trao đổi chất và năng lượng

TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG NỘI DUNG ĐẠI CƯƠNG VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRAO ĐỔI CHẤT Ở CÁ 2.1 TRAO ĐỔI PROTEIN 2.2 TRAO ĐỔI LIPID 2.3 TRAO ĐỔI GLUXIT TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG ĐẠI CƯƠNG VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRAO ĐỔI CHẤT • Trao đổi chất sử dụng sinh học chất dinh dưỡng hấp thu cho trình tổng hợp (chẳng hạn cho sinh trưởng) tiêu phí lượng, gồm trình: – Đồng hóa: biến đổi vật chất hữu đơn giản thành vật chất phức tạp để xây dựng thể dự trữ lượng – Dị hóa: biến đổi vật chất cấu tạo thể nguồn lượng dự trữ có cấu tạo phức tạp thành vật chất đơn giản phóng thích lượng mà thể lợi dụng • Nội dung – (1) trao đổi vật chất trao đổi lượng thể với môi trường • Sự lấy vào chất (thức ăn) • Thải sản phẩm thải – (2) Sự chuyển hóa vật chất lượng bên thể TRAO ĐỔI CHẤT Ở CÁ TĐC TIÊU HAO (Trao đổi lượng) Duy trì thể cá TĐC THAY THẾ TRAO ĐỔI CHẤT CHUNG TĐC SINH TRƯỞNG Tăng trưởng thể cá TĐC XÂY DỰNG TĐC TÍCH LŨY 2.1 TRAO ĐỔI PROTEIN • Vai trò protein • Sự chuyển hóa protein • Vai trò protein nhu cầu protein thể Vai trò protein • Vai trò cấu trúc: cấu trúc nên thành phần tế bào mô, cấu trúc hợp chất sinh học quan trọng như: enzyme, hormone, hemoglobin • Vai trò lượng: gam protein oxy hóa tạo nhiệt lượng 4,1kcal • Chất lượng protein thức ăn: – Giá trị sinh học • Số gam protein thể tạo thành sử dụng hết 100g protein thức ăn (sự tăng trưởng khối lượng cá gam thức ăn sử dụng) – Hàm lượng amino acid thiết yếu không thiết yếu … loại Amino Acids cần để tạo proteins ~50% THIẾT YẾU (9) (Không thể thiếu ) ~50% KHÔNG THIẾT YẾU (11) (có thể thiếu) Cơ thể tổng hợp chúng để tạo proteins Co thể tổng hợp chúng với số lượng đầy đủ từ phân tử khác thể Hoàn toàn phụ thuộc vào chế độ ăn Không cần diện chế độ ăn Nhưng, tốc độ tổng hợp không đầy đủ trình phát triển chúng trở nên8 bán-cần thiết Ví dụ amino acids thiết yếu, không thiết yếu cá hồi Atlantic, cá hồi vân cá tra Thiết yếu Arginine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Phenylalanine Threonine Tryptophan Valine Không thiết yếu Alanine Aspartic acid Cystine Glutamic acid Tyrosine Glycine Proline Serine Ảnh hưởng amino acid lên sinh trưởng cá Ảnh hưởng thiếu hụt arginine lên sinh trưởng cá Ảnh hưởng thiếu hụt cystein lên sinh trưởng cá 10 2.3 TRAO ĐỔI CÁC HỢP CHẤT CARBONHYDRATE • Vai trò hợp chất COH • Sự chuyển hóa hợp chất COH thể • Dự trữ dạng glycogen 30 Vai trò hợp chất COH • COH nguồn lượng chủ yếu cho hoạt động sống thể – Mỗi gr glucose oxi hóa hoàn toàn sản sinh 4,25 Kcal – Khi thức ăn chứa COH tăng lên phân giải lipid protid thể giảm đi, lượng chủ yếu glucose cung cấp • COH thành phần thiếu cấu tạo tổ chức thể chất glucoprotein màng tế bào 31 Chuyển hóa hợp chất COH Sản phẩm tiêu hóa hợp chất COH đường đơn, đáng ý glucose Sau tạo thành hấp thu qua thành ruột, glucose theo máu đến phần khác thể chuyển hóa theo đường chủ yếu: • Bị oxy hóa giải phóng lượng • Được tổng hợp từ sản phẩm tiêu hóa protein lipid thức ăn • Một phần tổng hợp thành lượng dự trữ tạm thời glycogen, chủ yếu gan Tỉ lệ hàm lượng glycogen gan 1:7 • Glycogen chuyển hóa tạo thành glucose • Một phần lớn glucose chuyển hóa thành lipid nguồn lượng tương lai 32 Sự điều chỉnh glucose máu • Khi glucose máu thấp, glycogen gan chuyển hóa thành glucose • Khi glucose cao, phần chuyển thành glycogen dự trữ gan cơ, phần chuyến hóa thành mỡ • Sự biến động glucose – – – – Phụ thuộc vào nhiệt độ Mức độ hoạt động thể Nhịn đói lâu ngày làm hàm lượng glucose máu giảm Trong điều kiện đầy đủ oxy, glucose bị oxy hóa hoàn toàn tạo thành CO2 H2O Khi thiếu oxy, oxy hóa glucose tạo axit lắctic Axit lắctic lại chuyển hóa thành glycogen gan • Vai trò điều chỉnh hàm lượng glucose máu hoormon insulin, glucagon (do tuyến tụy nội tiết tiết ra), adrenalin (do tuyến thượng thận tiết ra) hoormone 33 sinh trưởng (do tuyến yên tiết ra) Glycogen dự trữ • Hàm lượng tích lũy không vượt 0,5 – 1,5% khối lượng thể • Dự trữ gan (0,8 – 10% khối lượng gan) , (0,01 – 1% khối lượng cơ), tim ( 1- 2% khối lượng tim) não (0,1 – 0,5%) • Glycogen tập trung chủ yếu gan, (những cá bơi khỏe) • Glycogen xem nguồn lượng trực tiếp cho bơi lội 34 Vai trò gan • Gan tổng hợp glycogen từ glucose từ sản phẩm phân giải gluxit (axit lactic) chất có nhiều máu • Gan tổng hợp glycogen từ sản phẩm phân giải protein lipid • Gan phân giải glycogen tạo thành glucose hàm lượng đường máu giảm 35 Các đường trao đổi chất protein, carbohydrate lipid cá 36 TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG • Năng lượng thức ăn sử dụng phân tử phức tạp bị bẻ gẫy, tạo thành phân tử đơn giản thông qua tiêu hóa Sản phẩm tiêu hóa, sau hấp thụ vào thể động vật, nơi trình oxy hóa xảy ra, giải phóng lượng • Sự trao đổi lượng cá tương tự động vật có vú chim với hai ngoại lệ đáng ý Đó là: – (a) Cá không tiêu tốn lượng việc trì thân nhiệt khác với môi trường nó; – (b) Sự tiết sản phẩm thải nitơ cá tốn lượng động vật đẳng nhiệt cạn 37 38 Hình thức tích lũy lượng cá • Tích lũy dạng vật chất: lipid, glycogen protein • Các phương pháp xác định : – dùng phòng nhiệt lượng kế – tính toán dựa vào lượng oxy tiêu hoa CO thải qua trình hô hấp, dựa vào hệ số thở (RQ) • RQ = VCO2/VO2 • RQ (gluxit) = 1; RQ (protein) = 0,8; RQ (lipid) = 0,7 • Nói chung, 0,7 ≤ RQ ≤ – Dựa vào tốc độ hao hụt chất đánh dấu (thường C14) từ chất dự trữ thể 39 Các yếu tố ảnh hưởng đến trao đổi chất lượng cá • Giống loài – So sánh loài cá có tính ăn tương tự nhau, cá có cường độ trao đổi chất lớn tốc độ sinh trưởng lớn • Kích thước – Cá chép cỡ 12g có cường độ trao đổi chất 24,48Kcal/kg.ngày cá chép cỡ 100g có cường độ trao đổi chất 7,97Kcal/kg.ngày • • Mức độ hoạt động Dinh dưỡng – Khi cá ăn no cường độ trao đổi chất tăng lên bị đói cường độ trao đổi chất giảm xuống – Cá ăn loại thức ăn khác cường độ trao đổi chất khác – Khi đói lượng cần thiết để trì sống động vật hoàn toàn nhờ vào vật chất thể Thứ tự chất trao đổi lipid, glycogen protein • • Nhiệt độ nước Yếu tố hóa học môi trường – cá sống môi trường có nồng độ CO2 cao hay pH thấp có cường độ trao đổi chất thấp cá sống môi trường có nồng độ CO2 thấp pH cao 40 BiẾN ĐỘNG NĂNG LƯỢNG • NĂNG LƯỢNG VÀ SINH SẢN • NĂNG LƯỢNG VÀ DI CƯ • NĂNG LƯỢNG VÀ TRÚ ĐÔNG 41 NĂNG LƯỢNG VÀ SINH SẢN • Hiệu suất sinh sản phụ thuộc vào mức độ tích lipid thể cá cường độ sử dụng lipid trình chín sinh dục • Các số chuẩn bị cho sinh sản – Cường độ quy mô phân giải lipid thời kì trước sinh sản (chuẩn bị sinh sản) – Lượng lipid dự trữ ban đầu vào lúc bắt đầu thời kì trước sinh sản (chuẩn bị cho chín đẻ trứng) 42 NĂNG LƯỢNG VÀ DI CƯ • Tín hiệu cho di cư: độ dài chiếu sáng ngày, nhiệt độ, độ tích lũy lipid (!) • Tích lũy lipid mục đích thời kì trước trú đông – Nhiều loài cá cơm (cá cơm biển Azov) chưa tích lũy lượng lipid cần thiết chưa di cư • Độ lipid cao, cá nhạy cảm với tín hiệu nhiệt độ độ tập trung đàn cao • Theo mức tích lũy lipid, nhu cầu dinh dưỡng cá giảm dần 43 NĂNG LƯỢNG VÀ TRÚ ĐÔNG • Nguồn lipid nhân tố bản: – Giữ cân lượng cần thiết, – Giữ thân nhiệt – Tăng khả chống bệnh • Khi nhiệt độ hạ thấp, trao đổi chất tiêu hao lượng giảm • Khi hàm lượng lipid tích lũy nhiều, số lượng bầy đàn đông hơn, khả xâm nhập vào vùng nhiệt độ thấp tốt • ví dụ, cá chép trưởng thành, lượng lipid vào đầu thời kì trú đông tăng lên , sau đó, thường 1/3 nguồn lipid, lượng lipid 0,2 – 0,4%, cá bắt đầu chết hàng loạt 44 [...]... hoặc bị oxy hóa tạo ra năng lượng • Tạo thành các kêtoon, sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi mỡ Sau khi được tạo thành ở gan, các thể keto này được chuyển đến mô • Gan là nơi dự trữ lipid (chủ yếu phospholipid và glyxerist) – Gan cá Atlantic cod chứa 50% lượng lipid của cơ thể 29 2.3 TRAO ĐỔI CÁC HỢP CHẤT CARBONHYDRATE • Vai trò của các hợp chất COH • Sự chuyển hóa các hợp chất COH trong cơ thể... tuyến thượng thận tiết ra) và hoormone 33 sinh trưởng (do tuyến yên tiết ra) Glycogen dự trữ • Hàm lượng tích lũy không vượt quá 0,5 – 1,5% khối lượng cơ thể • Dự trữ ở gan (0,8 – 10% khối lượng gan) , (0,01 – 1% khối lượng cơ), tim ( 1- 2% khối lượng tim) và não (0,1 – 0,5%) • Glycogen tập trung chủ yếu ở gan, và cơ (những cá bơi khỏe) • Glycogen được xem là nguồn năng lượng trực tiếp cho bơi lội... Chuyển hóa hợp chất COH Sản phẩm tiêu hóa các hợp chất COH là các đường đơn, trong đó đáng chú ý là glucose Sau khi được tạo thành và hấp thu qua thành ruột, glucose theo máu đi đến các phần khác nhau trong cơ thể và được chuyển hóa theo các con đường chủ yếu: • Bị oxy hóa giải phóng năng lượng • Được tổng hợp từ sản phẩm tiêu hóa của protein và lipid thức ăn • Một phần được tổng hợp thành năng lượng dự... của toàn bộ chất béo tại các phần và cơ quan trong cơ thể cá thu vùng Bắc Atlantic • Tổng hàm lượng chất béo có trong cơ trắng nhiều hơn trong cơ đỏ, tuy nhiên tỉ lệ lượng chất béo trên một đơn vị khối lượng cơ, trong cơ đỏ 26 lại nhiều hơn trong cơ trắng Cơ trắng Cơ đỏ Mỡ dưới da Cơ trắng có vách cơ Cơ đỏ có vách cơ Vách cơ 27 Sự biến động lipid • Tập tính sinh sản: – Nhiều loài cá, hàm lượng lipid... 30 Vai trò các hợp chất COH • COH là nguồn năng lượng chủ yếu cho mọi hoạt động sống của cơ thể – Mỗi gr glucose khi oxi hóa hoàn toàn sản sinh ra 4,25 Kcal – Khi thức ăn chứa COH tăng lên thì sự phân giải lipid và protid trong cơ thể giảm đi, vì năng lượng chủ yếu do glucose cung cấp • COH là một trong những thành phần không thể thiếu được trong cấu tạo của tổ chức cơ thể như các chất glucoprotein... là lipid dự trữ – Phân giải, giải phóng năng lượng 11 Sự chuyển hóa amino acid • Quá trình khử amin • Quá trình chuyển amin • Quá trình khử carboxyl -> tạo ra cetonic acid, và NH3 - Cetonic acid chuyển hóa thành các amino acid khác và tạo thành glucose -> glycogen dự trữ trong gan hoặc chuyển hóa thành acid béo, bị phân giải tạo ra năng lượng - NH3 tham gia vào các phản ứng amin, tạo thành glutamat,... hàm lượng NH3 trong cơ thể • Sản sinh và phân giải axit uric 17 2.2 TRAO ĐỔI LYPID • Vai trò lipid trong cơ thể • Sự chuyển hóa lipid 18 Vai trò của lipid • Vai trò năng lượng: có giá trị năng lượng cao nhất (9,3kcal) và là nguồn năng lượng dự trữ của cơ thể • Vai trò cấu trúc: cấu trúc màng tế bào • Vai trò khác: dung môi hòa tan một số vitamin như A, E, K • Giá trị của lipid trong thức ăn: – Các... glycogen từ glucose hoặc từ các sản phẩm phân giải gluxit (axit lactic) khi các chất này có nhiều trong máu • Gan tổng hợp glycogen từ sản phẩm phân giải của protein và lipid • Gan phân giải glycogen tạo thành glucose khi hàm lượng đường trong máu giảm 35 Các con đường trao đổi chất chính của các protein, carbohydrate và lipid ở cá 36 ... nitrogen đào thải cao hơn lượng ăn vào • Khi thiếu dinh dưỡng, bị đói lâu ngày hoặc ở các cơ thể già cỗi, hoặc đau ốm hoặc sau khi bị thương hoặc nhiễm trùng nặng 16 Vai trò của gan trong chuyển hóa protein • Giải độc các sản phẩm phân giải protein • Tổng hợp nên các protein của cơ thể • Hình thành ure, giảm hàm lượng NH3 trong cơ thể • Sản sinh và phân giải axit uric 17 2.2 TRAO ĐỔI LYPID • Vai trò lipid... glycogen, chủ yếu ở gan và cơ Tỉ lệ hàm lượng glycogen của gan và cơ là 1:7 • Glycogen được chuyển hóa tạo thành glucose • Một phần lớn glucose chuyển hóa thành lipid như nguồn năng lượng tương lai 32 Sự điều chỉnh glucose trong máu • Khi glucose trong máu thấp, glycogen trong gan sẽ được chuyển hóa thành glucose • Khi glucose cao, một phần sẽ được chuyển thành glycogen dự trữ trong gan và cơ, một phần chuyến ... VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRAO ĐỔI CHẤT Ở CÁ 2.1 TRAO ĐỔI PROTEIN 2.2 TRAO ĐỔI LIPID 2.3 TRAO ĐỔI GLUXIT TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG ĐẠI CƯƠNG VỀ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRAO ĐỔI CHẤT • Trao đổi. .. cường độ trao đổi chất thấp cá sống môi trường có nồng độ CO2 thấp pH cao 40 BiẾN ĐỘNG NĂNG LƯỢNG • NĂNG LƯỢNG VÀ SINH SẢN • NĂNG LƯỢNG VÀ DI CƯ • NĂNG LƯỢNG VÀ TRÚ ĐÔNG 41 NĂNG LƯỢNG VÀ SINH... trường • Sự lấy vào chất (thức ăn) • Thải sản phẩm thải – (2) Sự chuyển hóa vật chất lượng bên thể TRAO ĐỔI CHẤT Ở CÁ TĐC TIÊU HAO (Trao đổi lượng) Duy trì thể cá TĐC THAY THẾ TRAO ĐỔI CHẤT CHUNG