bài giảng hoá sinh về sự trao đổi chất và năng lượng

* Vai trò của sự trao đổi chất - Sự trao đổi chất là điều kiện phân biệt giữa vật thể sống và vật thể không sống.. Cỏc chất dd trong thức ăn Các chất hữu cơ Gluxit Lipit Prôtêin Axit

1 Vai trò của sự trao đổi chất

1.1 Sự trao đổi chất

- Là sự trao đổi chất giữa sinh vật với môi trường thông qua hai quá trình đồng hóa và dị hóa

1 Vai trò của sự trao đổi chất

1.1 Sự trao đổi chất

 Thực vật sử dụng trực tiếp năng lượng mặt trời

để tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ

 Động vật và con người lấy vật chất và năng lượng cần thiết cho sự sống từ thực vật

* Sự trao đổi chất ở người

- Đồng hoá và dị hoá

+ Đồng hoá: là quá trình tổng hợp các chất

sống đặc trưng từ những chất đơn giản, đồng thời tích luỹ năng lượng

+ Dị hoá: là quá trình phân huỷ các chất phức

tạp để giải phóng năng lượng

* Quá trình đồng hóa và dị hóa

* Vai trò của sự trao đổi chất

- Sự trao đổi chất là điều kiện phân biệt giữa vật thể sống và vật thể không sống

- Sự TĐC ở SV nhằm thực hiện hai chức năng Kiến tạo & Cung cấp năng lượng

* Vai trò của sự trao đổi chất

Hai chức năng:

+ Kiến tạo: nghĩa là xây dựng và đổi mới

chất sống

+ Cung cấp năng lượng: chất sống bị phân

huỷ sẽ giải phóng năng lượng để tiêu dùng

Cỏc chất dd trong thức ăn

Các chất

hữu cơ

Gluxit Lipit Prôtêin Axit nuclêic Vitamin

Đờng đơn Axit béo và glixêrin Axit amin

Các thành phần của nuclêôtit Vitamin

Muối khoáng Nớc

Hoạt động

động hấp thụ

Sơ đồ trao đổi cỏc chất trong cơ thể

Sơ đồ trao đổi glucid

Tiêu hóa

Niêm mạc ruột Đồng phân Glucose

Đường đơn (glucose, fructose, galactose ) Đường đơn

Glucose

Gan Insulin Glycogen

Mô bào Glycogen Glucid

Chuyển hóa glucose

 * Dị hóa:

Glycogen (ở gan) Adrenalin Glucose

Glucose Phân giải CO2 + H2O + Năng lượng

Sơ đồ trao đổi glucid

III Chuyển hóa glucid trong cơ thể động vật

• Glucid là hợp chất hữu cơ phổ biến

rộng rãi trong tự nhiên mà bản chất hóa

học

• Ở động vật, glucid có nhiều trong gan

dưới dạng glycogen dự trữ, hoặc có

huyết thanh dưới dạng glucose

• Chuyển hoá glucid là một trong những

quá trình chuyển hoá quan trọng của

cơ thể sống, chủ yếu cung cấp năng

lượng cho tế bào hoạt động

1 Vai trò:

Glucid có vai trò rất quan trọng trong cơ thể sống

Glucid có vai trò như sau:

•Tham gia mọi hoạt động sống của tế bào

•Là nguồn chất dinh dưỡng

dự trữ dễ huy động,cung cấp chủ yếu các chất trao đổi trung gian

và năng lượng cho tế bào

•Tham gia vào cấu trúc của thành tế bào thực vật,vi khuẩn; hình thành bộ khung (vỏ) của

Glucid tiêu hóa đường đơn (glucose, fructose, galactose…)

Đường đơn niêm mạc ruột, đồng phân Glucose

Glucose CO2 + H2O + Năng lượng

2 Cơ chế tông hợp glucid:

* Sự trao đổi glucid

- Cấu tạo của glucid

 Glucid là những hợp chất hữu cơ có thành phần chủ yếu gồm C, H, O

 Các glucid đơn giản có ý nghĩa sinh học là các đường đơn có công thức nguyên C6H12O6 như glucose và fructose

* Sự trao đổi glucid

- Sự trao đổi glucid trong cơ thể

Glucid được thu nhận vào máu của đa số loài động vật dưới dạng glucose

Glucose và các monosaccharid khác được thu nhận vào máu thường được giữ lại ở một mức độ nhất định

* Sự trao đổi glucid

+ Nếu hàm lượng glucose trong máu dưới 0,04% sẽ có hiện tượng hạ đường huyết gây chóng mặt và có thể ngất

+ Nếu hàm lượng glucose trong máu tăng trên 0,18%

có thể gây hiện tượng đào thải đường qua nước tiểu (bệnh tiểu đường)

* Sự trao đổi lipid

- Cấu tạo của lipid

Cũng có cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O nhưng tỉ lệ oxi ít hơn nhiều so với glucid

Mỗi phân tử lipid gồm một phân tử glyceryn

và ba phân tử acid béo

* Sự trao đổi lipid

- Sự trao đổi lipid trong cơ thể

 Lipid trong thức ăn được các enzyme tiêu hoá phân huỷ thành glycerin và acid béo

 Mỡ đã tổng hợp được nhận vào trong hệ bạch huyết và đưa đến các kho dự trữ như dưới da, màng bụng, quanh thân

* Sự trao đổi lipid

- Sự trao đổi lipid trong cơ thể

 Một phần không đáng kể được nhận thẳng vào trong máu, đưa đến gan và giữ lại

 Cuối cùng acid béo và glycerin có thể được gan giữ lại và biến đổi thành glycozen

* Dị hóa:

Lypid (ở gan) Phân giải Glyxeryl + Acid béo

Glyxeryl CO2 + H2O + Năng lượng

Lipid Glyxerin và axít

béo

Máu đưa đến các

cơ quan

sử dụng

Chuyển thành glycozen

dự trữ

Một phần gylxerin được ôxihóa thành CO2,

H2O và năng lượng

3 Cơ chế phân giải lipit:

* Sự trao đổi protein

- Cấu tạo của protein

Protein là những hợp chất hữu cơ, có chứa các nguyên tố C, H, O, N, S, P trong thành phần cấu tạo

Protein được cấu tạo từ các hợp chất đơn giản hơn gọi là các acid amin

R R

R

Sơ đồ trao đổi protein

 * Đồng hóa:

Tiêu hóa

Amino acid

Albumin, globulin, fibrinogen

Protein của mô bào (đặc trưng cho mỗi mô bào)

* Dị hóa:

Protein Amino acid Khử amin

NH3 Chu trình ornitin UrêCetoacid

Cetoacid

Biến đổi thành glucose và glycogen Oxy hóa cho CO2, H2O và giải phóng năng lượng Kết hợp với NH2 để tạo thành aminoacid mới

Sơ đồ trao đổi protein

Tiêu hóa

Hấp thụ

33

Tiêu hóa protid

Các enzym thủy phân

•Endopeptidase:

Pepsin : dạ dày Tripsin: tụy tạng Chymotrypsin: tụy tạng

•Exopeptidase:

Aminopeptidase: tế bào ruột non Carboxypeptidase: tụy tạng

34

Sự thuỷ phân protein

4.Phân giải protein

Thủy phân là con đường phân giải protein phổ biến ở thực vật

và động vật Quá trình thủy phân protein xảy ra tại lysosome Quá trình thủy phân xảy ra qua 2 giai đoạn

- Nhờ peptid-peptido hydrolase, protein bị thủy phân thành các đoạn peptid ngắn

- Nhờ peptid-hydrolase thủy phân tiếp các peptid thành amino acid

36

Tổng hợp acid amin trong cơ thể

* Sự trao đổi protein

Sự trao đổi protein trong cơ thể

Protein có thể được tổng hợp từ các acid amin trong tế bào Sự tổng hợp protein tiến hành mạnh mẽ nhất ở gan

* Sự trao đổi protein

- Sự trao đổi protein trong cơ thể

Sự phân huỷ protein cũng tiến hành ở gan Khi phân huỷ protein các acid amin sẽ bị oxi hoá cho NH3 về sau sẽ bị thải ra ngoài dưới dạng urê, uric, creatin, phần còn lại là C, O, H sẽ kết thành glucid là chủ yếu

* Sự trao đổi nước

- Trong cơ thể không có nước tinh khiết, mà chỉ

có nước hoà tan các dạng chất kết tinh hoặc kết hợp với các chất keo Người ta phân biệt nước có các dạng chính:

+ Nước tự do

+ Nước liên kết

* Sự trao đổi nước

- Sự trao đổi nước trong cơ thể

Đối với người, nhu cầu nước nhìn chung khoảng 2 lít/ ngày được cung cấp qua con đường thức ăn và nước uống là chủ yếu

Lượng nước trong máu là ổn định, trong các

mô và các cơ quan không ổn định tuỳ mức độ trao đổi nước giữa cơ thể và môi trường

* Sự trao đổi vitamin

- Khi thiếu vitamin A gây ra chứng “quáng gà”, động vật non sẽ ngừng lớn và hỏng màng sừng của mắt vitamin A có trong mỡ động vật, sữa, lòng đỏ trứng, gan, thận

- Thiếu vitamin D việc trao đổi Ca bị rối loạn

- Thiếu vitamin E trong giai đoạn sau thai thường làm thai chết và bị tiêu biến trong dạ con

3 Hấp thụ và chuyển hóa

• Khi tiêu thụ ở lượng nhỏ dưới 100mg, 80-90% lượng vitamin

C ăn vào được hấp thu Khi khẩu phần tăng, hấp thu giảm xuống 49%

• Với khẩu phần ăn 100g/ngày

• Hàm lượng vitamin C trong máu tối đa là 1,2-1,5mg/100ml

• Nếu tiêu hóa 100mg/ngày, hàm lượng vitamin C tăng cao, lượng thừa nhanh chống được các tế bào mô nắm bắt hoặc bài tiết ra nước tiểu

• Hàm lượng vitamin C cao ở trong các mô tuyến yên và tuyến thượng thận, cao hơn 50 lần so với trong huyết thanh

• Lượng vitamin C trong mô cơ tương đối thấp

* Sự trao đổi khoáng

- Vai trò của khoáng trong

* Sự trao đổi khoáng

- Sự trao đổi khoáng trong cơ thể

thích trong cơ thể khi hồng cầu già bị huỷ ở gan sẽ cung cấp

Fe, Fe được máu đưa về tủy đỏ của xương để xây dựng hồng cầu mới

- Muối khoáng tốn tại trong cơ thể theo một tỉ lệ xác định Nếu muối vào thừa thì sẽ được tích lũy trong các kho để dùng dần

- Muối khoáng dùng xong thường được thải ra ngoài theo mồ hôi, nước tiểu và phân

3.1.2 Hấp thu, chuyển hóa

• Hiệu quả hấp thu calci của cơ thể dao động từ 60-80% Trẻ em

đang phát triển có thể hấp thu calci đạt đến 75% Quá trình hấp thu calci phức tạp và phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau

• Calci đượ hấp thu bằng 2 cơ chế khác nhau: khếch tán thụ

động và vận chuyển tích cực Hấp thu tích cực cần sự có mặt của vitamin D

3.1.2 Hấp thu, chuyển hóa

• Người trưởng thành bình thường, 95% lượng calci được hấp thụ bằng con đường tích cực phụ thuộc vào vitamin D

• Những yếu tố làm tăng hấp thu: vitain D; acid trong hệ tiêu hóa; lactose; protein và phosphor

• Những yếu tố làm giảm hấp thu hoặc tăng mất calci: acid

oxalic; acid phytic; tăng nhu động ruột; ít vận động cơ thể;

caffeine

3.1.3 Nhu cầu và khuyến nghị

 Trẻ bú mẹ: trong những tháng đầu, lượng calci do sữa mẹ cung cấp đủ nhu cầu,

 Trẻ em: trẻ 1-10 tuổi có thể hấp thu tới 75% calci của khẩu phần ăn

3.1.3 Nhu cầu và khuyến nghị

 Phụ nữ có thai: Khuyến nghị calci là 400mg so với không có thai

 Phụ nữ cho con bú: khuyến nghị cũng 400mg cao hơn so với không cho con bú và phòng giảm dự trữ calci trong xương

 Người trưởng thành: bắt đầu có hiện tượng mất calci và loãng xương Nhu cầu khuyến nghị là 800mg

3.4.2 Hấp thu và chuyển hóa

Iod có trong thực phẩm dưới dạng ion ( I-), iod vô cơ tự do,

hoặc dạng nguyên tử đồng hóa trị của các thành phần hữu cơ,

và chúng cần phải được tự do trước khi hấp thu

 Ion iod được hấp thu nhanh ỏ ruột non, sau đó iod tự do được chuyển đến khu vực gian bào

3.4.2 Hấp thu và chuyển hóa

 Iod tự do được khử thành ion iod và được hấp thu Một số iod

có mặt trong không khí và được sử dụng như một chất đốt

nhiên liệu, và có thể được hấp thu qua da và phổi

 Iod được hấp thu sẽ được nhanh chống đi vào hệ mạch máu; một phần ba lượng này được tuyến giáp thu nhận

3.4.2 Hấp thu và chuyển hóa

 Phần còn lại được qua thận và lọc vào nước tiểu

 Một phần nhỏ mất qua hơi thở và qua phân Bài tiết iod có tác dụng chống lại hiện tượng tích lũy iod và gây độc

THE END