Slide bài giảng Hóa sinh dễ hiểu : CHUYỂN HÓA CHUNG

Thủy phân các đại phân tử đặc hiệu của thức ăn đơn vị cấu tạo không có tính đặc hiệu (glucose, acid amin, acid béo,…)E dịch tiêu hóaSản phẩn tiêu hóa cuối cùng được hấp thu qua niêm mạc ruột non vào máuMáu đưa các sản phẩm hấp thu đến mô và tế bàocác đại phân tử có tính đặc hiệu cho cơ thểĐiều chỉnh hoặc sửa đổi QT chuyển hóaẢnh hưởng của các dược phẩm, ~ chất khác tác động lên các QT chuyển hóaPhục vụ: chẩn đoán, phòng và chữa bệnh

Th.S: Phạm Thị Thanh Liên

10/07/18

BÀI GIẢNG

2 Chuyển hóa glucid

4 Chuyển hóa protid

3 Chuyển hóa lipid

5 Chuyển hóa hemoglobin 6.Chuyển hóa acid nucleic

8 Liên quan điều hòa chuyển hóa

7 Hormon

1.Chuyển hóa chung

CHUYỂN HÓA CHUNG

CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT OXY HÓA SINH HỌC

CHU TRÌNH ACID CITRIC 3

NỘI DUNG BÀI HỌC

g

TB

và m ô

Dị hóa

Đồng hóa

TRAO ĐỔI CHẤT

CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT

P.Ư tổng hợp:

Cần NL

P.Ư thoái hóa:

GP NL

P.Ứ liên hợp:

Ghép cặp của

Pứ tổng hợp và thoái hóa

ĐỒNG HÓA

Glu cid

P ro

ti d

Lipid

Glu cid

P ro

ti d

Lipid

Thứcăn

Cơ thể

Tiêu hóa Hấp

thu Tổng hợp

ĐỒNG HÓA

Tiêu

hóa

Hấp thu

Tổng

hợp

Thủy phân các đại phân tử đặc hiệu của thức ăn đơn vị cấu tạo không có tính đặc hiệu (glucose, acid amin, acid béo,…)/E dịch tiêu hóa

Sản phẩn tiêu hóa cuối cùng được hấp thu qua niêm mạc ruột non vào máu

Máu đưa các sản phẩm hấp thu đến mô và tế bàocác

đại phân tử có tính đặc hiệu

cho cơ thể

ĐỒNG HÓA

Các đại phân tử đặc

hiệu của

cơ thể

DỊ HÓA

Đại phân tử

HC

Sản phẩm trung gian

Cặn bã

GPNL

Oxy-hóa khử

Thủy phân Vận chuyển Tách nhóm

50% nhiệt năng (thân nhiệt)

50% NL tích lũy (ATP)

VC tích cực

Công hóa học: T

hợp các chất

SINH VẬT TỰ DƯỠNG VÀ DỊ DƯỠNG

Gluci d Lipid Proti d

CO 2 , H 2 O, chất cặn

Đặc điểm của QT chuyển hóa

Thống nhất

Riêng biệt

Ở ĐV: hệ thống thần kinh điều khiển QT

chuyển hóa.

P.ứ sinh hóa cần có

E, t o 37 o C, pH gần

trung tính.

Phương pháp nghiên

Dùng hệ thống vô bào: nghiền mô

làm vỡ TB dịch bào, bào quan…

di truyền/ Sự tích tụ và bài tiết cơ chất của

E nào đó bị thiếu do ĐB

gen

- Điều chỉnh hoặc sửa đổi QT chuyển hóa

-Ảnh hưởng của các dược phẩm, ~ chất khác tác

động lên các QT chuyển hóa

-Phục vụ: chẩn đoán, phòng và chữa bệnh

Ý nghĩa:

OXY HÓA SINH HỌC

không cần có

sự hiện diện

của oxy

HÔ HẤP TẾ BÀO:

- Oxy không phản ứng trực tiếp với C và H của CHC

-Không có ngọn lửa và không tăng nhiệt độ

-Xảy ra từ từ có kiểm soát….

-Năng lượng được giải phóng dần và được tích trữ

(ATP)…

OXY HÓA SINH HỌC

THẾ NĂNG OXY HÓA –

Cytocrom C1 (Fe3+) Cytocrom c (Fe3+) Cytocrom a (Fe3+) 1/2O2

-0,42 -0,32 -0,05 +0,10 +0,12 +0,21 +0,25 +0,29 +0,82

BẢN CHẤT CỦA SỰ HÔ HẤP TẾ BÀO

Chất hữu cơ

CO 2

Khử carboxyl

Decarboxyla se

(tạo ít NL/tỏa ra dạng

nhiệt/không có sự tham gia oxy

HH)

(tạo ra nhiều NL/ có oxy

thở vào (HH) tham gia)

CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO

2

- Chuỗi HHTB là một hệ thống các enzyme xúc

tác sự vận chuyển H + và điện tử từ cơ chất

đến phân tử oxy để tạo H 2 O.

- Chuỗi HHTB có thể chia 5 giai đoạn.

CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO

CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO

2 Giai đoạn 2: Giai đoạn 2:

Emzym xúc tác dehydrogenase có coenzym FAD: NADH+H + + FAD NAD + + FADH2

(FMN: Flavin Mononucleotid)

(FAD: Flavin Adenin Dinucleotid)

CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO

3

4

Giai đoạn 3: Giai đoạn 3:

FADH2 chuyển hydro cho coenzym Q

FADH2 + CoQ FAD + CoQH2

Giai đoạn 4: Giai đoạn 4:

CoQH2 nhả H 2 và chuyển điện tử đến hệ thống cytocrom (cyt), bắt đầu từ cyt b → cyt c1 → cyt c →

cyt a → cyt a3

Cyt a3 gọi là cytocrom oxydase hay enzym hô hấp Warburg

CÁC PHẢN ỨNG GIAI ĐOẠN 4

• CoQH2 + 2cyt b Fe 3+ CoQ + cyt b Fe 2+ + 2H +

• 2cyt b Fe 2+ + 2cyt c1 Fe 3+ 2cyt b Fe 3+ + 2cyt c1 Fe 2+

• 2cyt c1 Fe 2+ + 2cyt c Fe 3+ 2cyt c1 Fe 3+ + 2cyt c Fe 2+

• 2cyt c Fe 2+ + 2cyt a Fe 3+ 2cyt c Fe 3+ + 2cyt a Fe 2+

• 2cyt a Fe 2+ + 2cyt a3 Cu 2+ 2cyt a Fe 3+ + 2cyt a3 Cu +

CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO

Cyt a3 chuyển điện tử cho oxy phân tử, oxy phân

tử nhận điện tử tạo thành O 2- , O 2- gắn với 2H + từ CoQH tách ra để tạo thành phân tử nước:

Thông thường sản phẩm cuối cùng của chuỗi HHTB

CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO

• H2O2 là một chất độc đối với tế bào, sau khi được hình thành, chất này sẽ bị thủy phân ngay nhờ catalase: 

H2O 2

trung bình.

catalase

CHUỖI HÔ HẤP TẾ BÀO: DÀI – NGẮN

Chuỗi HHTB có thể kéo dài hoặc rút ngắn phụ thuộc vào thế năng oxy hóa khử của từng cơ chất

-Chuỗi dài:

Vd pyruvat hoặc α - cetoglutarat, hydro tách ra được gắn vào lipothiamin pyrophosphat (LTPP) rồi mới

Cơ chất → LTPP → NAD+ → FAD → Cyt → Oxy

CÁC QUÁ TRÌNH OXY HÓA KHÁC

Một số chất cũng tham gia vào quá trình oxy hóa:

• Glutathion: Glutathion:

2G - SH GS - SG + 2H + + 2e

Hệ thống này có vai trò bảo vệ các enzyme nhóm SH

( sulfhydryl) hoạt động tránh bị ức chế bởi các tác nhân

oxy hóa khác hay những chất có thể liên kết với SH

 bảo vệ màng hồng cầu khỏi vỡ bảo vệ màng hồng cầu khỏi vỡ.

-2H +2H

CÁC QUÁ TRÌNH OXY HÓA KHÁC

Vitamin C: (acid ascorbic)

có vai trò trong một số phản ứng hydroxyl hóa

Ngoài ra còn có các enzyme oxidase, oxygenase,

Cytocrom P450 cũng có vai trò xúc tác phản ứng oxy hóa.

Rối loạn hô hấp tế bào

• Thiếu cơ chất cho hydro như:

+ Đói

+ Rối loạn chuyển hóa glucid: thiếu oxaloacetat

• Thiếu enzym có coenzym: NAD+ , FAD + , LTPP

(lipothiamin pyrophosphate) do thiếu các vitamin: B3, B2, B1, acid lipoic.

• Thiếu sắt: là thành phần của cytocrom.

• Thiếu oxy: do ngộ độc CO hoặc do các bệnh về

hemoglobin.

• Bị tác dụng bởi một số chất ức chế đặc hiệu tại những Bị tác dụng bởi một số chất ức chế đặc hiệu tại những

vị trí nhất định: rotenon, antimycin A, CN - , N 3 - và CO.

Một số chất ức chế

- Rotenon và mytal :

Ức chế vận chuyển điện tử từ NADH

dehydrogenase  ức chế sự oxy hóa NADH

-Antimycin A:

Chất ức chế sự vận chuyển điện tử ở phức hợp cytocrom b,c1

-CN - , N 3 - và CO:

Ức chế cytocrom oxidase (cyt a và a3)

Phản ứng cần cung cấp năng lượng

• Khử phosphoryl là cắt đứt liên kết phosphat

Phản ứng giải phóng năng lượng bằng năng lượng đã tạo thành liên kết phosphat:

R - PO3 H2 + H2O R - H + H3PO4

SỰ PHOSPHORYL KHỬ PHOSPHORYL

SỰ PHOSPHORYL KHỬ PHOSPHORYL

HÓA-phosphorylase

phosphatase

Các loại liên kết phosphat

quá trình thủy phân cắt đứt liên kết phosphat của những hợp chất phosphat hữu cơ

- Liên kết phosphat nghèo năng lượng:

- Liên kết phosphat giàu năng lượng:

Các loại liên kết phosphat

• Liên kết nghèo năng lượng:

Các loại liên kết phosphat

R1

C O ~ R2

P

VD:

Sự phosphoryl oxy hóa và quá trình tích

trữ năng lượng

qua từng hệ thống phụ thuộc vào mức chênh lệch

trữ lại nhờ sự phosphoryl hóa ADP thành ATP.

giàu NL trong ATP nhờ sự phosphryl hóa ADP (cần > 7,3 Kcal/mol cho sự phosphoryl hóa ADP thành ATP.)

Sự phosphoryl oxy hóa và quá trình tích

trữ năng lượng

Trong chuỗi HHTB, ATP được tạo ra ở 3 vị trí sau:

TỶ SỐ P/O

Tỷ số P/O là số phân tử P được sử dụng để oxy hóa ADP thành ATP trên số nguyên tử O tiêu

hóa và oxy hóa khử)

succinat là 4 (chu trình Kreb)

Năng lượng tích luỹ của chuỗi HHTB

3 phân tử ATP được tạo thành do sự cung cấp năng lượng ở 3 giai đoạn:

• Từ NAD+ đến FAD tích trữ được 1 ATP.

• Từ cyt b đến cytocrom c1 tích trữ được 1 ATP.

• Từ cyt (a + a3) đến oxy tích trữ được 1 ATP

Quá trình phosphoryl oxy hóa xảy ra ở ty thể.

VAI TRÒ SỰ PHOSPHORYL

KHỬ PHOSPHORYL

VAI TRÒ SỰ PHOSPHORYL

KHỬ PHOSPHORYL

1 Tích trữ, vận chuyển và sử dụng NL:

- NL từ các quá trình thoái hóa được trữ trong ATP, khi cơ

thể cần thì thủy phân ATP để sử dụng

ATP + creatin Creatin ~ P + ADP

ADP để tái tạo ATP.

 Cơ thể không sử dụng trực tiếp creatin phosphat mà bắt

buộc phải chuyển sang ATP

 Hệ thống ADP – ATP trung tâm chuyển hóa NL

VAI TRÒ SỰ PHOSPHORYL

thể tiếp tục thoái hóa hoặc tổng hợp lipid

+ Hoạt hóa E thành dạng hoạt động hoặc dạng không hoạt động.

3 Hấp thu tích cực:

một số glucid, lipid cũng cần có sự phosphoryl

hóa

Điều hòa sự phosphoryl oxy hóa

Vận chuyển điện tử gắn liền với quá trình phosphoryl hóa

 điện tử sẽ không được vận chuyển bình thường qua chuỗi HHTB tới oxy nếu không có sự phosphoryl hóa ADP thành ATP xảy ra song song.

 Sự phosphoryl hóa là cần cơ chất, các chất vận chuyển trung gian điện tử, oxy, ADP và phosphat

vô cơ, trong đó mức

vô cơ, trong đó mức ADP là yếu tố quyết định ADP là yếu tố quyết định.

Điều hòa sự phosphoryl oxy hóa

Sự điều hòa tốc độ quá trình

phosphoryl oxy hóa bởi mức ADP gọi

Điều hòa sự phosphoryl oxy hóa

Một vài hợp chất như 2,4 dinitrophenol có tác động như là chất phá ghép.

 Tác động ức chế sự tổng hợp ATP nhưng

không ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển điện tử:

Năng lượng tạo thành do sự vận chuyển điện

tử sẽ được phóng thích dưới dạng nhiệt

 Vai trò quan trọng trong một số tình

trạng sinh học

Điều hòa sự phosphoryl oxy hóa

Ví dụ:

Thermogenin (còn gọi là protein phá ghép)

có ở màng trong ty thể  ghép hai quá trình vận chuyển điện tử và phosphoryl oxy hóa và

tạo ra nhiệt

 Giúp cơ thể tạo nhiệt để giữ vững thân

nhiệt chống lại lạnh ở các động vật mới sinh (kể cả ở người), và các động vật ngủ đông.

(Chu kỳ acid citric hay chu kỳ acid tricarboxylic)

Chu trình Krebs

2 Giai đoạn 2: 2 Giai đoạn 2:

đồng phân hóa citrat thành isocitrat

Quá trình này qua một chất trung gian là cis - aconitat và được xúc tác bởi

aconitat và được xúc tác bởi enzym aconitase:enzym aconitase:

3 Giai đoạn 3:

cetoglutarat, qua chất trung gian oxalosuccinat

và enzym xúc tác isocitrat dehydrogenase có

Giai đoạn 4:

NĂNG LƯỢNG CHU TRÌNH KREBS

Kết quả của sự oxy hóa hoàn toàn gốc acetyl:

- Bốn cặp hydro này được chuyển đến Oxy trong

NĂNG LƯỢNG CHU TRÌNH KREBS

Năng lượng tích trữ được của chu trình Krebs:

-Gđ 5: 1 GTP 1ATP

Tổng cộng: 12 ATP

Ý NGHĨA CHU TRÌNH KREBS

chung cho các chất glucid, lipid, protid xảy ra trong điều kiện hiếu khí

chuyển đến chuỗi HHTB để tạo năng lượng

tỏa ra dưới dạng nhiệt, một phần tích trữ lại dưới dạng ATP cho cơ thể sử dụng trong các quá trình tổng hợp và sinh học khác của cơ thể

Ý NGHĨA CHU TRÌNH KREBS

fumarat ,

 Sử dụng cho các phản ứng tổng hợp hoặc chuyển hóa như tổng hợp glucid, acid amin, hemoglobin

hóa khác của cơ thể  vị trí trung tâm điều hòa

chuyển hóa các chất.

Ý NGHĨA CHU TRÌNH KREBS

HHTB và phosphoryl hóa chu trình Krebs cung cấp cơ chất cho hydro cho chuỗi HHTB, trong chuỗi HHTB chúng bị oxy hóa để cho năng lượng, năng lượng tạo thành được phosphoryl hóa để tích trữ dưới dạng ATP

MỐI LIÊN QUAN CÁC CON ĐƯỜNG SINH TỔNG HỢP

- KREBS

- HHTB

-PHOSPHORIN

HOÁ

MỐI LIÊN QUAN CÁC CON ĐƯỜNG SINH TỔNG HỢP

-Tổng hợp acid béo từ citrat

-Tổng hợp acid amin nhờ phản ứng chuyển amin

cho a-cetoglutarat

-Tổng hợp nucleotid có nhân purin và pyrimidin từ a-cetoglutaratcc-cetoglutarat và oxaloacetat

 Oxaloacetat có thể chuyển thành glucose trong

quá trình tân tạo glucose.

-Succinyl CoA là sản phẩm trung gian trung tâm

trong quá trình sinh tổng hợp nhân porphyrin của

các Hem

BẠN CÓ BIẾT ?

1 Phản ứng thoái hóa ………năng lượng

2 Phản ứng tổng hợp………năng lượng

BẠN CÓ BIẾT ?

1 Bản chất của sự hô hấp tế bào là sự

BẠN CÓ BIẾT ?

1 Sự điều hòa tốc độ quá trình phosphoryl

oxy hóa bởi mức ……….…gọi là quá trình

………

ADP điều hòa hô hấp.

2 Trường hợp …………tích tụ nhiều thì LK

ATP

63 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

64 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Trắc nghiệm

Mô tả nào sau đây không đúng về

chuỗi hô hấp tế bào:

đến cyt

65 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

66 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

C Sản phẩm tạo thành, pH môi trường

D Nhiệt độ, pH môi trường

67 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Trắc nghiệm

Liên quan chuyển hóa:

A Pyruvat là chất trung gian giữa Glucid và

The end !