chuyển hóa CARBOHYDRATE ở động vật

CHƯƠNG V: CHUYỂN HOÁ
CARBOHYDRATE Ở ĐỘNG VẬT


NỘI DUNG
I. QUÁ TRÌNH TIÊU HOÁ VÀ HẤP THU CARBOHYDRATE
1.1. Tiêu hoá và hấp thu carbohydrate ở động vật dạ dày đơn
1.2. Tiêu hoá và hấp thu carbohydrate ở động vật nhai lại
II. CHUYỂN HOÁ GLYCOGEN
2.1.Tổng hợp glycogen
2.2. Phân giải glycogen
III. SỰ CHUYỂN HOÁ TRUNG GIAN CỦA GLUCOSE
3.1. Quá trình phân giải yếu khí glucose
3.2. Quá trình phân giải hiếu khí glucose
3.3. Vòng pentosephosphate

IV. CHUYỂN HÓA ACID BÉO BAY HƠI


I. TIÊU HÓA VÀ HẤP THU CARBOHYDRATE
ĐV DẠ DÀY ĐƠN

ĐV NHAI LẠI
CARBOHYDRATE trong
thức ăn

ENZYME tiêu hóa

Lên men

GLUCOSE trong ruột non

ACID BÉO bay hơi
trong dạ cỏ

Hấp thu vào hệ thống
tuần hoàn


Tiêu hóa carbohydrate ở động vật
dạ dày đơn
Vị trí

Enzyme

Loại carbohydrate

Miệng

Amylase

Tinh bột

Maltose

Dạ dày

(amylase
nước bọt)

Dextrin

Maltose

Ruột non

Amylase
tuyến tụy

Lactose

Fructose +
Glucose

Galactose +
Glucose

Maltose

Glucose +
Glucose
Ruột già

Sucrose

Vi sinh vật lên men cellulose


Tiêu hóa carbohydrate ở ruột non
-glucosidase

-amylase

Tinh bột

Oligo-1,6-glucosidase

Sucrose

2 Glucose

Maltose

-glucosidase

Maltase

Fructose

+

Glucose

sucrase

Lactose

 -glucosidase

Galactose

+

Glucose

lactase

Chú ý: loài nhai lại không có sucrase; gia cầm
không có lactase


Hấp thu carbohydrate ở động vật
dạ dày đơn
• Ngoại trừ động vật sơ sinh (24h đầu),
disaccharide, oligosaccharide và polysacchcaride
đều không được hấp thu.
• Monosaccharide được hấp thu chủ yếu ở tá
tràng và không tràng.
– Một phần rất nhỏ được hấp thu ở dạ dày và ruột già.


Ruột non
CARBOHYDRATE

MONOSACCHARIDE

Vận chuyển
tích cực
Tĩnh mạch cửa

GAN

Vào hệ tuần hoàn
và đến các cơ quan


Cơ chế hấp thu
• Glucose và galactose được vận chuyển tích
cực thông qua hệ thống:
– Sodium-Glucose transporter 1 (SGLT 1).
– Phụ thuộc vào bơm Na+/K+ ATPase.

• Fructose được khuếch tán đơn giản qua kênh
GLUT 5.



Tóm tắt đặc điểm tiêu hóa và hấp thu
carbohydrate ở động vật dạ dày đơn
• Bao gồm tinh bột, glycogen, sucrose, lactose, maltose,
glucose, fructore.
• Polysaccharide được tiêu hóa thành monosaccharide.
• Monosaccharide được hấp thu theo cơ chế vận
chuyển tích cực (glucose, galactose) hoặc khuếch tán
đơn giản (fructose) và tới gan.
• Glucose vận chuyển tới tế bào cần tiêu tốn năng
lượng. Tốc độ vận chuyển phụ thuộc vào insulin.


Tiêu hóa carbohydrate ở loài nhai lại
• Carbohydrate được tiêu hóa bằng quá trình lên

men trong dạ cỏ.
• Hầu hết carbohydrate được lên men bởi vsv
sau đó được tiêu hóa bằng enzyme ở ruột non.
– Một vài dạng carbohydrate “by pass” được chuyển
thẳng tới ruột non và được tiêu hóa tại đây.
– Loài nhai lại không có amylase trong nước bọt
nhưng lại có rất nhiều amylase trong tuyến tụy để
tiêu hóa tinh bột.


Tiêu hóa carbohydrate ở loài nhai lại
Dietary Non-stractural
Carbohydrates (NSC)

Dạ cỏ

Undegraded
NSC

Ruột non

Dietary Cell-wall
Carbohydrates (CW)

VFA
Microbial biomass lên men

lên men

polysaccharides

vi sinh vật

tiêu hoá

Undegraded
NSC

Ruột già lên men

Dạ cỏ
Undegraded
CW

Glucose

VFA
Microbial biomass lên men
(not used by the animal)

Faeces

Ruột non
Undegraded
CW

Ruột già


Volatile Fatty Acids (VFA) – Acid
béo bay hơi

• Được sản sinh ở dạ cỏ, manh tràng.
• Gồm 3 loại:
– Acetic acid (2C).
– Propionic acid (3C).
– Butyric acid (3C).


Vai trò của VFA
• Acetate:
– Cung cấp năng lượng.
– Cung cấp bộ khung C cho quá trình tổng hợp acid béo ở
mô mỡ và tuyến vú.
• Propionate:
– Cung cấp năng lượng.
– Tổng hợp glucose.
• Butyrate:
– Cung cấp năng lượng và bộ khung C cho quá trình tổng
hợp acid béo.
– Chuyển hóa thành thể ketone.
• Tỷ lệ các acid béo bay hơi phụ thuộc vào khẩu phần ăn.


Hấp thu VFA
• 70% VFA được hấp thu từ dạ cỏ và dạ tổ ong
vào máu.
• VFA được hấp thu từ dạ cỏ vào máu theo cơ
chế khuếch tán thụ động.
– Nồng độ VFA ở tĩnh mạch cửa thấp hơn trong dạ
cỏ.
• Nồng độ VFA:

– Dạ cỏ
– Tĩnh mạch cửa
– Tuần hoàn ngoại vi

50-150 mM
1-2 mM
0.5-1 mM

• Tốc độ hấp thu VFA tăng khi pH thấp.


Hấp thu VFA
• Tốc độ hấp thu butyrate > propionate > acetate.
• Thức ăn tinh có tốc độ hấp thu nhanh hơn do:
– Lên men nhanh hơn – VFA được giải phóng nhiều
hơn.
– pH thấp.
– Kích thích sự phát triển của các lông nhung.


II. CHUYỂN HOÁ GLYCOGEN
2.1.Tổng hợp glycogen
• Diễn ra ở hầu hết các mô bào của động vật đặc
biệt là ở gan và cơ vân.
• Ở gan: glycogen đóng vai trò dự trữ glucose,
đảm bảo mức hằng định glucose trong máu.
• Ở cơ: glycogenglucose (theo con đường
đường phân)ATP cho cơ hoạt động.
• Quá trình tổng hợp glycogen trải qua 3 giai
đoạn:

Tổng hợp glycogen
Giai đoạn 1: quá trình tổng hợp bắt đầu từ
glucose-6-phosphate là sản phẩm phosphoryl hoá
glucose xúc tác bởi hexokinase (gan) và glucokinase (cơ)


Tổng hợp glycogen

Giai đoạn 2: đây là phản ứng
then chốt nhất của quá trình
tổng hợp glycogen. Phản ứng
tạo UDP-glucose (UDPG).


Tổng hợp glycogen
• Giai đoạn 3:
• UDPG chính là chất cho gốc glucosyl trong quá trình
tổng hợp glycogen.
• Trường hợp không có gốc glycogen sẵn:
– Glycogen synthase vận chuyển gốc glucosyl từ
UDPG tới gắn vào đầu không khử (C-4) của 1
phân tử glycogen có n gốc glucose, giải phóng
UDP.
– Sự gắn này bằng lk -1,4 glucoside, nghĩa là tạo
ra glycogen có (n+1) gốc glucose.


Tổng hợp glycogen

Tổng hợp glycogen
• Giai đoạn 3:
• Khi tạo được thêm 6 phân tử glucose thi
enzyme gắn nhánh có tác dụng cắt đứt lk 1,4 glucoside của đoạn glycogen vừa tạo
thànhgắn vào nhóm OH (C-6) của gốc
glucose trên cùng một chuỗi hay khác
chuỗiđiểm nhánh mới -1,6 glucoside.


Tổng hợp glycogen


2.2. Sự phân giải glycogen
• Ở cơ: khi tế bào hoạt động mạnh glycogen
glucoseATP.
• Ở gan: glycogen glucose  cung cấp cho
hoạt động của mọi tế bào và điều hoà hàm
lượng đường huyết đặc biệt ở thời điểm xa
bữa ăn.
• Quá trình này có thể chia thành 3 giai đoạn:


Phân giải glycogen
• Giai đoạn 1: thuỷ phân mạch thẳng của
glycogen
– Phoshorylase cắt gốc glucose tận cùng ở
đầu không khử của mạch thẳng glycogen
(phản ứng cắt lk -1,4

glucoside)glucose-1- phosphate.
– Quá trình này lặp lại cho tới khi chỉ còn 4
gốc glucose tại mỗi điểm nhánh -1,6
glucoside thì dừng lại.