CHUYEN HOA GLUCID

Trình bày được con đường đường phân trong điều kiện ái khí và yếm khí.. Trình bày được quá trình thoái hóa và tổng hợp glycogen... Sự thoái hóa glucose 1.1.Con đường đường phân 1.2.Sự th

CHUYỂN HOÁ GLUCID

ThS BS Ngô Thị Thu Hiền

Bộ môn Hoá sinh- Đại học Y Hà Nội

MỤC TIÊU

1 Trình bày được con đường đường phân trong điều kiện

ái khí và yếm khí.

2 Trình bày được quá trình tân tạo glucose

3 Trình bày được chu trình pentose phosphat

4 Trình bày được quá trình thoái hóa và tổng hợp

glycogen

Tài liệu học tập

Mục lục

1 Sự thoái hóa glucose

1.1.Con đường đường phân

1.2.Sự thoái hóa tiếp theo của pyruvat

1.3.Con đường pentose phosphat

1.4 Chuyển hóa của các monosaccarid khác

2 Tân tạo glucose

3 Chuyển hóa glycogen (thoái hoá và tổng hợp)

4 Điều hòa chuyển hóa glucid

5 Rối loạn chuyển hóa glucid

Dự trữ Oxy hóa bởi con đường

con đường đường phân

1 Thoái hoá Glucose

Đường phân (Glycolysis)(Con đường hexose diphosphat)

• Một phân tử glucose thoái hóa thành 2 phân tử có

ba carbon là pyruvat và năng lượng tạo thành

dưới dạng ATP và NADH

• Đây là con đường chuyển hóa đầu tiên được biếtđến và được hiểu rõ nhất

• Xảy ra ở bào tương, qua 2 giai đoạn gồm 10 phảnứng Giai đoạn hoạt hóa: 5 phản ứng Giai đoạnoxy hóa sinh năng lượng: 5 phản ứng

Phản ứng tổng quát của đường phân

(glycolysis)

• Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi →

2 pyruvat + 2 NADH + 2H+ + 2 ATP + 2 H2O

DG°’ = -85kJ/mol

SỐ PHẬN CỦA PYRUVAT

• Điều gì xảy ra với 2 phân tử pyruvat?

• Có 2 cách thức tùy theo điều kiện môi trường

Chu trình acid citric

Số phận của pyruvat

Động vật, thực vật, nhiều loại vi khuẩn trong điều kiện ái khí

Ở mô động vật trong điều kiện yếm khí

Số phận pyruvat trong

điều kiện ái khí

Số phận pyruvat trong

điều kiện ái khí

Dẫn xuất của vitamin B1 Thiếu B1 gây

beriberi (ứ dịch, sưng đau …).

Quan trọng trong phá vỡ liên kết gần nhóm carbonyl, như acid a -cetonic.

Trong điều kiện ái khí

• Pyruvat đi vào ty thể, bị khử carboxyl oxy hóa thành

acetyl CoA.

• Acetyl CoA đi vào chu trình acid citric bị oxy hóa thành

CO2 và H2O.

• Bilan năng lượng:

Glucose  2 pyruvat: 2 ATP

2 NADH (ở phản ứng 6): 6 ATP hoặc 4 ATP

2 Pyruvat  2 Acetyl CoA: 6 ATP

2 Acetyl CoA: 24 ATP

Cộng: 38 ATP (hoặc 36 ATP)

Con thoi malat- aspartat

Khoảng gian

màng

Chất nền Màng trong

Con thoi glycerol 3- phosphat

Tổng hợp và thoái hóa 2,3 DPG trong

2,3-Mutase

Phosphatase

Pi

Ý nghĩa của con đường đường phân

• Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống

của tế bào

• Các sản phẩm trung gian là tiền chất để sinh

tổng hợp các chất cho cơ thể

CHU TRÌNH PENTOSE PHOSPHAT (con đường hexose monophosphat)

• Đây là một cách thoái hóa khác của glucose 6-phosphat.

• Xảy ra ở bào tương của tế bào, glucose được phosphoryl hóa 1 lần rồi bị oxy hóa.

• Quan trọng ở các tế bào phân chia nhanh như tủy xương

và da, niêm mạc ruột (tổng hợp RNA và DNA).

• Cũng quan trọng cho các tế bào cần NADPH để bảo vệ

chống lại tác nhân oxy hóa (hồng cầu, võng mạc…) và cho quá trình sinh tổng hợp acid béo (mô mỡ, gan), cholesterol (gan, tuyến sinh dục, vỏ thượng thận).

Giai đoạn 1: oxy hóa

Giai đoạn 2:

sự biến đổi

của các

pentose

Chu trình Pentose Phosphat

• Ở các tế bào nhu cầu chủ yếu là NADPH, các phân

tử đường 5C sẽ đi tiếp vào giai đoạn thứ 2

• 6 phân tử đường 5 carbon phosphat trao đổi với

nhau các mẩu 2 và 3 C để tái tạo lại thành 5 phân

tử glucose 6-phosphat

Các glucid khác đi vàocon đường đường phân

• Nhiều đường khác cùng đi vào con đường đườngphân sau khi chuyển thành các sản phẩm trunggian của con đường này

2 Tân tạo Glucose

TÂN TẠO GLUCOSE (Gluconeogenesis)

• Sự tạo thành glucose từ các sản phẩm chuyển hóa của glucid, lipid, protein; không phải từ các

monosaccharid khác

• Là quá trình đi ngược lại con đường đường phân, trừ 3 phản ứng không thuận nghịch đòi hỏi các

phản ứng khác thay thế

Tân tạo glucose

Đường

phân

phân

Tân tạo glucose

Tân tạo glucose (Gluconeogenesis)

• Tốn kém cho tế bào, cho cơ thể

• Để tạo 1 phân tử glucose tiêu tốn mất 4ATP và 2GTP và oxy hóa 2NADH thành NAD+

Tân tạo glucose (Gluconeogenesis)

• Là cần thiết vì một số mô sử dụng chủ yếu glucose

do máu cung cấp, ví dụ não và hệ thần kinh trungương

• Tân tạo glucose xảy ra chủ yếu ở gan, một phần

rất nhỏ ở vỏ thận (10%)

Chu trình Cori

Glucose Glucose Glucose,GlycogenLactat Lactat Lactat

Chu trình Glucose- Alanin

Đường phân và tân tạo đường

• Cơ thể không thể đồng thời vừa xảy ra hai quá trình trên đồng thời với tốc độ cao Kết quả sẽ là tiêu tốn nhiều ATP và sinh ra quá nhiều nhiệt!!

• Hai quá trình trên được điều hòa tương hỗ và

phối hợp sao cho một quá trình tăng lên thì quá trình kia giảm đi và ngược lại

3 Chuyển hoá Glycogen

CHUYỂN HÓA GLYCOGEN

Glycogen Phosphorylase

Phosphoglucomutase

UDP-Glucose Pyrophosphorylase

Pyrophosphatase

Thoái hóa glycogen

• Cấu trúc của glycogen

a - (1—>4) Linkages

a - (1—>6) Linkage

a - (1—>4) Linkages

1 Glycogen phosphorylase

Thoái hóa glycogen

a-(1—>4) transglycosylase

Glucose

Limit Branch (4 residues)

(group transfer reaction)

G6P có thể

 vào đường phân (ở cơ)

 Tạo glucose tự do (ở gan)

• Kết quả: Thoái hóa glycogen khoảng 90% sản phẩm là Glucose-1- phosphat, 10% là glucose tự do

Glucose–1–P Glucose–6–P

Thoái hóa glycogen

3 Phosphoglucose mutase

Tổng hợp glycogen

• Xảy ra ở tất cả các mô, nhưng chủ yếu ở gan

và cơ

• Xảy ra ở bào tương của tế bào

• Nguyên liệu là glucose

• Tổng hợp mạch thẳng và mạch nhánh

2 P i

Inorganic Pyrophosphatase

1 UDP-Glucose Pyrophosphorylase

Tổng hợp glycogen

2 Glycogen Synthase

Tổng hợp glycogen

(Branching Enzyme)

~7 Glucosyl Residues

≥4 Residues from existing branch

4 Điều hoà chuyển hoá Glucid

Điều hòa chuyển hóa glucid

• Điều hòa hoạt tính enzym:

- Thay đổi tốc độ sinh tổng hợp & thoái hóa

- Điều hòa dị lập thể hoặc hóa học

- Tách các enzym khỏi cơ chất nhờ những khoang dưới

5 Rối loạn chuyển hóa glucid

1 Hạ đường huyết (Hypoglycemia)

2 Thiếu viatmin B1

3 Đái tháo đường

4 Bệnh ứ glycogen bẩm sinh

5 Bệnh galactose máu bẩm sinh

6 Bệnh không dung nạp fructose bẩm sinh

Tóm lại

•