Quá trình chuyển hoá gluxit pdf

1 QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA GLUXIT CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT DINH DƯỠNG TRONG CƠ THỂ 2 Glucose • Fate of glucose ( sự biến đổi đường) 1. Oxy hóa hoàn toàn tới CO 2 và H 2 O. • Hô hấp tế bào 2. Biến đổi thành lactate. • Chu trình Cori biến đổi lactate thành glucose. 3. Biến đổi thành acetyl CoA. • Đi vào chu trình Kreb hoặc tổng hợp chất béo. 4. Biến đổi thành các loại monosaccharide khác • Chuyển thành Pentose phosphate 5. Dự trữ dưới dạng glycogen ở cơ và gan. O H HO H HO H H OH H OH OH CHO OHH HHO OHH OHH CH 2 OH Chuyển hóa Glucose (1, 2, 3, 4) ( 4) ( 2) ( 2) ( 1, 3) ( 3) ( 1) ( 5) 3 Đường phân (Glycolysis) • Qua con đường Embden-Meyerhof-Parnas (EMP). Qua 10 giai đoạn Glycolysis “Đường “Sự phân cắt” C 6 H 12 O 6 + 2 NAD + + 2 ADP + 2 P i → →→ → 2 C 3 H 3 O 3 + 2 NADH + 2 H + + 2 ATP + 2 H 2 O Tại sao oxy hóa đường theo các giai đoạn?  ∆G˚’ = -686 kcal/mol • Sự đốt cháy trực tiếp glucose do nhiệt không phù hợp với cơ thể sống. http://www.clipartheaven.com/clipart/outdoor_recreation/camping/roasting_marshmallows.gif 4 Glycolysis: Giai đoạn 1 • Hexokinase xúc tác quá trình photphoryl không thuận nghịch glucose thành glucose-6-photphate (G-6-P). • Đây là cái bẫy cơ bản của glucose trong tế bào. O OH OH OH OH CH 2 OH + ATP O OH OH OH OH CH 2 O P O - O - O + ADP hexokinase Mg 2+ Enzym Hexokinase • Có 4 loại enzym hexokinase – 3 loại có hoạt tính cao với glucose • Tìm thấy ở não và RBC • Ức chế bởi G-6-P (Ức chế ngược) – HK-D hoặc glucokinase có hoạt tính thấp với glucose • Không bị ức chế bởi G-6-P • Chuyển hóa glucose thành glycogen khi nồng độ [glucose] cao. http://www.biochem.arizona.edu/classes/bioc462/462a/jmol/hex okinase/hk3.jpg 5 Glycolysis: Giai đoạn 2 • Phosphoglucoisomerase biến đổi G-6-P thành fructose-6-phosphate (F-6-P). • Làm thay đổi cacbon 1 của hexose thực hiện trong quá trình photphoryl hóa. OH CH 2 OH CH 2 OH OH O O P O - O - O O OH OH OH OH CH 2 O P O - O - O PGI Glycolysis: Giai đoạn 3 • Phosphofructokinase (PFK-1) xúc tác quá trình photphoryl hóa không thuận nghịch F-6-P thành fructose-1,6-bisphosphate (F-1,6-BP). • Ở thời điểm này tế bào mới thực hiện quá trình đường phân. + ATP + ADP OH CH 2 CH 2 OH OH O O P O - O - O PFK-1 Mg 2+ O P O - O - O OH CH 2 OH CH 2 OH OH O O P O - O - O 6 Glycolysis: Giai đoạn 4 • Aldolase xúc tác the phân chia F-1,6-BP thành dihydroxyacetone phosphate (DHAP) và glyceraldehyde-3-phosphate (G-3-P). OH CH 2 CH 2 OH OH O O P O - O - O O P O - O - O CH 2 C CH 2 OH O O P O - O O - DHAP + C HC H 2 C OH G-3-P O P O - O O - O H Aldolase Glycolysis: Step 5 • Triose phosphate isomerase chuyển đổi DHAP thành G-3-P. • G-3-P tiếp tục đi vào quá trình đường phân. CH 2 C CH 2 OH O O P O - O O - DHAP C HC H 2 C OH G-3-P O P O - O O - O H TPI 7 Glycolysis: Giai đoạn 6 • G-3-P dehydrogenase xúc tác quá trình oxy hóa và photphoryl hóa G-3-P thành 1,3- bisphosphate glycerate (1,3-BPG). N C O H 2 N H Glycolysis: Giai đoạn 7 • Phosphoglycerate kinase (PGK) chuyển nhóm phosphate từ 1,3-BPG đến ADP để hình thành ATP (Quá trình photphoryl hóa cơ chất) và 3-phosphoglycerate (3-PG). CH 2 HC H 2 C OH O O P O - O - O P O - O - O + ADP C HC H 2 C OH O P O - O O - O O - + ATP 3-phosphoglycerate (3-PG) 1,3-bisphosphoglycerate (1,3-BPG) PGK 8 Glycolysis: Giai đoạn 8 • 3-PG được chuyển thành 2-PG bởi enzym phosphoglycerate mutase. • Chuyển dời nhóm phosphate tới nhóm chức hydroxyl tạo ra phân tử không bền (↑ G) và do đó đễ dàng chuyển nhóm phosphate tới cơ chất khác. C HC H 2 C OH O P O - O O - O O - 3-phosphoglycerate (3-PG) C HC CH 2 OH O O - 2-phosphoglycerate (2-PG) O P O - O O - PG Mutase Glycolysis: Step 9 • Quá trình tách nước từ 2-PG thành phosphoenolpyruvate (PEP) được xúc tác bởi enzym enolase. • Duy trì PEP ở dạng enol (Không ổn định), điều này làm cho sự chuyển đổi nhóm phosphate tới ADP dễ dàng hơn ở giai đoạn 10. C HC CH 2 OH O O - 2-phosphoglycerate (2-PG) O P O - O O - C C O O - O P O - O O - CH 2 phosphoenolpyruvate Enolase + H 2 O 9 Glycolysis: Step 10 • Pyruvate kinase xúc tác không thuận nghịch chuyển nhóm photphat từ PEP đến ADP để tạo thành ATP (Photphoryl hóa cơ chất lần thứ 2) và tạo ra pyruvate. • Dạng Enol của pyruvate chuyển thành dạng xeto một cách dễ dàng. C C O O - O P O - O O - CH 2 phosphoenolpyruvate + ADP C C O O - O - CH 2 pyruvate (enol form) C C O O - O CH 3 pyruvate (keto form) ATP H + pyruvate kinase Energy investment Energy payoff 10 Chuyển hóa các loại đường khác • Các loại đường khác được chuyển đổi thành các dạng trung gian trong quá trình đường phân. Galactose • Hội chứng galacto huyết (Galactosemia) – Nôn mửa và ỉa chảy sau khi uống sữa. – Lớn gan và vàng da, dẫn đến xơ gan. – Đục nhân mắt – Hôn mê – Thiểu năng trí tuệ. [...]... y ra v i pyruvate? • ư c xác nh trong i u ki n nh t Hô h p hi u khí và k khí nh (oxy) Quá trình lên men (Không có oxy) 11 S lên men lactate • T bào ph i ph c h i NAD+ quá trình ư ng phân duy trì S lên men Lactic Acid • Xu t hi n cơ • Tính toán hi u qu c a quá trình “ ư ng t cháy” 12 M t s quá trình lên men khác Quá trình t o glucose (Gluconeogenesis) • Hình thành phân t glucose m i t nh ng h p ch t... m t vài ngo i l • Có th nói các giai o n 1, 3 và 10 c a ư ng phân là quá trình b t thu n ngh ch; do ó, các giai o n này u không có quá trình gluconeogenesis Gluconeogenesis http://oregonstate.edu/instruction/bb450/stryer/ch16/Slide74.jpg 14 Chu trình Cori • Lactate ư c v n chuy n t cơ n gan và nó ư c bi n i thành pyruvate vào quá trình gluconeogenesis Gerty Radnitz Cori (1896-1957) • • • • Sinh nư... năm 18 tu i và cư i Carl Cori năm 1920, ngư i c ng tác nghiên c u sau này ư c trao gi i Nobel Y h c năm 1947 cho nh ng công trình v b nh ái tháo ư ng Năm 1922 h chuy n n làm vi c trung tâm ung thư Buffalo, New York 15 i u hòa quá trình Glycolysis/Gluconeognesis • Enzym i u hòa quá trình glycolysis ho c gluconeogenesis có tính c hi u và c trưng cho t ng con ư ng i u hòa ho t ng enzym PFK-1 do ATP • Có . khí Quá trình lên men (Không có oxy) 12 Sự lên men lactate • Tế bào phải phục hồi NAD + để duy trì quá trình đường phân Sự lên men Lactic Acid • Xuất hiện ở cơ. • Tính toán hiệu quả của quá trình. những công trình về bệnh đái tháo đường. • Năm 1922 họ chuyển đến làm việc ở trung tâm ung thư ở Buffalo, New York. 16 Điều hòa quá trình Glycolysis/Gluconeognesis • Enzym điều hòa quá trình glycolysis. là quá trình bất thuận nghịch; do đó, các giai đoạn này đều không có ở quá trình gluconeogenesis. Gluconeogenesis http://oregonstate.edu/instruction/bb450/stryer/ch16/Slide74.jpg 15 Chu trình