LIÊN QUAN VÀ ĐIỀU HÒA CHUYỂN HÓA CHẤT

LIÊN
LIÊN QUAN
QUAN VÀ
VÀ ĐIỀU
ĐIỀU HÒA
HÒA CHUYỂN
CHUYỂN HÓA
HÓA CHẤT
CHẤT

Nguyễn Trung Kiên


Nội dung

•
•
•

Đại cương
Liên quan chuyển hóa chất
Điều hòa chuyển hóa chất


1. ĐẠI CƯƠNG
2 vấn đề của chuyển hóa

Đồng hóa

Dị hóa

Nhỏ

Lớn

Lớn

Nhỏ


3 mức độ liên quan và điều hòa

Mức phân tử

•

Mức tế bào

Mức cơ thể

•

Chất

•

•

Hóa sinh

•

Sinh học

Bào quan

Cơ quan

•

Sinh lý


Dự trữ: phân tử lớn
Glucid: glycogen
Protid: Protein
Ăn

Máu (vận chuyển):

Đại phân tử

Lipid: triglycerid

Glucid: glucose
Protid: albumin, globulin

Ruột non

Lipid: CM, VLDL, LDL, HDL

Phân tử nhỏ

Sử dụng: 3 vai trò
Tạo năng
Tạo hình
Thực hiện chức năng

TB niêm mạc ruột, gan
phân tử lớn

Đào thải: 2 nơi chính
Thận (nước tiểu)
Gan-ruột (phân)


2. LIÊN QUAN CHUYỂN HÓA CHẤT
2.1. Liên quan ở mức phân tử

Phospholipid

Lipid

glucid

protid

Hb

a.nucleic

Triglycerid

Glycogen

protein

Hb

ADN, ARN

Cholesterol este
Globin
Phosphat

Glycerol

cholesterol

Pentose
Heme

Glucose 6P

Base N
Pyrimidin

Acid béo

Glucose

Acid amin
Purin

Pyruvat

Thể ceton

Bilirubin

Acetyl coenzym A
Oxaloacetat
Chuỗi hô hấp
ATP

Phosphoryl hóa

tế bào

NH3

Ure

Sắt
a.uric

Gan-Ruột

Thận

Phân

Nước tiểu

Chu trình
Krebs


Các hệ quả

•
•

Sự thống nhất về mặt chuyển hóa

•

Sự liên hợp giữa các phản ứng và quá trình

Sự biến đổi qua lại giữa các chất


2.1.1. Sự thống nhất về chuyển hóa

•
•
•

Chu trình Krebs: cơ chất cho hydro
Hô hấp tế bào: oxy hóa khử
Tổng hợp ATP: phosphoryl hóa

G, L, P → SH2 + O2 → E + ADP → ATP

CO2

H2O, t

0


2.1.2. Sự biến đổi qua lại

•

Chất “ngã ba đường”:

•

Không thể thay thế hoàn toàn :

– Pyruvat
– Acetyl coenzym A
– Oxaloacetat
– Glucid: tạo năng
– Protid: tạo hình
– Lipid: dự trữ năng lượng, tạo hình, thực hiện chức năng


2.1.3. Sự liên hợp giữa các phản ứng và quá trình

•
•

Liên hợp giữa các phản ứng: ví dụ phản ứng song biến (kết hợp 2 phản ứng)
Liên hợp giữa các quá trình


2.2. Liên quan chuyển hóa ở mức độ tế bào

•
•
•

Là mối liên quan giữa các bào quan trong tế bào
Mỗi bào quan có hệ thống enzym khác nhau
Ví dụ:

– Ty thể: tổng hợp ATP cho tất cả các bộ phận khác
– Nhân: sinh tổng hợp protein


2.3. Liên quan chuyển hóa ở mức độ cơ thể

•
•
•

Là mối liên quan giữa các cơ quan (mô) trong cơ thể
Mỗi bào quan có chức năng chuyển hóa riêng
Ví dụ:

– Gan: dự trữ glucose cho toàn cơ thể
– Gan-cơ
– Gan-mô mỡ


3. ĐIỀU HÒA CHUYỂN HÓA CHẤT

•

Điều hòa ở nhiều mức độ khác nhau

– Phân tử: enzym
– Tế bào: các bào quan
– Cơ thể: thể dịch, thần kinh

1.
2.

Thay đổi chất lượng (hoạt tính)
Thay đổi số lượng (sinh tổng hợp)


3.1. Thay đổi chất lượng enzym

•
•

Đặc điểm: lượng không đổi, hoạt tính đổi ⇒ hoạt độ đổi
Cơ chế:

Cơ chất
Coenzym
Dị lập thể

–
–
–


A+B
Âm
Dương

C
TT hoạt động

Enzym
TT dị lập thể

Thuốc
Feedback(-)


3.2. Thay đổi số lượng

•
•

Đặc điểm: chất không đổi, lượng đổi ⇒ hoạt độ đổi
Cơ chế: hoạt động của operon

Giới thiệu operon
Operon

RNA polymerase

R

O S1 S2 S3

P

Sao mã

mRNA

mRNA1

Mở

Re

A’
R’

mRNA2

mRNA3

2 kiểu:

•




Dịch mã

Đóng

E1

E2

E3

•

A → B → C → K

Chất kết: ligand
Thuốc

Điều hòa dương: A’

Hormon (steroid, T3-T4)

Bám
Không bám

Điều hòa âm: R’

•
•

Bám
Không bám


Cơ chế điều hòa operon
Loại

I

II

Điều hòa âm

Điều hòa dương

’
( R – đóng gen )

’
( A – mở gen)

’
- R bám vào O: gen đóng

’
- A bám vào O: gen mở

’
- Ligand gắn vào R thành phức hợp không bám vào O:

’
- Ligand gắn vào A thành phức hợp không bám vào O: gen

gen mở

đóng

’
- R không bám vào O: gen mở

’
- A không bám vào O: gen đóng

’
- Ligand gắn vào R thành phức hợp bám vào O: gen đóng

’
- Ligand gắn vào A thành phức hợp bám vào O: gen mở


Ví dụ: R’/A’? K? bám/không bám?

•

Cảm ứng tổng hợp enzym tổng hợp:
Operon tryptophan của E.coli

– Protein kìm hãm: R’ (không bám)
– Chất kết K: tryptophan
– Phức hợp K-R’: bám


Ví dụ

•

Cảm ứng tổng hợp enzym thoái hóa:
Operon lactose của E.coli (điều hòa âm và dương)
(hoạt động khi môi trường thiếu glucose)

β-galactosidase
Lactose

→

galactose + glucose → allolactose

– β-galactosidase
– Permerase: giúp hấp thu lactose vào vi khuẩn
– Transacetylase: chức năng chưa rõ


•

•

Điều hòa âm:

–
–
–

Protein kìm hãm: R’ (bám)
Chất kết K: allolactose
Phức hợp K-R’: không bám

–
–
–

Điều hòa dương:

Protein hoạt hóa: A’ (CAP) (bám)
Chất kết K: allolactose
Phức hợp K-A’: không bám