Chuyển 3P-G => 2-PG, enzym glyceromutase

9 Loại H2O, 2-PG => P.E.P (l.k ~/C2), E P-Pyr-hydratase (enolase)

10 P.E.P cắt đứt l.k ~ tạo ATP và pyruvat, enzym pyruvatkinase

1 ChuyÓn hãa glucose

* ATP (Adenosin triphosphat)

LDH 11

1 ChuyÓn hãa glucose

Hexokinase (Glucokinase)

Khí thiêng khi đã về thần, Nhơn nhơn còn đứng chôn chân giữa vòng

- Yếm khí: glucose -> 2 ATP, glucosyl/glycogen -> 3 ATP

là quá trình duy nhất tạo NL cho cơ thể/ thiếu O2

- Ái khí: cung cấp 38 ATP từ 1 glucose, 39 ATP từ glucosyl/glycogen

1 ChuyÓn hãa glucose

G/® 1: Oxy ho¸, khö CO2 t¹o Ribulose-5P(Ru-5P):

G-6P 6-Pgluconolacton 6-P gluconat Ru-5P

G6PDH: G-6PhosphatDH 6-Pgluconolactonase 6PGDH: 6P.gluconat DH

G/đ 2: Biến đổi không “O” Pentose Phosphat  G-6P ban đầu:

1.1.2 Con đường hexosemonophosphat

1 ChuyÓn hãa glucose

2.Ri-5P 2.Xy-5P 2.Xy-5P

F-1,6DP F-6P

6.Ru-5P 6NADPH 2

CO2

6NADP

Con đường pentose phosphat

GĐ1: G6P: O , - CO“O”GAP -> Lactat ”GAP -> Lactat 2 ->

Pentose.P & NADPH

GĐ2: Biến đổi không

OXH Pentose.P -> G6P

Isome hóa Epime hóa

2.G-6P

Vßng Cori

2.1 Tho¸i biÕn glycogen

- X¶y ra chñ yÕu ë gan vµ ë c¬

- SP t¹o: glucose hoÆc G-1P

Glucose-1P Phosphoglucomutase-1P Glucose-6P

Glucose-6P Glucose-6Phosphatase Glucose

H 3 PO 4

H 2 O

2 ChuyÓn ho¸ glycogen

 Tạo mạch thẳng: Glycogensyntetase xúc tác f/ :

 Tạo mạch nhánh:

Khi có >10 gốc glc nối với nhau bởi l.k  (1 - 4) glucosid, enzym

“O”GAP -> Lactatchuyển nhánh" 1,4 - 1,6 transglucosidase cắt đứt l.k  (1 - 4) và chuyển 1 đoạn mạch thẳng (ít nhất 6 gốc ose) đến C6 của glucose cùng hoặc khác chuỗi tạo một mạch nhánh

 Tạo UDP-glucose:

2 Chuyển hoá glycogen

Glycogen “m i" ồi"

ChuyÓn ho¸ lipid

Tiªu hãa lipid

- B¾t ®Çu ë t¸ trµng , chñ yÕu ë ruét non

A.mËt, muèi mËt: - Nhò t ¬ng ho¸ lipid

- Häat ho¸ lipase

CÊu tróc cña h¹t nhò t ¬ng

1 Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid

Tiªu hãa lipid

- B¾t ®Çu ë t¸ trµng , chñ yÕu ë ruét non

A.mËt, muèi mËt: - Nhò t ¬ng ho¸ lipid

- Häat ho¸ lipase

TG  Glycerol + 3 a.bÐo Cholesterol este  CholesterolTD + a.bÐo

GlyceroPL  Glycerol + a.bÐo + H3PO4 + Base nit¬

(Base nit¬: cholin, ethanolamin, serin, inositol)

Enzym: - lipase dÞch tuþ

- 1 phÇn nhá cña dÞch ruét

1 Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid

HÊp thu

ë phÇn cuèi cña ruét non

HÊp thu tù do (a.bÐo < 10C, MG, glycerol, …) NMRNTMCGan )

AB + glycerol + H3PO4 + base nit¬  PL

1 Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid

VËn chuyÓn

1 Tiªu ho¸, hÊp thu vµ vËn chuyÓn lipid

2.1  - oxy ho¸ Acid bÐo no, sè C ch½n

X¶y ra trong ty thÓ cña tÕ bµo

+ Ho¹t ho¸ AB: AB + CoA + ATP Acyl CoA + AMP + PPi

Acyl CoA Syntethase

Adenosin – O – P – O ~ P – O ~ P ATP

1 2

1 ATP + H2O  ADP + Pi

2 ATP + H2O  AMP + PPi

2 ChuyÓn ho¸ acid bÐo

+ VËn chuyÓn a.bÐo tõ bµo t ¬ng  ty thÓ

- Acyl CoA + Carnitin  Acyl-Carnitin

- Acyl-Carnitin chuyÓn tõ bµo t ¬ng  ty thÓ

- Gi¶i phãng Carnitin  AcylCoA

VËn chuyÓn acid bÐo vµo trong ty thÓ theo hÖ thèng vËn chuyÓn

acyl-carnitin/carnitin

2 ChuyÓn ho¸ acid bÐo

+  - oxy ho¸ AcylCoA (nC) trong ty thÓ qua 4 ph¶n øng

1 Khö hydro lÇn 1 t¹o . -Dehydro Acyl CoA

2 Hîp H2O t¹o  -Hydroxy Acyl CoA

3 Khö hydro lÇn 2 t¹o  -Ceto Acyl CoA

4 Ph©n c¾t

 -Ceto Acyl CoA  Acyl CoA (n-2)C + Acetyl CoA (2C)

Thiolase

Acyl CoA (n-2)C -> 1, 2, 3, 4 ->…) …) …) -> Acyl CoA (4C)

Acyl CoA (n-2)C -> 1, 2, 3, 4 ->…) …) …) -> Acyl CoA (4C) Acyl CoA (4C) => 2 Acetyl CoA

S¶n phÈm thu ® îc: Acetyl CoA

2 ChuyÓn ho¸ acid bÐo

ý nghÜa  -oxy ho¸ acid bÐo

 N¨ng l îng:

- 1 vßng -Oxy ho¸: 5 ATP

+ f/ 1: 1 FADH 2 qua HHTB  2 ATP

+ f/ 3: 1 NADH 2 qua HHTB  3 ATP

Cung cÊp SPTG quan träng: AcetylCoA

2 ChuyÓn ho¸ acid bÐo

2.2 Tổng hợp Acid béo

 ở bào t ơng

+ Nguyên liệu: Acetyl-CoA/ Malonyl-CoA

E* v/c nhóm acyl (Acyl Carrier Protein - ACP) CoE khử – NADPH2 (Pentose-P) & f/ từ a.malic

+ V/c từ ty thể -> Bào t ơng: nhờ citrat, carnitin

+ Kết quả: tổng hợp AB (C ≤ 16)

 ở ty thể

+ V/c acid béo (C ≤ 16) từ bào t ơng -> ty thể

+ ở bào t ơng: Nối dài bằng ≠ ở bào tương: Nối dài bằng Acetyl-CoA

CoE: NADPH2/ NADH2

+ Kết quả: tổng hợp AB (C > 16)

2 Chuyển hoá acid béo

Thoái hoá triglycerid(TG)

+ Thuỷ phân TG: xảy ra chủ yếu ở mô mỡ (ở gan, thận) d ới xúc tác của lipase tuỵ

Glycerol

+ Glycerol tiếp tục thoái biến:

Glycerol Glycerophosphat GAP DOAP" P " " O " " iso "

Sau đó: Ng ợc, xuôi đ ờng phân

ch 2 oH choh

ch 2 oh

ch 2 oH choh

Ch 2 o -p

ch 2 oH c=o

Ch 2 o -p

Ch 2 o-cor 1 Cho-cor 2

Ch 2 o -p

Ch 2 o-cor 1 Cho-cor 2

Ch 2 oh

Ch 2 o-cor 1 Cho-cor 2

 3 thÓ ceton:

Aceton CH3COCH3 Acetoacetic acid (CH3COCH2COOH)

- hydroxybutyric acid (CH3CHOHCH2COOH)

( ± 2H) -CO 2

 Oxyho¸: ë tæ chøc (tim, c¬, n·o), cung cÊp NL (W)

ATP AMP + PPi

 Vai trß

 Tæng hîp acid mËt, muèi mËt

+ Gan: NL -> tæng hîp a.M tiªn ph¸t(litocholic,chenodeoxycholic) + AM theo mËt -> ruét -> T/h a.M thø ph¸t: a.cholic, a.deoxycholic

(tiªu ho¸ lipid) 1 phÇn a.M theo m¸u vÒ gan -> chu tr×nh Ruét-Gan

 T/h hormon: H steroid ë vá th îng thËn, tuyÕn sinh dôc

 T/h Vit D3: nhê ¸nh s¸ng mÆt trêi

Cholesterol => tiÒn vita D3 -> Vita D3

 Tham gia cÊu t¹o mµng sinh häc

5 ChuyÓn ho¸ cholesterol

+ ë huyÕt t ¬ng: nhê lecithin cholesterol transferase (LCAT)

Lecithin Lisolecithin

LCAT

P/ t¹o cholesterol este tõ cholesterol TD cã t¸c dông chèng XV§M

↓ LCAT ( gan bÞ tæn th ¬ng) => ↓ cholesterol este ho¸ -> ChoE/ ↓

ChoTP

 Este ho¸

+ ë tæ chøc: (gan, vá th îng thËn, ruét non): Cholesterol este ho¸

® îc thùc hiÖn nhê f/ chuyÓn acyl:

Cholesterol TD

Acyl CoA HS CoA

Acyl CoA cholesterol transferase

Cholesterol este

5 ChuyÓn ho¸ cholesterol

 Tæng hîp cholesterol

- ë gan (chñ yÕu), vá th îng thËn, ruét, da, tinh hoµn

- Tõ acetyl CoA (acetoacetat, alhydric acid)

- Coenzym cÇn thiÕt: NADPH2

- Gåm: 35 f/ Enzym, chia 3 giai ®o¹n

- B×nh th êng: cholesterol TP = 3,9 – 5,2 mmol/l (tuæi, giíi )

- BÖnh lý: /XV§M

5 ChuyÓn ho¸ cholesterol

chuyÓn hãa protid

1 ChuyÓn ho¸ amino acid 1.1 Tho¸i ho¸ chung cña c¸c a.a

1.1.1 Khö amin

 Lµ t¸ch nhãm -NH2 ra khái c¸c a.a S¶n phÈm chung lµ NH3

(1) Khö amin thuû ph©n: R - CH - COOH R - CH - COOH + NH3

(3) Khö amin néi ph©n tö: R - CH - COOH R - CH=CH - COOH + NH3

NH2 (acid bÐo kh«ng b·o hoµ)

(4) Khö amin - oxi ho¸: R - CH - COOH R - CO - COOH + NH3

NH2 (-ceto acid)

[O]

 Khử amin oxy hoá (A-O)

- Đa số các enzym khử amin oxi hóa có coenzym là Flavin nên hoạt

động yếu

- Chỉ có L-glutamat dehydrogenase (GLDH) có coenzym là

NAD/NADP là hoạt động mạnh, đóng vai trò trung tâm trong quá trình khử A-O

1 Chuyển hoá amino acid

- Glutamic (Glu) là amino acid duy nhất khử A-O trực tiếp -> NH3 và

- cetoglutarat (CG) nhờ enzym GLDH với coE là NAD(P)

α- cetoglutarat (CG) nhờ enzym GLDH với coE là NAD(P)

- GLDH :

+ Có ở ty thể và bào t ơng của tế bào gan

+ Là E dị lập thể: GDP, ADP h.hoá; GTP, ATP ức chế

+ Coenzym là NAD (chủ yếu) và NADP

+ Xét nghiệm GLDH -> mức độ hủy hoại tế bào gan nặng

- ý nghĩa :

+ Cung cấp NH3-> tổng hợp ure

+ Glu là a.a duy nhất: khử A-O với tốc độ cao/ gan & vai trò trung tâm trong khử A-O của các a.a

COO

-CH - NH2(CH2)2

COOH

COOC=O (CH2)2COOH

CH2OPO32- Enz

CH2OPO32- Enz H3C

HO

N H2N - C - H

aminoacid II NH2 R1-CH-COOH

-cetoacid II R1-CO-COOH Transaminase

1.1.2 Chuyển (hoặc trao đổi) amin

 Là quá trình biến đổi 1 cặp a.a và 1cặp -cetonic acid nhờ

enzym transaminase (CoE- Vita B6) xúc tác chuyển amin (NH2)

A.acid (1) + -cetoacid (2) -cetoacid (1) + a.a (2)

1 ChuyÓn ho¸ amino acid

 Liên quan giữa trao đổi amin và khử amin:

Phần lớn a.a đều khử A-O gián tiếp qua quá trình trao đổi amin:

- Glu: a.a duy nhất khử A-O mạnh, nhờ GLDH có CoE là NAD(P).

- Các oxidase h.động yếu và khử A-O các a.a thường sinh ra chất độc

R

CH - COOH

NH2

R - CO - COOH (amino acid)

1 ChuyÓn ho¸ amino acid

 GOT/AST & GPT/ALT:

- Là 2 E v/c nhóm amin (transaminase) quan trọng nhất:

GOT/AST: Glutamat-oxaloacetat-transaminase/Aspartat Transaminase

Ala + -cetoglutarat Glu + Pyruvat

- ý nghĩa: XN GOT, GPT để chẩn đoán các bệnh của gan và tim

+  GOT, GPT: hủy hoại tế bào gan…)

+  GOT: nhồi máu cơ tim

1 Chuyển hoá amino acid

1.1.3 Khử carboxyl

- Khử CO2 tạo amin t ơng ứng d ới sự xúc tác của decarboxylase đặc

hiệu, CoE là VitaB6 Kết quả tạo ra một số amin sinh học quan trọng

+ His -> Histamin (giãn mạch co cơ trơn và  tính thấm thành mạch)

+ Glu -> GABA (- Amino butyric acid)

+ Trp -> Serotonin

N HN

CH2 - CH - COOH

NH2

His - decarboxylase CH2

- CH2 - NH2N

HN (Histamin)(His)

Trp 5-hydroxyTrp Serotonin (5- Hydroxy tryptamin)

1 Chuyển hoá amino acid

Glutamin synthetase

1 ChuyÓn ho¸ amino acid

1.2 Sinh tổng hợp amino acid

- Có 8 a.a “O”GAP -> Lactatcần thiết”GAP -> Lactat là Lys, Thr, Met, Val, Leu, Ile, Phe, Trp

2 a.a “O”GAP -> Lactatnửa cần thiết”GAP -> Lactat Arg và His

- A.a “O”GAP -> Lactat không cần thiết”GAP -> Lactat: Gly, Ser, Ala, Asp, Asn, Glu, Gln, Pro, Tyr, Cys, Hyp được tổng hợp từ các chất trung gian của chuyển hóa khác

+ Từ quá trình amin hóa:

+ Từ quá trình trao đổi amin

L GlutaminGlutamin syntetase

2 Acid nucleic2.1 CÊu t¹o

N N

O

O H

H

1 2

3 45 6

N

N H

NH2

CH3 H

N N H O

Uracil (U) Cytosin (C) Thymin (T)

Base chứa nitơ

puri n

O

HO - CH2 OH

HO OH

1' 2' 3'

Base Nucleosid Nucleotid A.nucleic

O

N

N H O

-O - CH2 P

H2N H

O N

5'

(§Çu 3')

(Thymin) (Guanin)

(Cytosin)

3' (§Çu 5')

CÊu tróc xo¾n kÐp ADN (Watson & Crick)

2.1.2 Acid nucleic

2 Acid nucleic

O N N N

N

N N N

N H H

2.1.2 Acid nucleic

- Gồm một chuỗi polynucleotid, chứa các bazơ A, G, C, U

- Cấu trúc này t ơng tự nh một dải của ADN, nh ng ARN chứa uracil (thay cho thymin)

- Ngoài liên kết 3'-5'-phosphodiester, còn có liên kết phosphodiester, có mạch nhánh và có những đoạn xoắn theo qui tắc bổ sung Ngoài ra, ở ARN còn có các nucleotid bị biến đổi (methyl hóa, khử amin, ) và có có bazơ hiếm gặp

2'-3' Các kiểu ARN:

+ ARN thông tin (mARN): sao chép thông tin từ ADN

+ ARN vận chuyển (tARN): gắn và vận chuyển a.a

+ ARN ribosom (rARN): cấu tạo nên ribosom

2 Acid nucleic

Nơi gắn với aminoacid

Quai anticodon

(Anticodon)

C C A

Vùng thay đổi

Cấu trúc của tARN

H 2 O 2 + O 2

Nucleotidase

Nucleotidase

Adenin Deaminase

2 Acid nucleic

 ý nghĩa thoái biến purin (nucleotid):

- Acid uric là sản phẩm thoái hóa cuối cùng của purinnucleotid Guanin, Adenosin

- Acid uric máu bình th ờng: 180- 420 mol/l, NT-3,6 mmol/24h

Acid uric máu , đặc tr ng cho bệnh Gout

- Do acid uric máu , tinh thể muối natri urat ít tan , nếu ứ đọng:

+ ở các khớp nhỏ (ngón chân cái ) -> viêm, đau khớp

+ ở thận gây sỏi thận, sỏi đ ờng tiết niệu

+ ở d ới da -> nốt phồng viêm nhiễm

2 Acid nucleic

2.2.2 Tổng hợp ADN

2 Acid nucleic

- ADN polymerase (I,II,III)

- ADN helicase: tháo xoắn

- Protein đính

2.2.3 Tæng hîp ARN

2 Acid nucleic

Tæng hîp ARNm tõ khu«n ADN

- C¸c yÕu tè më ®Çu, kÐo dµi, kÕt thóc

- 20 lo¹i acid amin

- Mg++, NH4+,…)

Giai ®o¹n Thµnh phÇn cÇn thiÕt

≥ 20 tARN, ATP, Mg 2+

2 Më ®Çu

mARN, N-Formylmethionyl-tARN Codon mở đầu trên mARN (AUG) Dưới đơn vị ribosom 30S, 50S Các yếu tố mở đầu IF1, IF2, IF3.

GTP, Mg 2+

aminoacyl-tARN đặc hiệu cho các codon Các yếu tố kéo dài EF-Tu, EFTs, EF-G Peptidyltransferase, GTP, Mg 2+

3 Tæng hîp protein

Ho¹t hãa acid amin

Më ®Çu

KÐo dµi

3 Tæng hîp protein