Hóa Sinh

1. HOÁ SINH là gì?
• Biochemistry
• Hoá sinh là môn học nghiên cứu về thành phần hoá học của cơ thể
sống, sự chuyển hoá của các phân tử sinh học trong tế bào của cơ
thể sống.
• Hoá sinh học gồm 2 phần: Hoá sinh tĩnh - Hoá sinh động.
- HS tĩnh (HS cấu trúc): Dựa vào các phương pháp lý, hóa hiện đại
để mô tả cấu tạo của cơ thể sống ở mức độ phân tử, nguyên tử.
- HS động (HS chuyển hoá): Nghiên cứu các quá trình chuyển hoá,
số phận của các chất khi vào cơ thể, tính đặc hiệu của những phản
ứng sinh học như phản ứng giữa enzym và cơ chất, giữa hormon
và các chất tiếp nhận.

2. Vai trò của HS trong y học là gì?
•
- Hoá sinh nghiên cứu chức phận của cơ thể, nhiệm vụ của từng tế bào, mô, sự liên
quan giữa chúng với nhau.
- Hóa sinh giúp y học tìm hiểu một số bệnh sinh do những thay đổi bệnh lý về chuyển
hoá các chất.
- Hóa sinh giúp y học tìm hiểu cơ chế tác dụng của thức ăn hoặc thuốc khi vào cơ thể
để tìm ra những nguyên tắc cơ bản về dinh dưỡng, vệ sinh dự phòng và điều trị bệnh.
- Đối với giải phẫu và mô học: Nó là cơ sở chung của mối liên quan giữa hình thái và
chức phận.

3. Thành phần hoá học của cơ thể

5. Số phận của các đại phân tử trong cơ thể

6. Sự trao đổi chất
• Gồm 2 quá trình:
• Đồng hoá: nhỏ  lớn
• Dị hoá: lớn  nhỏ

7. CHẤT XÚC TÁC
SINH HỌC
GV: ĐOÀN VĂN HẬU
Bộ môn DƯỢC

8. CHẤT XÚC TÁC SINH HỌC
ENZYME
VITAMIN
HÓC MÔN (HORMONE)

9. MỤC TIÊU HỌC TẬP:
1. Trình bày được đặc
điểm, cơ chế hoạt động
và tác động của enzyme,
vitamin và hóc môn
2. Trình bày được hậu
quả của các rối loạn liên
quan đến chất xúc tác
3. Rèn luyện được tác
phong thận trọng, chính
xác, trung thực

10. Nội dung
I. Enzyme
II. Vitamin
III. Hormone
Ôn tập

11. I. ENZYME
1. Khái niệm về E
2. Cấu tạo
3. Danh pháp và phân loại
4. Động học của E
5. Tính chất của E
6. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của E
7. Cơ chế hoạt động chung
8. Hoạt động của một số E
9. Cofactor
10. Điều hoà E
11. Chiết xuất và tinh chế E
12. E và cơ chế tác động của thuốc

12. 1. Khái niệm enzym
Chất xúc tác
Chất xúc tác sinh học
Chất xúc là chất làm tăng tốc
độ phản ứng, nhưng còn lại
sau khi phản ứng kết thúc.
Chất xúc tác sinh học là chất xúc
tác có bản chất protein (enzyme)
làm nhiệm vụ xúc tác cho các
phản ứng hóa sinh xảy ra trong
cơ thể sinh vật.
Khác
nhau?

13. Phản ứng hoá sinh là gì?
 Là những pứ hh xảy ra trong cơ thể sống
 Đa số là các pứ thuận nghịch
 Tạo ra các quá trình chuyển hoá các chất
 Tạo các đại phân tử sinh học
 Sinh năng lượng

14. • E là chất xúc tác sinh học
• Phần lớn có bản chất là protein;
• một số ít là acid ribonucleic
(ribozyme)
Enzyme là gì?

16. 16

17. 2. Cấu tạo phân tử
• 2.1 Thành phần cấu tạo
• 2.2 Trung tâm hoạt động của E
• 2.3 Trung tâm dị lập thể
• 2.4 Enzyme polymer
• 2.5 Các isozyme
• 2.6 Phức hợp E (multienzyme)
• 2.7 Các tiền chất E
• 2.8 Sự phân bố của E trong tb
17

18. Thành phần cấu tạo của E
• E đơn giản: chỉ gồm protein.
• VD: hydrolases: pepsin, trypsin,
ribonuclease
• E phức tạp: protein (apoenzyme) + phần
không phải protein (coenzyme)
• VD: alcohol dehydrogenase (có Zn++)
18

19. • Cofactor may be:
1) Metal ion: Zn2+ (e.g. alcohol dehydrogenase), Mn2+ (e.g. arginase), Fe2+, Cu2+,
Mg2+
2) Organic molecule: very often a derivative of vitamin; according to the nature of its
bond with apoenzyme, we further recognise:
a) Coenzymes: a non-protein organic molecule that binds to the molecule of
apoenzyme freely, and thus can detach from it (e.g. NAD+, NADP+)
b) Prosthetic group: a non-protein organic molecule that binds to the molecule
of apoenzyme tightly (e.g. heme, FAD)

20. 20
Cofactor Examples
Zn2+ Peptidases, alcohol dehydrogenase
Mg2+ ATP dependent enzymes, phosphohydrolases
Mn2+ Superoxide dismutase, arginase
Fe2+/ Fe3+ Cytochromes, catalase, peroxidases
Cu2+ Cytochrome oxidase, amino oxidases
Mo2+ Xanthine dehydrogenase
Metal ions and trace elements

21. Cofactor Precursor vitamin Localisation / function
NAD+, NADP+ Nicotinic acid Respiratory chain, FA synthesis
FAD, FMN Riboflavin (B2) Respiratory chain
Ubichinon/ubichinol Respiratory chain
Heme Cytochromes
Cofactors of oxidoreductases
http://fblt.cz/en/skripta/ii-premena-latek-a-energie-v-bunce/6-enzymy/

22. Trung tâm hoạt động của enz
22
Gồm những nhóm chức hoá học, những liên kết
peptide tiếp xúc trực tiếp với cơ chất
Trung tâm hoạt động như:
o serin (-OH),
o histidine (vòng imidazole),
o cystein (-SH),
o lysin (-NH2),
o tryptophan (indol),
o glutamic (-COOH).
Số lượng TTHĐ của 1 Enz là bao nhiêu?

23. Trung tâm dị lập thể
• Điều chỉnh hoạt động
của E
• Khi yếu tố dị lập thể
gắn vào trung tâm này
có thể ức chế hoặc
không ức chế hoạt
động của E
23

24. Enzyme polyme
• Là Enz cấu tạo từ nhiều đơn vị nhỏ
• Mỗi đơn vị là một chuỗi polypeptide
gọi là protome
• VD: malate dehydrogenase có 2 đv nhỏ
24
Malate dehydrogenase (EC 1.1.1.37) (MDH) is an enzyme that reversibly
catalyzes the oxidation of malate to oxaloacetate using the reduction
of NAD to NADH

25. 25
 Các Dạng Phân Tử Của E (Isozyme)
E cùng xt cho 1 loại pứ hh có thể tồn tại nhiều dạng pt khác
nhau
Những dạng pt khác nhau có một số tính chất khác nhau
VD: the isoenzymes catalysing the conversion of glucose to glucose-6-phosphate (a
phosphorylation of glucose): glucokinase (located in hepatocytes and pancreatic β-cells)
and hexokinase (located in other cells of the body).
α-amylase ở nước bọt và tuỵ người giống nhau nhưng α-amylase ở tuỵ lợn khác về
độ hoà tan, nhiệt độ hđ, ...

27. Phức hợp E
Gồm nhiều E khác nhau có liên quan với nhau tham gia cùng 1 pứ

28. Các Tiền Chất E (zymogen/proenzyme)
Some enzymes (for example a lot
of gastrointestinal enzymes) are
produced and stored in their
inactive forms termed zymogenes
(or proenzymes).
to protect the secretory
cells from the autodigestion
caused by active forms of the
enzymes.
only activated at the place,
where their action is desired.

29.  Sự Phân Bố Của E Trong TB
+ đươc tạo ra bởi TB sống,
nhưng có thể hoạt động bên
ngoài TB
+ phân bố ở TB, cơ quan, fluid,
blood
+ Phân bố bên trong tb theo
chức năng

30. 3. Danh pháp và phân loại (The enzyme Commission)
30
-ase
 tên của phản ứng
 tên hệ thống
 tên thường dùng

31. 31
Phân loại enz theo EC
(EC: Tiểu ban về enzyme (The enzyme Commission) được tổ chức bởi Hội hóa sinh quốc tế)
1. Oxydoreductase (E oxi hoá khử)
2.Transferase (Evận chuyển nhóm)
3. Hydrolase (E thuỷ phân)
4. Lyase (E phân cắt)
5. Isomerase (E đồng phân)
6. Lygase (E tổng hợp)

32. • VD: Enzyme xúc tác cho phản ứng:
Ethanol + NAD+ → acetaldehyde + NADH + H+
có tên gọi là alcohol dehydrogenase (ADH), tên quốc tế theo khóa phân loại là: Alcohol:
NADoxydoreductase, EC 1.1.1.1. Trong đó:
+ mã số 1 đầu tiên biểu thị tên lớp enzyme là oxydoreductase (lớp 1);
+ mã số 1 thứ hai biểu thị lớp phụ 1: tác dụng lên nhóm CH - OH của các chất cho;
+ mã số 1 thứ ba biểu thị phân lớp phụ 1: chất nhận là NAD hay NADP
+ mã số 1 cuối cùng chỉ số thứ tự của enzyme
32

34. 4. Động học enzyme
34

35. 35

36.  E làm giảm năng lượng hoạt hoá
 Quá trình xúc tác pứ trải qua 3
trạng thái
 Mở đầu
 Hoạt hoá
 Cuối

37. Ý nghĩa của việc nghiên cứu động học enzyme:
nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố: nồng độ cơ chất, enzyme, pH môi trường, nhiệt
độ, các chất kìm hãm… đến tốc độ phản ứng do enzyme xúc tác. Có thể:
 Biết được cơ chế phân tử của sự tác động của enzyme.
 Cho phép ta hiểu biết được mối quan hệ về mặt lượng của quá trình
enzyme.
 Khi lựa chọn các đơn vị hoạt động enzyme người ta cần phải biết những
điều kiện tốt nhất đối với hoạt động của enzyme, cũng như cần phải biết
được các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của chúng.
 Là điều kiện cần thiết để thực hiện tốt các bước tinh chế enzyme, vì người ta
cần phải kiểm tra về mặt lượng bằng cách xác định có hệ thống hoạt động
của chế phẩm enzyme trong các giai đoạn tinh chế.

38. Tốc độ của phản ứng hoá học Tốc độ của phản ứng enzyme
Tốc độ pứ là sự biến đổi nồng độ chất
tham gia pứ (mol/L) theo t.gian (s)
 PỨ bậc 0: tốc độ pứ ko phụ thuộc
[cơ chất]:
 PỨ bậc 1: tốc độ pứ tỷ lệ thuận với
[cơ chất].
 PỨ bậc 2: tốc độ pứ tỷ lệ với luỹ
thừa bậc 2 của [cơ chất]
Đơn vị hoạt độ của E: đơn vị E là lượng E
xt sự chuyển hoá 1 micromole cơ chất
trong 1 phút ở đktc. (Kat)
Được xác định bằng sự biến đổi [cơ chất]
hoặc sự biến đổi [sản phẩm].
 Khi [E] hằng định, tốc độ pứ (V) phụ
thuộc vào [E] và [cơ chất] tăng thì tốc
độ pứ tăng dần đến cực đại (Vmax)
 Đồ thị có dạng hình hyperpol

40. Thuyết Michaelis - Menten
40
 Km gọi là hằng số Michelis-Menten đặc trưng
cho mỗi enzyme.
 Hằng số Michaelis là một hằng số rất quan
trọng. Nó xác định ái lực của enzyme với cơ
chất. Km càng nhỏ thì ái lực này càng lớn, tốc
độ phản ứng càng cao vì tốc độ tối đa V đạt ở
giá trị nồng độ cơ chất càng thấp.
 Trên cơ sở phương trình Michaelis-Menten,
bằng cách xây dựng đường biểu diễn sự phụ
thuộc của v vào [S] và bằng đồ thị đó xác định
tốc độ tối đa V ta có thể tìm thấy giá trị của [S],
ở đó v = V/2, tức giá trị của Km

41. https://www.youtube.com/watch?v=8PWF5OeB7Ec

42. Ức chế cạnh tranh Ức chế không cạnh tranh
42

43. Self study:
• Cách biểu diễn động học E bằng đồ thị
• Động học E dạng hình cong kiểu sigma
• Động học về bậc phản ứng E
• Động học phản ứng E có 2 cơ chất

44. Tính chất của chất xúc tác
A + B  C + D
•
• Làm giảm năng lượng hoạt hoá của
các pứ hh
• Không thay đổi chiều của pứ, không
tạo ra pứ
• Làm phản ứng nhanh đạt trạng thái
cân bằng trong pứ thuận nghịch
Tính đặc hiệu:
• Đặc hiệu gắn liền với cơ chất
• Urease chỉ xt thuỷ phân urea (tuyệt đối )
• Esterase cắt ester của nhiều acid béo và alcol
khác nhau (đặc hiệu tương đối)
• Đặc hiệu kép.
• Đặc hiệu gắn liền với phản ứng
• 1 enz đặc hiệu với 1 pứ
• Decarboxylase xt khử carboxyl của acid amin.
44
5. Tính chất của enzyme

45. 6. Các yếu tố ảnh hưởng đến
hoạt động của enzyme
45

46. 7. Cơ chế hoạt động chung của E
 Sự tiếp cận và định hướng
 Mối quan hệ giữa không gian E và hđ xt
 Sự tiếp xúc acid-base
 Sự xt đồng hoá trị
Cơ chế tác dụng của E do tác dụng của
nhiều yếu tố, nhiều nhóm hđ của E tạo ra.

47. Self study
Tìm hiểu các nhóm
chức thường gặp trong
phân tử E

48. 8. Hoạt động của một số E
48
9. Chất cộng tác của E (cofactor)
Coenzyme nicotinamide:
- NAD+ và NADP+
- Tham gia vào các pứ oxy hoá
khử do dehydrogenase xt
Coenzyme flavin:
- FMN (Flavin mono nucleotid)
- Tham gia vào các pứ oxy hoá
khử
Coenzyme quinon:
- Coezyme Q
- Tham gia vào các quá trình oxy hoá khử
giữa dehydrogenase và cytochrome b
Coenzyme hem:
- Nhóm hem
- Vận chuyển điện tử nhờ khả năng biến
đổi thuận nghịch Fe2+ thành Fe3+
Coenzyme A:
- CoASH
- Tham gia vào nối dài chuỗi C ; vận
chuyển nhóm acyl (gốc acid)
.....

49. 49

50. Cytochrome p450 (CYP450)
• là hệ thống gồm có 50 loại enzymes thuộc nhóm monooxygenase có trong hầu hết các cơ
thể sống.
• đóng vai trò quan trọng đối với sinh lý người.
• enzym này có ở gan, tim, phổi, thận nhưng tập trung chủ yếu ở gan.
• Thuốc dùng đường uống sau khi được hấp thụ qua ruột non được chuyển đến gan qua tĩnh
mạch cửa, quá trình này cho phép gan với sự tham gia của CYP450 là nhóm enzym chính
tham gia vào chuyển hóa thuốc (ở phase I) có thời gian giải độc các dược chất có hại trước
khi chúng được phân phối vào hệ thống tuần hoàn.
• Những enzyme chủ lực trong hệ thống CYP450 gồm có CYP1A2, CYP3A4, CYP2C9,
CYP2C19, C2D6. Trong đó đó CYP3A4 là chịu trách nhiệm chuyển hóa phần lớn các thuốc,
sau đó là CYP2D6
50

51. 51
Thuốc Chuyển Hóa Qua Cyp450

52. • Hoạt động của CYP450
Tại phase (I) dưới xúc tác của các enzyme CYP450 thúc đẩy các phản ứng: oxy hóa, khử
hóa và thủy giải chuyển hóa thuốc thành các dẫn xuất phân cực, các phản ứng liên hợp ở phase
(II) sẽ tạo thành những chất có cực (không thể hấp thu qua ống thận) dễ tan trong nước và sẽ
đào thải ra khỏi cơ thể.
• Ảnh hưởng của các chất lên hệ thống CYP450 sẽ là thay đổi tác động của thuốc
Nhiều loại thuốc có thể làm tăng hoặc giảm các hoạt động (cảm ứng hoặc ức chế) các
CYP450 khác nhau.
Ví dụ nếu một loại thuốc ức chế CYP450 sẽ làm cho thuốc thứ hai có thể tăng nồng độ
(hoạt chất ở dạng có hoạt tính) và tích lũy trong cơ thể dẫn đến ngộ độc. Do vậy những thuốc
có khoảng điều trị hẹp cần đặc biệt quan tâm đến loại tương tác này.
- Các thuốc cảm ứng enzyme CYP450 sẽ làm tăng chuyển hóa của thuốc khác
(Inducers) --> giảm nồng độ thuốc khác.
- Các thuốc ức chế enzym CYP450: làm giảm sự chuyển hóa của một thuốc
khác (Inhibitors) --> tăng nồng độ thuốc khác.
52

53. 53
Chuyển hóa thuốc - Dược lý lâm sàng - Cẩm nang
MSD - Phiên bản dành cho chuyên gia.pdf

54. THE END