Đề tài acid amin tiền thân của nhiều sinh chất quan trọng

Acid amin tiền thân của nhiều sinTrường Đại học Bách Khoa TPHCM Khoa Kỹ thuật hóa học Bộ môn Công nghệ thực phẩm Đề tài báo cáo Acid amin tiền thân của nhiều sinh chất quan trọng... Acid

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Trường Đại học Bách Khoa TPHCM

Khoa Kỹ thuật hóa học

Bộ môn Công nghệ thực phẩm

Đề tài báo cáo

Acid amin tiền thân của nhiều sinh chất quan trọng

Tong quan ve acid amin

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Khái niệm

bởi nhóm amin ở vị trí α hoặc β.

–NH 2 , loại 1 phân tử H 2 O.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Acid amin tiền thân của nhiều sin

PROTEIN

Cấu trúc phân tử

 Protein là chuỗi polypeptide chứa hơn

100 acid amin, liên kết chủ yếu là liên kết peptide

 Các protein khác nhau về:

- Số lựơng các acid amin

- Thứ tự các acid amin

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Acid amin không thay thế

 20 acid amin: thay thế - không thay thế

 Ngừơi lớn: Valine, Leucine, Izo

leucine, Methionine, Threonine,

Phenylalanine, Triptophan, Lysine

 Trẻ em có thêm 2 acid amin cần

thiết: Arginine và Histidine

Vai trò sinh học của protein

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Hemoglobin

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Sợi Collagen

Acid amin tiền thân của nhiều sin

 Thiếu protein ►nhiều cơ quan chức năng: gan, tuyến nội tiết và hệ thần kinh.

 Thiếu protein ► thay đổi thành phần hóa học và cấu tạo hình thái của xương ( lượng canxi giảm, lượng

magie tăng cao)

Vai trò của protein trong CNTP

 Protein là chất có khả năng tạo cấu trúc, tạo hình

khối, tạo trạng thái cho các sản phẩm thực phẩm

 Protein còn gián tiếp tạo ra chất lượng cho các

thực phẩm.

 Các acid amin ( từ protein phân giải ra) có khả

năng tương tác với đường khi gia nhiệt để tạo ra

được màu vàng nâu cũng như hương thơm đặc

trưng của bánh mì gồm 70 cấu tử thơm.

khả năng giữ hương được lâu bền cho sản phẩm.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

ENZYME

 Cấu tạo từ L-α-amino acid bằng liên kết peptide.amino acid bằng liên kết peptide.

hoàn toàn enzyme thành L-amino acid bằng liên kết peptide.α-amino acid bằng liên kết peptide.amino acid.

 Đại đa số có bản chất là protein.

 Hoạt tính xúc tác → cấu trúc bậc III IV.

Phân loại

 Enzyme 1 cấu tử protein đơn giản → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

 Enzyme 2 cấu tử protein phức tạp → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

 Trung tâm hoạt động.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Lactate dehydrogenase LDH

 Dạng hoạt động (144kDa) –tetramer–

gồm 4 đơn vị cấu trúc.

 Monome là 1 chuỗi polypeptide gồm 334 334

acid amin (34kDa).

 Mỗi monomer có 1 trung tâm hoạt động.

 LDH xúc tác

 Khử NAD–phụ thuộc: pyruvate lactate → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

 Oxy hóa NAD + -phụ thuộc: lactate pyruvate → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Cấu trúc lactate dehydrogenase

Cơ chế hoạt động

Lactate dehydrogenase – chu trình xúc tác

 L–lactate + NAD + pyruvate + NADH + H ↔ pyruvate + NADH + H +

mạnh mẽ tới sự tạo thành pyruvate.

lactate thành pyruvate có thể xảy ra.

 Arg-171 liên kết với nhóm carboxyl của cơ chất bằng

Acid amin tiền thân của nhiều sin

 (1) His-195 sinh điện tử → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng. E.H+

 (2) Coenzyme NADH bị kết lại đầu tiên.

 (3) Kéo theo pyruvate.

 (4) Loop 98-111 đóng lại qua trung tâm hoạt động → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng. ngăn chặn nước Ion H- di chuyển từ coenzyme tới cabon carbonyl

 Coenzyme bị oxy hóa NAD+được giải phóng (1) được → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng khôi phục.

 Hormone (theo Starling): là những chất do tế bào của một

bộ phận cơ thể tiết ra được vận chuyển đến một nơi khác

để gây tác động điều hòa trao đổi chất

 Phân loại theo cấu trúc: 2 nhóm chính

 Nhóm có bản chất lipid.

 Nhóm có bản chất Protein

 Các protein hormone: Chúng có cấu tạo là những mạch

polypeptid dài ngắn khác nhau, bao gồm:

 Hormone của tuyến yên,

 Hormone tuyến giáp trạng,

 Hormone tuyến cận giáp trạng,

 Hormone tuyến đảo tụy,

Acid amin tiền thân của nhiều sin

1.Hormone tuyến giáp trạng

hormon do tuyến giáp tiết ra là

thyroxin (T4)

triiodothyronine (T3)

hormone tuyến giáp gồm có 3 bước:

Acid amin tiền thân của nhiều sin

 + Thyroxine

3,5-diiodophenoxy)- 3,5-diiodophenyl)propanoic acid

 CTPT: C 15 H 11 I 4 NO 4

 + Triiodothyronine

[4-(4-hydroxy-3-iodo-phenoxy)- 3,5-diiodo-phenyl]propanoic acid

 CTPT: C 15 H 12 I 3 NO 4

Iodothyronine_deiodinase

Acid amin tiền thân của nhiều sin

(ngược với hormone cận giáp).

 Tác dụng chuyển hóa: T4 làm tăng quá trình chuyển

hóa glucid, lipid và nước.

 Tác dụng thần kinh :

 Ðiều hòa hoạt động TK tự động.

 Ðiều nhiệt: tăng sinh nhiệt

 Phản xạ gân

2.Hormone tuyến cận giáp

 PTH là một mạch polypeptid lớn, chứa 115 acid amin, trọng lượng phân tử khoảng 86000

 Tác dụng sinh lý: làm tăng Ca huyết và giảm P

huyết

 Cơ chế: tác dụng lên xương và thận

+ Tác dụng lên thận: xúc tiến việc tái hấp thu Ca ở ống thận nhỏ và tăng đào thải P.

+ Tác dụng lên xương: kích thích sự đào thải Ca từ

xương đưa vào máu

+ Ngoài ra parathyroxine cũng có tác dụng làm tăng hấp thụ Ca ở ruột.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Adrenaline (A) và noradrenaline

(N) tồn tại đồng thời trong miền

tủy thượng thận với tỷ lệ thông

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Tác dụng sinh lý chính

 Với tim: tăng nhịp tim, tăng lực co bóp, tăng hưng phấn

và dẫn truyền hưng phấn

 Mạch: co các mạch máu ( trừ mạch nuôi tim, gây giản )

 Huyết áp: tăng huyết áp tối đa, không tăng huyết áp

tối thiểu

 Gan: Tăng chuyển glycogen, sinh glucose và gây tăng

đường huyết

 Giãn đồng tử và co cơ mống mắt

 Noradrenalin (tương tự adrenalin), nhưng mạnh hơn

trong tăng huyết áp, kém mạnh trong giãn cơ trơn, có

tác dụng chuyển hóa kém.

4 Hormone tuyến đảo tụy

 Tuyến này tiết ra ba hormone quan trọng là: insulin, glucagon, somatostatin

a. Insulin

 CTCT: C257H383O77N65S6

 Khối lượng phân tử: 5808 Da

 Bao gồm 51 aa

Acid amin tiền thân của nhiều sin

 Ở gan và cơ, nó xúc tiến sự tiêu thụ glucose và tăng tổng hợp lipid.

 Ngăn trở sự phân giải trở lại glycogen thành glucose ở gan và ngăn trở sự huy động

và chuyển hóa protein thành glucose

 Tác dụng quan trọng nhất của insulin là kích thích sự xâm nhập glucose, một số đường khác, amino acid trong tế bào cơ và mỡ

 => giảm lượng glucose trong máu

Acid amin tiền thân của nhiều sin

c Somatostatin :

peptid với mạch 14 aa , ức chế giải phóng GH

và TSH, ức chế bài tiết insulin và glucagon

(Dùng trị bệnh tiểu đường), ức chế bài tiết

gastrin.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

5 Hormone tuyến yên:

Mỗi thùy tuyến yên tiết ra những hormone khác nhau và có chức năng sinh lý khác nhau.

5.1 Thùy trước:

Thùy trước tuyến yên tiết ra các hormone sau đây: STH, TSH, ACTH,

GH (FSH, LH, LTH)

a Somatotropin hormone (STH)

 STH còn gọi là kích sinh trường tố

 STH gồm 245 acid amin sắp xếp trên một mạch polypeptid

 Trọng lượng phân tử STH khác nhau tùy loài, ví dụ cừu 48.000, bò 45.000, người và khỉ 21.000.

 Tác dụng sinh lý của STH:

 Kích thích sự phát triển của cơ thể non đang lớn.

 Thúc đẩy sự phân giải mỡ STH tiết nhiều sẽ gây chứng toan huyết và toan niệu.

 Điều hòa trao đổi Ca, P

 Có tác dụng xúc tiến tạo xương.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

 Trọng lượng phân tử là 28.000 Da.

 Tác dụng sinh lý: kích thích sự phát dục của tuyến giáp

trạng và kích thích tuyến giáp tiết thyroxine

c Adrenal-corticotropin hormone (ACTH)

 ACTH còn gọi là kích thượng thận bì tố

 CT: một mạch polypeptid gồm 39 acid amin; chỉ 24 acid

amin đầu là cần thiết cho hoạt tính của hormone; 15 acid amin còn lại không có hoạt tính rõ rệt và thay đổi tùy

loài.

 Tác dụng sinh lý: Làm tăng bài tiết các hormone

glucorticoid của vỏ thượng thận

d Gonado-tropin hormone (GH)

 GH hormone là kích tố hướng sinh dục

 GH bao gồm các hormone: FSH (foliculo-stimulating

hormone); LH (luteinizing hormone) và ở con đực gọi là ICSH; LTH (luteino-stimulating hormone) ở con cái.

+ Foliculo-stimulating (FSH)

 FSH còn gọi là kích noãn bào tố

 CT: một glucopotein, phân tử lượng 25.000-30.000 Da

gồm 250 acid amin trong đó giàu cystine

 Ở con cái: kích thích sự sinh trưởng của noãn bào đến

dạng chín gọi là nang

 Ở con đực: kích thích sự phát dục của ống sinh tinh và

các tế bào sertoli ở ống sinh tinh sản sinh ra tinh trùng.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

+ LH (luteinizing hormone)

Da, bao gồm 250 acid amin

gây trứng rụng Sau khi trứng rụng LH kích thích biến bao noãn bào còn lại thành thể vàng tiết

hoàng thề tố progesterone

tế bào kẽ ICSH kích thích sự phát triển của tế

bào kẽ leydig, và kích thích tế bào này tiết ra

hormone sinh dục đực androgen.

+ Lutein-stimulating hormone

(LTH)

 LTH còn được gọi là kích tố dưỡng thể vàng

 CT: mạch polypeptid, phân tử lượng 26.000 Da, gồm 211 acid amin giàu xerine

 Nếu trứng rụng mà thụ tinh được thì bào noãn

còn lại biến thành thể vàng và tiết một lượng

progesterone đầu tiên Sau đó LTH duy trì thể

Acid amin tiền thân của nhiều sin

5.2 Thùy giữa

 Thùy giữa tuyến yên tiết ra một

hormone có tên là melanin-stimulating hormone (MSH) còn gọi là kích tố giãn hắc bào.

 Tác dụng: làm da đen lại.

5.3 Thùy sau

 Thùy sau tuyến yên tiết ra hai hormone là antidiuretic

hormone (ADH) và oxytocine.

 ADH và oxytocine chỉ khác nhau gốc acid amin ở vị trí số

Acid amin tiền thân của nhiều sin

b Oxytocine

 Còn có tên là hormone thúc đẩy sinh sản.

 CT: một mạch peptid gồm 9 acid amin và phân

tử lượng là 1025 Da

 Tác dụng sinh lý chính:

 Gây co bóp cơ trơn tử cung có tác dụng thúc đẻ

đẩy thai ra ngoài trong quá trình sinh sản;

 Kích thích sự bài tiết sữa;

 Ảnh hưởng nhẹ đến sự co bóp của cơ trơn bóng

đái và đường ruột;

 Gây co mạch máu tử cung làm hạn chế chảy

máu sau khi đẻ.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

VITAMINE

là nhóm chất hữu cơ có phân tử tương đối

nhỏ và bản chất lý hóa học khác nhau

Vitamine cần thiết ở lượng rất nhỏ cho họat

động chuyển hóa bình thường của cơ thể

sinh vật.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Phổ biến rộng rãi trong

tự nhiên đặc biệt nhiều là trong nấm men, mầm lúa

mì, cám gạo,… ở động vật có nhiều trong gan, thận, tim,… đa số tồn tại

ở dạng tự do, còn 1 phần

ở dạng thiaminepyrophosphate

TÍNH CHẤT

hùynh quang

độ ẩm của môi trường và sự có mặt của các chất như gelatin, ovalbumin, tinh bột,…

Acid amin tiền thân của nhiều sin

VAI TRÒ

viêm thần kinh, kháng chứng rối lọan dinh

dưỡng

trình kích thích thèm ăn.

vào hệ enzym decarboxyl.

coenzym của các enzym

piruvatedecarboxylaza và α – cetoglutarate

decarboxylaza

QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA

TẠO ACETYL CoA

piruvate tác dụng với thiamineoyrophosphate ở vị trí C 2 của vòng thiazole, H của nguyên tử C được thay thế (a

cabarnion)

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Vitamine B 12 do

vi khuẩn tổng hợp từ tự

nhiên, sau đó mới tham gia vào chu trình thức ăn của các động vật, chủ yếu là động vật

ăn cỏ Động vật

và thực vật không tự tổng hợp được

vitamine B 12

Acid amin tiền thân của nhiều sin

TÍNH CHẤT

 Tinh thể màu đỏ, không có mùi và vị

 Tan tốt trong nước và rượu

 Bền trong tối, nhiệt độ thường

 Ở pH acid dễ phân hủy ngòai ánh sáng

 Trong dạ dày chỉ được hấp thu bởi

mucin

VAI TRÒ

 Giúp sinh hồng cầu và tái tạo mô

 Cung cấp nguyên liệu để tổng hợp ADN, góp phần

vào quá trình phân chia và trưởng thành của tế bào

trong cơ thể

 Giúp quá trình chuyển hóa caroten thành vitamine A

 Vai trò quan trọng trong chuyển hóa acid béo và duy trì bao myelin quanh các dây thần kinh

 Là thành phần của các coenzyme

 Duy trì họat tính của các enzyme chứa nhóm SH

Acid amin tiền thân của nhiều sin

THIẾU HỤT VÀ TRỊÊU CHỨNG

 Có ảnh hưởng rõ rệt lên các tế bào

máu, tế bào biểu mô

 Gây suy thoái chất myelin

 Gây thiếu máu, các triệu chứng thần

kinh và những triệu chứng khác

 Các triệu chứng thiếu vitamin B12

thường bị che lấp bởi các triệu chứng

của thiếu acid folic (vitamin B 9 ) đi kèm

Glycine là tiền chất tạo porphyrine

 Porphyrine chứa nhân kim loại: Fe 2+ , Co 2+ ,

Mg 2+ nhân heme của → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng. hemoglobin,

 Porphyrine cấu tạo từ 4 phân tử

succinate.

 Nhân porphyrine của Hb giải phóng khỏi

hồng cầu ở lá lách, phân rã tiếp giải phóng

Acid amin tiền thân của nhiều sin

 Bilirubin bám vào albumin huyết tương,

vận chuyển tới gan.

 Biến đổi tiếp thành sắc tố mật tan trong nước và tiết vào ruột non.

 Gan bị rối loạn chức năng bilirubin → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

không tiết vào ruột non mà lại đi vào máu làm da và mắt người bị vàng

→ racemic → giảm giá trị dinh dưỡng bệnh vàng da.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Creatine và glutathione

tổng hợp từ amino acid

 Creatine và phosphocreatine chứa năng lượng dự trữ ở

mô cơ được tổng hợp

từ glycine, arginine và methionine.

 Glutathione ở dạng khử (GSH) là tripeptide (γ- glu-cys-gly) tạo

glutamate, cystein và glycine.

Amino acid nhân thơm là tiền

chất tạo hoạt tính sinh học ở

thực vật

 Phenylalanine, tyrosine polimer → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

lignin, tannain, alkaloid hoặc chất có

mùi vị.

 Tryptophan kích thích tố thực vật → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

 Tryptophan auxin: hormone làm giảm → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng phân chia tế bào, ức chế rụng lá, ức chế rụng quả, sinh trưởng rễ phụ,…

Acid amin tiền thân của nhiều sin

D – amino acid

 Thường có mặt ở vi khuẩn.

 Không tham gia tạo protein.

 Tham gia tạo vách tế bào vi khuẩn.

 Kháng sinh – peptide.

Amino acid là tiền chất tạo

amine có hoạt tính sinh học

 Nhiều chất trung chuyển tín hiệu thần kinh là các amine được tổng hợp từ amino acid

 Tyrosine là tiền chất tạo nhóm chất catecholamine (dopamine, norepinephrine, epinephrine) điều → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng hòa huyết áp.

 Histamine giãn mạch máu, kích thích sự tiết → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

acid ở dạ dày.

 Nhóm polyamine (spermine, spermidine) tạo → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng.

cấu trúc khối với DNA có nguồn gốc từ methionine

và ornithine.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Sinh tổng hợp catecholamines

Chu trình ure – ornithine

 Carbamoylphosphat kết hợp với ocnitin qua một số

phản ứng trung gian tạo thành acginin.

 Arginase thuỷ phân arginin trả lại chitin và giải phóng ure (bài tiết ra ngoài)

 CTO xảy ra trong tế bào gan của đa số động vật ở cạn

và một số cá tác dụng độc của NH → racemic → giảm giá trị dinh dưỡng. 3 bị khử.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

 Sau đó bị khử carboxyl để tạo oxalaxetat, đồng thời tạo thành coenzyme dạng khử [(3NADH + H+) + FADH2].

 Các coenzyme này chuyển ion H+ đến ion OH– tạo thành nước (H2O), kèm theo giải phóng 11 phân tử ATP.

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Valine - Isoleucine

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Leucine

Threonine - Lysine

Threonine - Lysine

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Trytophan

Phenylalanine

Acid amin tiền thân của nhiều sin

Methionine

Hystidine