Bài giảng Hóa sinh học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Hóa Mơi trường BÀI GIẢNG MƠN: HĨA SINH HỌC (BIOCHEMISTRY) Giảng viên: TS CAO THỊ HUỆ Mobile: 0983.685.390 Email: caohue@tlu.edu.vn; caohuevn@gmail.com Bài giảng mơn: HĨA SINH HỌC HĨA SINH HỌC • • • • • • Hoá sinh học hay Sinh hoá học? Đối tượng nghiên cứu hoá sinh học Hoá sinh học đời phát triển Những đặc điểm thể sống Các phương pháp để nghiên cứu hóa sinh Sự liên quan hố sinh học chuyên ngành khoa học khác sinh học, nông nghiệp y học KHÁI QUÁT VỀ CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Chương Protein Chương Vitamin Chương Axit Nucleic Chương Enzyme Chương Saccharide Chương Hoocmon Chương Lipid KHÁI QUÁT VỀ CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC Chương Sự trao đổi chất lượng Chương Trao đổi protein Chương 10 Trao đổi nucleic acid Chương 11 Trao đổi saccharide Chương 12 Trao đổi lipid Chương 13 Mối liên quan trình trao đổi chất TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng (2009) Hoá sinh học NXB Giáo dục Phạm Thị Trân Châu, Đỗ Ngọc Liên, Nguyễn Huỳnh Minh Quyên (2010) Hóa sinh học phân tử lớn hệ thống sống NXB Giáo dục Đỗ Quý Hai, Nguyễn Bá Lộc, Trần Thanh Phong, Cao Đăng Nguyên Nhà xuất Đại học Huế Nelson, D L., Cox, M M (2017) Lehninger principles of biochemistry The 6th Edition, Worth Publishers, New York Nguyễn Xuân Thắng, Đào Kim Chi Hóa sinh học NXB Y học Hà Nội, 2008 Trịnh Lê Hùng Cơ sở Hóa sinh NXB giáo dục, 2009 Bài giảng giảng viên Tài liệu internet VÀI NÉT VỀ CÁCH HỌC, KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ Cách học: Đọc trước phần lý thuyết nhà Lưu ý vấn đề khơng hiểu (đưa câu hỏi) Tham gia tích cực giảng, thảo luận chuyên môn lớp Kiểm tra, đánh giá: Thường xuyên: Đi học đầy đủ Kiểm tra miệng: Thơng qua mức độ tích cực học lớp, thảo luận, trả lời câu hỏi giảng viên Kiểm tra ngắn: Kiểm tra câu hỏi ngắn (sau chương) Điểm kiểm tra kỳ: Trắc nghiệm, 20 câu hỏi thuộc phần I giáo trình Cuối kỳ: Thi tự luận (90 phút) Tổng thời gian lên lớp lý thuyết: 45 tiết, tuần Sơ lược lịch sử phát triển Hố sinh học • 1828: Tổng hợp urea (Friedich Wohler) • 1897: Thử nghiệm thành công lên men vô bào (Eduard Buchner), giải nobel Hố học năm 1907 • 1926: Kết tinh urease từ đâu kiếm (Jame Sumner), 1946 giải Nobel Hoá học với phương pháp kết tinh protein • Nửa đầu kỷ 20: phát thấy liên quan số bệnh tật, hormon, vitamin vai trò chúng • 36-50: Ra đời kính hiển vi, cho phép nghiên cứu bào quan Sơ lược lịch sử phát triển Hoá sinh học Friedich Wohler (1800-1882) URE CO(NH2)2 Sơ lược lịch sử phát triển Hoá sinh học Năm 1897, Eduard Buchner khám phá nguyên nhân sâu xa lên men Bằng cách dùng chất chiết từ nấm men, ơng tạo chuyển hóa từ đường rượu mà không cần sử dụng đến nấm men Eduard Buchner (1860 – 1917) Sơ lược lịch sử phát triển Hoá sinh học James Batcheller Sumner nhà hóa học người Mỹ Ơng với John Howard Northrop Wendell Meredith Stanley làm nên niềm tự hào cho nước Mỹ ba nhận Giải Nobel Hóa học năm 1946 cho cơng trình điều chế, kết tinh enzyme virus protein nguyên chất, đưa nước Mỹ trở thành quốc gia có ba người nhận Giải Nobel Hóa học năm James Batcheller Sumner (1887-1955) Tổng hợp FA không bão hịa Các acid béo khơng no tạo từ acid béo no tương ứng cách bị oxy hóa bới FAD Tổng hợp glycerol-3-phosphate 12.2.3 Tổng hợp triglyceride, sphingolipid, acid béo phospholipid Tổng hợp sterid Sterid tạo nên sterol acid béo Nguyên liệu để tổng hợp sterol acetyl-CoA Quá trình sinh tổng hợp sterol chia làm giai đoạn với nhiều phản ứng phức tạp  Giai đoạn chuyển acetyl-CoA thành mevalonic acid  Giai đoạn tổng hợp squalen  Giai đoạn chuyển squalen thành cholesterol Câu hỏi ơn tập Câu Trình bày q trình tiêu hóa hấp thu lipid Câu Hãy so sánh ba q trình beta-oxy hố: acid béo no có số carbon chẵn; acid béo no mạch carbon lẻ; acid béo không no Câu Hãy trình bày trình tổng hợp acid béo có mạch carbon chẵn Chương 13 Mối liên quan trình trao đổi chất 13.1 Mối liên quan trình trao đổi saccharide trao đổi lipid 13.2 Mối liên quan trao đổi saccharide trao đổi protein  Pyruvic acid mắt xích chủ yếu nối liền q trình trao đổi protein trao đổi saccharide  Glucose qua trình đường phân tạo pyruvic acid Pyruvic acid nguyên liệu để tổng hợp số amino acid họ alanine: alanine, leucine, valine…  Trong trình tổng hợp protein cần lượng ATP, mà ATP sản phẩm quan trọng trình trao đổi saccharide 13.3 Mối liên quan trao đổi saccharide trao đổi protein 13.4 Mối liên quan trao đổi saccharide trao đổi nucleic acid  Trong trình phân giải saccharide theo đường pentosophosphate, Ribozo5-phosphate tạo nên  Từ Riboso-5-phosphate hình thành nên phospho-ribosylpyrophosphate (PRPP) nguyên liệu tổng hợp nên nucleotide purine nucleotide pyrimidine  Ngược lại trình phân giải nucleic acid Riboso-5P tạo thành Từ Riboso 5P hình thành monosaccharide khác  Kiểu liên quan thứ trình trao đổi nucleic acid trao đổi saccharide liên quan chặt chẽ trình sinh tổng hợp nucleotide diphosphate nucleotide triphosphate với mức độ phân giải saccharide tế bào trình phân giải gắn liền với trình phosphoryl hoá oxy hoá  Sự phân giải saccharide tạo lượng để tổng hợp nucleotide diphosphate nucleotide triphosphate Qua trình tổng hợp saccharide lại cần tham gia sản phẩm tạo trình trao đổi nucleic acid, UTP tham gia vào trình tổng hợp polysaccharide 13.5 Mối liên quan trao đổi protein trao đổi lipid  Trao đổi protein trao đổi lipid có mối liên quan chặt chẽ thông qua chất trung gian  Sự phân giải lipid tạo nên glycerin acid béo số chất khác serine, choline, sphingosine, 13.6 Mối liên quan trao đổi protein trao đổi nucleic acid  Giữa trình trao đổi protein trao đổi nucleic acid có mối quan hệ đặc biệt quan trọng mà biểu rõ chế truyền đạt thông tin di truyền DNA làm khuôn mã thành RNAm để từ tổng hợp nên protein Cấu trúc phân tử protein mã hoá DNA  Quá trình trao đổi nucleic acid lại phụ thuộc vào có mặt phân tử protein-enzyme Đồng thời số amino acid nguyên liệu cho trình tổng hợp nucleic acid aspartic acid nguyên liệu để tổng hợp nucleotide pyrimidine, aspartic acid, glutamin, glycine nguyên liệu tổng hợp nucleotide purine Vì mối quan hệ mà nhiều nhà nghiên cứu cho tổng hợp protein sơ cấp cịn tổng hợp nucleic acid q trình thứ cấp làm nhiệm vụ tham gia vào trình tổng hợp protein Trong trình phân giải protein với tham gia ATP tạo nên nucleotide-peptid Các phân tử lai tạo nên protein làm đổi thành phần protein thể Đồng thời tổng hợp protein cần nucleotide triphosphat làm nguồn lượng (ATP, GTP) 13.7 Mối liên quan trao đổi lipid trao đổi nucleic acid  Giữa lipid nucleic acid có mối liên quan trực tiếp, chủ yếu liên quan gián tiếp qua trao đổi saccharide protein  Sự β-oxi hố acid béo nguồn trì đầy đủ cho tổng hợp nucleotide diphosphat nucleotide triphosphat qua q trình phosphoryl hố Ngồi q trình tổng hợp lipid tổng hợp phospholipid có tham gia CTP