acid nucleic hemoglobin va myoglobulin (1)

Hemoglobin và chuyển hóa hemoglobin
TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ
KHOA Y HỌC CƠ SƠ
ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG

1


Mục tiêu môn học
Sau khi học, sinh viên có thể trình bày được:
1.
2.
3.

Trình bày được sơ đồ tổng hợp hemoglobin và
các acid nucleic trong cơ thể
Trình bày được quá trình thoái hóa
hemoglobin và acid nucleic
Trình bày và hiểu được một số bệnh do rối
loạn chuyển hóa hemoglobin và acid nucleic

2

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Kiến thức cơ sở


Giới thiệu chung



Cấu tạo của nhân porphyrin và Hem



Cấu tạo của Hemoglobin



Cấu tạo của Myoglobin



Các dạng thường gặp của Hemoglobin và
Myoglobin



Tính chất hóa học của Hemolgobulin và
Myoglobin
3

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


HEMOGLOBIN (Hb)và
MYOGLOBIN(Mb)
1.

Chromoprotein = Protein + nhóm
ngoại (hem)

2.

Protein hình cầu

3.

Nhiệm vụ vận chuyện khí trong
máu đến các cơ quan và ngược lại

4.

Cấu tạo từ nhân phorphyrin
Hemoglobin = 4 chuỗi polypeptid + hem
Myoglobin = 1 polypeptid + hem
4

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Hemoglobin = 4 chuỗi polypeptid + hem -------Myoglobin = 1 polypeptid + hem

5

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Cấu tạo Hem và phorphyrin

Nhân porphin được hình thành
từ 4 vòng pyrol, liên kêt với
nhau bởi cầu nối methylen

Porphyrin được cấu tạo từ nhân
Porphin..

6

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


CẤU TẠO HEM




Hem = porphyrin + 1 ion Fe ++ ở trung tâm.
Fe++ là vị trí liên kết oxy của nhân Hem
Protoporphyrin IX tham gia cấu tạo nhân hem ở người và đông
vật .

Fe++ liên kết với các
vòng pyrol qua cầu nối
với nguyên tử N

7

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;

Cấu trúc hemoglobin

8

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Cấu trúc hemoglobin







Hemoglobin có trong máu người : 15g/100ml
Là phân tử tồn tại ở dạng tetramer
Có nhóm ngoại hem
Khối lượng phân tử của 1 đơn vị (1 pr + hem) =
17000
Khối lượng phân tử của Hem =???

9

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Phần protein của hemoglobin
-

-

Được cấu tạo từ 4 chuỗi polypeptid của 2 loại cấu trúc
bậc 3 khác nhau
Ở người trưởng thành;
HbA1: α2β2
Trong đó α có 141 a.a và chuỗi β có 146 a.a
HbA2: α2δ2
Ở trẻ sơ sinh
HbF: α2γ2
Ở bào thai
HbG: ζ 2 γ2
HbP: ζ 2ξ 2
10

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


NỘI DUNG BÀI HỌC
1.CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN
1.1 THOÁI BIẾN HEMOGLOBIN
-CHUYỂN
-VẬN
-Ý

HÓA HEMOGLOBIN THÀNH BILLIRUBIN

CHUYỂN VÀ LIÊN HỢP BILLIRUBIN

NGHĨA SINH LÝ BỆNH CỦA BILLIRUBIN

1.2 TỔNG HỢP HEMOGLOBIN
-TỔNG
-ĐIỀU

HỢP HEM

HÒA TỔNG HỢP HEM

2. BỆNH DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN
-BỆNH

DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA HEM

-BỆNH

DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA BILIRUBIN

-BỆNH

DO THAY ĐỔI CẤU TRÚC CHUỖI GLOBIN
11

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN THÀNH BILLIRUBIN
Gan, lách
Liên hợp với glucuronic (1 bil + 2 glu)

Tan trong nước  phản ứng diazo nhanh
 Billirubin trực tiếp
Được tiết vào túi mật  ống mật  ruột

Vi khuẩn ruột

Không tan trong nước
Phản ứng diazo chậm
cần hòa tan trong dung
môi khi định lượng 
Billirubin gián tiếp
Thiếu vi khuẩn ruột  ko tạo urobilinogen phân xanh
12

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Ý nghĩa SLB của billirubin
-

Chuyển hóa bilirubin  stercobilin phụ thuộc vào sự
phá hủy của hồng cầu và chức năng của gan, mật. Trong
lâm sàng, định lượng nồng độ bilirubin toàn phần, liên
hợp có giá trị chẩn đoán bệnh vàng da, chức năng gan.

-

Khi bilirubin tự do tăng cao (trên 25 µmol/l) vượt quá
khả năng kết hợp của albumin huyết thanh, nó sẽ đi vào
tổ chức gắn với lipid ở đó gây vàng da.

13

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Nguyên nhân vàng da:
-

Vàng da do tan máu (vàng da trước gan): tan máu  một
lượng lớn hồng cầu bị phá hủy  bilirubin tự do. Giai
đoạn đầu không có bilirubin trong nước tiểu vì bilirubin tự
do do kết hợp với albumin không qua được cầu thận.

-

Vàng da do tắc mật: bilirubin liên hợp không xuống được
ruột, ứ lại gan, vào máu. Có bilirubin niệu vì bilirubin liên
hợp tan trong nước qua được cầu thận ra nước tiểu

-

-Vàng da do gan: Trong tổn thương gan do viêm gan virut,
chức năng liên hợp của bilirubin giảm nên bilirubin tự do
tăng cao. Đồng thời do tổ chức phù nề chèn ép các vi quản
mật làm tắc mật vi thể. Nước tiểu có bilirubin và giảm
stercobilin trong phân.

14

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


NỘI DUNG BÀI HỌC
1.CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN
1.1 THOÁI BIẾN HEMOGLOBIN
-CHUYỂN
-VẬN
-Ý

HÓA HEMOGLOBIN THÀNH BILLIRUBIN

CHUYỂN VÀ LIÊN HỢP BILLIRUBIN

NGHĨA SINH LÝ BỆNH CỦA BILLIRUBIN

1.2 TỔNG HỢP HEMOGLOBIN
-TỔNG
-ĐIỀU

HỢP HEM

HÒA TỔNG HỢP HEM

2. BỆNH DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN
-BỆNH

DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA HEM

-BỆNH

DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA BILIRUBIN

-BỆNH

DO THAY ĐỔI CẤU TRÚC CHUỖI GLOBIN
15

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


16

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


M

V
N

M

M
N

Fe

N
P

V

N
P

M

Hem

7
M

SuccinylCoA
+ Glycin

M

1

P

N
H

M

H
N

ALA

P

V

M

Protoporphyrin IX
2
A
HOOC
CH 2
CH 2 N
H
NH 2

3

NH

M
HN

H
N

P

P

V

M

M

A
HN

H
N

A

N
H

M

P

NH

V

Protoporphyrinogen IX
5
ty thÓ
bµo t ¬ng

N
H

P

P

Porphobilinogen

6

N

N

COOH
CH 2
CH 2

M

V

P

A

Uroporphyrinogen III

4

P

N
H

M
NH
P

P

M
HN

H
N

P

M

Coproporphyrinogen III

17

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;

Điều hòa tổng hợp Hem

-

-

Sự tổng hợp hem được điều hòa enzyme ALA
synthetase.
Hem (và cả hematin) tác dụng như một chất
trấn áp sự tổng hợp ALA synthetase và như
một chất ức chế dị lập thể enzym.
Có khoảng 100 thuốc và chất chuyển hóa khác
nhau có thể cảm ứng tổng hợp ALA synthetase.

18

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


NỘI DUNG BÀI HỌC
1.CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN
1.1 THOÁI BIẾN HEMOGLOBIN
-CHUYỂN
-VẬN
-Ý

HÓA HEMOGLOBIN THÀNH BILLIRUBIN

CHUYỂN VÀ LIÊN HỢP BILLIRUBIN

NGHĨA SINH LÝ BỆNH CỦA BILLIRUBIN

1.2 TỔNG HỢP HEMOGLOBIN
-TỔNG
-ĐIỀU

HỢP HEM

HÒA TỔNG HỢP HEM

2. BỆNH DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN
-BỆNH

DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA HEM

-BỆNH

DO RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA BILIRUBIN

-BỆNH

DO THAY ĐỔI CẤU TRÚC CHUỖI GLOBIN
19

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Bệnh do rối loạn chuyển hóa Hem
-

-

Bệnh Porphyrias (porphyrin niệu): tăng bài tiết porphyrin
hoặc tiền chất porphyrin trong nước tiểu, phân. Tích lũy của
porphyrin trong huyết tương và mô.
Bệnh lý di truyền hoặc mắc phải
Typ porphyrin được phân loại thành 2 nhóm dựa trên các cơ
quan hoặc các tế bào bị ảnh hưởng:
- Bệnh Gunther hay còn gọi là bệnh Erythropoietic porphyrias:
Bệnh erythropoietic porphyria bẩm sinh hoặc di truyền (b)
Bệnh erythropoietic protoporphyria
- Bênh porphyrin gan (hepatic porphyrias): Bệnh Porphyria cấp
tính trường diễn (b) Bệnh porphyria làm cho màu sắc khác
nhau (c) Bệnh coproporphyria di truyền (d) Bệnh porphyrin da
mắc phải muộn (Porphyria cutanea tarda).
20

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;






Bệnh erythropoietic porphyrias bẩm sinh hoặc
di truyền : do thiếu hụt uroporphyrinogen III
cosynthase  tích tụ và tăng đào thải một
lượng lớn uroporphyrinogen I và
coproporphyrinogen I trong nước tiểu.
Uroporphyrin -I cao trong hồng cầu  phá

hủy hồng cầu non nước tiểu có màu đỏ,
xương và răng màu hồng, thiếu máu hủy huyết
và hoại tử da.

Bệnh Erythropoietic Protoporphyria: Do
thiếu enzym ferrochelatase  huyết tương và
hồng cầu tích tụ quá nhiều protoporphyrin IX
và tăng bài tiết protoporphyrin IX trong phân.
Tuy nhiên, sự bài tiết porphyrin và các tiền
chất của nó bình thường trong nước tiểu.
Triệu chứng : nhạy cảm với ánh sáng có thể
xơ gan và thiếu máu ở giai đoạn muộn.
21

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;










Bệnh Porphyria cấp tính trường diễn (Acute intermittent PorphyriaAIP) : Do thiếu uroporphyrinogen I synthase  tăng tích tụ PBG và
ALA trong gan, huyết tương,tổ chức  tăng bài tiết PBG và ALA
trong nước tiểu..
Triệu chứng: đau bụng, co thắt cơ trơn, các triệu chứng thần kinh tâm
thần, cao huyết áp, táo bón và và tăng cholesterol máu nhưng không

nhạy cảm ánh sáng..
Bệnh Variegate Porphyria (VP): Do thiếu protoporphyrinogen oxidase.
ALA synthase có thể tăng hoạt tính do thiếu HEM  Bài tiết một lượng
lớn PBG, ALA, uro và coproporphyrin trong nước tiểu Nước tiểu có
màu đỏ. Phân có uro và coprophorphyrin
Triệu chứng lâm sàng chủ yếu là nhạy cảm với ánh sáng.

22

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;










Bệnh Coproporphyrin di truyền (Hereitadry Coproporphyria-HCP):
do thiếu phần coproporphyrinogen III oxidase  bài tiết một lượng
lớn coproporphyrinogen III trong nước tiểu và phân  Nước tiểu có
sắc tố đỏ được hình thành khi tiếp xúc với ánh sáng.
Bệnh porphyrin da mắc phải muộn Porphyria Cutanea tarda (PCT):
do thiếu uroporphyrinogen decarboxylase  bài tiết một lượng lớn
uroporphyrin I và III trong nước tiểu  nước tiểu của những bệnh
nhân này xuất hiện màu hồng nhạt đến màu nâu đậm.
Bệnh pophyrin mắc phải (Acquired or toxic porphyria): Một số thuốc
và chất độc có thể gây porphyria, kim loại nặng như chì, rượu và

hexachlorobenzene.
Chì ức chế ALA dehydratase và heme synthase  ngộ độc chì nồng
độ ALA bài tiết cao trong nước tiểu. Bài tiết của porphyrin trong
nước tiểu cũng tăng lên đến 10 mg..
23

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Bệnh do rối loạn chuyển hóa Billirubin






Bệnh rối loạn chuyển hóa billirubin thường gây biểu
hiện vàng da và có thể có nhiều căn nguyên khác nhau.
Ở người bình thường bilirubin toàn phần < 17 µmol/l.
Bilirubin trực tiếp < 5 µmol/l.
XN định lượng bilirubin huyết thanh để chẩn đoán các
nhóm nguyên nhân gây vàng da.

VÀNG DA TRƯỚC GAN

VÀNG DA TRONG GAN

VÀNG DA SAU GAN

24

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;


Vàng da trước gan

25

TS. BÙI THỊ NGỌC HÀ-BÀI GIẢNG HÓA SINH- KHOA Y HỌC CƠ SƠ , ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG;