Chuong 7 chuyen hoa carbohydrate pps

Liên kết α-1,6 Đầu không khử Glucose Bước 2: Cắt mạch nhánh của glycogen Chuyển 3 gốc glucose còn lại từ điểm nhánh đến đầu không khử cạnh nó, gắn lại bằng liên kết 1,4 glycoside nhờ sự

Giảng viên: Đái Thị Xuân Trang

Glucose 6- PATP

Monosaccharide Hấp thu

Khuếch tán thụ động

Vận chuyển tích cực

Glucose transporter Bơm Na + - ATPase

Glucose

Glycogen Phosphorylase Glucose

Maltose Maltase Glucose

Fructose Sucrase

Liên kết α-1,6 Đầu không khử

Glucose

Bước 1: Thủy phân mạch thẳng của glycogen Thủy phân liên kết α-1,4 glycoside do enzyme glycogen phosphorylase → α-D-glucose-1P

Liên kết α-1,6 Đầu không khử

Glucose

Bước 2: Cắt mạch nhánh của glycogen

Chuyển 3 gốc glucose còn lại từ điểm nhánh đến đầu không khử cạnh

nó, gắn lại bằng liên kết 1,4 glycoside nhờ sự xúc tác của enzyme 1,6 → 1-4 trans glucosidase Cắt gốc glucose còn lại tại điểm nhánh nhờ enzyme α-1,6 glucosidase

Glucose Glucose

Glucose-6P Fructose-6P Fructose-1,6 bis P Phosphoglyceraldehyd (PGA)

Pyruvate Acetyl CoA

CO2

1/2 O2

H2O ADP ATP

TV VSV, DV không O2

Ethanol Lactat

Fructose

Galactose Mannose

Glucosamin Pentose 5P

Chu trình acid citric

Glycogen Glucose-1P

Heteropolysaccharide HMP

Chu trình Pentose

 Con đường Embden-Meyerhof

 Chuyển hóa glucose thành pyruvate trong điều kiện

không có oxy

1.1 Sự phân giải kỵ khí glucose (quá trình đường phân)

Phản ứng 1: Chuyển hóa glucose thành glucose 6-phosphate

Glucose được phosphoryl hóa C6 để cho sản phẩm glucose 6-P, nguồn phosphate là ATP Enzyme xúc tác là hexokinase

Phản ứng 2: Chuyển hóa glucose 6-P thành frucose 6-P

Enzyme phosphohexose isomerase xúc tác sự chuyển hóa đồng phân glucose-6-P thành fructose-6-P, biến một aldose thành một ketose.

Phản ứng 3: Phosphoryl hóa fructose-6-P thành fructose 1,6 biphosphate Phản ứng do enzyme PFK-1 xúc tác là phản ứng một chiều

Phản ứng không thuận nghịch cần ATP và ion Mg 2+

Phản ứng 3: Phosphoryl hóa fructose-6-P thành fructose 1,6 biphosphate PFK-1 là một enzyme điều hòa quan trọng của đường phân kỵ khí

PFK-1 ↑ khi sự cung cấp ATP ↓ hoặc ADP và AMP dư thừa

Phản ứng 4: Phân hủy fructose-1,6-bisphosphate thành dihydroxyaceton phosphate và glyceraldehyd-3-phosphate

Phản ứng 5: Chuyển hóa nội phân tử triose phosphate

Triose phosphate isomerase

O O

O

-O P

O

O

Phản ứng 6: Xúc tác cho phản ứng này là enzyme 3-P glyceraldehyde

dehydrogenase, có coenzyme NAD + , trong trung tâm hoạt động có nhóm -SH

Sau khi tạo phức E-S và NADH + H + , là phức không bền nên khi có

mặt phosphate vô cơ nó sẽ tạo thành 1,3 bisphosphoglycerate và

enzyme ở trạng thái tự do H + và 2e- của NADH + H + được vận

chuyển trong chuỗi hô hấp.

Phản ứng 7: Trong phản ứng này, gốc phosphate cao năng của 1,3

bisphosphoglycerate chuyển cho ADP để tạo ATP (oxy hóa phosphoryl hóa mức cơ chất) và 3 P-glycerate

Phản ứng 8: Chuyển hóa 3P-glycerate thành 2P glycerate (chuyển gốc P nội phân tử)

Phản ứng nhờ enzyme phosphoglycerate mutase cần Mg 2+ cho hoạt động của nó Đây là phản ứng thuận nghịch.

Phản ứng 9: 2P-glycerate (thành 2P glycerate) bị loại nước để tạo thành phosphoenolpyruvate, là phản ứng thuận nghịch được xúc tác bởi enzyme anolase

Phản ứng 10: Chuyển nhóm P từ phosphoenolpyruvate đến ADP, phản ứng được xúc tác bởi pyruvate kinase → ATP và pyruvate

Điều tiết lộ trình đường phân

Glucose

Glucose-6-phosphate Fructose-6-phosphate

Fructose-1,6-bisphosphate

Phosphoenolpyruvate (PEP)

Pyruvate

ADP ATP

ADP ATP

ADP ATP

AMP

Chuyển hóa glucose trong các điều kiện yếm khí và hiếu khí

Điều kiện yếm khí Điều kiện yếm khí

O 2

Lên men lactate

Lên men rượu ethylic

4

5 6

Phản ứng 1

 Phản ứng trùng hợp: Acetyl – CoA + Oxaloacetate → Citrat

 Enzyme xúc tác: Citrate synthase

 Năng lượng cung cấp: phân giải liên kết cao năng lượng của acetyl-CoA

Phản ứng 2 và 3

Phản ứng 4:

Kết quả của sự oxy hóa dưới tác dụng xúc tác của enzyme isocitrate dehydrogenase, 2 nguyên tử hydro được chuyển cho NAD(P)+ và một nguyên tử carbon được tách ra khỏi cơ chất dưới dạng CO2

Phản ứng 5:

α -ketoglutarate vừa bị oxy hóa (mất e - , mất H + ) (NADP, nhận e - , nhận H + )

α -ketoglutarate bị khử nhóm carboxyl dưới tác dụng xúc tác của α

-ketoglutarate dehydrogenase

Phản ứng 6:

Nhờ enzyme succinyl-CoA synthetase, succinyl-CoA

chuyển thành succinate, giải phóng năng lượng dưới dạng GTP và CoA-SH

Phản ứng 7:

Dưới tác dụng của succinatdehydrogenase (coenzyme là FAD), succinate bị oxy hóa biến thành fumarate và giải phóng coenzyme khử FADH2

Phản ứng 8:

để hình thành malate

Phản ứng 9:

Dưới tác dụng của malate dehydrogenase (coenzyme

trình citrate được khép kín.

Các giai đoạn phản ứng Năng lượng

Glucose → Glucose 6-phosphate

Fructose 6-phosphate → fructose 1,6-biphosphate

Glyceraldehyd 3-phosphate → 2 1,3 bisphosphoglycerate

 Chu trình Krebs là giai đoạn thoái quá cuối cùng chung cho carbohydrate, lipid và protein, chu trình xảy ra trong điều kiện hiếu khí và có hiệu ứng cao về mặt năng

lượng, cung cấp nhiều năng lượng dưới dạng ATP cần thiết cho nhiều quá trình chuyển hóa khác Chu trình xảy

ra ở ty thể liên quan mật thiết với quá trình đường phân xảy ra ở bào tương và với nhiều chuyển hóa khác

 Chu trình Krebs cung cấp các sản phẩm trung gian

chuyển hóa cần thiết cho cơ thể, nên chu trình Krebs là

vị trí trung tâm điều hòa các chất trong cơ thể sống

Con đường pentose phosphate

1 Các bước của pha oxy hóa

Bước 1

2 Pha không oxy hóa

isomerase

Ribulose-5-phosphate epimerase O

CH2OH C C C

OH OH

H H

CH2OPO3

2-Ribulose-5-phosphate (Ru5P)

+

+ O

2-H

C C

C OH

H OH H

OH OH

H OH H

OH H O

H HO

Fructose-6-phosphate (F6P)

C OH H

H OH

HO H

CH2OPO3

2-Transketolase (8)

C OH H

CH2OPO3

2-C

Glyceraldehyde-3-P (GAP) +

 6 glucose-P + 12 NADP+ → 5 glucose-6-P + CO2 + Pi + 12NADPH + 12H+

 12NADPH + H+ cho qua hệ thống dẫn truyền trên màng trong ty thể, cho phép tạo thành 36 ATP Do cần 1 ATP

để phosphoryl hóa glucose ban đầu thành glucose 6-P, nên còn thu được 35 ATP

 Cung cấp các pentose phosphate, là những nguyên liệu cần thiết cho sự sinh tổng hợp nucleotide, có trong

thành phần cấu tạo của các coenzyme

 Cung cấp các NADPH cần thiết cho các phản ứng khác nhau, nhất là trong sự tổng hợp acid béo và steroide

 Trong điều kiện các NADPH bị oxy hóa qua chuỗi hô hấp

sẽ tạo thành một lượng đáng kể ATP

 Chu trình này cho phép các cơ thể quang hợp tổng hợp được carbohydrate và các chất hữu cơ từ CO2

6 Con đường tân tạo glucose (gluconeogenesis)

1 Vai trò của quá trình tân tạo glucose

6 Con đường tân tạo glucose (gluconeogenesis)

2 Các giai đoạn của quá trình tân tạo glucose

3 phản ứng khác nhau giữa đường phân và tân tạo glucose

(1)Glucose →Glucose 6-phosphate

(2)Fructose 6-phosphate → Fructose 1,6 bisphosphate

(3)Phosphoenolpyruvate → pyruvate

(3) Pyruvate Pyruvate carboxylase

Lactate

PEP PEP

GAP

Fructose-6-P ATP

ADP Phosphofructose kinase

Pi

H2O

Fructose-1,6-bisphosphatase Fructose-1,6BP

(2)

(1) Glucose

Glucose-6-P

ATP

ADP Hexokinase

Pi

H2O Glucose-6-phosphatase

Acid béo (AB)

Malate

MDH

Citrate

Ketoglutarate Glucose

OA Asp Asp

Malate MDH

CO2

GDP +Pi

GTP PEP carboxykinase

ATP citratlyase ActCoA

Glucose Glucose

Citrate

TY THỂ

TẾ BÀO CHẤT

Con đường 1 của sự tân tạo glucose pyruvate → phosphoenol pyruvate

Con đường 2 của sự tân tạo glucose

Fructose-1,6 bisphosphate thành fructose 6- phosphate nhờ

sự xúc tác của enzyme chỉ dành riêng cho tân tạo glucose

là fructose 1,6- bisphosphatekinase (FBPase-1), enzyme này xúc tác không thuận nghịch

Fructose 1,6 bisphosphate + H2O → Fructose 6-phosphate + Pi

Con đường 3 của sự tân tạo glucose

Glucose phosphate thành glucose nhờ enzyme glucose phosphatase

6-Glucose-6 phosphate + H2O → Glucose+ Pi

7 Chu trình glyoxylate

Chuyển hóa fructose

Ở gan: Fructose Fructokinase Fructose 1-P Chu trình đường phân

Chuyển hóa galactose

NAD+UDP-glucose

UDP-galactose (4) Phosphoglucomutase

OH OH H

OH

O H H OH

OH

O H H OH H

CH2OH H

O H

OH H

OH H

OH H

HO

CH2OH H

P

O O

O

-P

O O

O

-Uridine

P

O O

O

-P

O O

O

-Chuyển hóa mannose

HO H

Phosphomannose isomerase

ATP ADP Hexokinase H

Mannose

O H OH OH

H H

H H

OH OH

CH2OPO3H

2-Fructose-6-phosphate

TRONG GAN

Triose-phosphate isomerase

Dihydroxyacetone phosphate

C C

CH2OPO3

2-H H

O OH

Alcohol dehydrogenase

Glycerol Glycerol phosphate dehydrogenase

NADH NAD +

CH2OH

H H

O OH

Glyceraldehyde

Glycolysis

Fructose-1-phosphate

C C C

HO

OH OH

Fructose

ATP ADP

CH2O PO3

-H OH

CH2OH NADH NAD +

ADP ATP

1

4

3

1 2 OH H

CH2OH H