thảo luận nhóm trao đổi chất và năng lượng

TRAO ĐỔI CHẤT
VÀ NĂNG LƯỢNG


NỘI DUNG
1.

ĐẠI CƯƠNG VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG
LƯỢNG

2.

TRAO ĐỔI CHẤT Ở CÁ
2.1. TRAO ĐỔI PROTEIN
2.2. TRAO ĐỔI LIPID
2.3. TRAO ĐỔI GLUXIT

3.

TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG

2


1. ĐẠI CƯƠNG VỀ TRAO ĐỔI
CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

3


TRAO ĐỔI CHẤT

• Trao đổi chất là sự sử dụng sinh học các chất dinh
dưỡng hấp thu được cho quá trình tổng hợp (chẳng
hạn cho sinh trưởng) và tiêu phí năng lượng, gồm 2
q trình:
– Đồng hóa: biến đổi những vật chất hữu cơ đơn giản thành những
vật chất phức tạp để xây dựng cơ thể và dự trữ năng lượng.
– Dị hóa: biến đổi những vật chất cấu tạo cơ thể và nguồn năng
lượng dự trữ có cấu tạo phức tạp thành những vật chất đơn giản
và phóng thích năng lượng mà cơ thể có thể lợi dụng được

• Nội dung
– (1) sự trao đổi vật chất và trao đổi năng lượng giữa cơ thể với
mơi trường
• Sự lấy vào các chất (thức ăn)
• Thải ra các sản phẩm thải

– (2) Sự chuyển hóa vật chất và năng lượng bên trong cơ thể.

4


2. TRAO ĐỔI CHẤT Ở CÁ
TĐC TIÊU HAO
(Trao đổi năng lượng)

Duy trì cơ
thể cá
TĐC THAY THẾ

TRAO ĐỔI CHẤT CHUNG

TĐC SINH TRƯỞNG

Tăng trưởng
cơ thể cá

TĐC
XÂY DỰNG
TĐC TÍCH LŨY

5


2.1. TRAO ĐỔI PROTEIN
• Vai trị của protein
• Sự chuyển hóa protein
• Vai trị của protein và nhu cầu protein trong cơ thể

6


Vai trị của protein
• Vai trị cấu trúc: cấu trúc nên các thành phần
cơ bản của tế bào và mô, cấu trúc của các hợp
chất sinh học quan trọng như: enzyme,
hormone, hemoglobin.
• Vai trị năng lượng: mỗi gam protein được oxy
hóa tạo ra một nhiệt lượng 4,1kcal
• Chất lượng của protein trong thức ăn:
– Giá trị sinh học

• Số gam protein trong cơ thể được tạo thành khi sử dụng hết
100g protein thức ăn (sự tăng trưởng về khối lượng của cá đối
với mỗi gam thức ăn được sử dụng)

– Hàm lượng các amino acid thiết yếu và không thiết yếu
7


… 2 loại Amino Acids cần để tạo proteins
~50%
THIẾT YẾU (9)
(Khơng thể thiếu )

~50%
KHƠNG THIẾT YẾU (11)
(có thể thiếu)

Cơ thể khơng thể tổng
hợp chúng để tạo proteins

Co thể có thể tổng hợp chúng
với số lượng đầy đủ từ các
phân tử khác trong cơ thể .

Hoàn toàn phụ thuộc vào
chế độ ăn.

Không cần hiện diện trong chế
độ ăn .
Nhưng, tốc độ tổng hợp có thể

khơng đầy đủ trong q trình
phát triển do đó chúng trở nên
8
bán-cần thiết


Ví dụ về các amino acids thiết yếu, khơng thiết yếu
ở cá hồi Atlantic, cá hồi vân và cá tra
Thiết yếu
Arginine
Histidine
Isoleucine
Leucine
Lysine
Methionine
Phenylalanine
Threonine
Tryptophan
Valine

Không thiết yếu
Alanine
Aspartic acid
Cystine
Glutamic acid

Tyrosine
Glycine
Proline
Serine

9


Ảnh hưởng của các amino acid lên sinh trưởng của cá

Ảnh hưởng của sự thiếu hụt arginine
lên sinh trưởng ở cá

Ảnh hưởng của sự thiếu hụt
cystein lên sinh trưởng của cá

10


Chuyển hóa protein trong cơ thể
• Protein thức ăn qua q trình tiêu hóa tạo
thành amino acid và được hấp thu tại ruột đi
vào máu, qua gan trước khi đi đến các thành
phần khác nhau của cơ thể.
• Các con đường chuyển hóa amino axit
– Tổng hợp thành protein mới trong cơ thể bao gồm cả
protein huyết tương và hemoglobin..
– Tạo thành những chất đặc biệt có bản chất protein
như các hormone, các nucleic acid, các enzyme.
– Tạo thành nguồn dự trữ: glycogen, sau đó là lipid dự
trữ
– Phân giải, giải phóng năng lượng.
11

Sự chuyển hóa amino acid
• Q trình khử amin
• Q trình chuyển amin
• Q trình khử carboxyl
-> tạo ra cetonic acid, và NH3
- Cetonic acid chuyển hóa thành các amino acid
khác và tạo thành glucose -> glycogen dự trữ
trong gan hoặc chuyển hóa thành acid béo, bị
phân giải tạo ra năng lượng
- NH3 tham gia vào các phản ứng amin, tạo thành
glutamat, asparagin, tạo ure, muối amoni
12


Sự cân bằng Nitrogen
• Biểu thị bằng sự cung cấp đầy đủ & khả năng sử dụng
của cơ thể & duy trì khẩu phần ăn protein.
• Trung bình, hàm lượng nitơ (N) có trong protein là 16%
(100g protein có 16g N hay, 1g N tương ứng với 6,25g
protein), nên người ta có thể tính tốn lượng protein
dựa trên lượng N xác định được nhân với 6,25)
N thu được trong khẩu phần ăn có
CHON so với N do cơ thể bài xuất
= Sự cân bằng N

13


Cân bằng Nitrogen dương tính

• Khi cơ thể nhận nitrogen vào nhiều hơn là đào thải
• Gặp ở các cơ thể trong thời kì sinh trưởng, luyện tập, thai nghén và ở thời khi
hòi phục sức khỏe sau khi ốm nặng hoặc sau khi đói

14


Cân bằng Nitrogen
• Xảy ra khi lượng N thải ra = lượng N tiêu thụ.
• Chỉ ra rằng protein ăn vào đáp ứng nhu cầu cơ thể
• Trong trường hợp cơ thể không tiếp tục tăng trưởng nữa

15


Cân bằng Nitrogen âm tính
• Khi lượng nitrogen đào thải cao hơn lượng ăn vào.
• Khi thiếu dinh dưỡng, bị đói lâu ngày hoặc ở các cơ
thể già cỗi, hoặc đau ốm hoặc sau khi bị thương hoặc
nhiễm trùng nặng

16


Vai trị của gan trong chuyển hóa
protein
• Giải độc các sản phẩm phân giải protein
• Tổng hợp nên các protein của cơ thể
• Hình thành ure, giảm hàm lượng NH3 trong cơ thể
• Sản sinh và phân giải axit uric

17


2.2. TRAO ĐỔI LYPID
• Vai trị lipid trong cơ thể
• Sự chuyển hóa lipid

18


Vai trị của lipid
• Vai trị năng lượng: có giá trị năng lượng cao
nhất (9,3kcal) và là nguồn năng lượng dự trữ
của cơ thể
• Vai trị cấu trúc: cấu trúc màng tế bào
• Vai trị khác: dung mơi hịa tan một số vitamin
như A, E, K.
• Giá trị của lipid trong thức ăn:
– Các acid béo không no: PUFA (poly unsaturated fatty
acid)
– Các acid béo thiết yếu: EFA (essential fatty acid) ω3/
ω6 (AA, DHA, ARA)
19


Classification of polyunsaturated
fatty acids
O
C CH2 CH2 CH

CH

CH2

…. CH3

OH
Carboxyl group

Double bond

Methyl group

18: 3 (n-3)
Number of
carbons

First double bond
from methyl group
Number of double
bonds

20


Essential Fatty Acids

ArA (20:4n-6)

DHA (22:6n-3)

EPA (20:5n-3)

• not essential in

• essential function in

membranes

cellular membranes

• precursor for

• required for good growth

prostaglandins

•cellular regulation

• retinal function and
improved vision

21


THE DHA CONTENT IN HALIBUT LARVAE IS REFLECTED
BY THE DHA CONTENT IN THE LIVE FOOD ORGANISMS
DHA (docosahexaenoic acid (22:6n-3) effect on pigmentation and metamorphosis
50

% DHA in fish larvae

% DHA in larvae = 0.98(% DHA in live food organism) + 0.55
2

r = 0.95

40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

% DHA in live food organism
22
Evjemo et al., 2003


Sự chuyển hóa lipid

• Các con đường chuyển hóa lipid
– Tồn tại dưới dạng mô mỡ (dự trữ)
– Tham gia cấu trúc tế bào và mô cơ thể, tham gia tạo thành các
hợp chất có hoạt tính (steroid)
– chuyển hóa thành glycogen dự trữ ở gan hoặc bị oxy hóa tạo
thành năng lượng

23


Kho dự trữ lipid của cá
• Mơ liên kết dưới da (cá ngừ, trình, chép, một
số lồi họ cá trích)
• Cơ vận động và giữa các vách cơ (cá nục,
một số lồi thuộc họ cá trình, họ cá hồi, họ
cá tầm,…)
• Xoang bụng, màng treo ruột (họ cá chép, họ
cá cơm, họ cá vược)
• Gan (họ cá moru, cá nhám, cá đuối)
• Mơ gian xương (họ cá hồi)
• Trong xương và gốc mang (họ cá bơn)
24


Dạng lipid tích lũy
• Chủ yếu là triglyceride:
–
–
–
–

Tồn tại trong dịch nội bào của cơ
Tồn tại trong gan
Nguồn năng lượng cơ bản trong cơ thể cá bơi khỏe (cơ đỏ).
Hàm lượng lipid trong cơ đỏ nhiều hơn trong cơ trắng 1,5 – 2 lần

• Phospholipid
– Thành phần cấu trúc nên tế bào.
– 80% lượng lipid có trong cơ trắng là phospholipid

• Sterol: cấu trúc nên các hợp chất hoormone
• Etesterol. Cera
• Axit béo tự do: tồn tại trong dịch nội bào hoặc ngoại
bào.
25