chuyển hóa CARBOHYDRATE ở động vật

CHƯƠNG V: CHUYỂN HOÁ CARBOHYDRATE Ở ĐỘNG VẬT NỘI DUNG I QUÁ TRÌNH TIÊU HOÁ VÀ HẤP THU CARBOHYDRATE 1.1 Tiêu hoá hấp thu carbohydrate động vật dày đơn 1.2 Tiêu hoá hấp thu carbohydrate động vật nhai lại II CHUYỂN HOÁ GLYCOGEN 2.1.Tổng hợp glycogen 2.2 Phân giải glycogen III SỰ CHUYỂN HOÁ TRUNG GIAN CỦA GLUCOSE 3.1 Quá trình phân giải yếu khí glucose 3.2 Quá trình phân giải hiếu khí glucose 3.3 Vòng pentosephosphate IV CHUYỂN HÓA ACID BÉO BAY HƠI I TIÊU HÓA VÀ HẤP THU CARBOHYDRATE ĐV DẠ DÀY ĐƠN ĐV NHAI LẠI CARBOHYDRATE thức ăn ENZYME tiêu hóa Lên men GLUCOSE ruột non ACID BÉO bay cỏ Hấp thu vào hệ thống tuần hoàn Tiêu hóa carbohydrate động vật dày đơn Vị trí Enzyme Loại carbohydrate Miệng Amylase Tinh bột Maltose Dạ dày (amylase nước bọt) Dextrin Maltose Ruột non Amylase tuyến tụy Lactose Fructose + Glucose Galactose + Glucose Maltose Glucose + Glucose Ruột già Sucrose Vi sinh vật lên men cellulose Tiêu hóa carbohydrate ruột non -glucosidase -amylase Tinh bột Oligo-1,6-glucosidase Sucrose Glucose Maltose -glucosidase Maltase Fructose + Glucose sucrase Lactose  -glucosidase Galactose + Glucose lactase Chú ý: loài nhai lại sucrase; gia cầm lactase Hấp thu carbohydrate động vật dày đơn • Ngoại trừ động vật sơ sinh (24h đầu), disaccharide, oligosaccharide polysacchcaride không hấp thu • Monosaccharide hấp thu chủ yếu tá tràng không tràng – Một phần nhỏ hấp thu dày ruột già Ruột non CARBOHYDRATE MONOSACCHARIDE Vận chuyển tích cực Tĩnh mạch cửa GAN Vào hệ tuần hoàn đến quan Cơ chế hấp thu • Glucose galactose vận chuyển tích cực thông qua hệ thống: – Sodium-Glucose transporter (SGLT 1) – Phụ thuộc vào bơm Na+/K+ ATPase • Fructose khuếch tán đơn giản qua kênh GLUT Tóm tắt đặc điểm tiêu hóa hấp thu carbohydrate động vật dày đơn • Bao gồm tinh bột, glycogen, sucrose, lactose, maltose, glucose, fructore • Polysaccharide tiêu hóa thành monosaccharide • Monosaccharide hấp thu theo chế vận chuyển tích cực (glucose, galactose) khuếch tán đơn giản (fructose) tới gan • Glucose vận chuyển tới tế bào cần tiêu tốn lượng Tốc độ vận chuyển phụ thuộc vào insulin Ý nghĩa chu trình Krebs • Chu trình Krebs cung cấp tiền chất cho nhiều trình sinh tổng hợp: – Tổng hợp amino acid • – Tổng hợp đường • Oxaloacetate  Glucose (gluconeogenesis) – Tổng hợp vòng porphyrin nhân Hem • Succinyl-CoA Porphyrin Hem – Tổng hợp acid béo • Succinyl-CoA nguyên liệu khởi đầu trình tổng hợp acid béo SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ GLUCOSE THEO ĐƯỜNG HƯỚNG PENTOSEPHOSPHATE • Phương trình tổng quát Glucose+ 12NADP+ + 7H2O + ATP 6CO2 +12NADPH+ + H+ + ADP + Pi •Pha oxy hóa Glucose-6-P +NADP+ + H2O • Pha không oxy hóa (sugar interconversions) (transketolase, 2C-units) ribulose-5-P + CO2 + 2NADPH ribose xylulose arabinose heptulose dihydroxyacetone-P fructose-6-P glucose-6-P Ý nghĩa đường pentose phosphate • Các tế bào có phân chia mạnh như: tuỷ xương, da, tế bào niêm mạc ruột non sử dụng pentose  DNA, RNA, ATP, coenzymes: NADH, FADH2 CoA • NADPH cần thiết cho nhiều trình sinh tổng hợp ngăn cản tổn thương tế bào gốc oxygen gây • Gan, mô mỡ, tuyến vú (tổng hợp acid béo mạnh) gan, tuyến thượng thận, tuyến sinh dục (tổng hợp cholesterol, hormone steroid) cần NADPH IV Chuyển hóa VFA • Khoảng 50% butyrate chuyển hóa thành β-hydroxybutyric acid TB biểu mô cỏ • 5% propionate chuyển hóa thành lactic acid TB biểu mô cỏ • Acetate sử dụng để cung cấp lượng cho TB ống tiêu hóa Chuyển hóa acetate • Acetate (cung cấp lượng) – Acetate  Acetyl CoA  chu trình Krebs  ATP (10ATP/mole) + 2CO2 • Acetate (tổng hợp acid béo mô mỡ) – Acetate  Acetyl CoA  Acid béo  Mỡ NADPH Pentose phosphate NADP Glycerol Glucose Chuyển hóa butyrate • Cung cấp lượng • Byturate  Butyryl CoA  β-hydroxybutyrate  Acetyl CoA  chu trình Krebs  ATP (27 ATP/mole) + 2CO2 • Một số butyrate sử dụng chất mồi trình tổng hợp acid béo mạch ngắn Chuyển hóa propionate • Propionate  Proponyl CoA  Methylmalonyl CoA  Succinyl CoA  chu trình Krebs  ATP (18ATP/mole) + CO2 VITAMIN B12 GLUCOSE Hiệu lượng trình chuyển hóa VFA ATP/mole Acetate 10 Năng lượng ATP (kcal/mole) 76.0 % nhiệt lượng Propionate 18 136.8 37.2 Butyrate 27 205.2 39.1 Glucose 38 288.8 42.9 36.3 Hiệu lượng trình chuyển hóa VFA Cellulose 10 Glucose (6730 kcal) Starch VFA (5240 kcal 60A 30P 10B Absorbed as glucose (6730 kcal) ATP (1946 kcal) 28.9% ATP (2888 kcal) 42.9% [...]...Tiêu hóa carbohydrate ở loài nhai lại • Carbohydrate được tiêu hóa bằng quá trình lên men trong dạ cỏ • Hầu hết carbohydrate được lên men bởi vsv sau đó được tiêu hóa bằng enzyme ở ruột non – Một vài dạng carbohydrate “by pass” được chuyển thẳng tới ruột non và được tiêu hóa tại đây – Loài nhai lại không có amylase trong nước bọt nhưng lại có rất nhiều amylase trong tuyến tụy để tiêu hóa tinh bột... nhiều hơn – pH thấp – Kích thích sự phát triển của các lông nhung II CHUYỂN HOÁ GLYCOGEN 2.1.Tổng hợp glycogen • Diễn ra ở hầu hết các mô bào của động vật đặc biệt là ở gan và cơ vân • Ở gan: glycogen đóng vai trò dự trữ glucose, đảm bảo mức hằng định glucose trong máu • Ở cơ: glycogenglucose (theo con đường đường phân)ATP cho cơ hoạt động • Quá trình tổng hợp glycogen trải qua 3 giai đoạn: Tổng hợp... có amylase trong nước bọt nhưng lại có rất nhiều amylase trong tuyến tụy để tiêu hóa tinh bột Tiêu hóa carbohydrate ở loài nhai lại Dietary Non-stractural Carbohydrates (NSC) Dạ cỏ Undegraded NSC Ruột non Dietary Cell-wall Carbohydrates (CW) VFA Microbial biomass lên men lên men polysaccharides vi sinh vật tiêu hoá Undegraded NSC Ruột già lên men Dạ cỏ Undegraded CW Glucose VFA Microbial biomass lên... glycogen 2.2 Sự phân giải glycogen • Ở cơ: khi tế bào hoạt động mạnh glycogen glucoseATP • Ở gan: glycogen glucose  cung cấp cho hoạt động của mọi tế bào và điều hoà hàm lượng đường huyết đặc biệt ở thời điểm xa bữa ăn • Quá trình này có thể chia thành 3 giai đoạn: Phân giải glycogen • Giai đoạn 1: thuỷ phân mạch thẳng của glycogen – Phoshorylase cắt gốc glucose tận cùng ở đầu không khử của mạch thẳng... giải – Ở gan: phosphatase glucose-6phosphateglucose  máucơ quan tổ chức khác Biến đổi glucose-1-phosphate thành glucose Các tổ chức khác GAN III.SỰ CHUYỂN HOÁ TRUNG GIAN CỦA GLUCOSE • 3.1 Quá trình đường phân • Trong quá trình này 1 glucose2 pyruvate và năng lượng tự do được giải phóng và dự trữ trong ATP và NADH • Các giai đoạn của quá trình này đều diễn ra ở bào tương – Có thể hoạt động ở tế... 2NADH+2H+ + 4ATP +2H2O Glucose + 2NAD+ + 2ADP + 2 Pi 2Pyruvate +2NADH+2H+ + 2ATP +2H2O 3.2 Các đường hướng chuyển hoá tiếp theo của pyruvate • Chuyển hoá pyruvate trong điều kiện yếm khí – Lên men lactic – Lên men rượu… • Chuyển hoá pyruvate trong điều kiện hiếu khí – Pyruvate sẽ được chuyển vào trong ty thể, ở đó bị khử carboxyl oxy hoá hoàn tạo thành acetyl CoA và được đốt cháy hoàn toàn trong chu trình Krebs... hơi • Được sản sinh ở dạ cỏ, manh tràng • Gồm 3 loại: – Acetic acid (2C) – Propionic acid (3C) – Butyric acid (3C) Vai trò của VFA • Acetate: – Cung cấp năng lượng – Cung cấp bộ khung C cho quá trình tổng hợp acid béo ở mô mỡ và tuyến vú • Propionate: – Cung cấp năng lượng – Tổng hợp glucose • Butyrate: – Cung cấp năng lượng và bộ khung C cho quá trình tổng hợp acid béo – Chuyển hóa thành thể ketone... vận chuyển 3 gốc glucose tới một đầu không khử cạnh nó và gắn chuỗi lại bằng lk -1,4 glucoside – -1,6 glucosidase cắt gốc glucose còn lại tại điểm nhánh -1,6 glucosideglucose dạng tự do • Sản phẩm của hai giai đoạn phân giải glycogen là: – Glucose-1-phosphat (93%) – Gluose tự do (7%) Cắt các mạch nhánh của glycogen Phân giải glycogen • Giai đoạn 3: Biến đổi glucose-1-phosphate thành glucose – Ở các... phosphoryl hoá glucose xúc tác bởi hexokinase (gan) và glucokinase (cơ) Tổng hợp glycogen Giai đoạn 2: đây là phản ứng then chốt nhất của quá trình tổng hợp glycogen Phản ứng tạo UDP-glucose (UDPG) Tổng hợp glycogen • Giai đoạn 3: • UDPG chính là chất cho gốc glucosyl trong quá trình tổng hợp glycogen • Trường hợp không có gốc glycogen sẵn: – Glycogen synthase vận chuyển gốc glucosyl từ UDPG tới gắn... ketone • Tỷ lệ các acid béo bay hơi phụ thuộc vào khẩu phần ăn Hấp thu VFA • 70% VFA được hấp thu từ dạ cỏ và dạ tổ ong vào máu • VFA được hấp thu từ dạ cỏ vào máu theo cơ chế khuếch tán thụ động – Nồng độ VFA ở tĩnh mạch cửa thấp hơn trong dạ cỏ • Nồng độ VFA: – Dạ cỏ – Tĩnh mạch cửa – Tuần hoàn ngoại vi 50-150 mM 1-2 mM 0.5-1 mM • Tốc độ hấp thu VFA tăng khi pH thấp Hấp thu VFA • Tốc độ hấp thu ... vào insulin Tiêu hóa carbohydrate loài nhai lại • Carbohydrate tiêu hóa trình lên men cỏ • Hầu hết carbohydrate lên men vsv sau tiêu hóa enzyme ruột non – Một vài dạng carbohydrate “by pass”... TIÊU HÓA VÀ HẤP THU CARBOHYDRATE ĐV DẠ DÀY ĐƠN ĐV NHAI LẠI CARBOHYDRATE thức ăn ENZYME tiêu hóa Lên men GLUCOSE ruột non ACID BÉO bay cỏ Hấp thu vào hệ thống tuần hoàn Tiêu hóa carbohydrate động...NỘI DUNG I QUÁ TRÌNH TIÊU HOÁ VÀ HẤP THU CARBOHYDRATE 1.1 Tiêu hoá hấp thu carbohydrate động vật dày đơn 1.2 Tiêu hoá hấp thu carbohydrate động vật nhai lại II CHUYỂN HOÁ GLYCOGEN