Giáo trình sinh hóa động vật phần 4 doc

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 97
9.2. Hexokinase xúc tác phản ứng với 2 cơ chất:
Enzyme này xúc tác phản ứng biến đổi Glucose và ATP thành Glucose –6-phosphate và
ADP. Nó tấn công nguyên tử P cuối cùng của ATP nhờ nhóm điện (-) có mặt trong trung tâm
hoạt động (B). Ngoài ra bản thân nhóm P cuối của ATP luôn có xu hướng tách khỏi ATP.
Điều này cũng làm cho quá trình xúc tác dễ dàng xảy ra hơn (hình 3.18)
10. Enzyme điều hoà.
Enzyme điều hoà thuộc nhóm Enzyme đặc biệt có cơ chế hoạt động khác với đa số các
Enzyme bình thường khác. Trong quá trình trao đổi chấ
t, các chuỗi phản ứng hoá học được
xúc tác bởi các Enzyme qua từng giai đoạn theo thứ tự nhất định gọi là chu trình. Trong mỗi
chu trình phải có ít nhất 1 Enzyme điều chỉnh tốc độ phản ứng của toàn bộ chu trình. Enzyme
này gọi là Enzyme điều hoà. Thường trong các chu trình chuyển hoá phản ứng đầu tiên được
xúc tác bởi Enzyme điều hoà.
Sở dĩ Enzyme điều hoà có khả năng trên vì hoạt tính của nó được đ
iều chỉnh bởi nhóm
các chất điều hoà có khối lượng phân tử nhỏ (thường là bản thân các chất trao đổi hoặc các
cofactor). Ta hãy xem xét một số cơ chế hoạt động của Enzyme điều hoà.
10.1. Enzyme dị lập thể (Allosteric Enzyme).
Enzyme này thay đổi hoạt tính xúc tác thông qua thay đổi cấu hình không gian khi gắn
với các chất điều hoà đặc hiệu của nó. Có một kiểu điều hoà rất phổ biến đối vớ
i Enzyme dị
lập thể là điều hoà ức chế ngược (Feedback inhibidion). Bản chất của nó là Enzyme dị lập thể
xúc tác phản ứng đầu tiên của chuỗi phản ứng chuyển hoá thường bịức chế ngược bởi chính
sản phẩm của chuỗi phản ứng.
Enzyme dị lập thể thường có nhiều tâm điều hoà. Do vậy, nó khác với Enzyme bình
thường ở chỗ: Enzyme dị lập thể ngoài tâm hoạ
t động để gắn cơ chất còn có một hoặc nhiều
tâm điều hoà để gắn các yếu tốđiều hoà và cofactor. Các tâm gắn này nằm ở các vị trí và
thậm chí ở các tiểu đơn vị khác nhau của Enzyme, do vậy Enzyme dị lập thể thường có kích

thước lớn hơn và cấu trúc không gian phức tạp hơn.
Hình 3.18. Phản
ứng xúc tác bởi
Hexokinase

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 98
10.2. Enzyme điều hoà cải biến nhờ tạo liên kết hoá trị thuận nghịch.
Trong cơ chếđiều hoà này, hoạt động Enzyme được điều chỉnh nhờ sự cải biến liên kết
hoá trị của phân tử Enzyme. Điển hình nhất là phản ứng gắn nhóm phosphate, nhóm Adenyl,
nhóm Uridyl, ADP – Ribosyl và nhóm Methyl.
10.3. Các cơ chế khác điều hoà hoạt tính xúc tác Enzyme.
Ngoài 2 cơ chếđiều hoà xúc tác rất phổ biến trên, còn có ít nhất 2 cơ chế khác: Mộ
t số
Enzyme được điều hoà nhờ gắn hoặc tách những phân tử protein đặc hiệu hoặc được hoạt hoá
từ phân tử Enzyme tiền chất nhờ cắt bớt một hay một sốđoạn peptide. Trong thực tiễn, rất
nhiều Enzyme protease được hoạt hoá từ tiền chất của chúng là Zymogen. Điển hình là sự
hoạt hoá Trypsin và Chymotrypsin, hoạt hoá hormone peptide và quá trình Protease tham gia
xúc tác quá trình đông máu.
YÊU CẦU CẦN NẮM
CHƯƠNG III : ENZYME
Khái niệm , bản chất của enzyme. Trung tâm hoạt động của enzyme. Đặc điểm
hoạt tính của enzyme. Các yếu tốảnh hưởng đến hoạt tính của enzym. Cơ chế xúc tác
của enzyme.
CHƯƠNG III: EN ZYME
Câu 1: Trung tâm hoạt động của enzym? Những yếu tốảnh hưởng đến trung tâm này?
Câu 2: Cơ chếảnh hưởng đến hoạt tính của enzym bởi nhiệt độ và độ pH?
Câu 3: Cơ
chế xúc tác theo thuyết hợp chất trung gian của enzym?
Câu 4: Cơ chế xúc tác theo thuyết hấp phụ của enzym?

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 99
CHƯƠNG IV
HOÁ SINH HORMONE
1. Đại cương về Hormone
1.1. Định nghĩa.
Hormone: Danh từ này lần đầu tiên được đưa ra năm 1904 bởi Wiliam Bayliss và
Ernest Starling để mô tả tác dụng của Secretin – một chất được sản xuất bởi tá tràng, có tác
dụng kích thích sự bài tiết của tuỵ (tiếng Hylạp, Harman có nghĩa là kích thích). Ở Việt Nam
gọi là Nội tiết tố - chỉ nguồn gốc tiết của hormone (các chất do tuyến nộ
i tiết tiết ra) hay còn
gọi là Kích thích tố- chỉ chức năng kích thích của hormone.
*Về mặt hoá học: hormone là một nhóm các hợp chất hữu cơ có bản chất rất đa dạng:
có thể là protein như Somatotropin thuỳ trước tuyến yên có 200 gốc acid amin; là polipeptide
như Insuline của tuyến tuỵ có 51 acid amin; oligopeptide như Oxitosine của thuỳ sau tuyến
yên có 8 acid amin; là dẫn xuất của acid amin như Adrenalin - hormone của miền tuỷ thượng
thận là dẫn xuấ
t của Tyrosine; là dẫn xuất của nhóm Steroid như Corticco Steroid - hormone
miền vỏ thượng thận hay các hormone sinh dục v.v. và có thể là dẫn xuất của các acid béo
như Prostaglandin của tuyến tiền liệt có bản chất là dẫn xuất của acid béo không no (bảng
4.1).
*Về mặt sinh học: Hormone là những hợp chất hữu cơđược sản xuất với một lượng rất
nhỏ bởi những tế bào đặc biệt chủ yếu
ở các tuyến nội tiết, giữ nhiệm vụđiều chỉnh các quá
trình trao đổi chất, làm cho các quá trình đó tiến hành với một cường độ và một chiều hướng
thích hợp với nhu cầu sống của cơ thể trong từng giai đoạn, từng thời điểm nhất định.
1.2. Các cách truyền thông tin của tế bào.
Cần phân biệt những tế bào nội tiết với những tế bào khác và nhữ
ng chất bài tiết của
những tế bào này
1.2.1. Tế bào nội tiết: Đó là những tế bào sản xuất và bài tiết trực tiếp vào máu những

chất có hoạt tính sinh học được gọi là Hormone. Ví dụ tế bào β của tuyến tụy tiết ra Insuline.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 100

Bảng 4.1:
Một số hormone và chức phận của nó
Hormone Nguồn gốc Chức phận
Vasopressin Yên sau Tái hấp thu nước
Cortison Vỏ thượng thận Lọc cầu thận
Calcidonin Giáp trạng ức chế sự huy động Ca
2+
từ xương
PTH Cận giáp Huy động Ca
2+
từ xương, bài xuất PO
4
Insuline
Tuyến tuỵ (Tế bào β)
Hạđường huyết
Adrenalin Tuỷ thượng thận Tăng đường huyết
Glucagon
Tuyến tuỵ (tế bào α)
Tăng đường huyết
Cortisol Vỏ thượng thận(bó) Tăng đường huyết
STH Tuyến yên trước Tăng đường huyết, phát triển xương
T
4
, T
3
Tuyến giáp trạng Kích thích chuyển hoá

FSH Tuyến yên trước Phát triển tuyến sinh dục
LH Tuyến yên trước Bài xuất của tuyên sinh dục
Estradiol Buồng trứng Cơ quan sinh dục nữ
Progesteron Buồng trứng Làm ổ
Testosteron Tinh hoàn Cơ quan sinh dục nam
Prolactin Tuyến yên trước Tạo sữa
Hình 4.1
.Sơđ
ồ các tế b
ào n
ộitiết, cậntiếtv
àt
ự tiết
Hình 4.1. Sơđồ các tế bào nội tiết, cận tiết và tự tiết

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 101
Prostaglandin Trong hầu hết các mô Nhiều tác dụng
Oxidoxin Yên sau Tăng co bóp cơ trơn của tử cung và tuyến
vú.
1.2.2. Tế bào thần kinh: Tiết những hormone thần kinh (Neurohorrmone). Ví dụ
Vasopressin được tiết ra bởi các tế bào thần kinh vùng dưới đồi đổ trực tiếp vào máu nhờ hệ
thống thần kinh – tuyến yên.
1.2.3. Tế bào cận tiết-bàng tiết (paracrine): Tiết những chất có tác dụng trực tiếp đến
những tế bào gần kề hoặc khu trú ngay trong cơ quan nội tiết, không cần vận chuyển bằng
máu. Đó là những hormone tại chỗ
, ví dụ Somatostatin của tuyến tuỵ (Hình 4.1).
Cũng cần lưu ý rằng những chất dẫn truyền thần kinh không thuộc nhóm hormone theo
đúng định nghĩa cổđiển.
Những chất kể trên gồm hormone, hormone thần kinh, hormone tại chỗ và chất dẫn
truyền thần kinh được gọi là những chất truyền tin thứ nhất hay chất truyền tin ngoài tế bào

(để phân biệt với những chất truyền tin thứ hai hay chất truy
ền tin trong tế bào).
Hormone được đưa vào máu, nhanh chóng tới các cơ quan tiếp nhận. Hormone có thể di
chuyển xa với khoảng cách hàng mét hoặc nhiều hơn trước khi tiếp cận tế bào nhận. Còn các
chất dẫn truyền thần kinh chỉ di chuyển một khoảng cách ngắn chừng vài micromet qua
synap đến tế bào thần kinh liền kề hoặc tế bào nhận.
Dù khác nhau về phương diện giải phẫu, chất dẫn truyền thần kinh và hormone rất
giống nhau về cơ chế tác dụng sinh học, nó đã tạo nên một hệ thống Thần kinh – nội tiết.
1.3. Nguồn gốc của hormone
Hormone có nhiều nguồn gốc khác nhau:
Do các tuyến nội tiết (không có ống tiết) sản phẩm thấm qua mao quản vào máu được
vận chuyển đến một bộ phận khác trong cơ thể (thường gọi là mô bào đích, tế bào đích) để
phát huy tác dụng. Trong cơ thểđộng vậ
t đại đa số các hormone là do các tuyến nội tiết tiết
ra.
Ngoại tiết: (chất tiết không được đưa vào máu) ví dụ gastrin do vùng hạ vị của dạ dày
tiết ra được đổ vào dạ dày nhào trộn trong khối thức ăn lên vùng thân vị kích thích vùng thân
vị tiết dịch vị.
Nguồn gốc từ thực vật: ở thực vật có rất nhiều chất kích thích tố như các kích tố sinh
trưởng thúc
đẩy qúa trình sinh trưởng của cây: ví dụ như Ausin; Indolaxetic, Giberein v.v. Ở
một số hạt, cỏ và cây còn có các kích tố sinh dục có phát huy tác dụng đối với cơ thểđộng
vật, chúng thường xuất hiện vào mùa xuân gây kích thích sinh đẻ theo mùa cho động vật ăn
cỏ và chim muông.
1.4. Vai trò sinh học của hormone và mối liên hệ giữa thần kinh và thể dịch
Cơ thể và ngoại cảnh là một khối thống nhất mà ngoại cảnh luôn luôn thay đổi như thời
tiế
t thức ăn, ánh sáng v.v. để thích ứng được với những biến đổi đó cơ thể phải điều chỉnh
bằng cách:

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 102
Tiết dịch (hệđơn giản)
Thần kinh (hệ phức tạp)
Hormone (thể dịch) cùng với hệ thần kinh tham gia điều chỉnh các quá trình trao đổi vật
chất của cơ thể. Trao đổi vật chất của cơ thể cũng như của tế bào là một quá trình phức tạp
gồm rất nhiều phản ứng liên quan chặt chẽ với nhau. Bình thường trong một tế bào trong một
thờ
i điểm có hàng trăm phản ứng xảy ra. Những phản ứng đó do enzyme xúc tác, nhưng
enzyme chỉ giúp cho phản ứng tiến hành nhanh và có trình tự. Xét về mặt tổng quát enzyme
không có tác dụng điều chỉnh. Tác dụng điều chỉnh này là do hệ thống chuyên hoá giúp cho
những loạt phản ứng do enzyme xúc tác được tiến hành đúng lúc, đúng phương hướng, đúng
cường độ mà mô bào cần thiết. Hệ thống chuyên hoá đó là hormone.
Ởđộng v
ật đơn bào chưa có hệ thần kinh thì sựđiều tiết chủ yếu là thể dịch vì hoạt
động của cơ thể chúng còn đơn giản. Qua quá trình tiến hoá, cơ thểđộng vật đã xuất hiện hệ
thần kinh để đáp ứng những hoạt động phức tạp hơn của cơ thể. Nhưng trong quá trình tiến
hoá động vật vẫn giữ cả hai hệ thống và hai hệ thống này ho
ạt động phối hợp nhau, sự liên hệ
đó
Tín hiệu ở bên ngoài
hoặc bên trong
↓
Thần kinh trung ương
↓
Vùng dưới đồi
↓
Hormon giải phóng(ng)
↓
Tuyến yên
↓

Hormon của tuyến yên
(μg)
↓
Tuyến đích
↓
Hormon cuối cùng
↓
Mô bào đích
Hình 4.3. Sơđồ tổng quan về mối liên hệ giữa hormone giải phóng vùng dưới đồi, tuyến yên
với các tuyến đích
Chu trình kiểm soá
t
ngược ngắn
Chu trình kiể
m
soát ngược dà
i
Chu trình kiểm soát
ngược ngắn
Hình 4.2. Sơđồ về mối liên hệ giữa thần kinh và thể dịch

Trng i hc Nụng nghip H Ni Giỏo trỡnh Hoỏ Sinh ng vt 103
Thn kinh trung ng

Vựng di i

Cỏc hormone gii phúng
GH TRH CRH Dopamin PRF gnRH
GIH PIF gnRIF
GH TSH ACTH -LTH PRL TSH LH

Phỏt trin xng Gan T. giỏp V thng -Endorbin Tuyn vỳ B. trng B.trng
chuyn hoỏ T.hon T.hon
Glucid, protein

T
3,
T
4
Thích nghi Giảm đau Tạo sữa Phát triển Rụng trứng
Tng ng vi stress nang Th vng
Huyt
Kớch thớch To tinh Progesteron
to testotteron trựng
thụng qua b phn di i (hypothalamus). Cỏc tuyn ni tit cú mi liờn h cht ch vi
nhau qua siu tit chung ca tuyn yờn, tuyn yờn li chu siu tit ca thn kinh trung
ng qua b phn di i, hỡnh thnh nờn h thng hypothalamo - hypophysealis (thn
kinh- th dch).
So vi h thn kinh thỡ hormone c hỡnh thnh sm hn, nú hot ng chm hn
nhng nú bao quỏt n tt c
cỏc t bo. Cú th coi hormone l nhng tớn hiu hoỏ hc c
a ti t bo hng hot ng ca enzyme trong t bo theo chiu hng ỳng vi nhu
cu sng ca c th. Cũn h thn kinh c hỡnh thnh sau hn nú hot ng nhanh, chớnh
xỏc hn nhng nú khụng bao quỏt n tt c cỏc t bo. S tng hp hay gii phúng mt
hormone no ú u c kim soỏt mt cỏch cht ch bao g
m ba giai on ca s tng tỏc
nh sau:
Hypothalamus gi vai trũ cho iu ho hot ng ca cỏc tuyn ni tit trc ht
hypothalamus tit ra cỏc tỏc nhõn cú tỏc ng kớch thớch gi l yu t gii phúng RF
(Releasing factor) hoc l cỏc tỏc nhõn cú tỏc dng c ch IF (inhiliding factor). Cỏc tỏc nhõn
ny tỏc ng n thu trc ca tuyn yờn kớch thớch tit hormone cp I. Sau ú hormone

cp I ny s tỏc ng n cỏc tuyn ni tit khỏc, iu khin chỳng tit ra hormone cp II. Cỏc
hormone cp II cú nhim vỏp
ng li nhng ũi hi ca c th, ng thi chỳng cú th
ngn chn s tit RF, IF ca hypothalamus hay ngn chn s tit hormone cp I theo c ch
iu ho ngc (Megative feedback ) (hỡnh 4.2, 4.3).
Tuyn yờn

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 104
2. Phân loại hormone
Căn cứđể phân loại hormone dựa vào bản chất hoá học của hormone. Bản chất hoá học
của hormone cũng quyết định tính chất và cơ chế tác dụng của hormone như tính hoà tan
trong nước, tác dụng lên màng, lên gen Căn cứ vào đó hormone có thểđược phân thành bốn
nhóm chính sau.
2.1. Hormone peptide
Đây là những hormone có từ 3 acid amin trở lên, gồm những hormone của các tuyến
vùng dưới đồi, tuyến yên, tuyến tuỵ Sự tổng hợp các hormone peptide thường xảy ra
ở lưới
nội chất, khi tổng hợp thường ở dưới dạng pro-hormone, ví dụ pro-Insuline ở dạng này nó
chưa có hoạt tính. pro-Insuline gồm ba chuỗi: chuỗi A gồm 21 acid amin, chuỗi B gồm 30
acid amin. Hai chuỗi này được nối với nhau bởi 2 cầu nối dissulfid và giữa chúng là chuỗi C
có 30 acid amin. Khi có nhu cầu về Insuline nó được enzyme peptidase cắt bỏ chuỗi C tạo
thành Insuline có hoạt tính.
Chuỗi B
Phe Val Asp Gly His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu
ARG
S S Gly
Phe
S S Phe
Tyr
Chuỗi A Thr

Ile Val Glu Gln Cys Cys Ala Ser Val Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys Asn Pro
S S
Hình 4.4. Cấu trúc của Insuline
Các hormone peptide tan trong nước và được lưu thông trong máu dưới dạng tự do, thời
gian đáp ứng ngắn (vài giây cho tác dụng với sự tăng đường huyết của glucagon hoặc chống
lợi niệu của vasopressin).
Hormone peptide không thâm nhập vào trong tế bào đích mà tác dụng lên bề mặt tế bào
đích thông qua chất cảm thụđặc hiệu của chúng ở trên màng tế bào.
2.2. Hormone là dẫn xuất của các acid amin
Những hormone thuộc nhóm này có khối lượng phân tử th
ấp và thường là những dẫn
xuất của Tyrosine, gồm những hormone của miền tuỷ thượng thận như Adrenalin, Nor
adrenalin đây là những hormone tan trong nước và những hormone của tuyến giáp trạng như
Triiodotyronin T
3
, Tetraiodtyronin T
4
(Thyroxin), chúng ít tan trong nước. Sự tổng hợp các
hormone này thường đơn giản và nhanh hơn so với những hormone peptide.
Các hormone này được lưu thông trong máu dưới dạng tự do như Adrenalin, Nor
adrenalin hoặc được vận chuyển dưới dạng kết hợp với protein như hormone tuyến giáp có
chất vận chuyển là TBG (Thyroxin binding globulin) vận chuyển Thyroxin T
3
, T
4
.
Thời gian đáp ứng của các hormone này rất ngắn thường vài giây như Adrenalin, Nor
adrenalin

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 105

Các hormone này cũng không thâm nhập vào trong tế bào đích mà tác dụng lên bề mặt
tế bào đích thông qua chất cảm thụđặc hiệu của chúng ở trên màng tế bào.
2.3. Hormone Steroid
Các hormone Steroid bao gồm những hormone của miền vỏ thượng thận, của tuyến sinh
dục. Các hormone Steroid được tổng hợp từ cholesterol. Chúng có đặc tính không tan trong
nước, chỉ hoà tan trong lipid, chúng được lưu thông trong máu thường nhờ các yếu tố vận
chuyển đặc hiệu, ví dụ:
CBG (Corticosteroid binding globulin) vận chuyển cortisol, corticosteron, progesteron.
SBG (Sex hormone binding globulin) vận chuyển đối với các hormone sinh dục
estradiol và testosteron.
Một lượng nhỏ hormone thuộc nhóm này lưu trong trong máu dưới dạng tự do. Khi đến
tế bào đích hormone được tách khỏi protein vận chuyển sang dạng tự do. Nó xâm nhập vào
trong tế bào đích và kết hợp với chất cảm thụđặc hiệu của nó tạo thành hợp chất trung gian
đến tác dụng lên DNA nhân của tế bào. Thời gian đáp ứng của hormone Steroid khá lâu so
với các hormone peptide và hormone là dẫn xuất c
ủa acid amin.
2.4. Hormone là dẫn xuất của các acid béo
Các hormone thuộc nhóm này thường phát huy tác dụng tại chỗ (ít vận chuyển xa từ nơi
chúng được tiết ra mà có tác dụng với những tế bào gần nơi nó được tiết). Đại diện như
hormone prostaglandin (hình 4.5).
O
||
⎯ COO
-
OH
Hình 4.5.
Cấu tạo của prostaglandin
3. Cơ chế tác dụng của hormone
3.1. Hai nguyên lý cơ bản về tác dụng của hormone:
Nguyên lý thứ nhất: Hormone di chuyển trong máu đến mọi cơ quan, nhưng mỗi loại

hormone chỉ tác động lên một số cơ quan (hay tế bào) chuyên biệt nhất định. Sở dĩ như vậy vì
mỗi hormone khi đến tế bào đích sẽđược phân biệt bởi chất tiếp nhận hay chất cảm thụ
(Receptor) đặc trưng riêng của mình. Chất tiếp nhận hormone ở tế bào đích có bản chất là
những prrotein. Chúng khu trú ở ngay trên màng tế bào hoặc được phân bốở trong tế bào
chất. Những hormone tan trong nước như các hormone có bản chất là protein, oligopeptide,
dẫn xuất của acid amin như Insuline, glucagon, Adrenalin v.v. thì các Receptor của chúng
định vị ngay trên màng tế bào. Đối với các hormone có bản chất Steroid hay các hormone hoà
tan trong lipid thì các Receptor của chúng phân bốở trong tế bào chất. Khi các hormone này
xâm nhập vào trong tế bào chúng thường kết hợp với chất tiế
p nhận (Receptor) tạo thành phức
hợp trung gian hormone-Receptor, từ các phức hợp này sẽ gây ra nhiều tác động khác nhau.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 106
Nguyên lý thứ hai: Việc gắn hormone vào chất tiếp nhận đặc hiệu của nó tạo nên phân
tử thông tin nội bào mà sau đó nó làm kích thích hoặc giảm nhẹ hoạt tính hoá sinh đặc trưng
của mô bào đích. Đối với các hormone hoà tan trong nước, thông tin nội bào thường là 3
/
, 5
/
-
AMP vòng hoặc là 3
/
, 5
/
- GMP vòng (thông tin thứ 2). Còn đối với các hormone hoà tan trong
lipid các phức hợp hormone-Receptor là các thông nội bào.
3.2. Cơ chế tác dụng của hormone
Trong nghiên cứu về cơ chế tác dụng của hormone thì Adrenalin là chất đầu tiên được
nghiên cứu có kết quả về cơ chế tác dụng lên tế bào gan ở mức độ phân tử, xuất phát từ công
trình của E.W. Sutherland và cộng tác năm 1950. Sutherland được giải Nobel Y học năm

1971 về phát minh ra AMP vòng.
Đặc tính tác dụng của hormone là với nồng độ r
ất thấp picomol (10
-12
mol), micromol
(10
-6
mol) nhưng sự phát huy tác dụng lại rất lớn.
Khái niệm về hệ thống thông tin thứ hai .
Các hormone từ các tuyến nội tiết được tiết vào máu, từ máu được đưa tới tế bào đích,
chúng phải chọn các tế bào “đích” để tác động. Điều kiện của một tế bào đích là phải có các
Receptor cho hormone (ở màng tế bào hay ở bào tương hoặc nhân tế bào).
Đối với các hormone hoà tan trong nước ( peptide và các dẫn xuấ
t acid amin ) không đi
qua màng tế bào mà lại gắn với các Receptor ở màng tế bào và tạo ra một dòng thác các phản
ứng Enzyme. Dòng thác Adenylate dẫn đến sự tăng AMP vòng (AMPc) và sự hoạt hoá hệ
thống protein Kinase. Đó là con đường chính thông tin (hormone) từ ngoài tế bào vào trong tế
bào đích .
Sự kết hợp giữa những thông tin thứ nhất (hormone) với các Receptor sẽ tạo ra những
tín hiệu hoá học khác nhau trong tế bào. Những tín hiệu này gọi là thông tin thứ hai. Ngoài
AMP vòng còn có một số chất thuộc thông tin thứ
hai khác như GMPvòng (GMPc), Inosidol
Triphosphate (IP3), Diacylglycerol hay diglycerid (DG) và Ion Ca
2+
.
Đối với các hormone không hoà tan trong nước (Hormone Steroid, hormone sinh
dục ) chúng có thểđi qua màng tế bào để gắn với các Receptor của chúng ở trong tế bào chất
hoặc trong nhân tế bào tạo thành phức hợp hormone-Receptor, thì thông tin thứ hai (thông tin
nội bào) là phức hợp hormone-Receptor.
Có hai cơ chế tác dụng cơ bản của hormone là:

Tác dụng lên màng
Tác dụng lên gen
3.2.1. Cơ chế tác dụng lên màng: Sự tiến hoá của sinh vật có một bước quan trọng là
việc hình thành lên màng, một sự chuyể
n biến về chất lượng: Từ chất không sống sang chất
sống. Bản thân màng là một cấu tạo chức năng hoàn chỉnh của tế bào, nên các tác dụng điều
chỉnh của hormone phần lớn là tác động thông qua màng, trên màng có các cấu tạo cảm thụ
(Receptor), các cấu tạo này rất đa dạng, chức năng phong phú nhưng nhìn chung là chúng có
cấu trúc đặc thù ứng với chức năng, tính đặc thù của nó hết sức cao. Hormone là nhữ
ng yếu tố
đi tới tác động lên các điểm cảm thụđặc thù của mình. Cấu trúc hoá học của hormone thường
phù hợp tương ứng với cấu trúc của các điểm cảm thụ. Khi tín hiệu (các phân tử hormone)
đến, điểm cảm thụ tiếp nhận thì quá trình tiếp theo trong tế bào là: đa số chúng tác động lên

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 107
hệ thống enzyme Adenylatcyclase biến hệ thống enzyme này từ trạng thái không hoạt động
sang trạng thái hoạt động hoặc ngược lại, ví dụ như tác động của Adrenalin như sau:
Adrenalin
Adenylatcyclase > Adenylatcyclase
(không hoạt động) (hoạt động)
Dưới tác dụng của Adenylatcyclase nó chuyển hoá ATP →3
/
, 5
/
- AMP vòng + PiPi
Một số hormone như atrial natriuretic factor (ANF), hay nội độc tố vi khuẩn của
E.coli khi đến điểm cảm thụ của mình thì nó lại tác động lên hệ thống enzyme Guanylat-
cyclase (GC) để chuyển GTP thành 3
/
, 5

/
- GMP vòng.
ANF còn gọi là atriopeptin hay yếu tố bài xuất Na
+
. ANF được bài tiết bởi tế bào tâm
nhĩ của tim khi có thể tích máu tăng. ANF được máu đưa tới thận, hoạt hoá GC ở tế bào ống
thu của thận, GMP vòng tăng gây kích thích sự bài xuất Na
+
bởi thận kèm theo bài xuất nước.
Sự mất nước làm giảm thể tích máu và hạ áp lực của máu.
Cơ trơn của mạch máu cũng chứa chất thụ thể của ANF. ANF sau khi kết hợp với chất
thụ thể của nó ởđây sẽ làm giãn mạch và hạ huyết áp.
Một thụ thể GC tương tự cũng có ở màng tế bào biểu mô của ruột. Thụ thể này được
hoạt hoá bởi nội độc tố của vi khuẩn E.coli. Sự tăng GMP vòng gây giảm tái hấp thu nước ở
biểu mô ruột, dẫn đến ỉa chảy đặc hiệu do độc tố.
ATP
3
/
/
/
/
, 5
/
/
/
/
-AMPvòng

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 108
Hình 4.6. Sự hình thành các thông tin nội bào AMPvòng, GMPvòng và tác dụng truyền

tin qua trung gian là các protein kinase tương ứng ( A hoặc G)

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 109

Như vậy là các thông tin thứ hai (thông tin nội bào đã được hình thành) (Hình 4.6).
Từ các thông tin nội bào này sẽ tác động lên hệ thống enzyme protein-kinase, rồi từđó
tác động lên hệ thống enzyme cần tác động cuối cùng. Đáng chú ý là quá trình tác động này
thực hiện theo phản ứng dây chuyền và có sự khuyếch đại. Từ một phân tử hormone có thể
tạo ra hàng trăm phân tử 3
/
, 5
/
- AMP vòng và tạo thành hàng nghìn phân tử protein-kinase
hoạt động v.v.(Hình 4.7).
Nghiên cứu quá trình điều chỉnh hàm lượng đường trong máu ta sẽ thấy về cơ chế tác
dụng lên màng của hormone. Hàm lượng glucose trong máu của động vật có vú là ổn định, nó
giao động trong một phạm vi nhất định gọi là hằng số hoá sinh đặc thù.
Hình 4.7. Sự khuếch đại của thông tin khi hormone kết hợp với Receptor của màng tế bào

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 110
Ở người là: 80 - 120 mg%, ở lợn: 80 - 120 mg%, ở trâu bò: 40 -70 mg%, ở gia cầm:
150 - 300 mg%
Điều hoà sựổn định này là do một số hormone như Insuline có tác dụng làm giảm hàm
lượng đường trong máu khi hàm lượng đường tăng, Adrenalin và glucagon làm tăng hàm
lượng đường trong máu khi hàm lượng đường này giảm. Ví dụ khi hàm lượng đường trong
máu giảm thì Adrenalin được tiết ra chúng đến tác động vào tế bào cơ và tế bào gan. Ở tế bào
gan quá trình diễn ra như sau: Khi đến tế bào gan chúng tác động lên điểm cảm th
ụ của nó,
điểm cảm thụ này sau khi tiếp nhận Adrenalin sẽ tác động lên Adenylatcyclase chuyển
enzyme này từ trạng thái không hoạt động sang trạng thái hoạt động, khi hoạt động đã chuyển

hoá ATP thành 3
/
, 5
/
- AMP vòng, 3
/
, 5
/
- AMP vòng tác động lên hệ thống enzyme protein-
kinase biến nó thành hoạt động, hệ thống này lại tác động lên enzyme phosphorylase chuyển
chúng từ trạng thái “b” không hoạt động sang trạng thái “a” hoạt động, enzyme này sẽ chuyển
hoá Glycogen thành Glucose 1-p. Glucose 1-p được enzyme isomerase chuyển thành Glucose
6-p. Glucose 6-p được enzyme phosphatase cắt gốc phosphate thành Glucose đưa vào máu
(Hình 4.8).
3
/
, 5
/
- AMP vòng ngoài tác động lên hệ thống enzyme phosphorylase qua hệ thống
protein-kinase I, nó còn tác động lên hệ thống protein-kinase II. Hệ thống enzyme này hoạt
động sẽ tác động lên hệ thống enzyme glycogen syntetase, chuyển chúng từ trạng thái hoạt
động sang trạng thái không hoạt động làm ngừng quá trình sinh tổng hợp glycogen từ glucose.
Như vậy protein-kinase là một enzyme chìa khoá trong liên hệ giữa AMPvòng với hệ
thống enzyme phosphorylase và glycogen syntetase.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 111

Enzyme protein-kinase là một phức hợp CR gồm bốn tiểu phần, hai tiểu phần xúc tác C
(catalytique) và hai tiểu phần điều hoà R (regulatrice). Dạng không hoạt động của nó, bốn tiểu
phần này liên kết với nhau, tiểu phần điều hoà ức chế tiểu phần xúc tác. Sựđiều hoà hoạt

động của nó là 3
/
, 5
/
- AMP vòng. 3
/
, 5
/
- AMP vòng gắn vào tiểu phần điều hoà làm cho phức
hợp CR tách rời nhau. Tiểu phần C được giải phóng và phát huy tác dụng xúc tác (Hình 4.9).
Dưới tác dụng của tiểu phần C, hệ thống enzyme phosphorylase sẽđược chuyển từ dạng
dime (dạng b) không hoạt động sang dạng tetrame (dạng a) hoạt động. Enzyme này hoạt động
nó sẽ xúc tiến quá trình phân giải glycogen thành glucose đưa vào máu.

Hình 4.8. Sơđồ tác dụng của adrrenalin trong việc làm tăng hàm lư
ợ
ng glucose trong
m
áu ở tế b
à
o
g
an

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 112
Tiểu đơn vị xúc tác Tiểu đơn vịđiều hoà
Tiểu đơn vị xúc tác (C) Phức hợp AMP
c
và
hoạt động tiểu đơn vịđiều hoà (R)

Hình 4.9.
Sự hoạt hoá protein kinase của AMP vòng
Khi hoạt động xong 3
/
, 5
/
- AMP vòng bị phân huỷ bởi enzyme phosphodiesterase theo
phản ứng thuỷ phân:
phosphodiesterase
3
/
, 5
/
- AMP vòng + H
2
O > Adenozin 5
/
phosphate.
Hoạt tính của phosphodiesterase phụ thuộc vào Mg
+2
phản ứng này xảy ra ở tế bào chất.
Một số chất như cafein của cà phê, chè; nicotin của thuốc lá có tính chất ức chế enzyme
phosphodiesterase, dẫn đến kéo dài sự tồn tại của 3
/
, 5
/
- AMP vòng làm tăng quá trình trao
đổi chất của tế bào gây nên sự tỉnh táo.
3
/

,5
/
- AMP vòng bị phân huỷ thì các tiểu phần của protein kinase lại kết hợp với nhau
thành phức hợp ban đầu CR không có hoạt tính xúc tác. Bằng con đường này các hệ thống
enzyme do chúng điều khiển lại trở lại trạng thái nghỉ bình thường.
Một số lớn hormone đã làm tăng nồng độ của 3
/
,5
/
- AMP vòng trong các mô bào đích,
vì chúng có thể kết hợp với các Receptor của nó trên bề mặt của tế bào đích và kích thích
Adenylatcyclase gắn trên màng. Đó là các hormone của thùy trước tuyến yên như ACTH, LH,
FSH, TSH, các hormone cận giáp trạng và calcidonin, hormone của thuỳ sau tuyến yên như
Vazopresin làm tăng 3
/
,5
/
- AMP vòng trong thận. Mặc dù nhiều hormone có sự kích thích tạo
3
/
,5
/
- AMP vòng nhưng mỗi hormone lại có dòng đặc hiệu bởi vì nó kích thích tạo 3
/
,5
/
-
AMP vòng chỉ trong những tế bào có chứa các Receptor bề mặt đặc hiệu cho hormone đó.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 113

Mặt khác 3
/
,5
/
- AMP vòng cũng chỉ tồn tại trong những tế bào đã được kích thích và không
đưa vào máu để gây nên sự kích thích chung cho tất cả các tế bào. Song một quá trình phản
ứng lại có thểđược nhiều hormone kích thích. Ví dụđối với lipase ở mô mỡ có thể do các
hormone Adrenalin, Glucagon, ACTH, TSH v.v các hormone này đều làm tăng sự hình
thành 3
/
,5
/
- AMP vòng trong mô mỡ và kích thích Lipase.
3
/
,5
/
- AMP vòng còn là một chất trao đổi trung gian (mediator) đặc hiệu hoặc một thông
tin viên (messenger), một dạng khác của hệ thống điều hoà trong các tế bào. Nó tác dụng
trung gian vào việc làm cảm ứng sự tổng hợp Enzyme, tham gia vào sự dẫn chuyền synap
trong hệ thần kinh, giữ chức năng điều hoà trong sự phân chia tế bào; là một chất trung gian
(mediator) trong phản ứng miễn dịch và chống nhiễm trùng của các mô bào kể cả phản ứng dị
ứ
ng. Độc tố Cholera gây sựỉa chảy ồạt và làm mất dịch trong ống tiêu hoá là do độc tố này
gắn vào các Receptor đặc hiệu trong tế bào đường tiêu hoá tạo ra 3
/
,5
/
- AMP vòng ở nồng độ
cao. 3

/
,5
/
- AMP vòng này đã làm tăng quá trình bệnh lý do ảnh hưởng tới quá trình vận
chuyển tích cực trong các tế bào đường tiêu hoá.
Chức năng của 3
/
,5
/
- AMP vòng trong các tế bào khác nhau có thể bịảnh hưởng bởi hai
yếu tốđó là Ca
2+
tự do và Prostaglandin. Trong một số trường hợp Ca
2+
làm tăng cường sự tác
động của 3
/
,5
/
- AMP vòng, trong một số trường hợp khác nó lại đóng vai trò ức chế.
Prostaglandin A1 được coi là thông tin viên trung gian giữa Receptor-hormone bề mặt tế bào
và Adenylatcyclase. Mặt khác nó lại ức chế Adenylatcyclase của tế bào đường tiêu hoá do nó
gắn vào vị trí đặc hiệu trên enzyme này.
Về Receptor màng: đây là Receptor được phân bố trên màng tế bào, đối tượng tiếp nhận
của nó có bản chất là protein và những hợp chất khác hoà tan trong nước. Chúng tiếp nhận các
hormone này ngay trên màng tế bào rồi chuyền thông tin vào trong tế bào qua sự tác
động lên
các hệ thống enzyme tạo nên các nucleotide vòng và thường thông qua hệ thống protein G.
Protein G bao gồm một họ G protein gồm nhiều tiểu đơn vị như α, β và γ. Cấu tạo tổng quát
của nó như hình 4.10.

Vai trò của protein G có tác dụng điều hoà sự hoạt động giữa hormone với enzyme tạo
nên các nucleotide vòng thông qua sự kết hợp của GTP hay GDP. Khi có mặt của hormone thì
GTP kết hợp với tiểu đơn vị α làm tiểu phầ
n này tách khỏi phức hợp α, β và γ và trở thành
hoạt động, nó sẽ hoạt hoá Adenylatcyclase để biến ATP thành 3
/
,5
/
- AMP vòng. Khi không
có mặt hormone, GDP sẽ kết hợp với tiểu đơn vị α qua phản ứng thuỷ phân GTP thành GDP
và các tiểu đơn vị α, β và γ của protein G lại kết hợp với nhau trở thành không hoạt động
(hình 4.11).
Như vậy sự truyền thông tin từ tín hiệu hormone qua enzyme Adenylatcyclase gồm 2
bước
Bước 1: Một phân tử hormone kết hợp với một Receptor xúc tác hoạt hoá nhiều phân tử
Gs.
Bước 2: Một phân tử
Gsα hoạt hoá Adenylatcyclase xúc tác sự tổng hợp nhiều phân tử
AMP vòng. Hiệu quả của dòng thác phản ứng liên tiếp là sự khuyếch đại rất có ý nghĩa của tín
hiệu hormone .
AMP vòng là một truyền tin nội bào thứ hai trong hệ thống truyền tin, nó có đời sống
ngắn và nhanh chóng bị phân huỷ bởi phosphodiesterase thành 5’ –AMP, chất này không có

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 114
tác dụng của chất truyền tin thứ hai, vì tín hiệu nội bào chỉ tồn tại khi Receptor còn được liên
kết với Adrenalin. Nồng độ AMP vòng tăng hay giảm là phụ thuộc vào nồng độ hormone và
tác dụng của hormone cũng thay đổi tuỳ thuộc từng mô: Glucagon gây tăng cao nồng độ AMP
vòng ở gan nhưng ít gây thay đổi nồng độ AMP vòng ở cơ.
Hình 4.10. Cấu tạo của hệ thống Receptor và protein G
AMPc sẽ tác dụng trực tiếp trên protein kinase phụ thuộc AMPv, còn gọi là protein kinase

A. Protein kinase A này hoạt hoá bởi AMPc xúc tác sự phosphoryl hoá phosphorylase. Cũng cần
lưu ý rằng một số hormone lại ức chế Adenylatcyclase làm giảm nồng độ AMPc và làm giảm quá
trình phosphoryl hoá protein. Chẳng hạn như Somatostatin khi kết hợp với Receptor đặc hiệu thì
protein G ức chế (Gi) được hoạt hoá làm ức chế Adenylatcyclase. Như vậy Somatostatin làm đối
trọng với tác d
ụng của Glucagon.
Các tín hiệu ngoài tế bào (tín hiệu thứ nhất ) – hormone có thể có tác dụng hoàn toàn khác
nhau ở những tế bào hoặc mô khác nhau, tuỳ thuộc vào loại Receptor, loại protein G –Gs hoặc Gi
-được gắn với Receptor và một loạt các enzyme có thểđược phoshoryl hoá bởi protein kinase phụ
thuộc AMP vòng ở mỗi loại tế bào hoặc mô đó.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 115
1. Gs kết hợp với GDP “bị ngắt”, không hoạt động .
2. Gs tiếp xúc với phức hợp Hormone –Receptor, thay thế liên kết với GDP bằng GTP .
3. Tiểu phần α - GTP được tách ra và hoạt hoá Adenylatcyclase .
4. GTP bị phân huỷ bởi GTPase thành GDP trong Gs. Gs(α) “tự ngắt”, tiểu đơn vị α
không hoạt động kết hợp lại với tiểu đơn vị β và γ .
3.2.2. Cơ chế tác động lên gen.
Từ lâu người ta đã nghiên cứu về
sự biến thái của côn trùng. Điều gì đã gây ra sự biến
thái này, đó là do hormone Ecdizon có nguồn gốc từ Steroid. Thực tế hormone này đã đánh
thức gen tổng hợp những protein cần thiết và ức chế các gen không cần thiết khác trong quá
trình biến thái của côn trùng.
Những công trình nghiên cứu gần đây đã cho những hiểu biết sâu sắc về cơ chế hoá
sinh của các hormone Steroid cũng như các hormone hoà tan trong lipid khác. Các hormone
Steroid bao gồm Estrogen hay là hormone nữ tính trong đó quan trọng nh
ất là Estradiol và
Estron, Androgen hay hormone nam tính như Testosterone, Dihydrotestosterone; hormone
thai nghén Progesteron; hormone Steroid của vỏ thượng thận như Cortiol, Corticosterone
(hình 4.12). Các hormone giới tính tác động rộng trên các cơ quan giới tính, các hormone của

vỏ thượng thận thường có tác dụng sâu lên sự trao đổi chất của nhiều mô bào, nhất là sự trao
đổi protein.
Hình 4.11.
Sơđồ hoạt động điều hoà của protein G

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 116
Hình 4.12. Công thức của một số hormone Steroid
Người ta đã chứng minh rằng các hormone Steroid gắn với chất tiếp nhận đặc hiệu của
nó trong tế bào chất tạo thành phức hợp trung gian Receptor-hormone rồi xâm nhập vào nhân
tế bào. Phức hợp trung gian Receptor-hormone sẽđóng vai trò giải ức chế gen đồng thời làm
tăng hoạt tính của m-RNA polimelase. Gen được giải phóng sẽ tham gia vào quá trình sao
chép tạo ra các m-RNA, từ các m-RNA này thông qua quá trình phiên dịch để tạo ra các
enzyme hoặc protein chức năng tươ
ng ứng. Chính những chất này sẽ xúc tiến các quá trình
điều chỉnh trong tế bào (hình 4.13). E.V. Jensen và cộng sựđã nghiên cứu ở Estrogen, ông
nghiên cứu số phận của Estradiol phóng xạđược tiêm vào động vật cái chưa trưởng thành với
một liều lượng nhỏ, những hormone đánh dấu này được định vị vào tử cung và âm đạo, đó là
các đích tác động của Esterogen. Esterogen đánh dấu không những tìm thấy ở tế bào chất mà
còn tìm thấy ở nhân t
ế bào nó được định vịở chromatin. Các nghiên cứu của J.Gorski đã
chứng minh protein tiếp nhận Esterogen có mặt ở tế bào chất ở dạng dime có độ lắng 4S khi
gắn với Esterogen nó chuyển sang dạng có độ lắng 5S. Phức hợp Receptor- Estrogen 5S được
tìm thấy ở nhân tế bào nó được định vịở choromatin.
Thông qua các quan điểm tương tự người ta đã tìm ra các protein chất tiếp nhận của
các hormone Steroid khác như Receptor cho Androgen trong tiền liệt tuyến, các Receptor
hormone vỏ
thượng thận, của progesteron v.v O Mallay và cộng sựđã thực hiện các nghiên
cứu để tìm hiểu sự tác động của nó tiếp theo quá trình gắn của progesteron là sự di chuyển của
phức hợp progesteron - Receptor từ tế bào chất vào nhân tế bào, phức hợp này gắn với
chromatin gây sự tăng hoạt tính của m-RNA polimerase và tăng quá trình hình thành m-RNA

cho một vài protein để tạo nên một lượng lớn protein ở vòi trứng như albumin trứng.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 117
Hình 4. 13. Mô hình chung về cơ chế tác dụng của hormone Steroid
Bước 1: Hormone Steroid kết hợp với protein vận chuyển đến tế bào đích, tới đây nó tách khỏi
protein vận chuyển sang dạng tự do.
Bước 2: Vào trong tế bào chất hoặc nhân tế bào bằng khuếch tán tự do.
Bước 3: Kết hợp với Receptor ở bào tương (trường hợp các corticoid chuyển hoá đường như
cortisol) hoặc Receptor ở trong nhân như progesteron.
Bước 4: Hoạt hoá Receptor: kết hợp vớ
i Receptor làm tách protein ức chế Receptor (ở bào tương)
hoặc kết hợp với Receptor để làm lộđiểm tác động của Receptor (trong nhân).
Bước 5: Sau quá trình hoạt hoá, Receptor từ bào tương vào nhân
Bước 6: Kết hợp với DNA của nhân ở vùng có ái lực cao với DNA. ở vị trí này, phức (H-R) hoạt
hoá polymerase, kích thích sự sao chép, tạo thành m-RNA.
Bước 7: m-RNA mới được tổng ra ngoài nhân vào bào tương để thực hiện sự tổng hợp protein
mới.
Bước 8: Protein mới được tổ
ng hợp làm thay đổi chức phận và chuyển hoá của tế bào.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 118
Về cơ chế tác dụng lên gen có hai giả thiết:
Gỉa thiết thứ nhất theo quan điểm của Jacob và Moned về thuyết operon, giả thiết này
cho rằng hormone Steroid sẽ thâm nhập vào tế bào chất và kết hợp với protein tiếp nhận tạo
thành phức hợp. Phức hợp này di chuyển vào nhân để giải phóng dị thể bằng cách kết
hợp với chất ức chếđang bám trên phần gen khởi động (operator) làm vô hiệu hoá ch
ất ức chế
này, giải phóng gen khởi động và quá trình tổng hợp m-RNA được bắt đầu. Như vậy
trong quá trình này hormone đóng vai trò là chất giải phóng (hình 4.14).
Hình 4. 14.

Sơđồ cơ chế tác dụng lên gen ( Theo Jacob và Mon
Giả thiết thứ hai: (theo Langan (1968) ông giải thích vai trò giải phóng dị thể của
hormone thông qua hoạt động trung gian của 3
/
5
/
-AMP
c
. Langan cho rằng chất ức chế trong
operon là histon- một protein kiềm tính mang điện dương, ngược lại operator mang điện tích
âm (vì nó là acidnucleic) do đó histon bám vào operator theo lực hút tĩnh điện. Khi phức hợp
hormone Receptor xâm nhập vào tế bào đích chúng sẽ hoạt hoá enzyme adenylaxyclase để
chuyển hoá ATP thành 3
/
5
/
-AMP
c
. 3
/
5
/
-AMP
c
lại hoạt hoá enzyme histonkinase lúc này
histon được phosphoryl hoá sang dạng histonphosphate. Chất này mang điện tích âm do đó
chúng bịđẩy khỏi operator. Kết quả tiếp theo giống như giả thiết I (hình 4.15)

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 119
4. Một số hormone và vai trò của chúng

4.1. Adrenalin và và Nor adrenalin
Adrenalin và và Nor adrenalin là hai hormone của miền tuỷ thượng thận có bản chất là
dẫn xuất của acid amin Tyrosine, có vai trò điều hoà hàm lượng đường trong máu khi hàm
lượng đường này giảm. Nor adrenalin có chức năng giống như Adrenalin nhưng có hoạt lực
thấp hơn.
Quá trình tổng hợp Adrenalin và Nor adrenalin như sau:

Khử cacboxyl Hydroxyl hoá Metyl hoá
Tyrosine > Tyramin > Noradrenalin > Adrenalin
- CO
2
+ 2 OH + CH
3

Tyrosine Tyramin Noradrenalin Adrenalin
Hình 4.15. Sơđồ cơ chế tác dụng lên gen (theo Langan)

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 120
Khi Adrenalin được tiết vào máu nó sẽ gây lên một loạt đáp ứng ởđộng vật có xương
sống như tăng áp lực của máu nhất là vành ngoại vi, tăng nhịp tim, tăng co bóp tim, tăng
lượng máu đi ra và tăng huyết áp. Ở cơ trơn, nó làm thư giãn cơ tử cung, cơ bàng quang, cơ
họng, cơ chu trình của ruột và cơ bao bọc tiểu phế quản của phổi.
Tác dụng nổi bật và quan trọng nhấ
t về mặt hoá sinh của Adrenalin làm tăng tốc độ
phân giải glycogen ở cơđể tạo lactat và tăng sự phân giải glycogen ở gan để tạo ra glucose
đưa vào máu để làm ổn định hàm lượng đường trong máu khi hàm lượng này bị giảm. Hiệu
ứng này năm 1950 đã được E.W. Sutherland phát hiện khi ông trộn Adrenalin với mô gan
được cắt nhỏ nhưng còn nguyên vẹn thì thấy glucose xuất hiện trong môi trường dịch treo.
Cũng từ quan sát này người ta đã tìm ra 3
/

,5
/
- AMP vòng và cơ chế tác dụng của Adrenalin
với các công trình nghiên cứu của C.F. Cori, E.G. Krebs, E.H.Fisher, E.W. Sutherland.
Adrenazin chẳng những kích thích sự phân giải glycogen mà nó còn ức chế sự tổng hợp
glycogen thông qua việc ức chế hệ thống enzyme glycogen-syntetase. Kết quả đều nhằm mục
đích tăng hàm lượng glucose trong máu. Ngoài tác động thúc đẩy sự phân giải glycogen ở gan
để tạo thành glucose, ở cơ, ở xương để tạo thành lactat, nó còn kích thích lipase trong các tế
bào lipid để phân giải triacylglyxerol tạo thành các acid béo gắn với abumin huyết thanh.
V
ề cơ chế tác động của Adrenalin và Nor adrenalin là tác động lên màng, thông qua các
Receptor đặc hiệu của chúng, từđó tác động lên hệ thống enzyme Adenylatcyclase để tạo
thành 3
/
,5
/
-AMP vòng.
Receptor của Adrenalin ở tế bào đích có hai loại α và β. Tuỳ theo mỗi loại mà
Adrenalin có tác dụng khác nhau. Đối với Receptor α ở tế bào da, sựđáp ứng của Adrenalin
thể hiện ở sự co liên kết (sự sợ hãi làm mặt bị tái nhợt), trong khi đó với Receptor β, sựđáp
ứng của Adrenalin lại là sự dãn mạch (sự hứng phấn làm má ửng hồng).
Khi ngừng tiết Adrenalin của miền tuỷ thượ
ng thận thì việc gắn Adrenalin lên màng tế
bào cũng bị gián đoạn. 3
/
,5
/
- AMP vòng không được tạo ra nữa, số còn lại thì bị phân huỷ bởi
enzyme phosphodiesterase. Các tiểu đơn vị của protein kinase lại kết hợp trở lại thành phức
hợp không có hoạt tính xúc tác và mọi trạng thái trở lại bình thường. Adrenarin được phân

giải ở gan do enzyme monoamin oxydase.
4.2. Glucagon:
Glucagon còn được gọi là hyper glycemia-glycogenolytic hormone (hormone làm tăng
sự phân giải glycogen).
Glucagon là hormone do tế bào anpha của đảo Langerhans của tuyến tuỵ tiết ra, nó là
một polipeptide gồm 29 gốc acid amin:
H
2
N - His. Ser. Glu. Gly. Tyr. Phe. Tyr. Ser. Asp. Tyr. Ser. Lyz. Tyr. Leu.Asp. Ser.
Arg.Arg. Ala. Glu. ASP. Phe. Val. Glu. Try. Leu. Met. ASP. Tyr.
Khi mới tiết ra ở dạng proglucagon không có hoạt tính có thêm 8 gốc acid amin ởđầu
COOH, tức là có 37 acid amin. Trước khi đổ vào máu nó tự cắt bỏ 8 gốc acid amin này và trở
thành glucagon có hoạt tính. Tác dụng của glucagon giống như Adrenalin nhưng chúng chỉ
phát huy tác dụng ở gan, nó phân giải glycogen ở gan để đẩy mức glucose huyết về mức bình
thường, khi hàm lượng glucose trong máu giảm. Glucagon không phát huy tác dụng ở cơ. Cơ
chế tác dụng của nó giống như Adrenalin thông qua 3
/
,5
/
- AMP vòng. Glucagon được phân
giải chủ yếu ở gan.

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Hoá Sinh động vật …………………………… 121
4.3 Insuline
Insuline là một hormone do tế bào β của đảo Langerhans của tuyến tuỵ tiết ra. Nó giữ
vai trò quan trọng trong quá trình điều hoà hàm lượng đường trong máu, nó làm giảm hàm
lượng đường khi hàm lượng này tăng.
4.3.1. Cấu tạo hoá học, sự tổng hợp, dự trữ và sự tiết của Insuline
Cấu trúc hoá học của Insuline được xác định từ năm 1953 do Sanger (giải thưởng
Nobel 1958). Insuline là một hormone protein gồm hai chuỗi với 51 acid amin (KLPT: 5.700

dalton). Khi mới tiết ra dướ
i dạng proInsuline. ProInsuline gồm 3 chuỗi: Chuỗi A gồm 21
acid amin, chuỗi B gồm 30 acid amin, giữa 2 chuỗi này có hai cầu nối disulfid. Ở chuỗi A có
1 cầu disulfid. Giữa chuỗi A và B là chuỗi C. Chuỗi C gồm có 30 acid amin, nó được nối với
chuỗi A và B bởi 2 cặp acid amin kiềm tính (arg.arg và arg.Lyz) (hình 4.16). ProInsuline
không có hoạt tính. Khi có nhu cầu về Insuline nó được enzyme peptinase cắt bỏ chuỗi C và
tạo thành Insuline có hoạt tính. Insuline ở những động vật khác nhau thì khác nhau chủ yếu ở
chuỗi A và tập trung vào các acid amin 8,9,10, 12 và 14, còn chuỗi B hầu như giố
ng nhau,
khác nhau chủ yếu ở acid amin 30. Do đó có thể dùng khác loài song hiệu quả không cao.
Sự tổng hợp Insuline.
Polypeptide đầu tiên sản sinh ra Insuline là pre-proinsuline (tiền-tiền Insuline). Pre-
proInsuline có chứa thêm một chuỗi khởi đầu gồm 23 acid amin. Chuỗi này có tác dụng như
một chuỗi tín hiệu hay còn gọi là chuỗi khởi đầu giúp cho Insuline được tổng hợp bởi
polyribosom. Sự cắt ngắn pre-proinsuline thành proinsuline xảy ra trong lưới nội chất nguyên
sinh. Sau đó proinsuline được chuyển tới các bể chứ
a của bộ máy Golgi. Ởđó nó được cắt
chuỗi peptide C. Sự tạo thành Insuline từ proinsuline tiếp tục ở nang bài tiết. Ởđây chúng
được kết tinh với Zn
2+
theo một trình tự nhất định. Khi nhận được tín hiệu nào đó gây ra sự
tăng đường huyết, lúc này các bể chứa sẽ giải phóng Insuline và chuỗi C vào máu bởi hiện
tượng ẩm bào.
Ion Ca
2+
giữ vai trò quan trọng trong việc giải phóng Insuline. Trong máu Insuline và
peptide C chiếm khoảng 94%, còn proinsuline chiếm khoảng 6%. Lúc bình thường nồng độ
Insuline trong máu và trong các mô rất thấp đến nỗi những phương pháp tiêu chuẩn hoặc các
thực nghiệm sinh học khó thực hiện hoặc xem xét việc tiết cũng nhưứng dụng của nó. Tuy
nhiên bằng phương pháp đồng vị phóng xạ cực nhạy người ta thấy máu có chứa khoảng 0,4

μg Insuline trong một ml lit. Sau khi ăn thức ăn giàu đường Insuline có thể
tăng 3-4 lần so với
mức kể trên. Tuyến tuỵ bình thường của người có chứa khoảng 10 μg Insuline, nhưng lượng
tiết vào máu hàng ngày chỉ khoảng từ 1-2μg. Sự giải phóng Insuline khỏi tuyến tuỵ phụ thuộc
vào nồng độ glucose trong máu và một số yếu tố khác. Khi glucose huyết tăng cao hơn bình
thường thì các bể tiết tiến tới gần màng nguyên sinh chất của tế bào để tuôn vào máu Insuline
(hình 4.17).