Bài giảng chuyển hóa glucid

Bài giảng TS. Phan Hải Nam CHUYỂN HOÁ GLUCID CHUYỂN HOÁ GLUCID *** *** Đại cương Đại cương I.Chuyển hoá Glucose I.Chuyển hoá Glucose 1.1. Thoái hóa: 1.1. Thoái hóa:  Đường phân: “Yếm khí”, “ái khí”. Đường phân: “Yếm khí”, “ái khí”.  Chu trình Pentose phosphat Chu trình Pentose phosphat  Vòng Uronic acid Vòng Uronic acid 1.2. Tổng hợp: 1.2. Tổng hợp:  Tân tạo Glc từ pyruvat và các chất khác. Tân tạo Glc từ pyruvat và các chất khác.  Tổng hợp Glc từ các đường đơn (Ms) khác. Tổng hợp Glc từ các đường đơn (Ms) khác. II. Chuyển hoá Glycogen II. Chuyển hoá Glycogen 2.1. Thoái hóa 2.1. Thoái hóa 2.2. Tổng hợp 2.2. Tổng hợp III. Đường máu và các cơ chế điều hòa đường máu III. Đường máu và các cơ chế điều hòa đường máu 3.1. Nguồn gốc, nồng độ Glc máu bình thường 3.1. Nguồn gốc, nồng độ Glc máu bình thường 3.2. Các cơ chế điều hòa Glc máu 3.2. Các cơ chế điều hòa Glc máu Rối loạn chuyển hoá glucid Rối loạn chuyển hoá glucid Tiêu hoá: Tiêu hoá: - Một phần ở miệng nhờ amylase nước bọt. - Một phần ở miệng nhờ amylase nước bọt. - Chủ yếu/ruột non: E dịch tuỵ (chủ yếu), 1 phần của dịch ruột. - Chủ yếu/ruột non: E dịch tuỵ (chủ yếu), 1 phần của dịch ruột. - Glucid: Disaccharid (Maltose, lactose, Saccharose) - Glucid: Disaccharid (Maltose, lactose, Saccharose) Poly-rid (Tinh bột, Glycogen) Poly-rid (Tinh bột, Glycogen) -> Ms (Glc, Ga, F,M) -> Ms (Glc, Ga, F,M) Hấp thu Hấp thu : : + Tốc độ khác nhau: Ga > G > F > M. + Tốc độ khác nhau: Ga > G > F > M. + Hấp thu từ ruột non -> máu: 2 cơ chế: + Hấp thu từ ruột non -> máu: 2 cơ chế: - Khuếch tán đơn giản (F, M): - Khuếch tán đơn giản (F, M): Theo gradien nồng độ (C cao -> C thấp), k Theo gradien nồng độ (C cao -> C thấp), k o o cần NL. cần NL. - Vận chuyển tích cực: Ga, Glc. Do chênh lệch Na - Vận chuyển tích cực: Ga, Glc. Do chênh lệch Na + + trong và ngoài TB và hoạt động của Na trong và ngoài TB và hoạt động của Na + + ,K ,K + + - ATPase. - ATPase. ĐẠI CƯƠNG ĐẠI CƯƠNG DIỄN BIẾN DIỄN BIẾN 1.1 ĐP ”Yếm khí”-Hexosediphosphat 1.1 ĐP ”Yếm khí”-Hexosediphosphat : : K/N K/N : Là qúa trình “O” glucose/ : Là qúa trình “O” glucose/ thiếu O thiếu O 2 2 , chất đầu tiên là Glc/ G-P , chất đầu tiên là Glc/ G-P và SPCC là acid lactic. 2 giai đoạn (11 f.ư). và SPCC là acid lactic. 2 giai đoạn (11 f.ư). GĐ 1 GĐ 1 : 2 lần phosphoryl hoá G -> DOAP, GAP (5 f.ư ). : 2 lần phosphoryl hoá G -> DOAP, GAP (5 f.ư ). + + f.ư 1: f.ư 1: Phosphoryl hoá G lần 1: cần ATP, hexokinase/ glucokinase Phosphoryl hoá G lần 1: cần ATP, hexokinase/ glucokinase + f.ư 2: Đồng phân hoá G-6P <=> fructose-6 phosphat (F-6P) + f.ư 2: Đồng phân hoá G-6P <=> fructose-6 phosphat (F-6P) + f.ư 3: + f.ư 3: phosphoryl hoá lần 2, F-6P -> F-1,6DP; cần ATP thứ 2, phosphoryl hoá lần 2, F-6P -> F-1,6DP; cần ATP thứ 2, P-fructokinase P-fructokinase - E dlt: ADP, AMP hoạt hoá - E dlt: ADP, AMP hoạt hoá ATP và Citrat nồng cao ức chế. ATP và Citrat nồng cao ức chế. + f.ư 4: phân cắt F-1,6DP = DOAP + GAP, nhờ aldolase. + f.ư 4: phân cắt F-1,6DP = DOAP + GAP, nhờ aldolase. + f.ư 5: Đồng phân hoá DOAP = GAP. + f.ư 5: Đồng phân hoá DOAP = GAP. Gđ2 Gđ2 : : Oxy hoá GAP - Oxy hoá GAP -   Pyruvat-> Lactat (6 f.ư) Pyruvat-> Lactat (6 f.ư) + f.ư 6: GAP bị oxy hoá bởi GAPDH tạo + f.ư 6: GAP bị oxy hoá bởi GAPDH tạo 1,3-DPG 1,3-DPG ( ( 1,3- 1,3- Diphosphoglycerat)- Diphosphoglycerat)- (LK ~/C (LK ~/C 1 1 ) và NADH ) và NADH 2 2 . . + f.ư 7: cắt đứt l.k (~), cần P-glyceratkinase : + f.ư 7: cắt đứt l.k (~), cần P-glyceratkinase : 1,3-DPG <-> 3P-G + 1,3-DPG <-> 3P-G + ATP ATP + f.ư 8: Chuyển 3P-G = 2-PG, glyceromutase + f.ư 8: Chuyển 3P-G = 2-PG, glyceromutase + f.ư 9: loại H + f.ư 9: loại H 2 2 O, 2-PG => O, 2-PG => P.E.P P.E.P (có l.k (có l.k ~ ~ /C /C 2 2 ) ) P.E.P P.E.P = Phospho Enol Pyruvat = Phospho Enol Pyruvat + f.ư 10 + f.ư 10 : : P.E.P cắt đứt l.k P.E.P cắt đứt l.k ~ ~ tạo ATP và Pyruvat, pyruvatkinase tạo ATP và Pyruvat, pyruvatkinase + f.ư 11: khử Pyruvat => Lactat, cần LDH, và NADH + f.ư 11: khử Pyruvat => Lactat, cần LDH, và NADH 2 2 (Sơ đồ ->) (Sơ đồ ->) SƠ ĐỒ: ĐƯỜNG PHÂN YẾM KHÍ (EMBDEN- MEYERHOF) Hexokinase (Glucokinase) P-fructokinase F- 6P 2 GAP DOAP 4 5 2-PG 8 G - 6P GLUCOSE ATP ADP 1 F-1,6DP ATP 3 ADP 3-PG ADP 7 ATP Lactat LDH 11 Pyruvat ADP ATP 10 Pyruvatkinase GĐ1: 2 lần Phosphoryl hóa : G-> GAP GĐ2: “O”GAP > Lactat 1,3-DPG NAD NADH 2 6 Pi P.E.P 9 H 2 O CH 2 OH CH 2 O-P G-6P ATP O CH 2 O-P F-6P F-1,6DP Glucose ATP GĐ 1: 2 lần “P” G > 2 GAP GĐ 2: “O”GAP >Lactat 1 3 C=O CHO CH 2 O-P CHOH GAP DOAP 5 P-OH 2 C CH 2 O-P CH 2 OH 1,3-DPG 3-PG 2-PG P.E.P Pyruvat O=CO~P CHOH CH 2 O-P COOH CHOH CH 2 O-P HCO-P COOH CH 2 OH O H 2 O CH 2 O-P ATP ATP CO~P COOH CH 2 CO CH 3 COOHCOOH CH 3 HCOH Lactat LDH 1-Hexokinase/Glucokinase 3 - P.fructokinase (Edlt) 10-Pyruvatkinase (-) ADP ADP NAD NADH 2 Phương trình TQ: Phương trình TQ: Glucose + 2 ADP + 2 Pi 2 Lactat + 2 ATP Glucose + 2 ADP + 2 Pi 2 Lactat + 2 ATP ý nghĩa: ý nghĩa: + Năng lượng: G + Năng lượng: G lucose -> lucose -> 2 ATP, Glucosyl/ Glycogen -> 3 ATP 2 ATP, Glucosyl/ Glycogen -> 3 ATP - ít, nhưng là quá trình - ít, nhưng là quá trình duy nhất duy nhất tạo NL cho cơ thể/ thiếu O tạo NL cho cơ thể/ thiếu O 2 2 . . + Thực tiễn: Lao động với cường độ cao => + Thực tiễn: Lao động với cường độ cao => ↑ ↑ acid lactic => ức acid lactic => ức chế thần kinh cơ, làm cho cơ thể, bắp đau nhức. chế thần kinh cơ, làm cho cơ thể, bắp đau nhức. * ĐP “YK”: sơ đồ, diễn biến và ý nghĩa? * ĐP “YK”: sơ đồ, diễn biến và ý nghĩa? * 3 ATP từ Glucosyl/glycogen? * 3 ATP từ Glucosyl/glycogen? ĐƯỜNG PHÂN “YẾM KHÍ” ĐƯỜNG PHÂN “YẾM KHÍ” ( ( EMBDEN- MEYERHOF EMBDEN- MEYERHOF ) ) ĐƯỜNG PHÂN “ÁI KHÍ” ĐƯỜNG PHÂN “ÁI KHÍ” Giống ĐP" yếm khí ": Giống ĐP" yếm khí ": 10 f.ư: Glucose > pyruvat. 10 f.ư: Glucose > pyruvat. Khác: Khác: “O” pyruvat tạo acetylCoA, sau đó acetylCoA => Krebs “O” pyruvat tạo acetylCoA, sau đó acetylCoA => Krebs oxy hoá hoàn toàn = CO oxy hoá hoàn toàn = CO 2 2 + H + H 2 2 O và NADH O và NADH 2 2 , FADH , FADH 2 2 -> -> đi vào chuỗi HHTB => NL đi vào chuỗi HHTB => NL Pyruvat -> AcetylCoA: Pyruvat -> AcetylCoA: + f/h đa E Pyruvat-dehydrogenase: + f/h đa E Pyruvat-dehydrogenase: - Pyruvat DH (E - Pyruvat DH (E 1 1 ) ) - Dihydrolipoyl transacetylase (E - Dihydrolipoyl transacetylase (E 2 2 ) ) - Dihydrolipoyl DH (E - Dihydrolipoyl DH (E 3 3 ) ) + 5 CoE: NAD, FAD, CoA; + 5 CoE: NAD, FAD, CoA; Thiamin pyrophosphat Thiamin pyrophosphat (vitamin B1) (vitamin B1) & acid & acid lipo lipo ic liên kết với nhau = LTPP ic liên kết với nhau = LTPP Phản ứng TQ: Phản ứng TQ: Pyruvat AcetylCoA Krebs Pyruvat AcetylCoA Krebs Pyruvat DH Pyruvat DH NAD NADH 2 CoA CoA LTPP LTPP DIỄN BIẾN DIỄN BIẾN Quá trình gồm 5 f/ứ: Quá trình gồm 5 f/ứ: f/ứ 1: Oxy hoá, khử CO f/ứ 1: Oxy hoá, khử CO 2 2 của của Pyruvat Pyruvat tạo f/h Enzym- Acetal và tạo f/h Enzym- Acetal và CO CO 2 2 : : CH CH 3 3 CO-COOH + E CO-COOH + E 1 1 -TPP > E -TPP > E 1 1 -TPP-CHOH-CH -TPP-CHOH-CH 3 3 + CO + CO 2 2 f/ứ 2: E- acetal kết hợp với acid Lipoic "O" tạo Acetyl -E2, -> E1-TPP: f/ứ 2: E- acetal kết hợp với acid Lipoic "O" tạo Acetyl -E2, -> E1-TPP: E E 1 1 -TPP-CHOH-CH -TPP-CHOH-CH 3 3 + E + E 2 2 -L -L E E 2 2 -L -L + E + E 1 1 -TPP -TPP f/ứ 3 f/ứ 3 : : Acetyl-E2 kết hợp với CoA tạo Acetyl-E2 kết hợp với CoA tạo AcetylCoA AcetylCoA & tạo acid lipoic "K": & tạo acid lipoic "K": E E 2 2 -L -L + HSCoA + HSCoA CH CH 3 3 CO~SCoA CO~SCoA + + E E 2 2 -L -L f/ứ 4: "O" acid lipoic "K" nhờ E f/ứ 4: "O" acid lipoic "K" nhờ E 3 3 tạo FADH tạo FADH 2 2 , -> a. lipoic "O": , -> a. lipoic "O": E E 2 2 -L -L + E + E 3 3 -FAD E -FAD E 2 2 -L + E -L + E 3 3 -FADH -FADH 2 2 f/ứ 5: Khử E f/ứ 5: Khử E 3 3 -FADH2 tạo -FADH2 tạo NADH NADH 2 2 & giải phóng E & giải phóng E 3 3 -FAD: -FAD: E E 3 3 -FADH -FADH 2 2 + NAD E + NAD E 3 3 -FAD + NADH -FAD + NADH 2 2 S S SH S~CO-CH 3 SH S~CO-CH 3 SH SH SH SH S S [...]... Kinase Phosphorylase Kinase (k hđ) (hđ) o 4ATP Phosphorylase “b” 4H2O 4ADP Phosphorylase “a” H3PO4 Glycogen G-1P Glc RỐI LOẠN CHUYỂN HOÁ GLUCID * Đái tháo đường (tiểu đường) - 1/ các RLCH glucid điển hình - ĐN (WHO 1994):Bệnh TĐ biểu hiện sự tăng mạn tính glucose máu và rối loạn CH glucid, lipid, protid, thường kết hợp với sự giảm tuyệt đối hay tương đối về tác dụng hoặc là tiết insulin” - Dấu hiệu CLS:... Glucose-1P Glycogen UTP G-1P G-6P Glucose thiếu GUT => ứ đọng và nhiễm độc Ga-1P (bệnh Ga huyết ở trẻ sơ sinh) CHUYỂN HOÁ GLYCOGEN * Thoái biến glycogen: - Xảy ra chủ yếu ở gan và ở cơ - SP tạo: glucose hoặc G-1P - Gồm 3 giai đoạn: 1- Phân cắt glycogen: - Tạo G-1P: 3 E (phosphorylase “a”, E chuyển, và E cắt nhánh Quá trình phân cắt glycogen có thể minh hoạ như sau: THOÁI HOÁ GLYCOGEN Glycogen O O O... Pentose phosphat GĐ2: Biến đổi ko “O” -> G-6P ban đầu 6.G-6P 6NADP 6NADPH2 G6PDH 6.6Phosphogluconolacton H2O 6.6Phosphogluconat GĐ1: G6P: “O”, - CO2-> Pentose.P & NADPH CO2 Isome hóa 2.Ri-5P 2.Se-7P 6NADP 6NADPH2 6.Ru-5P Epime hóa 2.Xy-5P Transcetolase.L1 2.Xy-5P 2.G.A.P 2.F-6P GĐ2: Biến đổi ko“O”, Pentose.P -> G6P Transaldolase 2.Er-4P 2.G-6P 2.F-6P 2.G.A.P 2 G.A.P 2.G-6P F-1,6DP Transcetolase.L2 F-6P... CƠ CHẾ BỆNH SINH BỆNH TIỂU ĐƯỜNG Thiếu Insulin Giảm nhập Glucose vào tế bào Tăng Glucose máu > NT Thiếu Glucose/tế bào Bài niệu thẩm thấu Thiếu năng lượng Đi tiểu nhiều* ↑ Tho¸i ho¸ Protid ↑ Tho¸i ho¸ Lipid (Đái nhiều) Đường niệu(+) Ceton niệu(+) Uống nhiều* Khát Ceton ↑ Nhiễm acid chuyển hoá Gầy nhiều* Ăn nhiều* CƠ CHẾ ĐIỀU HOÀ ĐƯỜNG MÁU Adrenalin, Glucagon Prostaglandin ACTH, STH, TSH + Adenylatcyclase... Ý NGHĨA (ĐH ĐM): KHI ĐM ↑ -> ↑ TỔNG HỢP GLYCOGEN DỰ TRỮ Ở GAN -> ĐM ↓ ĐƯỜNG MÁU VÀ CƠ CHẾ ĐIỀU HOÀ ĐƯỜNG MÁU KN: ĐM – Là đường khử có trong máu, mà chủ yếu là Glucose máu 1- Nguồn gốc + Ngoại sinh: Từ glucid thức ăn hoặc tiêm truyền + Nội sinh: - Từ phân cắt glycogen ở gan/ cơ - Từ quá trình tân tạo đường: từ pyruvat, từ lac tat, từ SPTG vòng Krebs 2- Nồng độ đường máu: (giới hạn bình thường, lúc đói)... phân cắt glycogen có thể minh hoạ như sau: THOÁI HOÁ GLYCOGEN Glycogen O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O G-1P O O O O O O O O O E “cắt nhánh” O O Phosphorylase “a” O E chuyển O O O O O O O O G-1P Phosphorylase “a” GHĨA (ĐH ĐM): KHI ĐM ↓ -> ↑ PHÂN CẮT GLYCOGEN DỰ TRỮ Ở GAN -> ĐM THOÁI HOÁ GLYCOGEN 2- Tạo Glucose-6P: Glucose-1P Phosphoglucomutase Glucose-6P 3- Tạo Glucose... (C6H10O5)n+1 Glycogen “mồi” 3- Tạo mạch nhánh: Khi có >10 gốc glc nối với nhau bởi l.k α (1 - 4); nhờ enzym "gắn nhánh" là 1,4 - 1,6 transglucosidase E "gắn nhánh“- E có khả năng cắt đứt l.k α (1 - 4) và vận chuyển 1 đoạn osid của mạch này đến C6 của glucose của mạch khác => mạch nhánh (tạo LK α (1 - 6) mới) TỔNG HỢP GLYCOGEN O O O α(1,4) O O Glycogen syntetase O OO UDP.G O O O α(1,6) O O Glycogen “mồi” O . Bài giảng TS. Phan Hải Nam CHUYỂN HOÁ GLUCID CHUYỂN HOÁ GLUCID *** *** Đại cương Đại cương I .Chuyển hoá Glucose I .Chuyển hoá Glucose 1.1. Thoái hóa: 1.1. Thoái hóa:  Đường. đơn (Ms) khác. Tổng hợp Glc từ các đường đơn (Ms) khác. II. Chuyển hoá Glycogen II. Chuyển hoá Glycogen 2.1. Thoái hóa 2.1. Thoái hóa 2.2. Tổng hợp 2.2. Tổng hợp III. Đường máu và các cơ chế. thường 3.2. Các cơ chế điều hòa Glc máu 3.2. Các cơ chế điều hòa Glc máu Rối loạn chuyển hoá glucid Rối loạn chuyển hoá glucid Tiêu hoá: Tiêu hoá: - Một phần ở miệng nhờ amylase nước