Bài giảng liên quan và điều hòa chuyển hóa

LIÊN QUAN VÀ ĐIỀU HỊA
CHUYỂN HĨA


1. ĐẠI CƯƠNG
Liên quan chuyển hóa các chất ở
nhiều mức độ khác nhau: phân tử, tế
bào và cơ thể
Điều hòa chuyển hóa theo nhu cầu
cơ thể ở nhiều mức độ khác nhau:
phân tử, tế bào và cơ thể


2. LIÊN QUAN CHUYỂN HĨA
Liên quan chuyển hóa ở mức độ
phân tử
Liên quan chuyển hóa ở mức độ tế
bào
Liên quan chuyển hóa ở mức độ cơ
thể


2.1. Liên quan chuyển hóa ở mức
độ phân tử
Là mối liên quan giữa các con đường
chuyển hóa: glucid, lipid, protid, acid
nucleic
Sơ đồ tổng quát
Các hệ quả:
Sự thống nhất về chuyển hóa
Sự biến đổi qua lại giữa các chất

Sự liên hợp giữa các phản ứng và quá
trình


Protid
Acid amin

Acid
nucleic

Glucid

Lipid

Glucose

Glycerol
Acid béo

Pyruvat
Acetyl-CoA

Chu trình
Krebs

Hơ
hấp
tế
bào

ATP


* Sự thống nhất về chuyển hóa
Chu trình Krebs: cơ chất cho hydro
Hơ hấp tế bào: oxy hóa khử
Tổng hợp ATP: phosphoryl hóa
G, L, P  SH2 + O2  E + ADP  ATP
CO2

H2O, t0


* Sự biến đổi qua lại
Chất “ngã ba đường”
G, L, P:
Biến đổi qua lại
Khơng thể thay thế hồn tồn


* Sự liên hợp giữa các phản ứng
và quá trình
Phản ứng song biến: kết hợp 2 phản
ứng
Tiếp nối các phản ứng và quá trình


2.2. Liên quan chuyển hóa ở mức
độ tế bào
Là mối liên quan giữa các bào quan

trong tế bào
Mỗi bào quan có hệ thống enzym
khác nhau
Ví dụ:
Ty thể: tổng hợp ATP cho tất cả các bộ
phận khác
Nhân: sinh tổng hợp protein


2.3. Liên quan chuyển hóa ở mức
độ cơ thể
Là mối liên quan giữa các cơ quan
(mô) trong cơ thể
Mỗi bào quan có chức năng chuyển
hóa riêng
Ví dụ:
Gan: dự trữ glucose cho tồn cơ thể
Gan-cơ
Gan-mơ mỡ


3. ĐIỀU HỊA CHUYỂN HĨA
Điều hịa ở nhiều mức độ khác nhau
Phân tử: các chất
Tế bào: enzym
Cơ thể: hormon, thần kinh


3.1. Thay đổi hoạt tính enzym
Đặc điểm: lượng khơng đổi, hoạt tính

đổi
Cơ chế: cơ chất, coenzym, dị lập thể
Enzym
2 trung tâm: hoạt động và dị lập thể
Cơ chế: chất tác dụng gắn vào trung
tâm dị lập thể làm thay đổi cấu hình
Dương: hoạt độ enzym tăng
Âm: hoạt độ enzym giảm


Hình thức: feedback
Xảy ra ở các chuỗi phản ứng
Sản phẩm cuối cùng ức chế enzym dị
lập thể đầu tiên
Sản phẩm cuối cùng có cấu trúc hóa học
khác cơ chất enzym


3.2. Sinh tổng hợp enzym
Operon
Ví dụ cơ chế điều hịa


Giả thuyết về operon
ARN polymerase

R

P

O

ARNm

S1

S2

S3

Chuyển mã
ARNm

Re: R’/A’

Giải mã
Nguyên liêu

P1 P2 P3

K


Điều hịa âm
R’-O: gen đóng
K-R’: phức hợp
khơng bám: gen
mở
K-R’: phức hợp
bám: gen đóng

Điều hịa dương
A’-O: gen mở
K-A: phức hợp
bám: gen mở
K-A: phức hợp
khơng bám: gen
đóng


Ví dụ cơ chế điều hịa: cảm ứng
Cảm ứng tổng hợp enzym tổng hợp
Cảm ứng tổng hợp enzym thối hóa


Cơ chế cảm ứng tổng họp enzym tổng
hợp: tổng hợp tryptophan ở E-Coli
Điều hịa âm:
Protein kìm hãm: R’
Chất kết K: tryptophan
Phức hợp K-P’: bám


Cơ chế cảm ứng tổng họp enzym thối
hóa: sử dụng lactose ở E-Coli
Điều hịa âm
Protein kìm hãm: R’
Chất kết K: Allolactose
Phức hợp K-R’: khơng bám

Điều hịa dương
Protein hoạt hóa: A’
Chất kết K: CAP
Phức hợp K-A’: bám