bài giảng chuyển hóa protein (p2)

CHUYỂN HÓA PROTEIN (P2) ThS Nguyễn Kim Thạch BM Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử Trường ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn Thoái hóa nhóm carboxyl Khử carboxyl aa tạo amin tương ứng decarboxylase R – CH – COOH  NH2 Coenzym pyridoxalphosphat R – CH2 – NH2 + CO2 Amin tương ứng Acid amin Ví dụ Histidin Glutamat Lysin Amin Diamin histamin Histidin decarboxylaz  amino butyrat Glutamat decarboxylaz cadaverin (diamin) Lysin decarboxylaz R + 1/2 O2 •Monoaminoxydaz (MAO) •Diaminoxydaz khử amin OXH aldehyt + NH3 CO2 H2O Thoái hóa khung carbon ĐV có xương sống có 20 hệ thống enzyme (20 đường chuyển hóa riêng) tương ứng với 20 acid amin Chuyển hóa thành a-ketoglutarate, pyruvate, oxaloacetate, fumarate, succinyl CoA thoái hoá khung carbon a.a Chuyển hóa thành acetyl CoA acetoacetate Glucogenic aa Ketogenic aa Sp thoái hóa: pyruvat / chất chu trình acid citric succinylCoA, OAA, α-cetoglutarate, fumarate glucogenic ketogenic aa sp thoái hóa cuối Acetyl CoA AcetoAcetate leu, lys Thiếu G, aa tạo đường - Tiếp tục trình OXH axid béo thông qua chất trung gian - cung cấp C cho tân tạo đường gan - ile, phe, tyr, trp aa khác Thoái hóa Asparagin aspartat đến oxaloacetat Cá aa thoái hóa đến pyruvat Threonine Glycine Serin Tryptophan Cystein Alanine Alanine  Ceto glutarat Glutamat Pyruvate 10 TỔNG HỢP ACID AMIN Tất aa tổng hợp từ chất trung gian AA KHÔNG CẦN THIẾT AA CẦN THIẾT Chất trung gian  -KETOACIDS tương ứng  Chuyển amin -KETOACIDS tương ứng tổng hợp từ chất trung gian (thiếu ENZYMES cần thiết) ĐV không tổng hợp cách chuyển amin VS TV tổng hợp Nguồn gốc khung carbon AA không cần thiết Từ glycolysis Từ CT a citric Từ pentose phosphate 18 TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT  Phản ứng chuyển amin: bước = Phản ứng amin hóa    PYRUVATE + AA  ALANINE + -KETOACID OXALOACETATE + AA  ASPARTATE + -KETOACID -KETOGLUTARATE + AA  GLUTAMATE + -KETOACID Sự amin hóa ASP, GLU phụ thuộc ATP  ASN, GLN – GLU + ATP + NH3  GLN + ADP + Pi GLUTAMINE SYNTHETASE NH3 chuyển thành không độc dạng GLN GLN cung cấp nhóm amin cho nhiều phản ứng khác – ASP + ATP + GLN  ASN + AMP + PPi + GLU • ASPARAGINE SYNTHETASE TỔNG HỢP CYSTEINE sp giáng hóa METHIONINE Thiếu enzyme * gây ứ đọng Homocysteine (YTNC bệnh tim mạch) Homocysteine Homocystein niệu: • hiếm; thiếu cystathionine synthase • lệch chỗ thủy tinh thể, trì trệ tâm thần, loãng xương, bệnh lý tim mạch  tử vong Tăng homocysteine/máu YTNC bệnh tim mạch Có lẽ liên quan đến thiếu folate (folate thúc đẩy chuyển homocysteine thành methionin) 21 Tổng hợp Serine: SerinSerin dehydratase Pyruvat SerinSerin hydroxymethyl transferase Glycine TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT  Tóm lại:  Tất (trừ TYR) thường tổng hợp từ chất trung gian sau  PYRUVATE  OXALOACETATE  -KG  3-PHOSPHOGLYCERATE Glutamine chất cung cấp nhóm amin cho tổng hợp phân tử khác carbamoyl-phosphate glucosamine-6-P CO2+H N-C-H alanine CH2 glycine CH2 O C-NH2 histidine tryptophan Hầu hết sv cạn, Gln mang NH3 máu đến gan thận để thải nước tiểu dạng urea CTP AMP CÁC HỌ ACID AMIN Hai trình thoái hoá tổng hợp protein tồn song song tế bào Bilan Nitơ (Cân Nitơ): chênh lệch lượng Nitơ hấp thụ lượng Nitơ đào thải Cân Nitơ dương Lượng Nitơ nhập > lượng nitơ xuất Trẻ em lớn, phụ nữ có thai Cân Nitơ âm Bilan Nitơ = Lượng Nitơ xuất > lượng nitơ nhập Lượng nhập = xuất người gìa, nhịn ăn, viêm mãn, ung thư 26 Các câu hỏi trắc nghiệm lượng giá Câu 1: Sự khử cacboxyl acid amin KHÔNG CÓ đặc điểm sau đây? a Là phản ứng oxy hóa khử b Coenzyme cần thiết pyridoxal phosphat c Tạo amin diamin tương ứng d γ-amino butyric acid sản phẩm khử carboxyl glutamic e Điều đặc biệt thể người tổng hợp histamine dù thiếu enzyme histidine decarboxylase Câu 2: Các acid amin thoái hóa đến Pyruvat a Methionine, Threonine, Valine, Isoleucine b Valine, Asparagine, Methionine, Threonine c Threonine, Glycine, Serin, Cystein d Isoleucin, Alanine, Serin, Threonine e Không có acid amin kể Câu 3: Tăng Homocystein máu a Là yếu tố nguy bệnh tim mạch b Do thiếu Cystathionin oxydase c Do ứ đọng sản phẩm giáng hóa Methionin d A C e Tất Câu 4: Sản phẩm giao thoa chu trình acid citric chu trình urê a Alanin-Arginiosuccinate b Aspartate-Arginiosuccinate c Glutamate-Arginiosuccinate d A C e Tất Câu 5: Những acid amin sau thể người tự tổng hợp a Gly, Ser, Tyr, Pro, Glu, Asp b Leu, Ile, Val, Trp, Phe, Met c Asn, Gln, Gly, Met, Cys, Lys d Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Ser e Thr, Cys, Met, Lys, Arg, Glu [...]...Sản phẩm thoái hóa trung gian: pyruvat, oxaloacetat,  cetoglutarat, succinyl CoA, acetoacetyl CoA và acetyl CoA Sự thiếu hụt gen của các enzyme chuyển hóa aa sẽ dẫn đến bệnh lý Các aa có thể chuyển hóa theo các con đường khác nhau Sản phẩm thoái hóa cuối cùng là CO2, H2O và NH4+ 12 Mối liên quan giữa chu trình urê và chu trình acid... gian  -KETOACIDS tương ứng  Chuyển amin -KETOACIDS tương ứng không thể tổng hợp từ các chất trung gian (thiếu ENZYMES cần thiết) ĐV không tổng hợp được bằng cách chuyển amin VS và TV tổng hợp được Nguồn gốc khung carbon của AA không cần thiết Từ glycolysis Từ CT a citric Từ pentose phosphate 18 TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT  Phản ứng chuyển amin: 1 bước = Phản ứng amin hóa    PYRUVATE + AA  ALANINE... thiết 1Acid amin bán cần thiết Cơ thể tự tổng hợp từ a-keto acids bằng chuyển amin và các phản ứng tiếp theo AA không cần thiết Quá trình tổng hợp aa là quá trình gắn nhóm amin vào khung carbon tương ứng NH4+ đưa vào phân tử sinh học dưới dạng nhóm amin của glutamate hoặc glutamine Vi SV thực vật Động vật khung carbon sp chuyển hóa trung gian TỔNG HỢP ACID AMIN Tất cả aa đều được tổng hợp từ chất trung... -KETOACID -KETOGLUTARATE + AA  GLUTAMATE + -KETOACID Sự amin hóa của ASP, GLU phụ thuộc ATP  ASN, GLN – GLU + ATP + NH3  GLN + ADP + Pi 1 GLUTAMINE SYNTHETASE 2 NH3 chuyển thành không độc dưới dạng GLN 3 GLN cung cấp nhóm amin cho nhiều phản ứng khác – ASP + ATP + GLN  ASN + AMP + PPi + GLU • ASPARAGINE SYNTHETASE TỔNG HỢP CYSTEINE sp giáng hóa của METHIONINE Thiếu enzyme * gây ứ đọng Homocysteine... acid amin KHÔNG CÓ đặc điểm nào sau đây? a Là phản ứng oxy hóa khử b Coenzyme cần thiết là pyridoxal phosphat c Tạo ra các amin hoặc diamin tương ứng d γ-amino butyric acid là sản phẩm của sự khử carboxyl của glutamic e Điều đặc biệt của cơ thể người là vẫn tổng hợp được histamine dù thiếu enzyme histidine decarboxylase Câu 2: Các acid amin thoái hóa đến Pyruvat a Methionine, Threonine, Valine, Isoleucine... glycine CH2 O C-NH2 histidine tryptophan Hầu hết các sv trên cạn, Gln mang NH3 trong máu đến gan và thận để thải ra nước tiểu dưới dạng urea CTP AMP CÁC HỌ ACID AMIN Hai quá trình thoái hoá và tổng hợp protein tồn tại song song trong tế bào Bilan Nitơ (Cân bằng Nitơ): sự chênh lệch giữa lượng Nitơ hấp thụ và lượng Nitơ đào thải Cân bằng Nitơ dương Lượng Nitơ nhập > lượng nitơ xuất Trẻ em đang lớn, phụ... cystathionine synthase • lệch chỗ thủy tinh thể, trì trệ tâm thần, loãng xương, bệnh lý tim mạch  tử vong Tăng homocysteine/máu là YTNC của bệnh tim mạch Có lẽ liên quan đến thiếu folate (folate thúc đẩy chuyển homocysteine thành methionin) 21 Tổng hợp Serine: SerinSerin dehydratase Pyruvat SerinSerin hydroxymethyl transferase Glycine TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT  Tóm lại:  Tất cả (trừ TYR) thường được... d Isoleucin, Alanine, Serin, Threonine e Không có các acid amin nào kể trên Câu 3: Tăng Homocystein máu a Là yếu tố nguy cơ của bệnh tim mạch b Do thiếu Cystathionin oxydase c Do ứ đọng sản phẩm giáng hóa của Methionin d A và C đúng e Tất cả đều đúng Câu 4: Sản phẩm giao thoa của chu trình acid citric và chu trình urê a Alanin-Arginiosuccinate b Aspartate-Arginiosuccinate c Glutamate-Arginiosuccinate