CHƯƠNG II SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID (Metabolism of glucid) ĐẠI CƯƠNG SỰ ĐƯỜNG PHÂN EM OXID HOÁ KHỬ PYRUVATE CHU TRÌNH KREBS SỰ TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI GLYCOGEN SỰ TÂN TỔNG HỢP GLUCOSE SỰ OXID HỐ TRỰC TIẾP GLUCOSE CHU TRÌNH CORI HORMONE KIỂM SOÁT SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID ĐẠI CƯƠNG • Glucid cung cấp 70-80% lượng cho thể động vật • Glucose máu nguồn nhiên liệu cho hoạt động sống, có nguồn gốc từ hấp thu đường tiêu hóa, từ tiền chất: glycogen, fructose, galactose hoặc amino acid chuyển hóa gan (tiến trình tân sinh glucose) • Hấp thu glucose: Hấp thu thụ động giản đơn protein GLUT (glucose transporter) màng tế bào • Gan quan điều hịa hàm lượng glucose máu • Glucose dự trữ gan dạng glycogen động vật tương tự amidon thực vật (ở gan 3-6%) 0.5%) Bảng Các enzyme phân giải glucid (Sự tiêu hóa) Nguồn gốc Nước bọt Tụy tạng Màng nhầy ruột non Enzyme Cơ chất Sản phẩm Tinh bột Thủy phân LK α1:4 ở giữa Sản phẩm dextrins, maltotriose và maltose Pancreatic αamylase (Ptyalin) Tinh bột Thủy phân LK α1:4 ở giữa Sản phẩm dextrins, maltotriose và maltose Maltase Maltose, maltotriose, α-dextrins Glucose Lactase Lactose Glucose, galactose Sucrase Sucrose, maltose, maltotriose Glucose α-Dextrinase α-dextrins, maltose, maltotriose Glucose Salivary α-amylase (Ptyalin) Sự hấp thu glucose (Đồng hành Na+ glucose) Bảng Hàm lượng glucose máu số loài động vật Lồi ĐV Glucose máu mg/dl mmol/liter Chó 65-118 3.6-6.5 Ngựa 75-115 4.2-6.4 Bò sữa 45-75 2.5-4.2 Cừu 50-80 2.8-4.4 Dê 50-75 2.8-4.2 (1) Sự đường phân EM (Tiến trình đường phân EM) (2) Oxid hoá khử carboxyl pyruvate (3) Chu trình Krebs (4) Sự tổng hợp phân giải glycogen (5) Sự tân tổng hợp glucose (6) Oxid hoá trực tiếp glucose – Chu trình HMP SỰ ĐƯỜNG PHÂN EMBDENT MEYERHOFF CÁC PHẢN ỨNG ĐƯỜNG PHÂN EM Phản ứng 10 Cắtnhóm nhóm phosphate caonăng Cắt phosphate cao Phản Phản Phảnứng ứng9 1.Khử Oxid Chuyển Cắt Kích Đồng Kích đơi nước hóa hoạt hoạt phân phân nhóm khử Fructose Glucose tử phosphate Fructose 6.P 1,năng diP Đồng phân ứng ADP Pi ATP COOH O H CHO P H-C-O C-OH CH CH22-O  P ATP ADP Mg2+kinase 10.Pyruvate 1.Hexokinase + CH PNADH.H+ NAD 2-O O P OCOOH C-OH P C-O CH2 H- C-OH CH 2-O  P Pyruvate Phospho Enol Glyceraldehide-3P Pyruvate 1,3 (Enol) Diphospho Glucose-6P Glycerate Glucose H-C-OH 2.Phospho Glucose 4.ALDOLASE H2O6.Glyceraldehyde dehydrogenase ADP 5.Isomerase Dehydratase CH2-OH Isomerase 7.Phospho glycerate O P O P Dihydroxy acetone-3P kinase ATP   COOH H- C-O P CH2 -OH Phospho glycerate Fructose-1,6 diP ADP  P ATP 3.Phospho 8.Phospho Fructokinase glyceromutase  COOH COOH C O H-C-OH CH3 CH 2-O  P Pyruvate 3.Phospho glycerate (Ketone) Fructose-6P H 10 CHU TRÌNH KREBS (CT CITRATE, CT TRICARBOXYLIC ACID) 16 - Các phản ứng chu trình Krebs O CH2-COOH SCoA H3C-C CH -COOH CH -COOH CHAcetylCoA -COOH O C-COOH H2O CoASH H2O CO CH2-COOH OH C H -COOH HO- C-COOH CH CH22 -COOH -COOH O CH C -COOH Isocitrate Hydratase Citrate synthetase Malate Fumarate 59 Citrate α Keto glutarate Oxalosuccinate dehydrogenase + NAD+ CoASH FADH O NADH.H 10 Phức hợp α2 Ketoglutarate Cis aconitase C-COOH Isocitrate dehydrogenase Malate Succinate H2O CH -COOH dehydrogenase NADH dehydrogenase dehydrogenase CO2 NAD+ FAD H++ Oxaloacetate GDP+Pi GTP H2O CH2-COOH CH2 -COOH CHCH-COOH -COOH HO- C H -COOH Succinate Isocitrate Cis aconitase CoASH H2O Succinate synthetase CH2-COOH CH -COOH O=2 C -COOH C-COOH SCoA CH2CH -CO 2-COOH CH -COOH SuccinylCoA Oxaloacetate Cis aconitate 17 18 -Năng lượng: Oxid hoá phân tử acetylCoA Phản ứng - Enzyme Dạng lượng ATP Isocitrate dehydrogenase NADH.H+ ATP α-ketoglutarate dehydrogenase NADH.H+ ATP SuccinylCoA synthetase GTP ATP Succinate dehydrogenase FADH2 ATP NADH.H+ ATP Malate dehydrogenase Tổng cộng 12 ATP - Ý nghĩa: “Chu trình biến dưỡng trung tâm động vật”  Biến dưỡng lượng  Trao đổi chất -Mối quan hệ: Đường phân EM, β oxid hoá acid béo, chuỗi hô hấp 19 20 SỰ TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI GLYCOGEN 21 5.1 Sự tổng hợp glycogen (glycogenesis) Nguyên liệu HOH2C H HO O H OH H H UDPG pyrophosphorylase H OH O P-OH UTP O OH PPi Glucose-1-P 22 UDP-Glucose G UDP G G Glycogensynthetase (Glucosyl transferase 14) • Nguyên liệu: UDPG • Enzyme tổng hợp glycogen - UDPG pyrophosphorylase - Glycogen synthetase (Glucosyl transferase 1-4) - Amylo-1,4 → 1,6 transglucosidase G G Amylo 1,41,6 glucosidase 1,4 1,6 G G G G G G G GLYCOGEN Cấu tử 23 5.2 Sự phân giải glycogen (glycolysis) Glucan 1,6  1,4 transferase 1,6 Amylo 1,6 glucosidase 1,4 Phosphorylase (cắt liên kết 1,4) • Enzyme phân giải glycogen - Phosphorylase (cắt 1,4) - Glucan -1,6 → 1,4 transferase (4 ct) - Amylo-1,6 glucosidase • Sản phẩm glucose 1P Glucose-1-P O-P 24 Sản phẩm glycogenolysis Glucose-1-P Gan Glucose phosphatase Phosphoglucomutase GLUCOSE-1-P GLUCOSE-6-P GLUCOSE H2O Cơ Pi CHU TRÌNH CORI MÁU Gan Glucose Glucose 6P Glucose Cơ Glycogenesis Glucose Glycogen ADP+GDP+Pi Gluconeogenesis ATP+GTP ADP+Pi ATP Lactate Glycogenolysis Glucose 6P Glycolysis EM Lactate 25 SỰ OXID HOÁ TRỰC TIẾP GLUCOSE - HMP (hexose monophosphate shunt) - Các mô bào: não, gan, mô mỡ, nhũ tuyến, dịch hoàn buồng trứng - Vi sinh vật 26 TIẾN TRÌNH TÂN SINH GLUCOSE (Gluconeogenesis) GLUCOSE Glucose P Pi Cytosol H2O NADH.H+ NAD + COOH CH2 H C-OH COOH Malate Fructose P GTP GDP +CO2 Phosphoglycerate COOH CH2 C=O COOH Oxaloacetate Glyceraldehyde P 1,3 Diphosphoglycerate Phosphoglycerate NAD+ CH2 NADH.H+ C-O-P P.E.P CH3 CH3 COOH Lactate C=O dehydrogenase H C-OH Lactate Pyruvate COOH COOH Pyruvate Aspartate Fructose 1,6 diP AcetylCoA CoASH Oxaloacetate Citrate KREBS Malate α-Ketoglutarate Mitochondria Malate dehydrogenase PEP carboxykinase Glutamate 27 HORMONE KIỂM SOÁT SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID GLUCOSE MÁU TĂNG • Các tiến trình oxid hóa glucose • Tiến trình tổng hợp glycogen • Tiến trình tổng hợp triacylglycerol • Tiến trình tổng hợp amino acid protein • GLUCOSE MÁU GIẢM • Phân giải glycogen • Phân giải triacylglycerol • Phân giải protein amino acid • Tiến trình tân tổng hợp glucose • INSULIN Nguồn gốc: Tế bào β đảo Langherhans tuyến tụy Tác động sinh học làm giảm lượng glucose máu: • Kích thích tiến trình sử dụng glucose • Tăng đường phân EM, chu trình Krebs • Tăng tổng hợp glycogen • Tăng tổng hợp triacylglycerol • Tăng tổng hợp amino acid, protein 28 GLUCAGON Nguồn gốc: Tế bào α đảo Langherhans tuyến tụy Tác động sinh học làm tăng lượng glucose máu: • Ức chế tiến trình sử dụng glucose • Tăng phân giải glycogen EPINEPHRINE Nguồn gốc: Vùng tủy tuyến thượng thận Tác động sinh học làm tăng lượng glucose máu: • Ức chế tiến trình sử dụng glucose • Tăng phân giải glycogen GLUCOCORTICOID Nguồn gốc: Vùng vỏ tuyến thượng thận Tác động sinh học làm tăng lượng glucose máu: • Ức chế tiến trình sử dụng glucose • Tăng tổng hợp glucose từ lactate, glycerol, acid béo, amino acid 29 30 ... NAD+ O H3C-C- COOH Pyruvate CoASH NADH.H+ O H3C-CSCoA CO2 AcetylCoA Phức hợp pyruvate dehydrogenase Pyruvate decarboxylase (TPP) Dihydrolipoyl transacetylase Dihydrolipoyl dehydrogenase CHU TRÌNH... CƯƠNG SỰ ĐƯỜNG PHÂN EM OXID HỐ KHỬ PYRUVATE CHU TRÌNH KREBS SỰ TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI GLYCOGEN SỰ TÂN TỔNG HỢP GLUCOSE SỰ OXID HOÁ TRỰC TIẾP GLUCOSE CHU TRÌNH CORI HORMONE KIỂM SỐT SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID. .. tự chất - Hệ thống enzyme dịch ty thể - Nguyên liệu: AcetylCoA Oxaloacetate 14 -Nguyên liệu POLYSACCHARIDE TRIACYLGLYCEROL GLUCOSE PROTEIN AMINO ACID GLYCEROL H3C-C-COOH O Pyruvate H3C-CH-COOH