MÔN HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM ĐỀ TÀI MỐI LIÊN HỆ GIỮA CÁC QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI CHẤT

Hình 1: Hình ảnh minh họa quá trình trao đổi chất https://s.net.vn/vHiw Do đó có thể nói rằng, quá trình chuyển hóa và trao đổi các chất có vai trò đặcbiệt quan trọng đối với sinh vật dị

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

˜°™

MÔN: HÓA SINH HỌC THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI: MỐI LIÊN HỆ GIỮA CÁC QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI CHẤT

GVHD: ThS Liêu Mỹ Đông Nhóm: 6.2

Thành viên:

1 Đoàn Ngọc Lan Phương - 2005223850

2 Hồ Ngọc Yến Nhi - 2005223384

3 Đào Thị Thùy Duyên - 2005220783

4 Phan Thị Vân Như - 2005223492

5 Nguyễn Ngọc Lan Chi - 2005220534

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 8 năm 2023

Họ và tên MSSV Nhiệm vụ Hoàn

thành Đào Thị Thùy Duyên 2005220783 - Mối liên quan giữa quá trình trao

đổi glucide và trao đổi lipid

- Powerpoint

100%

Đoàn Ngọc Lan Phương 2005223850 - Mối liên quan giữa trao đổi

protein và trao đổi lipid

- Tổng hợp word

100%

Hồ Ngọc Yến Nhi 2005223492 - Phương pháp thúc đẩy, yếu tố ảnh

hưởng đến quá trình trao đổi chất

- Powerpoint

100%

Phan Thị Vân Như 2005223492 - Mối liên quan giữa trao đổi

glucide và trao đổi protein

- Powerpoint

100%

Nguyễn Ngọc Lan Chi 2005220534 - Mở đầu, khái niệm, vai trò của

quá trình trao đổi chất

- Powerpoint

100%

BẢNG PHÂN CHIA CÔNG VIỆC

Mục lục

I.1 Mở đầu: 5

I.1.1 Khái niệm về quá trình trao đổi chất: 5

I.1.2 Vai trò của quá trình trao đổi các chất đối với cơ thể sống : 6

I.2 Mối liên quan giữa quá trình trao đổi glucide và trao đổi lipid 8

I.2.1 Glucide 8

I.2.1.1 Khái niệm 8

I.2.1.2 Vai trò 8

I.2.2 Lipid 9

I.2.2.1 Khái niệm 9

I.2.2.2 Vai trò của lipid đối với cơ thể 9

I.2.3 mối liên quan giữa quá trình trao đổi glucide và trao đổi lipid 10

I.3 mối quan hệ giữa trao đổi glucide và trao đổi protein 11

I.4 Mối liên quan giữa sự trao đổi protein và trao đổi lipid 13

15

I.5 những yếu tố ảnh hưởng đến tỉ lệ trao đổi chất 15

I.5.1 Gene di truyền 15

I.5.2 Tuổi tác 15

I.5.3 Giới tính 16

I.5.4 Khối lượng cơ bắp 16

I.5.6 Hoạt động của tuyến giáp 16

I.5.7 Hoạt động thể chất 16

I.5.8 Chế độ ăn uống 16

I.5.9 Sử dụng thuốc 16

I.5.10 Nhiệt độ môi trường 17

I.5.11 ảnh hưởng của trao đổi chất đến cân nặng 17

I.5.12 Những cách giúp tăng cường trao đổi chất hiệu quả 17

I.6 Kết luận 23

I.7 Tài liệu tham khảo 24

I.1 Mở đầu:

Quá trình sống của sinh vật nói chung và của con người nói riêng luôn xảy rahàng loạt các quá trình biến đổi các chất bên trong cơ thể Và chúng không xảy rariêng lẻ mà có liên kết chặt chẽ với nhau Từ đó tạo nên các mối quan hệ trong quátrình biến đổi các nhóm chất khác nhau

Trong cùng một nhóm chất, mối quan hệ được thể hiện rõ nét qua hai quá trình làđồng hóa và dị hóa Giữa đồng hóa và dị hóa có một mối quan hệ tương hỗ khi cả haiquá trình xảy ra đều có các chất trung gian

Nhưng mối quan hệ giữa các nhóm chất diễn ra với nhiều hình thức phức tạpkhác nhau Ví dụ điển hình nhất chính là các chất trung gian Một chất là sản phẩmphân giải của nhóm chất này lại có thể là nguyên liệu để tổng hợp cho nhóm chất khác

Hình 1: Hình ảnh minh họa quá trình trao đổi chất

(https://s.net.vn/vHiw)

Do đó có thể nói rằng, quá trình chuyển hóa và trao đổi các chất có vai trò đặcbiệt quan trọng đối với sinh vật dị dưỡng và sinh vật tự dưỡng trong việc chuyển hóanhững nhóm chất khác nhau do nguồn thức ăn cung cấp để tạo thành các chất hữu cơcần thiết cho cơ thể sống

I.1.1 Khái niệm về quá trình trao đổi chất:

Trao đổi chất (còn gọi là chuyển hóa, biến dưỡng) là tập hợp các biến đổi hóahọc giúp duy trì sự sống trong các tế bào của sinh vật Ba mục đích chính của quá trình

trao đổi chất là chuyển đổi thức ăn/nhiên liệu thành năng lượng để sử dụng cho cácquá trình của tế bào, biến đổi thức ăn/nhiên liệu thành các đơn vị để tạo nên protein,lipid, axit nucleic cùng một số carbohydrate và loại bỏ chất thải chuyển hóa Nhữngphản ứng này được xúc tác bởi các enzym cho phép các sinh vật sinh trưởng và sinhsản, duy trì cấu trúc bản thân và đáp ứng với môi trường xung quanh.

Ví dụ như là việc chuyển hóa tinh bột thành đường sau đó tạo các chất béo

trong những tháng ở thực vật cũng như động vật, có ý nghĩa quan trọng trong việc tăngkhả năng chịu rét của chúng Ngoài ra, việc chuyển hóa chất béo thành đường khi hạtnày mầm sẽ đảm bảo thức ăn cho phôi

Cây lấy CO2 từ môi trường vào thực hiện quá trình quang hợp tổng hợp chấthữu cơ cho cây, sản phẩm của quá trình quang hợp là khí O2 được thải trở lại vào môitrường, đảm bảo sự cân bằng giữa tỉ lệ của oxi và cacbon dioxide trong khí quyển, duytrì hoạt động sống cho mọi sinh vật trên Trái Đất

I.1.2 Vai trò của quá trình trao đổi các chất đối với cơ thể sống :

Quá trình trao đổi các chất có vai trò hết sức quan trọng do:

Cung cấp năng lượng: Quá trình trao đổi chất giúp cơ thể chuyển đổi các chấtdinh dưỡng thành năng lượng để duy trì các hoạt động hàng ngày Như ở các sinh vật

tự dưỡng, chất hữu cơ ban đầu trong quá trình quang hợp là glucide Thông qua sựchuyển hóa tương hỗ mới tạo ra được các chất hữu cơ khác mà cơ thể cần như lipid,protein, nucleic acid,…

Hình 2: Hình ảnh mô tả quá trình trao đổi chất của con người

(https://s.net.vn/vHiw)

Tạo ra các chất cần thiết cho cơ thể: Quá trình trao đổi chất giúp cơ thể tạo racác chất cần thiết như protein, hormone, enzyme và các chất khác để duy trì sự sống vàhoạt động của các tế bào và cơ quan Ví dụ, quá trình trao đổi chất giúp cơ thể tạo rahormone insulin để điều chỉnh mức đường trong máu và giúp tế bào hấp thụ đường

Loại bỏ chất thải: Quá trình trao đổi chất giúp cơ thể loại bỏ các chất thải vàđộc hại như CO2, urea và acid uric để giữ cho cơ thể hoạt động tốt và không bị tổnthương Ví dụ, quá trình trao đổi chất giúp cơ thể loại bỏ CO2 khi bạn thở ra, và loại

bỏ urea và acid uric thông qua đường tiết niệu

Điều chỉnh cân nặng: Quá trình trao đổi chất ảnh hưởng đến tốc độ chuyển đổinăng lượng và sự tích trữ chất béo trong cơ thể, do đó có vai trò quan trọng trong việcđiều chỉnh cân nặng Ngoài ra, khi cần thiết, các nguồn chất béo dự trữ trong cơ thể cóthể chuyển hóa thành actyl-CoA để tổng hợp nên các amino acid, saccharide,…

Điều chỉnh nhiệt độ cơ thể: Quá trình trao đổi chất giúp cơ thể điều chỉnh nhiệt

độ bên trong để duy trì sự sống và hoạt động của các tế bào và cơ quan

I.2 Mối liên quan giữa quá trình trao đổi glucide và trao đổi lipid

I.2.1 Glucide

I.2.1.1 Khái niệm

Glucid được cấu tạo từ các nguyên tố chính là C, H, O Trong đó, tỉ lệ H:O là2:1 nên glucide còn được gọi là cacbohydrate Công thức chung của glucide là(CH2O)n Ví dụ, công thức của acid lactic là (CH2O)3, ngoại lệ đường deoxyribose cócông thức C5H10O4

Glucide khá phổ biến ở cơ thể động vật, thực vật và vi sinh vật Oử động vật,glucide tập trung ở gan, các mô dưới dạng glycogen dự trữ, đường glucose trong máu,mucopolysaccharide trong niêm mạc, thành phần của một số hormone, enzyme… ở cơthể nguồi và động vật, hàm lượng glucide thường thấp khoảng dưới 2% ở vỏ giáp xácnhư tôm, cua có dạng glucide là chitin

Glucide ở thực vật là thành phần cấu tạo quan trong, là sản phẩm đầu tiên củaquá trình quang hợp ở thực vật nhờ sắc tố chlorophyl, thay đổi trong khoảng rộng,thường tập trung ở tế bào, mô nang đỡ, mô dự trữ, chiếm tỉ lệ khá cao 80%-90% chấtkhô

Ở vi sinh vật, glucide tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào nhưpeptidoglycan ở thành tế bào, ở dạng dự trữ trong nguyên sinh chất như hạt glycogen,glucide còn được tìm thấy ở bao nhầy một số vi sinh vật tạo ra các sản phẩm nhưxanthan, dextran, thạch dừa,…

I.2.1.2 Vai trò

a) Vai trò dinh dưỡng của glucide

Glucide tham gia trong thành phần cấu tạo của DNA, RNA, glycoprotein.Glucide là thành phần cấu tạo thành tế bào (cellulose, hemicellulose, protopectin… ởthực vật), bộ khung bảo vệ (chitin ở giáp xác)

Glucide cung cấp các chất teao đổi trung gian (thể hiện rõ trong quá trình traođổi chất) và năng lượng hoạt động của tế bào Glucide là chất cung cấp năng lượnghoạt động chủ yếu cho cơ thể, glucide cung cấp 50%-60% số calo cần thiết cho hoạtđộng sống hằng ngày Một gram glucide cung cấp khoảng 4,1 kcal

b) Vai trò của glucide trong công nghệ thực phẩm

Làm nguyên liệu cho các quy trình chế bieesn thực phẩm như rượu, bia, cồn,nước giải khát, bột ngọt,… (các nguyên liệu giàu đường như nho, mật rỉ…hay giàutính bột như ngũ cốc, khoai mì…)

Tạo kết cấu, cấu trúc cho sản phẩm: tạo sợi, tạo màng (miến, mì, bánh tráng),tạo độ đặc, độ đàn hồi (giò lụa, mứt đông), tạo độ phồng nở (bánh phồng tôm), tạo bọt(bia)

Tạo thành các yếu tố chất lượng cho sản phẩm: tạo vị ngọt (đường) cho bánhkẹo, tạo vị chua ch yaourt (lên men lactic), tạo màu sắc, mùi thơm, cố định mùi, giữẩm,…

I.2.2 Lipid

I.2.2.1 Khái niệm

Lipid là một trong các thành phần phổ biến nhất có trong động vật và thực vật

Ở thực vật lipid có chủ yếu trong các loại cây có dầu như đậu nành, đậu phộng, oliu,

cọ, hướng dương, Ở động vật lipid có chủ yếu trong mô mỡ, óc, sữa Các loại lipid

có thành phần hóa học rất khác nhau, nhưng có chung một tính chất là không tan trongnước, tan trong các dung môi hữu cơ (ether, cloroform, benzen, aceton )

Đặc điểm quan trọng của lipid là không tan haowjc ít tan trong nước (là dungmôi phân cực) nhưng lại dễ tan trong các dung môi hữu cơ Trong phần lớn các chấtlipid có chứa hai thành phần chính là alcol và acid béo được nối với nhau bằng liên kếtester (alcol-acid béo) hoặc bằng liên kết amid (aminoalcol-acid béo)

I.2.2.2 Vai trò của lipid đối với cơ thể

Kiến tạo cơ thể

Lipid là thành phần quan trọng cấu tạo nên màng sinh học và tạo thành hàng ràobao xung quang tế bào và các bộ phận của tế bào Tùy theo từng loại mô bào khácnhau mà có thành phần và tỉ lệ lipid khác nhau Các loại lipid tham gia cấu tạo màngsinh học bao gồm glycerolphospholipid, sphingomylein và sterol

Dung môi hòa tan vitamin

Lipid là dung môi hòa tan các vitamin A, D, E, K fiusp các vitamin này dễ dàngvận chuyển và được hấp thu trong cơ thể

Giữ nhiệt cho cơ thể

Đối với những động vật sống ở vùng nhiệt độ thấp, lớp mỡ dưới da có

tascdujng giữ nhiệt cho cơ thể Vai trò này đặc biệt quan trọng đối với động vật sống ởvùng cực như hải cẩu, hải mã, chim cánh cụt và các động vật ngủ đông.

Bảo vệ chống đỡ cơ học

Lớp mỡ dưới da của dộng vật có tác dụng bảo vệ cơ thể động vật trước các tácđộng cơ học

Cung cấp nước nội sinh

Đối với các động vật ngủ đông, động vật di cư, động vật sống ở những vùngkhô hạn như trên sa mạc… lipid còn là nguồn cung cấp nước vì một lượng nước lớnđược tạo ra khi oxy hóa mỡ

I.2.3 mối liên quan giữa quá trình trao đổi glucide và trao đổi lipid

Hai quá trình trao đổi lipid và saccharide có mối quan hệ chặt chẽ với nhau.Saccharide dễ dàng biến đổi thành lipid và ngược lại thông qua các chất trung gian làALPG (aldehyde phosphoglycerol), PDA (dihydroxyacetone phosphate) và acetyl-CoA Từ glucose qua quá trình đường phân sẽ tạo nên pyruvic acid Từ pyrivic acid bịoxy hóa sẽ tạo nên acetyl-CoA Acetyl-CoA là nguyên liệu tổng hợp acid béo Đồngthời trong quá trình đường phân còn tạo ra ALPG, từ ALPG biến đổi thành glycero-P,

từ đó tạo nên glycerin Như vậy từ sản phẩm phân giải của saccharide đã tạo nênnguyên liệu cơ bản để tổng hợp lipid là glycerin và acid béo

Ngược lại qua sự phân giải lipid sẽ tạo nên các chất trung gian là acetyl-CoA,glycerin Từ acetyl-CoA, sẽ tổng hợp trở lại saccharide Từ glycerin tạo nên glycero-P

và từ đó tổng hợp nên saccharide

Ở thực vật, vi khuẩn, nấm mốc, chu trình glyoxylic là con đường nối trực tiếpquá trình trao đổi lipid với quá trình trao đổi saccharide Qua chu trình này acid béosau khi phân giải thành oxalo acetic acid, từ đó tổng hợp nên glucose Ngược lại, từglucose sẽ tạo acetyl-CoA và từ đó tổng hợp trở lại lipid

Hình 3: Sự chuyển hóa acetyl - CoA thành glucose qua chu trình glioxylate

Cứ một vòng chu trình glyoxylic, từ 2 phân tử acetyl-CoA tạo được một phân tửsuccinate, succinate bị oxy hóa tiếp qua những phản ứng trong chu trình Krebs tạooxaloacetate (OAA) Oxaloacetate sẽ bị khử cacboxyl và phosphoryl hóa để biến thànhphosphoenolpyruvate Chất này sẽ chuyển thành glucose 6 – phosphate Như vậy từ 4phân tử acetyl-CoA sẽ cho 2 phân tử succinate, sau đó là 2 phân tử oxaloacetate tiếptheo cho 2 phân tử CO2 và 2 phân tử phosphoenolpyruvate Cuối cùng thu được 1phân tử glucose

I.3 mối quan hệ giữa trao đổi glucide và trao đổi protein

Sự phân giải glucide tạo ra một số α-cetoacid, khi amin hóa chúng sẽ tạo cácacid amin tương ứng Các α-cetoacid đó là :

Acid pyruvic → Alanine

Acid α-cetoglutaric → Acid glutamic

Acid oxaloacetic → Acid aspartic

Các acid amin này nhờ khả năng chuyển hóa riêng sẽ tạo nên các acid aminkhác, chẳng hạn từ glutamic có thể tổng hợp proline, từ acid aspartic tạo lysine,threonin, isoleusine, methionine…Một sản phẩm của sự phân giải glucide cũng tạothành serine là acid 3- phospho glycerate Chất này tạo thành serin theo cách sau :

Ngược lại, một số acid amin như alanine, phenylalanine, tyrosine…được coi làacid amin tạo glucose Trong quá trình trao đổi chất, các acid amin này sẽ tạo thànhacid pyruvic hoặc hợp chất trung gian của chu trình Krebs như acid cetoglutaric, acidoxaloacetic, từ đó tổng hợp nên glucose.

Ngoài ra, giữa quá trình dị hóa glucide ( chu trình Krebs ) và quá trình dị hóaacid amin ( chu trình urea ) có những giai đoạn tạo ra các sản phẩm trung gian giốngnhau, như acid aspartic, acid fumaric.Bởi vậy chu trình urea liên hệ với chu trìnhKrebs qua nhiều điểm xác định Trong quá trình tổng hợp protein cần lượng ATP, màATP là sản phẩm quan trọng của quá trình trao đổi saccharide

Hình 4: Mối liên quan giữa protein và xacarit

(Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng.2000 Hóa sinh học Nxb Giáo dục Hà Nội)

Hình 5: Mối liên quan giữa chu trình Urea và chu trình Crep

(Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng.2000 Hóa sinh học Nxb Giáo dục Hà Nội)

I.4 Mối liên quan giữa sự trao đổi protein và trao đổi lipid

Mối quan hệ giữa sự trao đổi protein và trao đổi lipid là rất quan trọng Cả haiquá trình này có liên kết chặt chẽ thông qua các chất trung gian Khi lipid được phângiải, nó tạo ra glycerin, acid béo và một số chất khác như serine, choline, sphingosine,H3PO4 và nhiều chất khác

Trước hết, acid béo được phân giải tạo ra acetyl-CoA, một nguyên liệu quantrọng để tổng hợp nhiều loại amino acid Glycerin được phân giải tạo thànhphosphoglyceric acid, và từ đó cũng có thể tổng hợp nhiều amino acid Các mối quan

hệ này tương tự như quan hệ giữa saccharide và protein đã được trình bày trước đó.Ngược lại, khi protein được phân giải, nó cũng tạo ra các chất trung gian, từ đó có thểtổng hợp lipid Các amino acid được tạo ra từ quá trình thoái hóa protein, sau khi mấtnhóm amine, sẽ tạo thành các acid như pyruvic acid, oxalo acetic acid và a-cetoglutaric acid

Trong số các acid đã nêu, pyruvic acid đóng vai trò quan trọng trong quá trìnhtổng hợp lipid Từ pyruvic acid, acetyl-CoA được tạo ra, và acetyl-CoA là nguyên liệu

để tổng hợp các acid béo Đồng thời, từ pyruvic acid cũng có thể tạo raglycerophosphate, từ đó tạo thành glycerin Glycerin và acid béo là nguyên liệu đểtổng hợp lipid

Trong quá trình phân giải lipid, cũng tạo ra một lượng lớn ATP, là nguồn nănglượng cho quá trình trao đổi protein Ngược lại, protein có vai trò quyết định đối vớicác phản ứng xảy ra trong quá trình trao đổi lipid và các chất khác, vì không cóenzyme thì các phản ứng sinh hóa không thể xảy ra, điều này cũng áp dụng cho traođổi chất nói chung.

Hình 6: Quá chuyển hóa Lipid thành Protein

(https://s.net.vn/UH5I)