XÉT NGHHIEM hóa SINH c b n

Quá trình khử amin oxi hóa: là quá trình các acid amin tách nhóm amin và chuyển thành α cetonic tương ứng - Khử amin oxi hóa của các acid amin thông thường: L acid amin L acid amin oxida

Tóm tắt - 1

• Acid min:

– Cấu tạo, phân loại

– Chuyển hóa acid amin

• Tổng hợp acid amin: các nhóm a.a, sơ đồ tổng hợp nhóm, điều hòa tổng hợp a.a

• Thoái hóa các acid amin:

- quá trình khử amin oxi hóa,

- trao đổi amin và

- Số phận NH3

• Protein:

– Cấu tạo (cấu tạo bậc 1, bâc 2, bậc 3, bậc 4)

– Vai trò và chức năng của protein

a.a bán cần thiết với trẻ em

1.1 Thoái hóa chung các acid amin

(3) KHử amin nội phân tử R - CH - COOH R - CH=CH - COOH + NH3

(4) Khử amin oxi hóa R - CH - COOH R - CO - COOH + NH3

[O]

(1) Khử amin thủy phân

Quá trình khử amin oxi hóa: là quá trình các acid amin tách nhóm amin và chuyển thành α cetonic tương ứng

- Khử amin oxi hóa của các acid amin thông thường:

L acid amin

L acid amin oxidase

PƯ diễn ra ở bào

tương

- Đa số enzym xúc tác phản ứng amin oxi hóa có

coenzyme là flavin  hoạt động yếu

- Khử amin oxi hóa của glutamat:

- Enzyme L-glutamat dehydrogenase (GLDH) có coenzym là NAD/NADP hoạt động mạnh hơn

GLDH:

- Có ở trong ty thể của tế bào gan

- Là enzyme dị lập thể:

- Coenzyme là NAD và NADP

- Xét nghiệm GLDH  xác định mức độ hủy hoạt của gan

-Trong cơ thể quá trình trao đổi nhóm amin xảy ra mạnh.

-Chất nhận chủ yếu (acid α cetonic) chủ yếu là acid α glutaric

- 2 enzyme transaminase chủ yếu là:

- GOT: gultamat oxaloacetate transaminase

- GPT: Glutamat pyruvat transaminase

Liên quan của quá trình khử và trao đổi acid amin:

- Do hoạt tính cao của transaminase  chất nhận chủ yếu là acid α glutaric nên nhóm amin của các a.a khác chuyển phần lớn cho glutamat

- Glutamat dehydrogenase (GLDH) là enzyme có tốc độ cao và có lợi về năng lượng (giải phóng

3 ATP)

- L acid amin oxydase hoạt động yếu

 các L a.a khử amin gián tiếp qua glutamat

Tổng hợp acid amin: các nhóm a.a, sơ đồ tổng hợp nhóm, điều hòa tổng hợp a.a

• các acid amin được tổng hợp từ các khung carbon là

các sản phẩm của con đường đường phân

• các enzyme xúc tác quá trình tổng hợp acid amin là

enzyme dị lập thể

• Quá trình tổng hợp acid amin thường được điều hòa

theo cơ thế feedback: Khi sản phẩm cuối cùng của quá

Enzyme

• Enzyme là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein

• Các enzyme tham gia vào tất cả các phản ứng của cơ thể sống và có thể điều hòa (điều hòa hoạt tính và điều hòa sinh tổng hợp enzyme)

• Vai trò của ADN và vai trò của môi trường ??

• Tên gọi enzyme

– Enzyme đơn, đa nguyên

– Enzyme hoạt hóa, zymozen,

• Cấu trúc enzyme:

– Appo enzyme

– Coenzyme

– trung tâm hoạt động

– trung tâm điều hòa enzyme

Động học enzyme

Tốc độ phản ứng của enzyme: Tốc độ phản ứng của enzyme là lượng cơ chất bị biến đổi dưới tác dụng của enzym ấy trong

1 phút ở nhiệt độ 25 oC và các điều kiện chuẩn hóa

Đơn vị đo( IU hay U) : Là lượng enzyme làm biến đổi môt µmol cơ chất thành sản phẩm trong 1 phút ở 25oC dưới các điều kiện chuẩn hóa

Tốc độ ban đầu (v) : Tốc độ ban đầu của một phản ứng enzyme có nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất và pH nhất định

là tốc độ phản ứng ở nhứng phút đầu tiên của phản ứng (khi pH môi trường, nồng độ S và E chưa bị thay đổi ) Tốc độ ban đầu tăng tuyến tính Hoạt độ enzyme chỉ chính xác khi đo ở tốc độ ban đầu (khoảng 5 phút đầu của phản ứng )

Tốc độ cực đại: Khi điều kiện thích hợp và S tăng lên thì tốc độ pử tăng Khi toàn bộ các enzyme đều bão hòa thì gọi

là tốc độ cực đại

Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme (pH, nhiệt độ, chất cảm ứng, nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme):

Tóm tắt - Lipid

1. Thành phần cấu tạo của các loại lipid (các loại acid béo, cấu tạo các loại lipid)

2. Sơ đồ tổng quát về sự chuyển hóa của acid béo bão hòa (sự hoạt hóa acid béo, β oxi hóa acid

béo), triacylglycerid

3. Sơ đồ tổng quát về quá trình hình thành các chất cetonic trong gan

4. Sơ đồ về quá trình tổng hợp các acid béo và TAG

5. Các dạng vận chuyển lipid trong máu: lipoprotein, VLDL, HDL, LDL

HT SH

Cấu tạo Năng lượng

lipid

Vitamin A, D, E, K

acid béo

acid béo bão hòa

acid béo không bão hòa

hai liên kết đôi

cis

Trans

Các enzyme β oxy hóa khu trú ở trong ty thể

Tham gia chu trình creb

NADH,FADH2 cung cấp năng lượng  tạo ATP.

(1)

(2)

(3)

(4)

Nội dung

Hóa học glucid

cấu tạo và tính chất của monosaccarid

cấu tạo và tính chất của oligosaccarid

cấu tạo và tính chất của polysaccarid

Thoái hóa glucid ở tế bào và mô

Thoái hóa glycogen thành glucose

Thoái hóa glucid ở tế bào và mô

Sự tổng hợp glucid ở tế bào và mô

Tổng hợp từ glucose

Tân tạo glucose

polysaccharid

Homo- polysaccharid

polysaccharid

Hetero-Glucide là hợp chất hữu cơ cấu tạo từ 3 nguyên tố C,H, O

Công thức chung Cm (H2O)n- carbon hydate (saccharid)

 Nhờ tác dụng của enzyme phosphorylase: thủy

phân liên kết 1,4 α glucosid

 Enzyme glycogen phosphorylase có 2 dạng: a (kích

hoạt) và b (bất hoạt ) b a nhờ enzyme kinase

 1,4 α glucosid + 1 phosphat  cắt 1 glucose

của glycogen và tạo thành G1P

Thủy phân mạch thẳng của glycogen

 Dưới tác dụng của hệ enzym trên:

 93% glycogen sẽ chuyển hóa thành G1P

 7% glycogen chuyển hóa thành glucose tự do.

1 Con đường hexodiphossphat – đường phân

Năng lượng tạo ra từ 1 Phân tử glucose

Trong điều kiện yếm khí: 1 glucose khử

pyruvat thành lactat tạo ra:

-Giải phóng 4 ATP

-Tiêu tốn 2 ATP (hoạt hóa)

-Giải phóng 2 NADH+

-Tiêu tốn 2 NADH+ (khử pyruvat)

Trong điều kiện hiếu khí:

-Đường phân tạo 4 ATP

- mất đi 2 ATP (hoạt hóa)

-2Pyruvat 2acetyl coA: 3 ATP X2

- Acetyl CoA đi vào chu trình Citric:

NĂNG LƯỢNG SINH HỌC VÀ SỰ PHOSPHORYL HÓA

Một số liên kết hợp có năng lượng cao

alhydrid phosphoric R~P~P ATP

AMP v (AMPc)

7.3 Kcal/ mol

11.9 Kcal/ mol

Acyl phosphat R- COO-P 1-3 Diphoshoglycerate 10.1 Kcal/ mol

amin phosphat R-NH~P Creatin Phosphat 10.3 kcal

enol phosphat R-CR-O~P Phosphoenolpyruvat 14.8kcal

thiodiester R-S-CO-R’ Acetyl coenzyme A, malonyl coenzyme A 7.7 kcal

Vai trò của ATP trong cơ thể

1 Chất trung gian trong phản ứng vận chuyển phosphat

2 ATP vận chuyển phosphat đến phân tử chất nhận

3.Vai trò trong co cơ

4 Tham gia vào quá trình vận chuyển tích cực các chất qua màng

1. Chất trung gian trong phản ứng vận chuyển phosphat

-. ATP tham gia như một chất trung gian để chuyển năng lượng trong tế bào bằng sự liên kết giữa các phản ứng cần năng lượng và phản ứng tạo năng lượng

-. Enzyme Kinase tham gia xúc tác vận chuyển nhóm P của chất năng lượng cao đến ADP để hình thành phân tử ATP

X~P + ADP  X+ ATP ATP + Y ADP + Y-P

36

2 ATP vận chuyển phosphat đến phân tử chất nhận

- ATP có thể chuyển nhóm P tới các chất nhận để tạo thành các hợp chất nghèo năng lượng hơn (các liên kết este phosphat)

- Phản ứng được xúc tác bởi enzyme kinase

37

Tham gia vào quá trình co cơ

-Cơ nghỉ: acid béo, cetonic bị chuyển hóa tạo thành ATP

Khi cơ hoạt động nhanh đòi hỏi nhiều năng lượng  khi đó máu không vận chuyển O2 đến kịp cơ sẽ được ưu tiên thoái hóa glycogen

Glycogen  glucose  acid latic + ATP (ít)

39

ATP tham gia vào sự vận chuyển tích cực qua màng

- ATP được sử dụng để vận chuyển các ion hoặc phân tử qua màng ngược gradient nồng độ

(nghĩa là ……)

- Sự ion trong và ngoài tế bào vận chuyển theo công thức

∆ G=1360 log(C1/C2)

- C1: nồng độ ion ở khu vực ngoài tế bào

- C2 Nồng nộ ion ở trong tế bào.

Kênh vận chuyển Na+; K+

41

1 ATP thủy phân thì vận chuyển được 3 Na+ ra ngoài và 2 K+ vào trong tế bào

GĐ1: ATPase được phosphoryl hóa và cho

phép cố đinh Na+

GĐ 2: K+ gắn vào và gây sự vận chuyển

Na/K qua màng kèm theo sự thủy phân

ATP thành ADP + Pi

CÔNG THỨC CẤU TẠO ACETYL COENZYME A

Acetyl coenzyme A là phức hợp gốc acetyl và coenzyme A

Coenzyme A =pentothenic acid (vit B5) + ADP

42

Pyruvat chuyển hóa thành acetyl coenzyme A nhờ enzyme pyruvat dehydrogenase

43

∆ G = -8 Kcal/mol

Enzyme chỉ có trong ti thể và có nhiểu ở TB cơ tim

CẤU TẠO ENZYME PYRUVATE DEHYDROGENASE

Enzyme pyruvat dehydrogenase là enzyme đa nguyên (có nhiều tiểu đơn vị - 103) và có nhiều đồng phân khác nhau ở các cơ quan

Enzyme pyruvat dehydrogenase có 3 chức năng chính:

Các dạng hoạt động của enzyme PD

45

Enzyme Pyruvat Dehydrogenase (PD) là enzyme dị lập thể được cảm ứng bởi ATP ở cấu phần E1

Ý nghĩa: Khi trong tế bào tạo ra nhiều ATP

sẽ biến enzyme PD thành từ dạng hoạt động thành dạng bât hoạt và kìm hãm quá trình tạo ra acetyl co A  kìm hãm tạo ATP

Nội dung

1 Khái niệm chung

2. ATP và các hợp chất cao năng lượng

Chuỗi vận chuyển điện tử và sự hô hấp tế bào

K/N chuỗi hô hấp tế bào: Nước được tạo thành nhờ sự vận chuyển của một loạt quá trình tách dần điện tử

dưới dạng nguyên tử H ra khỏi cơ chất và vận chuyển qua một chuỗi dài các chất trung gian đến chất nhận cuối

cùng là Oxy gọi là chuỗi hô hấp tế bào (hay chuỗi vận chuyển điện tử)

Quá trình tạo nước này giải phóng nhiều năng lượng cung cấp cho quá trình chuyển hóa ADP ATP cho cơ thể

gọi là quá trình phosphoryl oxy hóa Quá trình này diễn ra ở màng trong của ty thể

48

Thành phần của chuỗi vận chuyển điện tử

Phức hợp 1: NADH-CoQ reductase

Phức hợp 2: Succinate – CoQ reductase

Phức hợp 3: CoQH2 – Cytc reductase

Phức hệ 4: Cytochrom oxidase

49

Quá trình vận chuyển điện tử

I/ Điện tử từ NADH  FMN  trung tâm Fe – S CoQ tạo CoQH2

NADH + H+  NAD+ + CoQH2

II/ 2 e được chuyển tư succinat tới FAD sau đó chuyển tới trung tâm Fe- S CoQ tạo CoQH2

50

Khuếch tán tự to trong màng ty thể

IV/Phức hợp gồm Cyb, trung tâm Fe- , Cyt 1:

Pư:

2 Cytc- Fe2++ O + 2 H+  2 Cytc- Fe3++ 2 H2O

Năng lượng giải phóng bởi chuỗi VCDT

Năng lượng tạo ra từ chuỗi vcdt

có khả năng tạo ATP thông qua

các hệ enz xuyên màng (ATP

synthase)

ATP synthetase

Pr xuyên màng ty thể

Là kênh vận chuyển Proton H+

Gồm 3 tiểu đơn vị a, b, c có trung tâm hoạt động liên kết với ATP, ADP, Pi

Chênh lệch H+ giúp ATP synthase quay từng góc 120o và tạo nên ATP

Tóm tắt

1. Đồng hóa/ Dị Hóa

2. Cấu tạo ATP và các chất cao năng lượng

3. Cấu tạo acetyl coA và quá trình tạo ATP (enzyme, các bước phản ứng)

4. Chu trình Kreb (các chất tham gia, bao nhiêu bước, năng lượng hình thành – ATP/ NADH)

5. Chuỗi vận chuyển điện tử (thành phần, các bước phản ứng chuyển điện tử, enzyme ATP

synthetase )

56

Hemoglobin và Myoglobulin

TS BÙI THỊ NGỌC HÀ

KHOA Y HỌC CƠ SƠ ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG

Nội dung

• Giới thiệu chung

• Cấu tạo của nhân porphyrin và Hem

• Cấu tạo của Hemoglobin

• Cấu tạo của Myoglobin

• Các dạng thường gặp của Hemoglobin và Myoglobin

• Tính chất hóa học của Hemolgobulin và Myoglobin

Hemoglobin = 4 chuỗi polypeptid + hem -Myoglobin = 1 polypeptid + hem

Cấu tạo Hem và phorphyrin

61

Porphyrin được cấu tạo từ nhân Porphin

Nhân porphin được hình thành từ 4 vòng pyrol, liên kêt với nhau bởi cầu nối methylen

PORPHYRIN IX thường gặp trong sinh học và tham gia cấu

tạo Hem

62

Nhóm thế:

1- M 2- V 3- M

4 – V 5- M 6- P 7-P 8- M

CẤU TẠO HEM

• Hem = porphyrin + 1 ion Fe++ ở trung tâm

• Fe++ là vị trí liên kết oxy của nhân Hem

• Protoporphyrin IX tham gia cấu tạo nhân hem ở người và đông vật

63

Fe++ liên kết với các vòng pyrol qua cầu nối với nguyên tử N

Cấu trúc Myoglobin

- Thực hiện chức năng vận chuyển oxy ở cơ động

vật có vú

- Myoglobin = protein tạp = phần protein (153 a.a )

+ nhóm ngoại (nhân hem)

64

-Myoglobulin có 1 tiểu đơn vị, trọng lượng phân tử 16700kDa

-Có cấu trúc không gian bậc 3 hoàn chỉnh, xoắn helix (chứa 8 đoạn xoắn α helix)

-Bề mặt myoglobulin là các a.a chứa các gốc R phân cực  tạo liên kết H và dễ tan trong nước

-Bên trong lòng phân tử myoglobin là các gốc kị nước và nhân hem

Cấu trúc hemoglobin

66

Cấu trúc hemoglobin

 Hemoglobin có trong máu người : 15g/100ml

 Là phân tử tồn tại ở dạng tetramer

 Có nhóm ngoại hem

 Khối lượng phân tử của 1 đơn vị (1 pr + hem) = 17000

67

Phần protein của hemoglobin

- Được cấu tạo từ 4 chuỗi polypeptid của 2 loại cấu trúc bậc 3 khác nhau

68

 Hemoglobin được sản xuất ra ngay từ tuần thứ 3 của thai kì ở dạng HbG và HbF Sau đó chuyển thành dạng HbF ở giai đoạn gần sinh

 Khi sinh ra HbF sẽ dần bị thế chỗ bởi HbA

 SỰ KHÁC NHAU CỦA Hb trong máu trẻ sơ sinh và người bình thường chỉ khác nhau ở chuỗi δ, γ, β.

69

Gene tổng hợp Polypeptid cho Hemoglobin

70

Gene mã hóa cho loại chuỗi α nằm trên NST só 16

Gene mã hóa cho loạichuỗi β nằm trên NST só 11

Sự liên kết của các chuỗi polypeptid trong phân tử HbA1

- Nhóm COO- tận cùng của chuỗi α 1 + NH3 tận cùng α 2

- Arg (141) của α 1 liên kết với Asp(126) của α 2

- COO- tận cùng của β 1 liên kết với Lys(40) α 2

- Imidazol của His(146) liên kết với Asp (94) trên cùng chuỗi β 1và β 2

- Bằng các liên kết trên các tận cùng COO- bị khóa chặt

71

Cấu tạo nhân hem

72

Histon ở đoạn xoăn F8 của chuỗi

DPG (2-3 diphosphoglycerate)

- Có mặt trong hồng cầu và làm ảnh hưởng đến ái lực của HB

- DPG giảm ái lực của Hb theo phản ứng:

- Hb-DPG+4O2 Hb(O2)2 + DPG

73

Tính chất của Myoglobin và Hemoglobin

Hb không gắn Oxy có dạng căng (T)

- Do áp lực của O2 lớn nên cấu hình dạng R nhiều hơn dạng T

76

Sự kết hợp HbO phụ thuộc nhiều vào áp suất riêng phần của O2 (PO2)

Hb+ O2 ↔ Hb(O2)4+ XH+

Quá trình kết hợp O của Hemoglobin cũng tạo nên một

lượng proton H+  kích thích chuyển Hemoglobin dạng

R thành dạng T giúp quá trình điều hòa và vận

chuyển O từ phổi đến các tổ chức

Phụ thuộc vào PCO2

CO2 kết hợp với –NH2 tự đo của các chuỗi polypeptid tạo thành dẫn xuất carbamin R- NH2 + CO2 ↔ R- NH-COOH

HbO2 + H+ +CO2↔ HHbCO2 + CO2

78

Tính chất kết hợp với CO2

Tính chất kết hợp với CO

Hb + CO HbCO(bền vững cao)

Hb gắn với CO ở nhân hem vì vậy làm giảm ái lực của O (vì CO có ái lực cao hơn O 210 lần)

79

Sự oxy hóa hemoglobin

Môt số chất oxy hóa tác dụng với Fe của Hem tạo thành meth Hb (Không có khả năng gắn O) Met Hb vó thể bị phân hủy bởi enzyme và một số chất chống oxy hóa nhử vitamin C

80