SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID (SINH hóa THÚ y SLIDE)

CHƯƠNG II

SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID
(Metabolism of glucid)


1. ĐẠI CƯƠNG
2. SỰ ĐƯỜNG PHÂN EM
3. OXID HOÁ KHỬ PYRUVATE
4. CHU TRÌNH KREBS
5. SỰ TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI GLYCOGEN
6. SỰ TÂN TỔNG HỢP GLUCOSE
7. SỰ OXID HOÁ TRỰC TIẾP GLUCOSE
8. CHU TRÌNH CORI
9. HORMONE KIỂM SỐT SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID

2


1. ĐẠI CƯƠNG
• Glucid cung cấp 70-80% năng lượng cho cơ thể động vật
• Glucose trong máu là nguồn nhiên liệu chính cho mọi
hoạt động sống, có nguồn gốc từ sự hấp thu ở đường tiêu
hóa, từ các tiền chất: glycogen, fructose, galactose hoặc
amino acid chuyển hóa ở gan... (tiến trình tân sinh
glucose).
• Hấp thu glucose: Hấp thu thụ động giản đơn và protein
GLUT (glucose transporter) ở màng tế bào.
• Gan là cơ quan chính điều hịa hàm lượng glucose máu
• Glucose được dự trữ ở gan và cơ dưới dạng glycogen ở
động vật tương tự như amidon ở thực vật (ở gan 3-6%) ở

cơ 0.5%).

3


Bảng 1. Các enzyme phân giải glucid (Sự tiêu hóa)
Nguồn gốc
Nước bọt

Tụy tạng

Màng nhầy ruột non

Enzyme

Cơ chất

Sản phẩm

Tinh bột

Thủy phân LK α1:4
ở giữa. Sản phẩm
dextrins, maltotriose
và maltose

Pancreatic αamylase (Ptyalin)

Tinh bột

Thủy phân LK α1:4
ở giữa. Sản phẩm
dextrins, maltotriose
và maltose

Maltase

Maltose, maltotriose,
α-dextrins

Glucose

Lactase

Lactose

Glucose, galactose

Sucrase

Sucrose, maltose,
maltotriose

Glucose

α-Dextrinase

α-dextrins, maltose,
maltotriose

Glucose

Salivary α-amylase
(Ptyalin)

4


Sự hấp thu glucose (Đồng hành giữa Na+ và glucose)

5


Bảng 2. Hàm lượng glucose máu ở một số loài động vật
Lồi ĐV

Glucose máu
mg/dl

mmol/liter

Chó

65-118

3.6-6.5

Ngựa

75-115

4.2-6.4

Bị sữa

45-75

2.5-4.2

Cừu

50-80

2.8-4.4

Dê

50-75

2.8-4.2

(1). Sự đường phân EM (Tiến trình đường phân EM)
(2). Oxid hoá khử carboxyl của pyruvate
(3). Chu trình Krebs
(4). Sự tổng hợp và phân giải glycogen
(5). Sự tân tổng hợp glucose
(6). Oxid hoá trực tiếp glucose – Chu trình HMP
6

2. SỰ ĐƯỜNG PHÂN EMBDENT MEYERHOFF

7


8


CÁC PHẢN ỨNG ĐƯỜNG PHÂN EM
Phản
ứng
10.
Cắtnhóm
nhóm
phosphate
caonăng
7.
Cắt
phosphate
cao
Phản
Phản
Phảnứng
ứng9.
6.
8.
4.
3.
2.
1.Khử

Oxid
Chuyển
Cắt
Kích
Đồng
Kích
đơi
nước
hóa
hoạt
hoạt
phân
phân
nhóm
khử
Fructose
Glucose
tử
phosphate
Fructose
6.P
1,năng
6 diP
5.
Đồng
phân
ứng
ADP
Pi
ATP

COOH O H

2

CHO
P
H-C-O
C-OH
CH
CH22-O  P

ATP
ADP

Mg2+kinase
10.Pyruvate
1.Hexokinase
+
CH
PNADH.H+
NAD
2-O

O P

OCOOH
C-OH
P
C-O

CH2
H- C-OH
CH
2-O  P
Pyruvate

Phospho Enol
Glyceraldehide-3P
Pyruvate
1,3 (Enol)
Diphospho
Glucose-6P
Glycerate
Glucose
H-C-OH
2.Phospho Glucose
4.ALDOLASE H2O6.Glyceraldehyde dehydrogenase
ADP
5.Isomerase
Dehydratase
CH2-OH
Isomerase
7.Phospho glycerate
O P
O P Dihydroxy acetone-3P kinase
ATP





COOH
H- C-O P
CH2 -OH
2 Phospho glycerate
Fructose-1,6 diP

ADP



P

ATP

3.Phospho
8.Phospho
Fructokinase
glyceromutase



COOH
COOH
C O
H-C-OH
CH3

CH
2-O  P

Pyruvate

3.Phospho
glycerate
(Ketone)
Fructose-6P

H
9


10


- Năng lượng
Phản ứng (Enzyme)
Dạng năng lượng
ATP
Giải phóng năng lượng khi oxid hố 1 phân tử
glyceraldehyde 3P (hay ½ phân tử glucose)
Glyceraldehyde 3 P
NADH.H+
3 ATP
dehydrogenase
Phosphoglycerate
ATP
ATP
kinase
Pyruvate kinase
ATP

ATP
Sử dụng năng lượng
Hexokinase
ATP
ATP
Phosphofructokinase
ATP
ATP
11


- Phân biệt đường phân EM và sự lên men đường

Tế bào
Điều kiện môi trường

Sản phẩm
Nội dung phản ứng

Đường phân EM

Lên men

TBĐV

TBVSV

O2
Khơng O2
Pyruvate

Lactate

Khơng O2

SPLM

Hồn tồn giống nhau
12


- Mục đích và ý nghĩa đường phân
• Mở đầu tiến trình oxid hố glucose hồn tồn (CT Krebs)
• Giải phóng năng lượng tích chứa trong glucose
• Tế bào máu
- Phản ứng biến đổi pyruvate
O2

NAD+

LACTATE

NADH.H+

NAD+

PYRUVATE

Lactate dehydrogenase

CoASH

NADH.H+

O2

ACETYL CoA
CO2

Phức hợp Pyruvate dehydrogenase (TPP)
13


3. SỰ OXID HOÁ KHỬ CARBOXYL PYRUVATE
NAD+

O
H3C-C- COOH
Pyruvate

CoASH

NADH.H+

O
H3C-CSCoA

CO2

AcetylCoA

Phức hợp pyruvate dehydrogenase
Pyruvate decarboxylase (TPP)
Dihydrolipoyl transacetylase
Dihydrolipoyl dehydrogenase

4. CHU TRÌNH KREBS
- Con đường oxid hố hồn tồn, giải phóng tồn bộ năng
lượng tự do trong cơ chất
- Hệ thống enzyme trong dịch ty thể
- Nguyên liệu: AcetylCoA và Oxaloacetate

14


-Nguyên liệu
POLYSACCHARIDE

TRIACYLGLYCEROL

GLUCOSE

PROTEIN
AMINO ACID

GLYCEROL
H3C-C-COOH
O
Pyruvate

H3C-CH-COOH

NH2
Alanine
HOOC-H2C-C-COOH

FATTY ACID

H3C-CSCoA
O
Acetyl CoA

O
Oxaloacetate
HOOC-H2C-CH-COOH
NH2
Aspartate

15


CHU TRÌNH KREBS (CT. CITRATE, CT. TRICARBOXYLIC ACID)

16


- Các phản ứng trong chu trình Krebs
O
CH2-COOH
SCoA
H3C-C
CH

-COOH
CH -COOH
CHAcetylCoA
-COOH
O C-COOH

H2O
CoASH
H2O CO
2

CH2-COOH
OH C H -COOH
HO- C-COOH
CH
CH22 -COOH
-COOH
O CH
C -COOH

2
Isocitrate
1
Hydratase
Citrate
synthetase
Malate
Fumarate
59
Citrate

α Keto
glutarate
Oxalosuccinate
dehydrogenase
+
NAD+
CoASH
FADH
O
2
NADH.H
4
10
8
6 Phức hợp α2 Ketoglutarate
Cis aconitase
C-COOH
Isocitrate
dehydrogenase
Malate
Succinate
H2O
CH
-COOH
dehydrogenase
2
NADH
dehydrogenase
dehydrogenase
CO2

NAD+
FAD
.H++
Oxaloacetate
GDP+Pi
GTP
H2O

CH2-COOH
CH2 -COOH
CHCH-COOH
-COOH
2
HO- C H -COOH
Succinate
Isocitrate

3 Cis aconitase
CoASH
H2O
7 Succinate synthetase

CH2-COOH
CH
-COOH
O=2 C
-COOH
C-COOH
SCoA
CH2CH

-CO
2-COOH
CH -COOH
SuccinylCoA
Oxaloacetate
Cis aconitate

17


18


-Năng lượng: Oxid hoá 1 phân tử acetylCoA
Phản ứng - Enzyme

Dạng năng lượng

ATP

Isocitrate dehydrogenase

NADH.H+

3 ATP

α-ketoglutarate dehydrogenase

NADH.H+

3 ATP

SuccinylCoA synthetase

GTP

ATP

Succinate dehydrogenase

FADH2

2 ATP

NADH.H+

3 ATP

Malate dehydrogenase
Tổng cộng

12 ATP

- Ý nghĩa:
“Chu trình biến dưỡng trung tâm của động vật”
 Biến dưỡng năng lượng
 Trao đổi chất
-Mối quan hệ:
Đường phân EM, β oxid hoá acid béo, chuỗi hô hấp.
19

20


5. SỰ TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI GLYCOGEN

21


5.1. Sự tổng hợp glycogen (glycogenesis)
Nguyên liệu
HOH2C
H
HO

O
H
OH
H

H

UDPG
pyrophosphorylase

H
OH

O P-OH

UTP
O
OH

PPi

Glucose-1-P

22


UDP-Glucose

G

UDP

G

G

Glycogensynthetase
(Glucosyl transferase 14)

• Nguyên liệu: UDPG
• Enzyme tổng hợp glycogen
- UDPG pyrophosphorylase
- Glycogen synthetase
(Glucosyl transferase 1-4)
- Amylo-1,4 → 1,6 transglucosidase

G
G

7

Amylo 1,41,6 glucosidase
1,4

1,6

G

G

G

G

G

G

G

GLYCOGEN

Cấu tử 6
23

5.2. Sự phân giải glycogen (glycolysis)
Glucan 1,6  1,4 transferase

1,6 Amylo 1,6 glucosidase

1,4
Phosphorylase
(cắt liên kết 1,4)

• Enzyme phân giải glycogen
- Phosphorylase (cắt 1,4)
- Glucan -1,6 → 1,4 transferase (4 ct)
- Amylo-1,6 glucosidase
• Sản phẩm glucose 1P

Glucose-1-P
O-P

24


Sản phẩm của glycogenolysis là Glucose-1-P
Gan

Glucose 6 phosphatase

Phosphoglucomutase

GLUCOSE-1-P

GLUCOSE-6-P

GLUCOSE
H2O

Cơ

Pi

CHU TRÌNH CORI
MÁU

Gan
Glucose
Glucose 6P

Glucose

Cơ
Glycogenesis
Glucose
Glycogen
1

2

ADP+GDP+Pi
Gluconeogenesis
ATP+GTP

ADP+Pi
ATP

Lactate

Glycogenolysis

Glucose 6P
2 Glycolysis EM
Lactate
25