Đang tải... (xem toàn văn)
Hóa sinh là một trong những học phần rắc rối đối với các bạn sinh viên y dược. Dưới đây là tài liệu để các bạn có thể tham khảo thêm. Hy vọng sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình chinh phục học phần hóa sinh đại cương
ĐẠI CƯƠNG VỀ CHCC KHÁI NIỆM VỀ CHUYỂN HOÁ CÁC CHẤT Đặc trưng sống trao đổi chất không ngừng với môi trường xung quanh Sản phẩm đào thải (CO2, H2O, NH4+, urê, a uric) Thức ăn ban đầu (Glucid, lipid, protid, a nucleic, oxi khí trời) Sản phẩm trung gian ĐẠI CƯƠNG VỀ CHCC Chuyển hoá chất: tất q trình hố học xảy bên thể kể từ thức ăn đưa vào thể đến chất cặn bã thải ngồi mơi trường Cơ thể lấy thức ăn từ mơi trường thải chất cặn bã môi trường Chất cặn bã sản phẩm trình biến đổi hoá học (chuyển hoá) chất thức ăn q trình chuyển hố chất cịn gọi trình trao đổi chất (giữa thể sống mơi trường) ĐẠI CƯƠNG VỀ CHCC Chuyển hố trung gian: phản ứng q trình hố học xảy tế bào (Các q trình hố học qua nhiều khâu trung gian nhiều chất trung gian ) CHCC bao hàm q trình – tiêu hố thức ăn, – hấp thu sản phẩm tiêu hoá, – chuyển hố trung gian DỊ HỐ DỊ HỐ Q trình thối hố oxy hố phân tử dinh dưỡng phức tạp (glucid, lipid, protid) có từ mơi trường bên ngồi từ dự trữ tế bào Tạo thành phân tử đơn giản acid lactic, carbon dioxid, urea… – khoảng 40% bắt giữ dạng ATP – 60% lại toả dạng nhiệt làm ấm bên tế bào mơ xung quanh DỊ HỐ Phần lớn phản ứng dị hoá oxy hoá một phần lượng hoá học giữ điện tử giàu lượng chuyển đến coenzym NAD+ NADP+ Oxy hoá NADH phản ứng phosphoryl hoá ADP tế bào hiếu khí, Oxy hóa NADPH phản ứng sinh tổng hợp Theo nguyên lí nhiệt động lực học, lượng cần cho sinh tổng hợp chất ln vượt q lượng có từ dị hố chất Phản ứng dị hố thường phát ĐỒNG HỐ Q trình phân tử sinh học phức tạp (protein, acid nucleic, polysaccharid, lipid) tổng hợp từ tiền chất đơn giản Cần tạo nhiều liên kết cộng hoá trị cần cung cấp lượng hoá học ATP từ dị hoá cung cấp nguồn lượng NADPH chất vận chuyển điện tử giàu lượng từ phản ứng oxy hoá dị hoá cung cấp cho phản ứng khử đồng hoá Đặc điểm Đồng hoá dị hoá không loại trừ lẫn mà xảy đồng thờitrong tế bào Tế bào xử lí xung đột hai q trình – điều hồ chặt chẽ riêng biệt cho dị hoá đồng hoá nhu cầu chuyển hố đáp ứng tức thì, có trật tự; – đường chuyển hoá cạnh tranh thường đặt khoang tế bào khác TD: enzym dị hoá acid béo (con đường oxy hoá acid béo) tồn bên ti thể; trình tổng hợp acid béo xảy bào tương Các giai đoạn dị hoá Các giai đoạn đồng hoá Các đường đồng hoá số giới hạn tiền chất đơn giản để tổng hợp thành phần tế bào (protein, acid nucleic, lipid, polysaccharid) đơn vị cấu tạo thích hợp (acid amin, nucleotid, monosaccharid, acid béo) chất chuyển hoá tế bào TD: acid amin tạo thành từ amin hoá khung carbon α-ceto acid tương ứng; pyruvat chuyển thành hexose dùng để tổng hợp polysaccharid Lưỡng hoá Một số đường chuyển hoá trung gian phục vụ hai mục đích đồng hố dị hố, thí dụ chu trình acid citric Các đường gọi lưỡng hố, đóng vai trị liên kết đồng hố dị hoá Đặc điểm Con đường chuyển hoá Chuỗi phản ứng sản phẩm phản ứng trước chất cho phản ứng sau Gồm từ bước chục bước Điểm bắt đầu kết thúc đường chuyển hoá thường quy ước theo truyền thống để dễ nghiên cứu Các phản ứng đường chuyển hố khác liên kết lại với Các đường đồng hoá dị hố tương ứng chất khác Có thể có chung số sản phẩm trung gian, khác phản ứng enzym chất chuyển hố đặc trưng Thí dụ: đường phân dị hố glucose thành pyruvat có 10 enzym; tân tạo đường tổng hợp glucose từ pyruvat sử dụng enzym đường phân theo chiều ngược lại thêm enzym đặc hiệu cho tổng hợp glucose Lí do: điều hồ độc lập với Con đường chuyển hoá Các dạng: – đường thẳng, dạng thường gặp (thí dụ: đường tổng hợp serin); – chu trình, chất trung gian tái tạo chu kì (thí dụ: chu trình acid citric); – đường xoắn ốc, sử dụng nhóm enzym để kéo dài hay cắt ngắn phân tử (thí dụ: sinh tổng hợp acid béo) Con đường chuyển hố Mơi trường nội bào ổn định Các phản ứng tế bào xảy nhiệt độ áp suất vừa phải, nồng độ thấp pH gần trung tính đòi hỏi lượng chất xúc tác lớn đường chuyển hoá thường gồm nhiều bước Con đường chuyển hố Lí khiến đường chuyển hố cần nhiều bước – Tính đặc hiệu có giới hạn enzym Tổng hợp / thối hố: quy định lượng enzym cần thiết có sẵn Một enzym: thường lúc phá vỡ tạo thành vài liên kết cộng hoá trị – Kiểm soát việc nhập xuất lượng Năng lượng chuyển phản ứng >60 kJ/mol TD: tổng hợp glucose từ carbon dioxid nước cần ~2800 kJ/mol, thực qua bước mà cần nhiều bước Dị hoá giải phóng lượng thành nhiều bước thay vi thành “vụ nổ” lớn không hiệu Hiệu suất chuyển lượng không đạt 100%, đủ để dự trữ lượng dạng thích hợp Hệ thống đa enzym Các enzym xúc tác cho chuỗi phản ứng Được tổ chức theo số cách: – tồn thực thể hoà tan riêng biệt sản phẩm trung gian khuếch tán để vào enzym kế tiếp; – tập họp lại tạo thành phức hợp đa enzym, chất bị biến đổi liên tục từ enzym sang enzym khác sản phẩm trung gian khơng bị pha lỗng hay khuếch tán; – nằm hệ thống gắn màng enzym chất khuếch tán không gian có chiều màng để tương tác với Hệ thống đa enzym Nghiên cứu tổ chức siêu cấu trúc tế bào hệ thống enzym hoà tan tập họp lại mặt thực thể phức hợp chức Phức hơp đa enzym đường chuyển hoá gọi metabolon (đơn vị chuyển hoá) Con đường chuyển hố – Sự thay đổi mơi trường: tính có sẵn lượng, chất dinh dưỡng – Chỉ thị lập trình sẵn mặt di truyền: tinh chỉnh, tái tổ chức q trình chuyển hố Phương pháp nghiên cứu chuyển hoá trung gian Các cấp độ: – Trình tự phản ứng (cơ chất ban đầu sản phẩm cuối), lượng chuyển đổi – Cơ chế chuyển đổi từ chất sang chất khác: phân lập xác định đặc điểm enzym đặc hiệu xúc tác phản ứng – Cơ chế điều hồ dịng chuyển hố qua đường đó: quan hệ quan nhằm điều chỉnh hoạt động chuyển hoá đáp ứng nhu cầu thể Không xảy ngẫu nhiên mà điều hồ chặt chẽ Có thống chuyển hoá giới sinh vật TD: thoái hoá glucose giống người nấm men, khác giai đoạn cuối (người: sản phẩm cuối CO2, H2O; nấm men: ethanol) Phương pháp nghiên cứu chuyển hoá trung gian Các nghiên cứu chuyển hố đầu tiên: sử dụng tồn thể (nấm men, động vật,…) TD: Frederick Banting Charles Best năm 1921 cắt bỏ tuỵ khỏi thể chó xác lập vai trị tuỵ đái tháo đường Các kĩ thuật nghiên cứu chuyển hoá ngày tinh tế hơn, trải từ toàn quan, lát cắt mô mỏng sang nuôi cấy tế bào bào quan phân lập Một hướng nghiên cứu gần xác định gen hoạt động sản phẩm protein chúng Phương pháp nghiên cứu chuyển hoá trung gian Đánh dấu chất chuyển hoá Làm nhiễu loạn hệ thống Sinh học hệ thống Đánh dấu chất chuyển hoá Theo dõi đường chuyển hoá cách theo dõi chất chuyển hoá đánh dấu Đánh dấu hoá học Đánh dấu chất đồng vị Đánh dấu dùng cộng hưởng từ hạt nhân Đánh dấu chất đồng vị 1904 Franz Knoop cho chó ăn acid béo đánh dấu hố học với nhóm phenyl phân lập sản phẩm cuối chứa nhóm phenyl nước tiểu Quan sát khác biệt sản phẩm cuối tuỳ theo nhóm phenyl gắn vào acid béo ban đầu có số C chẵn hay lẻ, Knoop suy luận acid béo thoái hoá thành đơn vị C Từ thập kỉ 1940 Cách mạng hoá nghiên cứu chuyển hố 1945, David Shemin David Rittenberg ni chuột với acid amin chứa15N tách lấy hem máu, đo phổ tìm thành phần 15N Chỉ có chuột ni [15N]glycin có hem chứa 15N nitơ hem có nguồn gốc từ glycin khơng phải acid amin khác Dùng 14C tất nguyên tử carbon cholesterol có nguồn gốc từ acetyl-CoA Đánh dấu dùng cộng hưởng từ hạt nhân Không xâm lấn, phát chất đồng vị 1H, 13C 31P spin hạt nhân đặc trưng chúng 31P: nghiên cứu chuyển hoá lượng cách theo dõi hợp chất phosphoryl hoá ATP, ADP creatin phosphat Dùng D-[1-13C] glucose cho thấy 13C vào gan tích hợp vào glycogen Làm nhiễu loạn hệ thống Làm nhiễu loạn hệ thống theo cách quan sát tác động lên đường chuyển hoá Giúp nghiên cứu đặc điểm chất trung gian enzym tham gia đường chuyển hoá Làm nhiễu loạn hệ thống Dùng chất ức chế chuyển hoá ngăn chặn điểm đường chuyển hố tích tụ chất trung gian trước – Khảo sát chuyển glucose thành ethanol nấm men đường phân – Sử dụng chất ức chế vận chuyển điện tử vị trí khác trình tự chuỗi vận chuyển điện tử ti thể Làm nhiễu loạn hệ thống Khiếm khuyết di truyền tích tụ chất trung gian chuyển hố góp phần làm sáng tỏ đường chuyển hoá – Người bệnh alcapton niệu (di truyền lành tính) ăn phenylalanin hay tyrosin tiết acid homogentisic nước tiểu gan thiếu enzym xúc tác q trình thối hố acid homogentisic Làm nhiễu loạn hệ thống Thao tác di truyền làm thay đổi q trình chuyển hố – tạo đột biến (bằng hố chất, tia X, kĩ thuật di truyền) gây hoạt tính loại enzym phát tác động đột biến chuyển hoá – làm (knockout) gen cụ thể vai trị gen chuyển hố – tạo sinh vật chuyển gen để biểu gen mà lúc đầu chúng khơng có Sinh học hệ thống Cách tiếp cận nghiên cứu chuyển hoá Dựa vào – toàn genome xác định – kĩ thuật nhanh, nhạy phân tích đồng thời số lượng lớn phiên mã gen, protein chất chuyển hố – cơng cụ điện tốn tốn học Sinh học hệ thống Dựa việc khám phá: thu thập tích hợp lượng lớn liệu vào sở liệu tìm kiếm được, từ phân tích thuộc tính động học toàn mạng lưới sinh học [Khác với cách truyền thống dựa lập giả thuyết.] con đường từ kiểu gen đến kiểu hình hiểu rõ Tương ứng với luận thuyết trung tâm, mối quan hệ kiểu gen kiểu hình trở thành genome, transcriptome, proteome metabolome Sinh học hệ thống Mọi hoạt động chuyển hố tế bào tái cấu trúc từ trình tự ADN Phân tích trình tự genome Vibrio cholerae (gây bệnh tả) cho thấy lượng lớn gen mã hoá protein vận chuyển enzym xúc tác dị hoá nhiều loại dưỡng chất khác phù hợp với lối sống phức tạp vi khuẩn tả: sống mình, sống kèm sinh vật phù du, sống ống tiêu hoá người Sinh học hệ thống Xác định toàn phiên mã loại tế bào cho biết gen hoạt động tế bào Dùng DNA microarray xác lập kiểu biểu gen tế bào khối u (các loại khối u khác tổng hợp protein khác loại số lượng) hỗ trợ lựa chọn biện pháp điều trị Sinh học hệ thống Lượng ARNm không luôn tương ứng với lượng sản phẩm protein khảo sát proteome tế bào giúp đánh giá biểu gen xác Các protein tách điện di hai chiều, sau protein xác định dựa trình tự acid amin so với sở liệu trình tự protein 10 ARNm gen cấu trúc (ARNm monocistronic) củ cuaa nhiề nhieu u gen cau cấu truc trúc (ARNm polycistronic) polycistronic) ARNt (ARN vận chuyen) 2.4 chuyển) - đọc mã cách bám vào mã ARNm nhờ đối mã - vận chuyểån aa đếán nơi tổång hợp protein Đối mã có tính đặc hiệu acid amin vận chuyển ARNt + acid amin tương ứng amino acyl ARNt (aa-ARNt) ! 60 ARNt ! ARNt ứng với aa vị trí chưcc nang cua ARNt: Vị trí gắn aa Vị trí nhận biet biết aa aa-ARNt ARNt synthetase Vị trí đối mã đặc hiệu Vị trí gắn với ribosom Vị trí nhận biết yếu tố tham gia vận chuyển aa-ARNt Vị trí nhận biết yếu tố kéo dài (quá trình chuyển vị) 2.5 ARNr cấu tạ tao o ribosom - tham gia cau - phức hợp multienzym xúc tác trình STH q trình STH - nơi xảy - ribosom tb nhân sơ tb nhân thật giống mặt cấu tạo mặt hoạt động - ribosom ib l ø mộät ribonucleoprotein, ib l i bá b ùn đơn đ vịị 2.6 Các yếu tố khác : 3.CƠ CHẾ SINH TỔNG HP PROTEIN - yếu tố mở đầu (IF, initiation factor ), yếu tố kéo dài ((EF,, elongation g ffactor)) -y - yếu tố giải phóng (RF, releasing factor ) ATP GTP va vaø Mg++ - ATP, S đồà tổång quáùt 3.1.Sơ 3.2.Sự hoạt hóa vận chuyển acid amin Acid amin hoạt hóa thành dạng phân tử giàu lượng Qua trình hoạ Quá hoatt hoa hóa la rat can cần thiet thiết acid amin tự tư khong không the thể tự kết hợp trực tiếp vào chuỗi polypeptid kéo dài - Enzym xúc tác: Amino acyl synthetase giai đoạn: xHoạt hóa aa : Mg++ E + R-CH-COOH + ATP NH2 x Taïo phức hợp aa-ARNt: (RCHCOOaAMP) E + ARNt NH2 (RCHCOOaAMP)E + PP NH2 Adenylat aa AMP + E + RCHCOO-ARNt NH2 - xảy bào tương, với tham gia 20 aa, 20 ARNt, ATP, g++ 20 aa-ARNt synthetase y Mg 3.3 Sự “đọc mã“ ARNm: 5’ Đoạn ARN ứng với gen cấu trúc ADN 3' Gppp……AUGGCUUCU…………………UACUAG……AAAA Chóp 5’ mã mở đầu mã kết thúc npolyA Chiều đọc mã 3.4 Ba g giai đoạïn sựï tổng hợïp protein p ribosom 3.4.1 Giai đoạn mở đầu: 3.4.2 Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptid: 3.4.3 Giai đoạn kết thúc 3.5.Một số điểm cần ý: 3.5.1 Quá trình biểu gen tế bào nhân thật 3.5.2 Polysom y nhân sơ nhân thậät 3.5.3.Protein sau tổng hợp: Thủy phân cắét fMet Met, Tạo liên kếát disulfur cystein; protein tự xoắén cuộn khúc tạo nên cấu trúc bậc II, III, IV Có thể có số acid amin biến đổi: prolin, lysin hydroxyprolin, hydroxylysin Taï Tao o glucoprotein: glucid + protein glucoprotein 3.5.4.Sự p phân bố protein p Sau bào quan tổng hợïp, pprotein tế bào 3.5.5 Tác dụng số kháng sinh -Ức chế STH protein vi khuẩn vi khuẩn không phát triển -Mỗãi loại kháng sinh có tác dụng lên khâu nhấát định trình STH protein Ví dụ: Một số protein phosphoryl hóa 10 Chất ức chế Tác dụng đặc hiệu Chỉ tác dụng tế bào nhân sơ: Rif Rifamycin i Ức chếá di chuyểån ARN polymerase (ngăn cản sinh tổng hợp ARN) Ức chế gắn aminoacyl-ARNt vào vị trí A ribosom (bước 1) Tetracyclin y Ngăn cản chuyển phức hợp mở đầu sang giai i i đoạ đ n ké k ùo dà d øi (bước 1); 1) gâây đ đọc nhầm mã Streptomycin Chloramphenicol Ức chế phản ứng xúc tác peptidyl ) transferase ((bước 2) Erythromycin Ức chế phản ứng chuyển vị (bước 3) Tác dụng tế bào nhân sơ tế bào nhâ h ân thậ th ät: Puromycin Actinomycin D Gắn vào sợi polypeptid hình thành, làm cho bị phóng thích sớm dở dang Gắn vào ADN ngăn cản di chuyển ARN Polymerase (ngăn cản tổng hợp ARN) Chỉ tác dụng lên tế bào nhân thật: Cycloheximide Ức chếá peptidyl transferase Rifamycin ARN P Polymerase l ADN ARN Mở đầu – PROTEIN – Kết thúc Kéo dài Pep.Trans ferase Tetra Strepto Ery Chloram 11 Mục tiêu LIÊN QUAN VÀ ĐIỀU HOÀ CHUYỂN HỐ Đại cương: • Các chất có đường chuyển hố riêng • Con đường chuyển hố chất có điểm chung, liên quan chặt chẽ tạo nên mạng lưới chuyển hoá chung phức tạp thể • Trình bày liên quan chuyển hố chất G, L, P, AN • Giải thích điều hồ chuyển hố mức tế bào Sự liên quan đường chuyển hố chất www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map01100.html LIÊN QUAN CHUYỂN HĨA Đại cương • Q trình chuyển hố chất kiểm sốt chặt chẽ nhờ chế điều hồ mức thể tế bào • Sự điều hồ chuyển hoá chất theo nhu cầu thể PROTID ACID NUCLEIC NUCLEOTID NUCLEEZID ACID AMIN RIBOSE5P GPT Ala Leu, Ile Asp GLUCID GLUCOSE GLYCEROL ACID BÉO G6P HMP NADPHH+ PGA HDP PYRUVAT ACETYL CoA oxh 2H ½ O2 GOT OXALO ACETAT CT Urê FUMARAT HEM Glu LIPID CITRAT TCA 2H 2H 2H 2H HÔ HẤP TẾ BÀO H2O SUCCINAT CO2 CETO GLUTARAT ATP CO2 Liên quan chuyển hóa chất glucid, lipid, protid acid nucleic Liên quan chuyển hố • • • • • Thống chuyển hoá Biến đổi qua lại glucid, lipid, protid Liên hợp phản ứng, trình Quan hệ chuyển hoá bào quan Quan hệ chuyển hố mơ Sự thống chuyển hóa Thể ở: • Chu trình ACID CITRIC AcetylCoA CO2, H2O + Q • HƠ HẤP TẾ BÀO: “ĐỐT CHÁY” G, L, P theo chế chung, hệ thống enzym chung tạo H2O, ATP • HOẠT HĨA, TÍCH TRỮ VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG: nhờ trình phosphoryl hóa, hệ thống ADP-ATP Các giai đoạn trình thối hố Sự biến đổi qua lại G, L, P: thơng qua chất ngã ba đường • Chất ngã ba đường : sản phẩm thối hóa chung : tiền chất chung GLUCID LIPID Chất ngã đường PROTID TD: PYRUVAT, ACETYLCoA, OAA, GLYCEROL COOH l H2N- CH l CH3 Ala COOH l C=O l COOH l C=O l GPT + CH2 l CH2 l COOH CETO GLUTARAT Alanin ALAT Pyruvat CH2OH ATP ADP l CHOH Glycerol l kinase CH2OH COOH l H2N- CH l + CH3 PYRUVAT Pyruvat CH2 l CH2 l COOH Glu ceto glutarat GPT GOT L Glutamat NADHH+ CH2OH NAD+ l CHOH Dehydrogenase l CH2O- P → tân tạo glucid → acetyl CoA → AB Aspartat ASAT Oxalo acetat CH2OH l C=O l CH2O- P PGA → tân tạo glucid pyruvat → Ala PDA TỶ LỆ KHẨU PHẦN THỨC ĂN THÍCH HỢP Tuy nhiên chất khơng thể thay hồn tồn vì: - Glucid nguồn lượng chủ yếu thể - Lipid: AB cần thiết thể không tổng hợp - Protid: AA cần thiết thể không tổng hợp chế độ dinh dưỡng hợp lý, đủ chất với tỷ lệ định Năm Tổng Q % P L G 1972 2300 Kcal 12 13 75 1997 2700 Kcal 10-12 15 - 20 65 - 75 Sự liên hợp phản ứng trình Sự liên hợp phản ứng q trình • Sự liên quan chuyển hố liên hợp phản ứng trình Phản ứng liên hợp: kết hợp phản ứng: phản ứng thối hố giải phóng lượng phản ứng tổng hợp thu lượng Quá trình chuyển hố liên quan đến q trình chuyển hố qua sản phẩm chuyển hoá + HMP NADPHH+ tổng hợp AB Ribose P tổng hợp AN + HDP Oxalo acetat + Acetyl CoA oxh CTAC + CTAC Succinyl CoA HEM + glycin + CTAC + CT urê Citrulin Aspartat Oxalo acetat Arginosuccinat Arginin Quan hệ chuyển hóa bào quan BÀO DỊCH TỔNG HỢP ADN ARN NAD+ TY THỂ • • • Đường phân HMP Tổng hợp AB • • • • CHHTB Oxh AB CTAC Tạo thể ceton Mỗi mơ có đặc điểm chức chuyển hóa riêng, ngồi q trình chuyển hóa chung mà mơ có (chuyển hóa lượng, STH Protein) GAN : chức glycogen nơi xảy βoxh PO RIBOSOM ATP TY THỂ VÀ BÀO DỊCH ATP Tổng hợp protein • • • THỂ TY : nơi chuyển hóa lượng (ATP) NHÂN : tổng hợp ADN, ARN, NAD+ RIBOSOM : STH Protein Fumarat Quan hệ chuyển hóa mơ NHÂN • malat Tân tạo G CT urê Tạo Hem Acid béo Glycogen AcetylCoA Glucose Thể ceton MÁU Glucose MÔ KHÁC (cơ) Glucose Glycogen CTAC Thể ceton G6P AcetylCoA OA K Hầu GAN đóng vai trị trung tâm mối liên quan chuyển hố mơ Gan Gan AcylCoA Máu AB Glycogen G-6P Thể ceton Thể ceton CTAC CTAC Lactat G1P Pyruvat Pyruvat ActCoA Thể ceton Glycogen Máu G ActCoA Glucose Glucose Cơ AcylCoA G Cơ Ala Lactat Ala Protein Protein Chu trình Cori alanin Chu trình Glucose-alanine Alanin đóng vai trị chất mang ammonia khung carbon pyruvate từ đến gan Ammonia tiết pyruvat dùng để tạo glucose, glucose lại quay trở lại Cơ sử dụng glycogen nguồn lượng, tạo lactate thông qua đường đường phân Lactate chuyển tới gan chuyển thành glucose thơng qua q trình tân tạo đường Glucose phóng thích vào máu trở để bổ sung dự trữ glycogen Toàn đường (glucose → lactate → glucose) tạo thành chu trình Cori MƠ MỠ nơi dự trữ TG, nơi xảy trình tổng hợp phân giải TG NÃO: Nguồn lượng chủ yếu đường HDP từ glucose → não cần cung cấp thường xuyên glucose oxy Khi đói, thể ceton thay glucose Glucose TG Glycerol P VLDL (TG) AB Glycerol Gan AB-albumin AB AcylCoA TG AB Glycerol Mỡ KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HÒA CHUYỂN HĨA Cơ thể có khả tự điều hịa - Mức toàn thể: Hormon, thần kinh - Mức tế bào: ĐH chuyển hóa Cơ chế: - Ảnh hưởng đến hoạt tính ENZYM - Ảnh hưởng đến STH ENZYM 2.1 Cơ chế làm thay đổi hoạt tính ENZYM (lượng enzym khơng đổi) Hoạt tính enzym thay đổi do: - Nồng độ chất coenzym (vit) - Cơ chế điều hòa dị lập thể TT Dị lập thể TTHĐ Cơ chất Chất tác dụng Enzym dị lập thể a) Cơ chế DLT dương: hoạt hóa DLTchất tác dụng: chất hoạt hóa, làm TTHĐ dễ tiếp nhận chất hoạt độ enzym tăng lên (activator) ATP G ADP UTP PP G6P UDPG + Glycogen glycogen synthase (GS) + UDP Glycogen-G b) Cơ chế DLT âm: ức chế DLT Chất tác dụng: chất ức chế (inhibitor) TTHĐ khó tiếp nhận chất E1 E2 E3 A B C D… Z - Ức chế ngược E1: enzym DLT Z : sản phẩm trình đồng thời chất ức chế DLT TD: E coli - L-ThreoninTD L.Isoleucin (TD: threonin dehydratase) 2.2 Cơ chế ảnh hưởng STH ENZYM (lượng enzym thay đổi) a Cơ chế cảm ứng tổng hợp enzym (đối với enzym q trình thối hóa) MONOD & JACOB: nuôi cấy E coli + Môi trường có glucose: enzym lượng nhỏ β-Galactosidase Galactosid permease Galactosid transacetylase + Trong mơi trường có lactose: enzym Vậy: Lactose: chất cảm ứng (inducer) R ARNm P O X Y Z b Cơ chế kìm hãm tổng hợp enzym (đối với enzym trình tổng hợp) TD: Ni Salmonella typhi mơi trường có histidin tổng hợp enzym xúc tác tổng hợp histidin ngừng Gen cấu trúc R Hoạt động P O S1 S2 S3 S4 … S9 … R’ ( Chất kìm hãm - Repressor ) ARNm ARNm ( Mơi trường có Glucose ) R’ (Aporepressor) Khơng hoạt động R’ Phức chất “ Kìm hãm – cảm ứng” : Lactose ( chất cảm hứng – Inducer) E1 R: gen điều hoà P: đoạn khởi động O: đoạn tác động X,Y,Z: gen cấu trúc CR E4 E9 His PRPP - R’ (Mơi trường có Lactose ) E2 E3 Phức hợp R-CR: R’ Hoạt động Chất đồng kìm hãm (Corepressor): His PRPP: Phosphoribosylpyrophosphate CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Loại Điều hoà âm (R’ chất kết-R’ gắn vào P ngăn cản chuyển mã) Điều hoà dương (R’ (A’) chất kết-A’ gắn vào P khởi động chuyển mã) I -R’ gắn P: gen đóng -Chất kết-R’ không bám vào P gen mở -A’ gắn P: gen mở -Chất kết-A’ không bám vào P gen đóng II -Chất kết-R’ bám vào P gen đóng -Loại bỏ chất kết R’ tách khỏi P gen mở -Chất kết-A’ bám vào P gen mở -Loại bỏ chất kết A’ tách khỏi P gen đóng