Chuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdf
Pppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp
1. HỌC VIỆN QUÂN Y
BỘ MÔN HÓA SINH
CHUYỂN HÓA PROTID
ThS. Đàm Thị Phương Lan
Hà Nội - 2022
2. MỤC TIÊU HỌC TẬP
Sau khi học xong bài này học viên phải:
• Trình bày được quá trình thoái biến và sinh tổng hợp
của các acid amin.
• Trình bày được quá trình thoái biến và sinh tổng hợp
của Hemoglobin.
• Trình bày được các phản ứng và ý nghĩa của chu trình
urê.
• Biểu hiện được quan điểm về chuyển hóa protid và các
rối loạn chuyển hóa protid, nhận thức đúng cân bằng
dinh dưỡng trong đó có acid amin.
4. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. Đại cương
2. Tiêu hóa và hấp thu
3. Chuyển hóa acid amin
4. Chuyển hóa hemoglobin
5. 1. Đại cương
- Khái niệm protid bao hàm: acid
amin, peptid, protein, proteid.
- Đơn vị cấu tạo cơ bản: acid amin.
- Chức năng của các acid amin:
+ Nguyên liệu để tổng hợp protein
+ Nguyên liệu để tổng hợp các
chất khác: Hem, purin…
+ Tạo năng lượng
6. 6
Protein thức ăn bị peptidase phân cắt : Endopeptidase và Exopeptidase .
Endopeptidase
ACID AMIN, DI-, TRI-PEPTIDE
Aminopeptidase Carboxypeptidase Aminopeptidase Carboxypeptidase
Exopeptidase Exopeptidase
2. Tiêu hóa và hấp thu
2.1. Tiêu hóa
7. 2. Tiêu hóa và hấp thu
2.1. Tiêu hóa Không có hoạt động
tiêu hóa protid
Pha dạ dày
Pha tụy
Pha ruột non
9. 2.1. Tiêu hóa
2.1.2. Pha tụy
Tế bào niêm mạc ruột non
Chymotrypsinogen
Chymotrypsin
Proelastase Elastase
Procarboxypeptidase Carboxypeptidase
Trypsin
Trypsinogen Trypsin
Chuỗi peptid
Mảnh
peptid
nhỏ
aa tự do
10. 2.1. Tiêu hóa
2.1.3. Pha ruột non
Aminopeptidase
Carboxypeptidase
Các mảnh peptide
Acid amin tự do
Di- tripeptide
Tế bào niêmmạc ruột non
12. 2.2. Hấp thu
12
2.2.1.Các acid amin tự do
L-acid amin: Vận chuyển tích cực (ngược
gradient nồng độ)
Hệ thống
vận chuyển
đặc hiệu ở
gờ bàn chải
AA trung tính
có chuỗi bên ngắn
hoặc phân cực
(Ser, Thr, Ala)
AA trung tính
chuỗi bên thơm
hoặc kỵ nước
(Phe, Tyr, Met…)
Iminoacid
(Pro, Hyp)
β-acid amin
(Ala, Tau)
AA bazơ
và Cys
AA acid
(Asp, Glu)
13. Protein nguyên vẹn
Được hấp thu bởi ruột non bào thai và trẻ mới sinh theo cơ chế “ẩm bào”.
13
Các peptid:
Di, Tripeptid
(Prolin, hydroxyprolin
-Alanin)
Lòng ống tiêu hóa
Di, Tripeptid acid amin
Na+
Di, Tripeptid
Na+
Na+
Na+
Tế bào niêm mạc
acid amin
Tĩnh mạch cửa
HẤP THU
14. CÂU HỎI
Sản phẩm cuối của quá trình tiêu
hóa và hấp thu protein trong cơ
thể là gì?
15.
16. 16
3. CHUYỂN HÓA ACID AMIN
ACID AMIN
Hấp thu
Protein
thức ăn
Tiêu hóa
Ruột non
Amino
acid
Pyruvat
(Alanin)
Phosphoenolpyruvat
(Tyrosin)
3-Phosphoglycerat
(Serin, glycin)
Tổng hợp
theo yêu cầu
αceto
acid
Thể
ceton
Glucose Lipid
CO2 + H2O
ATP
Thừa
Amino
acid
NH3
Urê
Giáng hóa
Protein
cơ thể
Cathepsin A, B…
17. ? Cấu trúc của một acid amin gồm những
thành phần nào?
Đa số acid amin trong cơ thể có dạng α-acid amin
Nhóm amin
Nhóm carboxyl
Gốc hydrocarbon
18. 3.1. THOÁI BIẾN CHUNG CỦA CÁC ACID AMIN
THOÁI BIẾN PHÂN TỬ ACID AMIN
THOÁI BIẾN NHÓM
AMIN
THOÁI BIẾN
NHÓM CARBOXYL
THOÁI BIẾN GỐC
HYDROCARBON
-CETO ACID
+ NH3
AMIN HOẶC DIAMIN
TƯƠNG ỨNG + CO2
CÁC SẢN PHẨM
TRUNG GIAN CHÍNH:
Pyruvat, Acetyl–CoA…
19. 3.1.1. Thoái biến của nhóm amin
•Đây là quá trình tách nhóm amin khỏi
acid amin, hay còn gọi là quá trình
khử amin
•Có 2 cách:
+ Khử amin trực tiếp
+ Khử amin gián tiếp
20. 20
NH2 được tách trực tiếp tạo NH3 => sự khử amin trực tiếp.
4 kiểu khử amin.
(3) Khử amin nội phân tử (His)
(1) Khử amin thủy phân (Ser, Thr, Cys ):
R – CH - COOH
NH2
R – CH - COOH
OH
NH3
+ H2O +
Hydrolase
(2) Khử amin khử (hydro):
R – CH - COOH
NH2
R – CH2 - COOH NH3
+
Dehydrolase
NADH+H+
NAD+
(Acid béo)
R – CH - COOH
NH2
R – CH=CH - COOH NH3
+
Desaminase
(Acid béo không bão hòa)
Khử amin trực tiếp
21. 21
Cơ chế:
(4) Khử amin - oxi hóa:
Khử amin trực tiếp
AMINO ACID
OXIDASE
Đặc điểm: CoE là FAD, FMN; pH tối thích là 10
Diễn ra không đáng kể
22. Khử amin trực tiếp
Trong các oxidase, L-glutamate dehydrogenase
(GLDH) ở gan – hoạt tính cao, xúc tác tốn ít năng
lượng
23. Khử amin gián tiếp
23
B1: Chuyển amin: Là quá trình biến đổi một cặp
acid amin và một cặp acid -cetonic : Enzym
transaminase (CoE là Vit B6)
- Ala, Asp, Asn, Cys, Ile, Leu, Lys, Phe, Tyr, Try, Val: loại amin
bằng TĐ amin.
R1 – CH - COOH
NH2
R1 – CO - COOH
α-ceto acid 1
Acid amin 1
R2 – CH - COOH
NH2
Acid amin 2
R2 – CO - COOH
α-ceto acid 2
C
N
CH2OPO3
2-…Enz
H
O
HO
H3C
C
N
CH2OPO3
2-…Enz
H
H2N
HO
H3C
Transaminase
24. 24
B2: Khử amin
Khử amin gián tiếp
Các acid amin khác có enzyme oxidase hoạt động ở pH=10
Coenzym là FMN hoặc FAD có hoạt tính yếu nên phải khử
amin gián tiếp qua hệ thống chuyển amin.
Khả năng khử amin trực tiếp của L-glutamate dễ dàng nhất.
R -CO -COOH
-c
et
ogl
ut
ar
at
Glutamat
NAD(
P)
H2
+
NAD(
P) + H2O
(cet
oaci
d)
Transaminase Glutamat dehydrogenase
NH3
R -CH -COOH
NH2
(
ami
noaci
d)
Nhờ sự kết hợp giữa hai quá trình trao đổi amin và khử amin,
nhóm amin của hầu hết acid amin được tách ra dưới dạng NH3.
25. + GOT: Glutamat-Oxaloacetat-Transaminase (Aspartat Transaminase):
+ GPT: Glutamat-Pyruvat-Transaminase (Alanin Transaminase).
GPT: TB gan, GOT: TB cơ tim.
GPT: trong bào tương, GOT: Cả trong bào tương và ty thể
Tăng hoạt độ GOT/GPT đánh giá hủy hoại tế bào gan.
Transaminase có ở bào tương, ty thể và có tính đặc hiệu cơ chất khác nhau.
(A spartat) (a-cetoglutarat) (oxaloacetat) (Glutamat)
CH -
NH2
COO
-
(
CH)
2
COO
-
COO
-
CH2
C=O
+
COO
-
COO
-
C=O
(
CH2)
2
COO
-
COO
-
CH2
CH -
NH2
+
COO
-
GOT
COO-
CH2
-NH2
+
CH2
COO-
(
CH2)
2
C=O
COO- COO-
C=O +
CH3
COO-
(
CH)
2
COO-
CH -NH2
(A l an i n ) ( -c eto g l u tarat) (P y r u v at) (G l u tam at)
GPT
Khử amin gián tiếp
26. 26
Thoái biến nhóm amin của acid amin
ACID AMIN α-CETO ACID CO2, H2O, ATP
URE
NH3
Krebs
Chuyển -NH2
cho Aspartat
Chuyển amin
Glutamat
chứa -NH2
Khử amin
Khử amin
trực tiếp
Glutamin
(dạng vận
chuyển NH3 )
L.Glutamat dehydrogenase
Glutamin Synthetase
Transaminase
GAN
28. 28
Số phận của (NH3)
Tạo thành từ sự khử amin của acid amin
và sự thoái biến của base purin và
pyrimidin.
Chất độc đối với cơ thể
Tiếp tục được chuyển hóa => các biện
pháp giải độc của cơ thể.
33. 33
Ý nghĩa vòng urê
Tạo urê là con đường chính để giải độc NH3.
Bình thường: Urê máu: 2,5-7,2 mmol/l. Urê NT:
250 – 500 mmol/l.
Suy gan: Tổng hợp urê giảm, NH3 máu tăng có
thể dẫn tới hôn mê gan.
Suy thận: Đào thải urê giảm, urê máu tăng, urê
NT giảm => xét nghiêm urê, amoniac có giá trị
trong bệnh gan, thận.
34. RỐI LOẠN CHUYỂN HOÁ LIÊN QUAN ĐẾN
CHU TRÌNH UREA
Tăng ammonia máu type 1: thiếu carbamyl phosphate synthetase
Tăng ammonia máu type 2: thiếu ornithine transcarbamylase
Tăng citrulline máu: thiếu arginosuccinate synthetase
Tăng acid arginosuccinic máu và nước tiểu: thiếu arginosuccinase
Tăng arginine máu: thiếu arginase trong hồng cầu
Triệu chứng của các bệnh lý di truyền do khiếm khuyết một trong các
enzym của chu trình urea thường xuất hiện ngay sau sinh gồm co giật,
rối loạn vận động, lơ mơ, bú kém, thậm chí hôn mê hay tử vong nếu
không được phát hiện. Nặng nhất là khiếm khuyết carbamyl
phosphate synthetase.
35. 35
MỘT SỐ NGUYÊN TẮC LÀM GIẢM NH3 MÁU
Giảm protid trong chế độ ăn
Rút ngắn thời gian dự trữ phân ở đại
tràng…
Sử dụng các hoạt chất tang thải NH3 qua
thận.
Bổ sung các hợp chất thiếu hụt của chu
trình ure.
36. 36
Tạo muối ở thận
NH3 được dùng để tổng hợp ion amoni (NH4
+)
NH3 + H+ ==> NH4
+
NH4
+ sẽ kết hợp với các gốc acid để đào thải ra nước tiểu
dưới dạng muối amoni. Nhờ quá trình này, thận tham gia
điều hòa cân bằng acid-base.
Sử dụng trong các phản ứng amin hóa
NH3 được dùng cho nhiều phản ứng amin hóa. Ví dụ:
Amin hóa cetoacid thành acid amin:
R - CO - COOH + NH3 R - CH - COOH
NH2
Tổng hợp acid amin
37. Thoái biến nhóm carboxyl
• Là phản ứng khử carboxyl của aa tạo amin hoặc
diamin tương ứng.
• Phức hợp enzym decarboxylase và coenzym
vitamin B6.
R - CH - COOH
NH2
R - CH2 - COOH + CO2
decarboxylase
Acid amin Amin tương ứng
38. THOÁI BIẾN CÁC ACID AMIN
THOÁI BIẾN PHÂN TỬ ACID AMIN
THOÁI BIẾN NHÓM
- AMIN
THOÁI BIẾN
NHÓM CARBOXYL
THOÁI BIẾN GỐC
HYDROCARBON
-CETO ACID
+ NH3
AMIN HOẶC DIAMIN
TƯƠNG ỨNG + CO2
CÁC SẢN PHẨM
TRUNG GIAN CHÍNH:
Pyruvat, Acetyl–CoA…
43. Giáng hóa một số acid amin mạch nhánh
• Không giáng hóa ở tế bào gan, mà ở mô ngoài gan
đặc biệt ở tế bào cơ.
44. TỔNG HỢP ACID AMIN
• Con đường thoái biến không thuận nghịch với con
đường tổng hợp mặc dù có những giai đoạn chung cho
cả hai quá trình.
• Phân loại acid amin theo nhu cầu:
Acid amin cần thiết: Cơ thể không tự tổng
hợp được. Có 8 acid amin cần thiết là valin,
tryptophan, isoleucin, phenylalanin, threonin,
leucin, methionin, lysin.
Acid amin không cần thiết: cơ thể có thể tự
tổng hợp được. Đó là alanin, prolin, glycin,
serin...
57. CHUYỂN HÓA HEMOGLOBIN (Hb)
Biến đổi hemoglobin thành
bilirubin
Hemoglobin
Verdoglobin
CO
Oxi hóa
Hệ thống võng nội mô
Biliverdin
Khử
Fe2+
Globin
58. NGUYÊN NHÂN VÀNG DA
• Sản xuất dư thừa Bilirubin
• Giảm nhập Bilirubin vào tế bào gan
• Giảm liên hợp Bilirubin
• Tắc mật
• Vàng da trước gan
• Vàng da trong gan
• Vàng da sau gan
59. TỔNG HỢP HEMOGLOBIN
• Tổng hợp globin như quá trình tổng hợp các protein
khác
• Tổng hợp HEM
• 3 giai đoạn
• Diễn ra ở tất cả các mô trừ hồng cầu
trưởng thành
• Gan và tủy xương là hai cơ quan chủ yếu tạo
Hem
