Tài Liệu Ôn Thi Bác Sĩ Nội Trú: Môn Hóa Sinh Mục lục • 1 Chuyên đề 1 :Enzym • 2 Chuyên đề 2: Sự hô hấp tế bào • 3 Chuyên đề 3 :Sự phosphoryl hóa – oxy hóa • 4 Chuyên đề 4 : Chu trình acid citric • 5 Chuyên đề 5: Thoái hóa glucose • 6 Chuyên đề 6 : Tổng hợp glycogen • 7 chuyên đề 7 : sự thoái hóa acid béo bão hòa • 8 Chuyên đề 8: Sự tạo thành thể cetonic và ý nghĩa của chúng • 9 Chuyên đề 9: Tổng hợp acid béo • 10 Chuyên đề 10 : sự thoái hóa và tổng hợp triglycerid • 11 Chuyên đề 11: Lipoprotein • 12 Chuyên đề 12 : hóa sinh acid amin • 13 Chuyên đề 13: số phận của NH3 • 14 Chuyên đề 14 : Acid nucleic • 15 Chuyên đề 15: Hemoglobin: • 16 Chuyên đề 16: Sự sinh tổng hợp protein :các yếu tố tham gia quá trình sinh tổng hợp protein ở E.coli ; các giai đoạn tổng hợp protein ở E.coli (có hình vẽ ).Cơ chế điều hòa sinh tổng hợp protein ở E.coli • 17 Chuyên đề 17: hormone : Định nghĩa , phân loại hormon (mỗi loại cho 1vd) .Các chất truyền tin thứ 2 và cơ chế tác dụng đã biết . • 18 Chuyên đề 18: Đặc điểm chuyển hóa glucid , lipid , protein và chức năng tạo mật , khử độc của gan • 19 Chuyên đề 19: Hóa sinh thận và nước tiểu • 20 Chuyên đề 20 : Thăng bằng A-B Chuyên đề 1 :Enzym Cách gọi tên , phân loại , tính chất đặc hiệu , cấu trúc phân tử , tác dụng ,động học enzym , các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzym , cấu tạo và cơ chế hoạt động 1 số coenzym 1. Cách gọi tên : 4 cách – Tên cơ chất + ase : urease, proteinase – Tên tác dụng + ase : oxidase , aminotransferase , decarboxylase – Tên cơ chất, tác dụng + ase : lactatdehydrogenase , tyrosin decarboxylase – Tên thường gọi : pepsin , trypsin , chymotrypsin … 2. Phân loại 3. Enzym oxy hóa khử: xúc tác phản ứng oxy hóa và khử , nghĩa là các phản ứng có sự trao đổi H hoặc điện tử theo phản ứng tổng quát : AH2+ B –> A + BH2 – Gồm : o Các dehydrogenase : sử dụng các phân tử ko phải oxy (VD: NAD + ) làm chất nhận điện tử . VD: lactat dehydrogenase …. o Các oxidase :sử dụng oxy như 1 chất nhận điện tử nhưng ko tham gia vào thành phần cơ chất . VD: cytochrom oxidase … o Các reductase : đưa H và điện tử vào cơ chất . VD: β- cetoacyl –ACP reductase o Catalase : xúc tác phản ứng 2H2O2 à O2 + 2H2O o Các peroxidase : xúc tác phản ứng :H2O2 +AH2à A + 2H2O o Các oxygenase (hydroxylase ) :gắn 1 nguyên tử O vào cơ chất . VD: cytochrom P-450 xúc tác phản ứng : RH+ NADPH + H + + O2 à ROH + NADP + + H2O 1. Enzym vận chuyển nhóm (transferase ):lxúc tác phản ứng vận chuyển 1 nhóm hóa học( ko phải H) giữa 2 cơ chất : AX + B à A + BX – Gồm : o Các aminotransferase : chuyển nhóm –NH2 tử acid amin vào acid cetonic . VD: aspartat transaminase , alanin transferase … o Transcetolase và transaldolase : chuyển đơn vị 2C và 3C vào cơ chất . VD: transscetolase , transaldolase …. o Các acyl-, metyl- , glucosyl –transferase , phosphorylase : chuyển các nhóm tương ứng vào cơ chất . VD: acyl CoA – cholesterol acyl transferase (ACAT) , glycogen phosphorylase … o Các kinase : chuyển gốc –PO3 từ ATP vào cơ chất .VD: hexokinase o Các thiolase : chuyển nhóm CoA –SH vào cơ chất .VD: acyl –CoA acetyltransferase( thiolase ) o Các polymerase : chuyển các nucleotid từ các nucleotide triphosphat (NTP) vào phân tử ADN hoặc ARN .VD: các ADN polymerase , các ARN polymerase 1. Enzym thủy phân (hydrolase ): xúc tác phản ứng cắt đứt liên kết của chất hóa học bằng cách thủy phân ,có sự tham gia của phân tử nước : AB+ H2Oà AH + BOH – Gồm : o Esterase : thủy phân liên kết este .VD: triacylglycerol lipase o phosphatase : thủy phân lk este phosphat , tách–PO3- khỏi cơ chất o Các phospholipase : thủy phân lk este phosphat trong phospholipid o Các protease :thủy phân lk peptid trong phân tử protein o Các amidase :thủy phân lk N-osid . VD: nucleosidase o Các desaminase :thủy phân lk C-N , tách nhóm amin ra khỏi cơ chất .VD: adenosin desaminase , guanin desaminase o Các glucosidase :thủy phân lk glycosid o Các nuclease : thủy phân các lk este phosphat trong ADN , ARN 1. Enzym đồng phân (isomerase ): xúc tác cho phản ứng biến đổi giữa các dạng đồng phân của chất hóa học . pứ : ABCà ACB – gồm : o racemase : chuyển dạng đồng phân giữa dãy D và L o các epimerase : chuyển dạng đồng phân epi .VD: ribose 5-phosphat epimerase o các isomerase : chuyển dạng giữa nhóm ceton và nhóm aldehyd .VD: phosphopentose isomerase o các mutase :chuyển nhóm hóa học giữa các nguyên tử trong 1 phân tử 1. Enzym phân cắt(lyase ) :còn gọi là enzym tách nhóm, là loại enzym xúc tác cho phản ứng chuyển đi 1 nhóm hóa học khỏi 1 cơ chất mà ko có sự tham gia của phân tử nước , phản ứng tổng quát :ABà A+B – Gồm o Các decarboxylase :tách phân tử CO2 từ cơ chất .VD: pyruvat decarboxylase o Các aldolase :tách 1 phân tử aldehyd từ cơ chất .VD: aldolase xúc tác phản ứng tách fructose 1,6 –diphosphat thành GAP và DHAP o Các hydratase :gắn 1 phân tử H2O vào cơ chất .VD: fumarase o Các dehydratase :tách 1 phân tử H2O khỏi 1 phân tử cơ chất .VD: β- hydroxyacyl-ACP dehydratase o Các lyase :tách đôi 1 phân tử mà ko có sự tham gia của H2O .VD: arginosuccinase o Các synthase : gắn 2 phân tử mà ko cần ATP .VD: ATP synthase , citrat synthase , glycogen synthase , acid béo synthase … 1. Enzym tổng hợp ( ligase hoặc synthetase ):là loại enzym xúc tác cho phản ứng gắn 2 phân tử với nhau thành 1 phân tử lớn hơn , sử dụng ATP hoặc các nucleosidetriphosphat khác để cung cấp NL , phản ứng : – Gồm : o Các synthetase : gắn 2 phân tử cần ATP o Các Carboxylase : gắn CO2 vào cơ chất .VD: pyruvat carboxylase… o Ligase :gắn 2 đoạn nucleotid với nhau .VD: ADN ligase 3. Cấu trúc phân tử enzym 4. Thành phần cấu tạo của enzym – Thành phần cấu tạo của enzym : o Các enzym là các protein có KLPT 12.000 đến hàng triệu Dalton (Da) . Chia 2 loại : enzym thuần và enzym tạp + Enzym thuần(enzym 1 thành phần ) : ko đòi hỏi các nhóm hóa học cho hoạt động của chúng , phân tử chỉ do các gốc acid amin tạo nên + Enzym tạp (enzym 2 thành phần ):đòi hỏi thành phần hữu cơ cho hoạt động của chúng, tức là ngoài thành phần protein , phân tử enzym còn có chất cộng tác (cofactor ) là các ion như Fe ++ , Mg ++ , Mn ++ , Zn ++ ,…hoặc là 1 phân tử chất hữu cơ hoặc phức hợp hữu cơ kim loại , cấu tạo nên . Một số phân tử enzym đòi hỏi cả coenzym và ion kim loại cho hoạt động của chúng . Trong phân tử enzym tạp (còn gọi là holoenzym ), phần protein gọi là apoenzym , phần chất cộng tác gọi là cofactor : Holoenzym = Apoenzym + cofactor o Phần apoenzym mang những đặc tính cơ bản của enzym , phần coenzym hoặc ion KL là chất phối hợp của enzym , có vai trò bổ sung khả năng phản ứng và khả năng xúc tác cho phân tử enzym o Coenzym thường có trong thành phần các enzym thuộc loại oxh khử và enzym vận chuyển nhóm à thiếu coenzym thì enzym loại này ko hoạt động . Các coenzym thường là các vitamin và dẫn xuất của chúng . 1 số coenzym gắn chặt vào phân tử enzym , ko thể tách ra được gọi là nhóm phụ . o Những enzym chứa KL hoặc cần KL cho hoạt động của nó gọi là enzym KL (metalloenzym ) .Vai trò của KL là : + Tham gia trực tiếp vào phản ứng xúc tác của enzym + Hoạt động như 1 chất oxh-khử + Tạo thành phức hợp với cơ chất + VD: • cytochrom oxidase , catalase , peroxidase chứa Fe ++ /Fe +++ • cytochrom oxidase chứa cu ++ • carbonic anhydrase , alcol dehydrogenase chứa Zn ++ • hexokinase ,G-6-phosphatase ,pyruvat kinase chứa Mg ++ • Glutathion peroxidase chứa Se 3+ – Trung tâm hoạt động của enzym o Là 1 vùng đặc biệt của enzym có tác dụng gắn với cơ chất để xúc tác cho phản ứng làm biến đổi cơ chất thành sản phẩm . Mỗi enzym có 1,2 hoặc vài trung tâm hoạt động . Trung tâm hoạt động gồm những nhóm hóa học và những liên kết tiếp xúc trực tiếp với cơ chất hoặc ko tiếp xúc trực tiếp với cơ chất nhưng có chức năng trực tiếp trong quá trình xúc tác o Cấu tạo trung tâm hoạt động thường gồm các aa có các nhóm hóa học có hoạt tính cao như serin (nhóm –OH), cystein ( -SH), glutamic ( nhóm γ- COO - ), lysin ( nhóm ε- NH3 + ), histidin (nhóm imidazol + ), tryptophan (nhóm indol + ) … là những nhóm phân cực hoặc ion hóa , có khả năng tạo liên kết H hoặc ion với cơ chất o Quan hệ giữa trung tâm hoạt động và cơ chất, có 2 giả thuyết + Thuyết “ ổ khóa và chìa khóa” : tương tác giữa enzym E và cơ chất S, nghĩa là sự gắn giữa enzym và cơ chất để tạo thành phức hợp enzym –cơ chất ES giống như quan hệ giữa “ổ khóa” và “chìa khóa” , nghĩa là enzym nào thì chỉ xúc tác đúng cơ chất đó . Thuyết này chỉ giải thích được tính đặc hiệu tuyệt đối của enzym nhưng ko giải thích được tính đặc hiệu tương đối của enzym + Thuyết “mô hình cảm ứng ko gian” giải thích tính đặc hiệu tương đối của enzym : Trung tâm hoạt động của enzym E có tính mềm dẻo và linh hoạt , có thể biến đổi về cấu hình ko gian trong quá trình tương tác với cơ chất S sao cho phù hợp với cấu hình ko gian của cơ chất, để có thể tạo thành phức hợp enzym –cơ chất ES 1. Các dạng cấu trúc của phân tử enzym – Enzym đơn chuỗi và enzym đa chuỗi o Enzym có thể do 1 hay nhiều chuỗi tạo nên o Enzym đơn chuỗi (monomer) là enzym chỉ do 1 chuỗi pp tạo nên . VD: lysozym , lipase , pepsin , chymotrypsin … o Enzym đa chuỗi (oligomer hoặc polymer ) là enzym do 2 hay nhiều chuỗi pp tạo nên . VD: AST có 2 chuỗi , ALP có 2 chuỗi , creatin kinase (CK) có 2 chuỗi , hexokinase (HK) có 2 chuỗi ,LDH 4 chuỗi… – Enzym dị lập thể o Là enzym mà ngoài trung tâm hoạt động còn có 1 hoặc vài vị trí dị lập thể ; trung tâm hoạt động tiếp nhận cơ chất để xúc tác cho phản ứng enzym trong khi vị trí dị lập thể tiếp nhận yếu tố dị lập thể để điều chỉnh hoạt động xúc tác của enzym .Về cấu tạo phân tử , enzym dị lập thể có thể đơn hoặc đa chuỗi ; có loại vị trí dị lập thể (+) , có loại vị trí dị lập thể (-) hoặc có cả 2 . o Khi vị trí dị lập thể (+) tiếp nhận yếu tố dị lập thể dương A (chất hoạt hóa :activator ) thì cấu hình enzym thay đổi theo hướng có lợi , enzym được hoạt hóa , ái lực với cơ chất tăng à enzym gắn vào cơ chất tạo phức enzym –cơ chất tốt hơn , v phản ứng tăng lên o Khi vị trí dị lập thể (-) tiếp nhận yếu tố dị lập thể âm I (chất ức chế :inhibitor ) thì cấu hình enzym thay đổi theo hướng có hại , enzym bị ức chế, ái lực với cơ chất giảm à v phản ứng giảm o Thông thường : chất hoạt hóa dị lập thể là những chất đứng trước cơ chất trong chuỗi phản ứng , trong khi chất ức chế dị lập thể là những chất đứng sau chuỗi phản ứng hoặc là sản phẩm cuối cùng của chuỗi phản ứng . VD: con đường đường phân , enzym phospho fructokinase là 1 enzym dị lập thể, được hoạt hóa bởi yếu tố dị lập thể dương là ADP và AMP, bị ức chế bởi yếu tố dị lập thể âm là ATP và citrat – Các dạng đồng phân của enzym (isoenzym hoặc isozym ) o Trong cùng 1 loài , cùng 1 cơ thể, có những enzym tuy cùng xúc tác 1 loại phản ứng hóa học nhưng tồn tại dưới những dạng phân tử khác nhau , có tính chất lí hóa khác nhau à Dạng phân tử khác nhau của 1 loại enzym gọi là isoenzym hoặc isozym . o VD1: LDH có 4 tiểu đơn vị là 4 chuỗi pp . CÁc chuỗi này gồm 2 loại do 2 gen khác nhau tổng hợp : chuỗi nguồn gốc tim (H) và chuỗi nguồn gốc cơ (M) à sự tổ hợp giữa 2 loại chuỗi pp tạo thành 5 dạng phân tử LDH khác nhau , có hằng số Michaelis (km) và tốc độ phản ứng tối đa (V max ) khác nhau + LDH1 : 4 chuỗi HHHHà gọi là isoenzym kiểu tim + LDH2: HHHM + LDH3: HHMM + LDH4: HMMM + LDH5: MMMMàgọi là isoenzym kiểu gan o VD2: creatinkinase (CK) do 2 chuỗi pp tạo nên : 1 nguồn não (B) , 1 nguồn cơ (M)à 3 loại isoenzym : CK-BB; CK-MB; CK-MM – Các tiền chất của enzym o 1 số enzym sau khi tổng hợp còn ở dạng chưa có hoạt tính gọi là các tiền enzym (proenzym hoặc zymogen ) . Khi được bài tiết vào môi trường khắc nghiệt của cơ thể sẽ bị thủy phân , cắt đi 1 đoạn pp vốn che lấp trung tâm hoạt động để bảo vệ trung tâm hoạt động , làm cho enzym hoạt hóa, trở thành enzym hoạt động o Các tiền enzym có tiếp vĩ ngữ ogen : pepsinogen , trypsinogen , chymotrypsinogen à vào đường tiêu hóa được thủy phân loại bớt 1 đoạn peptid thành … o Tiền enzym có tiếp đầu ngữ “pro” : VD: prothrombin à Thrombin – Phức hợp đa enzym o Là 1 phức hợp gồm nhiều enzym khác nhau nhưng có liên quan với nhau trong 1 quá trình chuyển hóa nhất định, kết tụ với nhau thành 1 khối nhiều enzym . Không thể tách riêng từng enzym trong phức hợp đa enzym vì nếu tách riêng các enzym trong phức hợp sẽ bị biến tính và mất hoạt tính . Sự kết tụ các enzym tạo phức hợp đa enzym có tác dụng tăng cường sự cộng tác của các enzym khác nhau trên 1 quá trình hoặc chuỗi chuyển hóa gồm nhiều phản ứng , làm tăng hiệu lực và hiệu quả xúc tác o VD: phức hợp đa enzym pyruvat dehydrogenase xúc tác phản ứng biến pyruvat thành acetyl CoA gồm 3 enzym : pyruvat dehydrogenase , dihydrolipoyl transacetylase và dihydrolipoyl dehydrogenase với 4 coenzym là TPP, a.lipoic, coenzym A và NAD + 4. Cấu trúc và chức năng của các coenzym – Các coenzym có chức năng là tham gia cùng enzym trong quá trình xúc tác .Coenzym thường có ái lực với enzym cũng tương tự ái lực của enzym với cơ chấtàcoenzym có thể coi như cơ chất thứ 2 . TH khác , coenzym được gắn đồng hóa trị với enzym và có chức năng như hoặc gần như vị trí hoạt động trong quá trình xúc tác 4.1 Các coenzym oxh khử 1. Các coenzym Niacin (nicotinic acid : vitamin B3 ) : NAD + và NADP + : – Nacitin là acid pyridin 3-carboxylic , có thể được biến đổi thành 2 coenzym chủ yếu tham gia vào loại enzym oxh-khử . 2 coenzym này là nicotinamid adenin dinucleotid (NAD + ) và nicotinamid adenin dinucleotid phosphat ( NADP + ). Cấu trúc của coenzym NADP + khác với NAD + ở chỗ có thêm 1 gốc phosphat ở vị trí 2’ của ribose trong phân tử adenosin monophosphat – Chức năng : vận chuyển 2 điện tử và 1 H + giữa chất cho và chất nhận H trong phản ứng oxh-khử xúc tác bởi enzym dehydrogenase . Tuy nhiên có enzym dehydrogenase cần NAD + , có loại cần NADP + trong khi xúc tác. Công thức chữ và cơ chế phản ứng của coenzym NAD+ 1. Các coenzym Flavin (vitamin B2): FMN và FAD công thức chữ và cơ chế hoạt động của coenzym (FAD) – Có 2 dạng coenzym của riboflavin là flavin mononucleotid (FMN) và flavin adenin dinucleotid . Vitamin riboflavin chứa 1 dị vòng , isoalloxazin (flavin ), nối qua nguyên tử N-10 đến 1 alcol là ribitol . FMN có 1 gốc phosphat ở vị trí 5’ của ribitol trong phân tử riboflavin .FAD có cấu trúc tương tự NAD + , nhưng có adenosin liên kết qua pyrophosphat gắn với dị vòng riboflavin – Cả FMN và FAD đều có chức năng tham gia phản ứng oxh hóa khử = cách trao đổi 2 điện tử và 2 H + ở vòng isoalloxazin 1. Các porphyrin Fe 2+ ( còn gọi là coenzym hem ): [...]... CO2 của các acid α- cetonic như a.pyruvic , a.α-cetoglutaric – Sự thi u thiamin ảnh hưởng chủ yếu TK ngoại biên , đường tiêu hóa và hệ thống tim mạch Thiamin điều trị các bệnh như Beriberi , viêm TK do rượu , viêm TK do thai nghén … Coenzym A vận chuyển nhóm acyl 1 – Coenzym A(viết tắt CoA-SH) gồm acid pantotenin (vitamin B3) nối với 1 thioethanolamin tạo pantethein và nối với 1 gốc phosphat và với 1... acid béo chứa 2 nhóm sulfur(-SH) gọi à acid 6,8- dithio-octanoic Có phổ biến trong các chất tự nhiên , tham gia vào phức hợp enzym khử carboxyl oxh của acid pyruvic và acid α-ceto glutaric cùng các coenzym khác như TPP, coenzym A , FAD và NAD+ 4.2 Các coenzym vận chuyển nhóm Thiamin pyrophosphat (TPP) vận chuyển nhóm CO2 1 – Trong thành phần TPP có thiamin là vitamin B1 – TPP là coenzym của các enzym... epinephrin 5 Cơ chế tác dụng của enzym 6 Sự biến thi n năng lượng tự do ( G . Tài Liệu Ôn Thi Bác Sĩ Nội Trú: Môn Hóa Sinh Mục lục • 1 Chuyên đề 1 :Enzym • 2 Chuyên đề 2: Sự hô hấp tế bào •. acid α- cetonic như a.pyruvic , a.α-cetoglutaric – Sự thi u thiamin ảnh hưởng chủ yếu TK ngoại biên , đường tiêu hóa và hệ thống tim mạch. Thiamin điều trị các bệnh như Beriberi , viêm TK do rượu. NAD + , có loại cần NADP + trong khi xúc tác. Công thức chữ và cơ chế phản ứng của coenzym NAD+ 1. Các coenzym Flavin (vitamin B2): FMN và FAD công thức chữ và cơ chế hoạt động của coenzym (FAD) –