Bài giảng chuyển hóa protein trong hóa sinh đại cương

CHƢƠNG V: CHUYỂN HÓA
PROTEIN VÀ AMINO ACID
NỘI DUNG
I. SỰ CHUYỂN HOÁ AMINO ACID
1.1. Phản ứng khử amine hoá
1.2. Phản ứng khử carboxyl
1.3. Phản ứng chuyển amine
II. SỰ BÀI TIẾT CÁC CHẤT CẶN BÃ CHỨA
NITƠ
2.1. Sự tổng hợp và bài tiết ure (vòng Ornithine)
2.2. Tổng hợp và bài tiết acid uric
III. SINH TỔNG HỢP AMINO ACID
IV. SINH TỔNG HỢP PROTEIN
I. SỰ CHUYỂN HOÁ AMINO ACID
Phản ứng khử amine hoá
Phản ứng khử carboxyl
Phản ứng chuyển amine
1.1. Phản ứng khử amine hoá
Khử amine oxy hoá nhờ oxydase
Khử amin oxy hoá nhờ dehydrogenase
Khử amine oxy hoá nhờ oxydase
(có FMN hoặc FAD)
Khử amin oxy hoá nhờ dehydrogenase
• Glu được khử amin một cách đặc biệt, đóng v/trò rất
quan trọng trong trao đổi protein, pứ có tính thuận
nghịch cao
• Chiều nghịch của pứ (nitơ vô cơ trong amoniac → nitơ
hữu cơ trong nhóm amin của Glu. Đây là cơ chế bón
phân đạm ở cây trồng.
• Trong cơ thể động vật và thực vật, pứ tương tự diễn ra
với Ala và Asp (tầm q/trọng, cường độ không lớn như

với Glu).
1.2. Phản ứng khử carboxyl
• Xúc tác bởi decarboxylase có nhóm ghép là
pyridoxalphosphate (d/xuất của vit. B6).
• Từ AA cho ra một amine hữu cơ tương ứng.
• Là cơ chế tạo ra các amine hữu cơ q/trọng (th/phần
c/tạo của các coenyme, các hợp chất q/trọng khác,
nhiều amine hữu cơ có c/năng s/lý khác nhau)
Một số amine hữu cơ quan trọng
AA Amine Ý nghĩa
Serine Etanolamine Cấu tạo các phospholipid
Cysteine Cysteamine Cấu tạo CoA
Histidine Histamine  tiết dịch vị, các ph/ứng dị ứng
Lysine Cadaverin Cấu tạo ribosom, là chất độc
Glutamate GABA Ảnh hưởng đến hoạt động TK
1.3. Phản ứng chuyển amine
• Enzyme: transaminase có nhóm ghép
pyridoxalphotphate (dẫn xuất của vit. B6).
• Đây là pứ chính trong trao đổi AA; nhóm amin
được chuyển từ AA sang một cetoacid.
• Ý nghĩa:
– Cơ chế sinh tổng hợp AA mới
– Thu thập các nhóm amin của các AA trong
q/trình ph/giải, không cho ra amoniac tự do để
có thể gây độc.
1.3. Phản ứng chuyển amine
Ở động vật, quá trình chuyển amine đƣợc thực
hiện mạnh bởi GOT và GPT:
 Glutamate oxaloacetate transaminase (GOT)
 Glutamate pyruvate transaminase (GPT)

1.4. Sự chuyển hóa các bộ khung C của amino acid
II. SỰ BÀI TIẾT CÁC CHẤT CẶN BÃ
CHỨA NITƠ
Sự tổng hợp và bài tiết
ure (vòng Ornithine)
Tổng hợp và bài tiết uric acid
2.1. Sự tổng hợp và bài tiết ure (vòng Ornithine)
• Nguyên liệu (tổng hợp 1 phân tử ure)
• 1 NH
3
• 1 CO
2
• 1 nhóm amine do aspatate cung cấp
• 3 ATP
• 1 ornithine
• enzym xúc tác các phản ứng
• Diễn ra ở hai vị trí trong tế bào gan của động vật bài tiết ure:
• Ty thể: tổng hợp carbamoyl phosphate và citrulline
• Tế bào chất:
• Tổng hợp argininosuccinate
• Phân giải argininosuccinate thành arginin và furmarate
• Thủy phân arginine giải phóng ure và ornithine
• - Một N của urea được lấy từ
Asp (màu xanh da trời).
• - Một N được lấy từ NH
4
+
(màu xanh lá cây).
• - Một O được lấy từ CO
2

(màu hồng).
• - Ornithine hoạt động như
chất mang các phân tử trong
quá trình tổng hợp urea.
Nguồn gốc các phân tử
Ý nghĩa
• NH
4
+
là sản phẩm của quá trình phân giải amino
acids.
• NH
4
+
là nguyên liệu cần thiết cho tế bào tổng hợp
các hợp chất chứa N.
• Khi thừa NH
4
+
dẫn đến tình trạng ngộ độc.
• Lượng NH
4
+
dư sẽ được chuyển hóa thành ure
thông qua vòng ure và được đào thải ra ngoài cơ
thể. Khoảng 80% lượng N bị thải ra ngoài cơ thể
qua vòng urea.
III. SINH TỔNG HỢP AMINO ACID
• 3.1. Vòng luân chuyển nitơ trong tự nhiên

3.2. Tổng hợp acid amin
• Thực vật: tổng hợp tất cả các aa từ các nguồn nitơ như
NH
4
+
, NO
3
-
hay NO
2
-
(VD: cây họ đậu, nhờ các vsv cố
định nitơ cộng sinh, có thể t/hợp được aa từ N
2
• VSV: khả năng tổng hợp aa khác nhau. Phần lớn cần
NH
4
+
làm nguồn nitơ; một số vsv giống như th/vật, có
kh/năng s/dụng NO
3
-
, t/hợp được tất cả các aa. Với một
số loài, một số aa cũng là EAA.
• Động vật sử dụng N hữu cơ trong các aa để t/hợp các
aa. Nhiều loại aa không được t/hợp ở ĐV; ĐV nhận các
aa này qua TĂ. Đây là các EAA.
Các con đường tổng hợp từng aa rất khác
nhau nhưng cũng có những điểm chung:
• Bộ khung carbon của aa bắt nguồn từ các

sản phẩm trung gian của q/trình đường
phân, vòng pentosephosphate hay vòng
Krebs.
• Sự tổng hợp một số aa bắt nguồn từ
những tiền chất chung và qua nhiều SPTG
giống nhau.
• Có 6 con đường STH các amino acid:
Các con đường tổng hợp amino acid
IV. SINH TỔNG HỢP PROTEIN
Sao chép mã di truyền
(tổng hợp mARN)
Phiên dịch mã di truyền ở E. coli
Phiên dịch mã di truyền ở E. coli
Hoạt hoá acid amin
Tạo phức hợp mở đầu
Kéo dài chuỗi peptide
Kết thúc
Yếu tố
mở đầu
Yếu tố
kéo dài
Yếu tố
kết thúc
Xúc tiến tách ribosom 70S
Thuận lợi cho sự chuyển vị
Các yếu tố tham gia vào quá trình phiên dịch mã di truyền
Hoạt hoá acid amin
Xảy ra ở bào tương
Do aminoaxyl-tRNA-synthetase xúc tác
Bước 1: tạo phức aminoacyladenylate

Bước 2: Tạo aminoaxyl-tRNA
/>