CHUYỂN HOÁ PROTEIN docx

CHUYỂN HOÁ PROTEIN
- Thoái hoá protein và nitơ của acid amin
- Thoái hoá bộ khung carbon của acid amin
- Tổng hợp acid amin
- Chuyển acid amin thành các sản phẩm chuyên
biệt
CHUYỂN HOÁ PROTEIN
SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CHUYỂN HOÁ PROTID
Protein thức ăn
Acid amin
Protein cơ thể
Các sản phẩm
chứa nitơ khác
Bộ khung carbon NH
4
+
Urea
Bài tiết
Acetyl CoA
Pyruvate, sản phẩm
trung gian chu trình
acid citric
ATP Glucose
THOÁI HOÁ PROTEIN
NHU CẦU PROTEIN CỦA CƠ THỂ
- Cơ thể cần 30 – 60 g/ngày (khoảng 1g/kg/ngày)
- Vai trò:
• Tổng hợp protein cấu trúc và chức năng: collagen,
myosin…
• Tổng hợp protein có hoạt tính sinh học: enzym,
hormon…

• Tổng hợp chất có hoạt tính sinh học: histamin,
serotonin…
• Cung cấp 12% tổng năng lượng cơ thể (ở động vật ăn
thịt 90%)
- Acid amin dư thừa (từ thức ăn) không được dự trữ
Suy dinh dưỡng năng lượng protein:
- Thể marasmus: suy kiệt tổng quát do thiếu cả năng lượng
và protein.
- Thể kwashiorkor: đặc trưng bằng phù, năng lượng nhập
vào đủ nhưng thiếu cả chất và lượng protein.
Thực tế thường gặp dạng trung gian của 2 thể này.
NGUỒN GỐC ACID AMIN TRONG CƠ THỂ
Acid amin ngoại sinh Acid amin nội sinh
TIÊU HOÁ VÀ HẤP THU PROTEIN
Tiêu hoá:
Proteinase (protease): là các peptidase thuỷ phân protein thành
peptid rồi thành acid amin tự do:
- Endopeptidase: cắt các liên kết peptid bên trong chuỗi: pepsin,
trypsin, chymotrypsin…, thường đặc hiệu cho acid amin
- Exopeptidase: cắt liên kết peptid ở đầu tận
• Aminopeptidase: đầu N tận
• Carboxypeptidase: đầu C tận
Hấp thu:
Acid amin tự do
Niêm mạc ruột non
Tĩnh mạch cửa
Gan
Mô, tế bào
Tiêu hoá protein
Enzym tiêu hóa được tiết ra dưới dạng tiền enzym

(proenzym) không hoạt động. Khi được đưa vào ống
tiêu hoá, các tiền enzym sẽ được hoạt hóa thành
dạng hoạt động.
Tiêu hoá protein
Enzym có tính đặc hiệu, chỉ cắt những liên kết nhất
định
Trypsin: Cắt liên kết peptid trước Arg hay Lys.
Chymotrypsin : Cắt liên kết peptid sau Phe, Trp, Tyr.
Cắt chậm hơn sau Asn, His, Met hay Leu.
Elastase: Cắt LK peptid sau Ala, Gly, Ser, hoặc Val.
Tại đường tiêu hoá:
-Protein cầu (động vật) được thủy phân hoàn toàn.
- Protein sợi (collagen, keratin) được tiêu hóa một phần.
- Protein ngũ cốc được tiêu hóa không hoàn toàn (do lớp
cellulose).
VÒNG LUÂN CHUYỂN PROTEIN
Protein cơ thể
Acid amin
Thoái hoá
protein
Tái sử dụng để
tổng hợp protein
Thoái hoá
Ở người lớn, 1-2% tổng lượng protein cơ thể thoái hoá
mỗi ngày (chủ yếu từ cơ), tạo acid amin tự do:
- 75-80% được tái sử dụng để tổng hợp protein mới
- 20-25% tạo urea
Protein tế bào luôn được đổi mới. Quá trình thoái hoá
protein tế bào nhờ enzym catepsin A, B, C… trong
lysosom của tế bào

Cân bằng nitơ (nitrogen balance)
Ở người trưởng thành, khối protein ổn
định do lượng protein tổng hợp và protein
thoái hoá liên tục và cân bằng.
CÂN BẰNG NITƠ
Là sự khác biệt giữa tổng lượng nitơ nhập và tổng
lượng nitơ mất qua phân, nước tiểu và mồ hôi.
- Dương: nhập > xuất. VD: trẻ nhỏ đang phát triển, phụ
nữ có thai, người bệnh hồi phục.
- Âm: nhập < xuất. VD: người già, sau phẫu thuật, ung
thư tiến triển, ăn không đủ.
Người lớn bình thường: nhập = xuất
THOÁI HOÁ NITƠ CỦA ACID AMIN
SẢN PHẨM CỦA THOÁI HOÁ NITƠ Ở
ĐỘNG VẬT
- ammonia
- acid uric
- urea
Ưu thế ammonia: cá xương (Teleostei) (thải nhờ trao đổi
liên tục với môi trường nước)
Ưu thế acid uric: chim (cần giữ nước, giữ trọng lượng
thấp)
Ưu thế urea: người (tan nhiều trong nước, không độc)
Acid α-amin
Acid α-ceto
α-Cetoglutarate L-Glutamate
NH
3
CO
2

Urea
Dòng di chuyển của nitơ trong dị hoá acid amin
(Sinh tổng hợp urea)
Chuyển amin
Khử amin
oxi hoá
Chu trình urea
CHUYỂN AMIN
↔
transaminase
(vitamin B6)
Mô động vật: 2 enzyme phổ biến nhất và hoạt động mạnh nhất là
glutamate oxaloacetate transaminase (GOT) và glutamate pyruvate
transaminase (GPT)
α-Cetoglutarate
Pyruvate
Alanine
Glutamate
Aspartate
Oxaloacetate
GPT GOT
CƠ CHẾ PHẢN ỨNG CHUYỂN AMIN
Pyridoxal phosphate đóng vai trò giữ gốc amin tạm thời cho cơ chất kế tiếp (acid ceto)
(vit B6)
GPT, GOT
GPT
GOT
GPT=glutamate pyruvate transaminase=ALT=alanine transaminase
GOT=glutamate oxaloacetate transaminase=AST=aspartate transaminase
GOT, GPT - Ứng dụng lâm sàng

Xác định hoạt độ transaminase SGOT (AST) và
SGPT (ALT) và chỉ số GOT/GPT (De Ritis) trong
các bệnh lý tim, gan hay cơ vân…
GOT và GPT là các enzym nội bào, bình thường
trong huyết thanh < 40 UI/l.
Xét nghiệm tránh vỡ hồng cầu.
Nhồi máu cơ tim: chủ yếu tăng GOT, chỉ số
GOT/GPT > 1, tăng gấp 2-25 lần, tăng sớm, cao
nhất từ 16-48 giờ.
Viêm gan siêu vi: tăng cả GPT và GOT; GPT
tăng nhiều GOT/GPT < 1, tăng gấp trăm lần,
sớm trước vàng da, tăng kéo dài, chuyển thành
mạn tính.
KHỬ AMIN OXY HOÁ
NAD(P)
+
NAD(P)H,H
+
L-Glutamate
α-Cetoglutarat
NH
3
L-glutamate
dehydrogenase
L-glutamate dehydrogenase: trung tâm của chuyển hoá nitơ, 75% nitơ của
protein ăn vào chuyển hoá theo con đường glutamate
Amino acid oxidase: mô gan, thận
Flavin Flavin+H
2
H

2
O
2
O
2
H
2
O
Acid α-amin
[Acid α-imin]
1/2O
2
Acid α-ceto
H
2
O
NH
3
Amino acid oxidase
Catalase
KHỬ AMIN OXY HOÁ
CH−NH
2
C=NH C=O
Tách nhóm amin ra khỏi aa dưới dạnh NH3
Ở pH 7,3, duy nhất chỉ có L glutamate dehydrogenase (L.glu. DH) có CoE là
NAD
+
có khả năng khử amin trực tiếp của L. Glutamate một cách dễ dàng.
Gồm 2 giai đoạn xảy ra ở ty thể * Giai đoạn 1: Khử hydro nhờ dehydrogenase (DH)

* Giai đoạn 2: Thủy phân tự phát
Khử amin oxy hoá
DH
CHUYỂN – KHỬ AMIN
Hầu hết các transaminase có cùng cơ chất và sản phẩm (glutamate
và cetoglutarate) với glutamine dehydrogenase phối hợp giữa
phản ứng chuyển và khử amin để bài tiết nitơ cho từng acid amin.
Quá trình này cho thấy vai trò trung tâm của glutamate trong kiểm
soát chuyển hoá nitơ.
LIÊN QUAN GIỮA KHỬ AMIN VÀ CHUYỂN
AMIN :
-Các enzym khử amin oxyhóa của các acid amin hoạt
động yếu ở pH 7,3 ngọai trừ L glutamate dehydrogenase
(L.glu. DH) có CoE là NAD
+
.
-Các enzym Transaminase của các acid amin lại phổ
biến và hoạt động mạnh đặc biệt Glutamate amin
Transferase.
- Nên hầu hết các aa được khử amin gián tiếp thông qua
hệ thống chuyển amin nhờ α CG làm chất trung gian.