Đề cương thi cuối kỳ hóa sinh trao đổi chất IUH

IUH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM iuh trường đại học công nghiệp Hồ Chí Minh tọa lạc tại đường Nguyễn Văn Bảo Viện sinh học và thực phẩm tại nhà F lầu 4 trở lên nhé các bạn

Cho sơ đồ:

Câu 1: Anh chị hãy viết chuỗi phương trình tổng quát của con đường chuyển hoá số 4

với sự tham gia của hệ enzyme chuyển hoá (4 điểm)

Câu 2: Anh chị hãy phân tích mối liên hệ giữa con đường chuyển hoá số 5 và số 6 Quá

trình này xảy ra khi nào? (6 điểm)

Thuoc chu trinh cori, moi quan he giua gan và cơ bắp

Chu trình số 5 và số 6 xảy ra khi cơ thể của chúng ta vận động mạnh ảnh tạo ra nhiều axit lactic trong môi trường kị khí ý

Mục đích của chu trình số 5 và số 6 là chu trình cori giúp đào thải axit lactic ra khỏi cơ bắp và phân hủy bởi gan tránh tình trạng gây độc cho tế bào cơ xảy ra hiện tượng chuột rút cơ

Câu 1: Anh chị hãy viết chuỗi phương trình tổng quát của con đường chuyển hoá số 2

với sự tham gia của hệ enzyme chuyển hoá (4 điểm)

Câu 2: Anh chị hãy trình bày và phân tích quá trình điều hoà tại 2 điểm điều hoà chính

trên con đường chuyển hoá glucose thành pyruvate (6 điểm)

Câu 1: Anh chị hãy viết chuỗi phương trình tổng quát của con đường chuyển hoá số 3 và

cho biết con đường chuyển hoá này xảy ra khi nào? (4 điểm)

Xảy xảy ra khi khi thiếu hụt năng lượng do quá trình vận động nhịn ăn ăn thì lúc này Glucose chuyển thành pyruvate, puvate chuyển thành acetyl coa cung cap citrate cho chu trinh crep trong ty the, cung cấp năng lượng cho hoạt động sống trong cơ thể

Câu 2: Anh chị hãy phân tích chi tiết quá trình điều hoà con đường chuyển hoá số 3 Anh

chị hãy cho biết mối liên hệ giữa con đường chuyển hoá số 3 và con đường chuyển hoá

số 7 (6 điểm)

Con đường chuyển hóa số 3 và con đường chuyển hóa số 7 có mối quan hệ là tạo ra acetyl coa Acetyl coa là nguồn cung cấp nguyên liệu cho citrate, tham gia vào chu trình TCA nhằm cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động.

Câu 1: Anh chị hãy viết chuỗi phương trình tổng quát của con đường chuyển hoá số 7 khi

acid béo nói trên có 18 carbon? (4 điểm)

sự

β - oxy hóa acid béo bão hòa

- Xảy ra trong matrix của ti thể , gồm 4 giai đoạn nhằm cắt dần acid béo thành những mẩu 2C dưới dạng acetyl CoA từ nhóm carboxyl tận của gốc acyl

o Phản ứng khử hydro lần thứ nhất : sự khử hydro sản sinh 1 liên kết đôi giữa C α và

Cβ ( C2 và C3 ) tạo thành trans- ∆2-enoylCoA Có 4 loại acylCoA dehydrogensase , mỗi enzym đặc hiệu với 1 loại acid béo có độ dài hydrocarbon nhất định , các enzym này đều có chất cộng tác là FAD FAD nhận điện tử và điện tử này đi vào 1 cặp điện tử

o Phản ứng kết hợp nước : sự kết hợp 1 phân tử nước vào liên kết đôi ∆2- trans dưới tác dụng của enoyl-CoA hydratase có tính đặc hiệu không gian và tạo nên L- 3-hydroxyacylCoA enzym này cũng có khả năng xúc tác phản ứng kết hợp nước và liên kết đôi ∆2 –cis của các acylCoA không bão hòa và sinh ra D-3- hydroxyacylCoA

o Pứ khử hydro lần thứ 2 : dưới tác dụng của β-hydroxyacylCoA dehydrogenase có chất cộng tác là NAD+ tạo ra 3-cetoacylCoA enzym này ít đặc hiệu với chiều dài chuỗi hydrocarbon của acid béo nhưng đặc hiệu tuyệt đối với dạng đồng phân không gian L NADH hình thành sẽ nhường điện tử cho NADH –dehydrogenase và 3 phân tử ATP được tạo ra ứng với 1 cặp điện tử được chuyển từ NADH đến O2 trong chuỗi hô hấp TB

o Pứ phân cắt , tạo acetyl CoA : có sự tham gia của acylCoA acetyltransferase (thiolase hay β-cetothiolase ) và 1 phân tử CoA , cắt ra 1 phân tử acetyl CoA Gốc acyl của acid béo bị ngắn đi 2 carbon Phân tử acylCoA mới này lại tiếp tục trải qua 4 phản ứng như trên của quá trình β-oxy hóa cho đến khi gốc acylCoA chỉ còn 1 phân tử acetyl CoA Như vậy , ví dụ 1 phân tử palmitic có 16C được hoạt hóa thành palmitylCoA và trải qua 7 vòng oxh để giải phóng 8 phân tử acetyl CoA

- 1 phân tử acid béo có số carbon chẵn 2n bị oxh hoàn toàn sẽ cho ra n phân tử acetyl CoA , ứng với 12n ATP ; (n-1) phân tử FADH2 và (n-1) NADH hoặc 5(n-1) ATP

- Quá trình hoạt hóa acid béo cần 2 ATP , như vậy số ATP thu được là

o [5(n-1) + 12n ]-2 = 17n-7

- Palmitic có n=8

Câu 2: Anh chị hãy phân tích chi tiết quá trình điều hoà con đường chuyển hoá số 4 (6

điểm)

Các phản ứng của chu trình acid citric (chu trình krebs)

- Phản ứng 1 : tổng hợp citrat

o 1 phân tử acetyl CoA kết hợp 1 phân tử oxaloacetat (4C ) tạo thành citrat (6C) nhờ enzym citrat synthetase

- Phản ứng 2 : đồng phân hóa citrat thành isocitrat

o Citrate loại đi 1 H2O tạo thành cis-aconitate (2a) và lại kết hợp ngay với 1 H2O

- Phản ứng 3 : khử carboxyl oxh isocitrat thành α-cetoglutarat

o Isocitrate loại đi 1 cặp H2 nhờ xúc tác của enzym isocitrate dehydrogenase có

coenzym là NAD sẽ chuyển thành oxalosuccinate (3a) Oxalosuccinate loại 1 phân tử

CO2 tự phát tạo thành α-cetoglutarat(3b)

- Phản ứng 4 : khử carboxyl oxh α-cetoglutarat tạo succinyl coA

o α-cetoglutarat nhờ xúc tác của phức hợp α -cetoglutarat dehydrogenase ( gồm 3

enzym ) sẽ loại đi 1 cặp H2 dưới dạng NADH2 , 1 phân tử CO2 và có sự tham gia của HS CoA tạo succinyl CoA Đây là phản ứng phức tạp , diễn ra qua nhiều bước tương tự quá trình chuyển pyruvat thành acetyl CoA

- phản ứng 5 : tạo succinat

o succinyl CoA thủy phân tạo succinat nhờ enzym thiokinase

o Năng lượng được giải phóng khi thủy phân liên kết giàu năng lượng thioeste trong succinyl CoA được dùng để tạo GTP từ GDP và H3PO4

- phản ứng 6 : oxy hóa succinat thành fumarat

o succinat loại đi 1 cặp H2 nhờ enzym succinat dehydrogenase có coenzym FAD sẽ

tạo thành fumarat

- phản ứng 7 : hydrat hóa fumarat thành malat

o fumarat kết hợp 1 H2O tạo malat nhờ enzym fumarase

- phản ứng 8 : oxy hóa malat thành oxaloacetat

o malat loại đi 1 cặp H2 nhờ enzym malat dehydrogenase có coenzym là NAD

Câu 1: Anh chị hãy viết chuỗi phương trình tổng quát của con đường chuyển hoá số 1?

(4 điểm)

Câu 2: Anh chị hãy phân tích chi tiết quá trình điều hoà con đường chuyển hoá số 2 (6

điểm)

Cơ chế của các enzym đường phân

aldolase - trung gian bazơ Schiff proton hóa

Cơ chế một aldolase Class I bắt đầu với hình thành của một Schiff cơ sở liên kết

giữa enzyme (nhóm amin từ một lysine chuỗi bên) và chất nền (nhóm keto từ dạng

chuỗi mở của fructose 1,6-bisphosphate (FBP) Các cơ sở Schiff proton hoạt

động như một điện tử chìm để ổn định điện tích âm phát triển với sự phân cắt liên kết carbon-carbon So sánh cơ chế của aldolase với cơ chế của phản ứng phân cắt aldol xúc tác bazơ có thể giúp chúng ta hiểu bản chất cơ bản của nó.

TIM - triose phosphate isomerase - xúc tác enzym: "không khác biệt, chỉ tốt hơn"

Phản ứng đồng phân hóa được xúc tác bởi enzyme này chuyển đổi giữa

ketose dihydroxyacetone phosphate (DHAP) và aldose glyceraldehyde

3-phosphate (GAP) thông qua chất trung gian enediol Chúng ta dễ dàng hình dung

ra cách một phản ứng như vậy có thể được xúc tác bằng xúc tác axit-chung và bazơ chung Đây chính xác là cách TIM hoạt động, nhưng cơ chế thực tế kết hợp một bước ngoặt đáng ngạc nhiên trong sơ đồ đơn giản này.

GAPDH - glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase - chất trung gian thioester

Trong cơ chế này, quá trình giải phóng năng lượng của quá trình oxy hóa nhóm

aldehyde của glyceraldehyde 3-phosphate thành một nhóm cacboxylat được kết

hợp với bước cần năng lượng để tạo thành một acyl photphat từ một nhóm

cacboxylat Sự liên kết được thực hiện thông qua thiết bị của một thioester được hình thành bởi sự tấn công nucleophin bởi một dư lượng cysteine cụ thể trong

GAPDH trên carbon carbonyl của glyceraldehyde 3-phosphate.