Bài 12 CHUYỂN HOÁ PROTID

Nguồn gốcNgoại sinh : Do ĐV, TV, Vi Svcung cấp trong chế độ ăn aa cần thiết + ko cần thiết Nội sinh : Tổng hợp trong cơ thể do: - Thoái hóa protein tế bào thành aa - Tổng hợp từ aa ko c

CHUYỂN HÓA PROTID

BS.Trần Kim Cúc

MỤC TIÊU

Kể tên một số aa cần thiết và ko cần thiết.

Trình bày được qtrình khử amin OXH và qtrình trao đổi amin Liên quan giữa 2 quá trình này.

Nêu được các sp thoái hóa cuối cùng của 3 nhóm amin, carboxyl và hydrocarbon.

Trình bày được qtrình tổng hợp urê tại gan, sự liên quan giữa chu trình urê và CT acid citric.

Trình bày sự tổng hợp creatin và sự TH glutathion, vai trò của chúng trong cơ thể.

Trình bày thế nào là bệnh lý aa.

Sơ đồ tổng quát

AA cần thiết và ko cần thiết

Tất cả các aa có thể được TH bởi những cơ thể sống Nhưng ở một số ĐV bậc cao ko TH đc 1 số aa mà phải cung cấp bởi TĂ  đó là những aa cần thiết.

Đối với người: có 8 aa cần thiết

Val, Leu, Ile, Phe, Thr, Tryp, Met, Lys

2 aa bán cần thiết:Arginin, Histidin (vì ở TE ko TH được)

Nhu cầu và vai trò

Nhu cầu: 1 gram protein/ 1 kg/ 1 ngày

Vai trò :

 TH protein cấu trúc và chức năng: collagen,

myosin.

 TH protein có hoạt tính sinh học: enzym, hormon.

 TH một số chất có hoạt tính sinh học: histamin,

serotonin,…

 Cung cấp 12% tổng NL cho cơ thể.

Nguồn gốc

Ngoại sinh : Do ĐV, TV, Vi Svcung cấp trong chế độ

ăn (aa cần thiết + ko cần thiết)

Nội sinh : Tổng hợp trong cơ thể do:

- Thoái hóa protein tế bào thành aa

- Tổng hợp từ aa ko cần thiết.

Tiêu hóa

Xảy ra trong ống tiêu hóa nhờ enzyme hệ tiêu hóa Enzym thủy phân polypeptide hay protein là

peptidase hay proteinase , có 2 loại:

 Endopeptidase: thủy phân trong chuỗi:

Pepsin, trypsin.

 Exopeptidase: thủy phân 2 đầu chuỗi:

Carboxypeptidase, aminopeptidase.

Sự thủy phân protein và peptid

Peptid và protein TĂ được các enzym thủy phân protein (proteinase) có trong dịch tiêu hóa thủy

phân thành các peptid và cuối cùng thành các aa

tự do Proteinase là các peptidase xúc tác pứ cắt đứt các LK peptid với sự tham gia của H2O.

H2N CO CH COOH

R''' +

HOH Peptidase

Liên kết peptid

Đầu C tận Đầu N tận

Pepsinogen và Pepsin

Enzym tiêu hóa được tiết ra dưới dạng tiền enzyme hay proenzym ko hoạt động Khi vào lòng ruột, các dạng tiền enzyme sẽ được hoạt hóa thành dạng hoạt động.

Dịch vị Pepsinogen Pepsin (ko hoạt động) HCl (pH 1-2) (hoạt động)

Quá trình tiêu hóa và hấp thu

1 Tại dạ dày

 Pepsin (pH 2-3) đòi hỏi môi trường acid, nhờ sự

bài tiết HCl của TB thành dạ dày.

 Có khả năng tiêu hóa collagen

 Tiêu hóa protein ở dạ dày chiếm ~ 15%, tạo ra

proteoses, peptones và polypeptides.

Quá trình tiêu hóa và hấp thu

2 Tại ruột non

Các sp tạo thành đổ vào tá tràng, kích thích RN

phóng thích cholecystokinin, kích thích tuyến tụy bài tiết các proenzym, các proenzym theo các ống dẫn ở tụy đổ vào RN và được hoạt hóa thành các dạng hoạt động.

Tụy bài tiết

Bicarbonat: trung hòa dịch vị acid

I THOÁI HÓA NITƠ CỦA

CÁC AA

I THOÁI HÓA NITƠ CỦA CÁC AA

1.Phản ứng chuyển amin

Transaminase có nhiều ở cơ, gan, tim, thận, ruột,… Ở mô

ĐV có 2 transaminase hoạt động mạnh nhất là glutamat oxaloacetat transaminase (GOT) và glutamat puruvat

transaminase (GPT).

Tất cả các aa đều có thể chuyển amin nhưng với mức độ khác nhau, mạnh nhất là glutamat và aspartat Sau đó đến alanin, glycin, valin,… trừ vài aa khó cho pứ khử amin

như lysin, threonin, ornithin.

2.Phản ứng khử amin

Là một quá trình qtrọng, trong đó nhóm NH 2 tách khỏi phân tử aa dưới dạng NH 3

3.Sự chuyên chở NH3

NH3 được tạo thành ở các mô do sự khử amin OXH các aa Nó được gắn vào a.glutamic thành glutamin nhờ enzym glutamin synthethase

Sơ đồ vận chuyển NH3

4 Sự tạo thành urê (CT urê)

 5 giai đoạn (xem chu trình)

GĐ 1 : tạo thành carbamyl phosphat do sự gắn

NH3 tự do với CO2 nhờ sự xt của Carbamyl

phosphat synthase ở trong ty thể.

GĐ 2 : Chuyển nhóm carbamyl phosphat tới

ornithin tạo thành Citrrullin nhờ Ornithin

Chu Trình Urê

GĐ 4 : Phân ly arginosuccinat thành arginin và

fumarat nhờ arginisuccinatlyase xảy ra tại dịch bào của gan.

Ở CT Krebs, Fumarat chuyển thành L-malat rồi

thành oxaloacetat và chất này biến thành aspartat nhờ sự amin hóa hoặc chuyển amin Aspartat đóng vai trò đưa nhóm NH 3 thứ hai vào chu trình urê.

GĐ 5 : tạo urê do arginase xúc tác sự thủy phân

arginin tách urê ra và tạo Ornithin (phản ứng xảy

ra trong dịch bào)

Chu Trình Urê

Phương trình TQ:

2NH3 + CO2 + 3ATP + 2H2O → Urê + 2ADP +

AMP + 4Pvc

 Urê: hình thành ở gan  máu  thận để đào thải.

 Bình thường: 0,2 - 0,4g/L(3,5 - 7mmol/L) / máu

15 - 20g/24 giờ/ NT

 Thay đổi phụ thuộc vào khẩu phần ăn giàu đạm.

 Ý nghĩa XN urê máu: Chẩn đoán bệnh thận, bệnh gan, nhiễm trùng, nhiễm độc.

Chu Trình Urê

Sự liên quan giữa CT urê và CT Krebs

CT urê cung cấp Fumarat cho CT Krebs.

Oxaloacetat trong CT a.citric tham gia pứ trao đổi amin với aa, đặc biệt Glutamat tạo thành aspartat và α - cetoglutarat.

Aspartat pứ với Citrulin của CT urê tạo ra arginosuccinat.

II THOÁI HÓA NHÓM

α - COOH CỦA CÁC AA

Sự khử carboxyl của acid amin

III THOÁI HÓA SƯỜN CARBON

(GỐC R) CỦA CÁC AA

Succinyl CoA

Fumarat

Thr Ala Cys Gly Hyp Ser

Acetyl CoA

Met Val Ileu

Arg His Pro Glu

Tyr Phe

Leu Lys Phe Trp Tyr

Trp

Ileu

Leu

Ở ĐV có xương sống có 20 hệ thống multienzym của sự thoái hóa OXH qua CT Krebs đối với 20 aa

V TỔNG HỢP ACID AMIN

ĐVcó xương sống chỉ có thể TH được một số aa

từ các SP chuyển hóa của glucid và lipid Đó là những

aa ko cần thiết, còn lại

1 số aa cơ thể ko TH được phải lấy từ TĂ

(vi sinh vật và TV) đưa vào cơ thể, là các aa cần thiết.

TỔNG HỢP ACID AMIN

Cơ thể người chỉ có thể TH được 10 aa ko cần thiết

từ aa khác hoặc từ những sp thoái hóa của glucid, lipid.

 Glutamat: tổng hợp nhờ pứ amin hóa cho

α -cetoglutarat hay pứ thủy phân glutamin dưới t/dụng của enzym glutaminase.

 Glutamin: tổng hợp từ glutamat + NH3 x/tác bởi

glutamin synthetase.

 Alanin và Aspartat: tổng hợp từ puruvat và

oxaloacetat nhờ pứ chuyển amin từ glutamat.

TỔNG HỢP ACID AMIN

 Cystein: có thể TH từ methionin và serin.

 Tyrosin: TH từ phenylalanin nhờ pứ hydroxyl hóa.

VI CHUYỂN HÓA CHUYÊN BIỆT

CỦA 1 SỐ ACID AMIN

1 AA tạo đường và AA tạo ceton (sinh đường hay sinh chất béo)

AA tạo đường: là AA có thể chuyển hóa thành

pyruvat, α-cetoglutarat succinyl-CoA, fumarat,

oxaloacetat

AA tạo Ceton: là AA có thể chuyển hóa thành aceto acetat

1 AA tạo đường và AA tạo ceton (sinh đường hay sinh chất béo)

2 Glycin và Serin

 Ở gan: Serin  Glycin.

 Trong cơ thể: Glycin bị khử amin OXH bởi enzym

glycin dehydrase  a glyoxylic và NH3 Sau đó acid glyoxylic bị OXH để  a.oxalic và khử CO2 thành a formic.

 Trong chuyển hóa, Glycin tham gia các qtrình

STH liên quan đến a mật (a glycocholic),

creatinin, heme, base purin.

3 Hydroxyprolin

+ OH - prolin của collagen được tạo thành

từ gốc Prolin trong p/tử collagen nhờ pứ hydroxyl hóa.

4 Histidin

+ Sự phân giải Histidin bằng sự khử amin hóa dưới tác dụng của Histidase → Sp cuối cùng: NH3 , CO2 , H2O, Q.

5 Tryptophan

Sự phân giải Tryptophan bắt đầu bằng sự đứt vòng Indol bằng cách OXH xảy ra dưới tác dụng của Tryptophan oxygenase → Nicotiamid (Vitamin PP), Alanin, Acid formic, CO2, NH3.

Khi cơ thể thiếu a Nicotiamid (tức thiếu vitamin PP) sẽ bị bệnh Pellagre, da sẽ sần sùi Do đó hàm

lượng Tryptophan trong TĂ rất cần thiết.

6.Phenylalanin và Tyrosin

Phenylalanin và Tyrosin

 Hydroxyl hóa Phenylalanin và Tyrosin :Thiếu

Enzym phenylalanin hydroxylase gây nên bệnh

Phenylceton niệu và Phenylalanin ko biến thành

Tyrosin Do đó Phenylalanin ứ lại và theo đường chuyển hóa phụ  Phenylpyruvat bài tiết nhiều trong NT

 Tạo thành Melanin : là 1 sắc tố màu mà sự phân phối

và nồng độ ảh đến màu da, thiếu sắc tố này bị bệnh bạch tạng (Albinism), người bệnh có màu da trắng Melanin

là 1 chất khá phức tạp do sự polyme hóa chất

5,6 - dihydroxyindol

 Tyrosin biến thành Acetoacetat và Fumarat:

Thiếu enzym homogentisat oxygenase thì Homogentisat (hay Alcapton) ứ lại và bài tiết ra NT gây bệnh

Acaptonuria (alcapton niệu).

 Tạo hormon giáp trạng: Từ Tyrosin tạo thành các hợp chất có iode của tuyến giáp như : T3, T4

 Tạo thành Catecholamin : Hormon tủy thượng thận gồm Adrrenalin (Epinephrin)

và Nor-Adrenalin (Nor-epinephrin).

Tổng hợp một số chất có hoạt tính

sinh học từ AA

1 Tạo thành Creatin,Creatin phosphat và

Creatinin

 Creatin được TH từ 3 AA: Gly, Arg, Met  qua máu

 cơ và t/dụng với ATP tạo nên Creatin - phosphat

(1 dạng dự trữ NL) khi cơ nghỉ hoặc khi thừa ATP và tái tạo lại thành ATP khi cần (co cơ).

 LK phosphat giàu NL ở creatin - phosphat được chuyển sang ADP tạo thành ATP.

 Creatinin là sp khử nước của creatin trong cơ và được chuyển qua máu tới thận thải ra NT.

- Do gan tao ra

- 98% creatin về cơ (20-30% creatin, 70-80% creatin P)

- Là nguồn dự trữ năng lượng của cơ

- Tao creatin P trong ty the/cơ

- Phóng thích năng lượng tao ATP trong bào chất /cơ

- Lượng creatinin phụ thuộc vào lượng cơ (tuổi, giới)

- Đánh giá chức năng lọc của thận

2 Glutathion: được tổng hợp ở gan từ

Glutamat, Cystein, Glycin.Trong hồng cầu

glutathion có nồng độ cao, có vai trò như 1 chất khử.

3 Taurin: được tổng hợp ở gan từ Cystein,

ở gan: Taurin kết hợp với acid mật tạo nên các dạng muối mật chứa Taurin

(thí dụ: Taurocholat).

Tạo Glutathion tại gan

4 TH các chất dẫn truyền TK(Catecholamin, Serotonin)

5 TH base N: purin và Pyrimidin

6 TH một số hormon(hormon tuyến giáp, tủy thượng thận:epinephrin và nor.epinephrin

7 TH porphyrin-là thành phần của Heme

8 AA còn là tiền chất của Cholin, ethanolamin, serin - tham gia cấu tạo PL

Bệnh lý acid amin

Bệnh lý aa (aminoacidopathies) do RLCH aa – là những RL di truyền hiếm gặp.

Cơ chế: Do những bất thường enzym hoặc thiếu hụt enzym đặc hiệu trên con đường CH hoặc do bất

thường trong sys vận chuyển aa qua màng.

Triệu chứng:  lượng aa /máu,  đào thải/ NT,

TCLS tương ứng với những RL