HÓA SINH chuyển hóa glucid

CHUYỂN HÓA GLUCID VÀ RỐI LOẠN THS NGỌC LAN hslan2011@gmail.com MỤC TIÊU Trình bày trình đường phân, số phận pyruvat điều kiện yếm khí khí Trình bày chu trình pentose Trình bày trình thoái hóa monosaccarid khác Trình bày trình tân tạo glucose Trình bày trình tổng hợp thoái hóa glycogen TỔNG QUÁT VỀ CH GLUCID Nguồn gốc: từ thực vật (tinh bột, đường mía, trái cây), từ ĐV (lactose, glycogen) TỔNG QUÁT VỀ CH GLUCID - Tiêu hóa glucid: Maltase Maltose - glucose + glucose Lactase Lactose - galactose + glucose Saccarase Saccarose  fructose + glucose Isomaltase Isomaltose - glucose + glucose TỔNG QUÁT VỀ CH GLUCID Tiêu hóa glucid: • Hấp thụ monosaccarid ruột non Glc (phần lớn), Fru, Gal, Pen Cơ chế: Glc, Gal: vc tích cực, cần NL với Pro vc, đồng vc với Na+ • Sau vào máu nhờ chế kt tăng cường  TỔNG QUÁT VỀ CH GLUCID TỔNG QUÁT VỀ CH GLUCID TỔNG QUÁT VỀ CH GLUCID  Chuyển hóa trung gian glucid TB  Cơ chất CH Glucid: G tự G kêt hợp glycogen  Mốc CH quan trọng: G6P – dạng hoạt hóa G  Vai trò CH Glucid:  Tạo NL: cc 60% NL thể (HDP)  Tạo hình: cc ribose A.Nu; Glc, Gal polysaccarid tạp… TỔNG QUÁT VỀ CH GLUCID        Lên men: CH đk yếm khí (không O2)  lên men Đường phân: thoái hóa Glc  pyruvat HDP, HMP: đường thoái hóa glucid Thoái hóa glucid đk có O2  hô hấp Glycogen phân: phân giải glycogen  Glc  CO2, H2O Tổng hợp glycogen: từ Glc, MS khác Tân tạo glucid: tổng hợp Glc Glycogen từ chất ko phải glucid (pyruvat, lactat, aa, glycerol) THOÁI HÓA GLUCOSE Tổng hợp glycogen Xảy tất mô, chủ yếu gan  Xảy bào tương tế bào  Nguyên liệu glucose  Tổng hợp mạch thẳng mạch nhánh  UDP-Glucose Pyrophosphorylase O HN O – O O P O O P – O O O O – P O O CH – H N O UTP H H OH OH H O UDP-Glucose Pyrophosphorylase CH 2OH H HO O H OH H H OH Glucose-1-P H CH2 OH H O O P O O – HO HN O H H OH O H O – PPi H Inorganic Pyrophosphatase Pi OH P O O O O – P O O CH – UDP-Glucose H N O H H OH OH H Glycogen Synthase CH2 OH H HO H OH H HN O H O H HO HO O O O P O P O CH2 OH UDP CH2OH O UDP-Glucose O OH Oxonium Ion O – O – H N O H H OH OH H Glycogen Synthase CH2 OH CH2 OH HO HO O H O H OH O Oxonium Ion H O H OH H H OH O CH2 OH O OH H H OH O H H OH H H OH O Glycogen: (Glucose)n CH 2OH H CH OH H O H O CH2 OH OH H H OH H O H O Glycogen: (Glucose)n +1 OH H H OH H O Tổng hợp mạch nhánh Glycogen Branching Enzym ~7 Glucosyl Residues Amylo-(1,4—>1,6)-Transglycosylase •4 Residues from (Branching Enzyme) existing branch Điều hòa chuyển hóa glucid Điều hòa hoạt tính enzym: - Thay đổi tốc độ sinh tổng hợp & thoái hóa - Điều hòa dị lập thể hóa học  Điều hòa nhanh (tính giây nhanh hơn) mức độ tế bào thường dị lập thể  Tác động hormon thường chậm (giây đến giờ) thường thay đổi hóa học thay đổi tổng hợp enzym  Điều hòa tương hỗ đường phân & tân tạo đường 3E đường đường phân điều hòa dị lập thể: Hexokinase, PFK-1, Pyruvat kinase - HK giữ nhân tế bào gan, giải phóng glucose bào tương tăng - PFK-1 : ức chế dị lập thể ATP, citrat Hoat hóa fructose 2,6-diphosphat - Pyruvat kinase: ức chế dị lập thể ATP  Tân tạo đường: điều hòa pyruvat carboxylase (acetyl-CoA hoạt hóa) Fructose1,6-diphosphatase (F2,6 diphosphat AMP ức chế)  Hai trình điều hòa tương hỗ dị lập thể chủ yếu tác dụng đối lập F 2,6-diphosphat PFK-1 Fructose1,6-diphosphatase  Glucagon epinephrine làm giảm [Fructose 2,6diphosphat] Insulin làm tăng [Fructose2,6-diphosphat]  Rối loạn chuyển hóa glucid 8.1 Hạ đường huyết (Hypoglycemia)  HC, đặc trưng =giảm [Glc]m < 2,8mmol/L  NN:  Điều trị Insulin liều, thuốc,  Giảm tân tạo Glc rượu  Nhịn ăn, tự phát, tổn thương nhiều cq  HĐH đói u tụy, u tụy Rối loạn chuyển hóa glucid 8.2 Thiếu vitamin B1  NN: thiếu hụt TPP (thyamin – VitB1)  CLS: ứ động pyruvat α cetoglutarat  TCLS:  Thần kinh: đau tay chan, yếu cơ, tê bì, RL cảm giác  Tim to, hoạt động yếu Rối loạn chuyển hóa glucid 8.3 Đái tháo đường  NN: thiếu hụt Insulin  Glu không vào TB  [Glc]m tăng cao, TB thiếu NL  thoái hóa L, Pro  tăng sp chuyển hóa trung gian (thể cetonic)  nhiễm acid chuyển hóa  TCLS:  CLS: Rối loạn chuyển hóa glucid 8.4 Bệnh ứ glycogen bẩm sinh  Tập hợp bệnh thiếu hụt enzym chuyển hóa glycogen  Typ1: thiếu Glucose phosphatase  G6P không  Glc  Glc máu giảm, [glycogen] tăng cao, tăng cetonic, lipid máu  TC: gan to Rối loạn chuyển hóa glucid 8.4 Bệnh ứ glycogen bẩm sinh  Typ2: thiếu α 1,4-glucosidase  Tích lũy lượng lớn glycogen TB  LS: suy tim, suy hô hấp, tử vong < tuổi Rối loạn chuyển hóa glucid 8.4 Bệnh ứ glycogen bẩm sinh  Typ3: thiếu Amylo 1,6-glucosidase  Cấu trúc glycogen không BT  Glycogen không thoái hóa hoàn toàn  hạ Glc máu  Điều trị: CĐ ăn nhiều Pro  … Rối loạn chuyển hóa glucid 8.5 Bệnh galactose máu bẩm sinh  Thiếu hụt 1/3 E chuyển hóa Gal (đb galactose phosphat uridylyl transferase)  LS: còi cọc, nôn mửa sau ăn sữa, Gal niệu, máu tăng, đục TTT  Điều trị: CĐ ăn sữa Rối loạn chuyển hóa glucid 8.6 Rối loạn chuyển hóa Fructose  Biểu hiện: không dung nạp Fructose, hạ Glc máu  NN: thiếu enzym F1P aldolase, F1,6 diphosphatase, fructokinase gan [...]...2 THOÁI HÓA GLUCOSE  2.1 Con đường đường phân  1 pt Glc  2 pt 3C: pyruvat, NL=ATP và NADH  Con đường CH đầu tiên, được hiểu rõ nhất  Xảy ra ở bào tương, 2 giai đoạn: 10 phản ứng  Giai đoạn hoạt hóa: 5 phản ứng  Giai đoạn oxy hóa sinh năng lượng: 5 pư 2.1 Con đường đường phân Pư 1 Đặc điểm Hexokinase glucokinase Phân... cao Hoạt hóa bởi: nđộ AMP cao, F2,6DP 2.1 Con đường đường phân Tóm lại: QT hoạt hóa  hexosediphosphat dễ phân giải  Cần dùng 2ATP  2 enzym tham gia kiểm soát: hexokinase và đặc biệt PFK-1  2.1 Con đường đường phân (tiếp) Pư 4 2.1 Con đường đường phân (tiếp) Pư 5 2.1 Con đường đường phân (tiếp) Pư 6 2.1 Con đường đường phân (tiếp) Pư 7 2.1 Con đường đường phân (tiếp) Pư 8 Tổng hợp và thoái hóa 2,3... Glyceraldehyd -3- phosphat GAPDH 1,3- diphosphoglyceratMutase PGK 3-phosphoglycerat PGM 2-phosphoglycerat Pi Phosphatase 2,3 DPG Tổng hợp và thoái hóa 2,3 DPG trong hồng cầu 2,3-DPG: trung tâm của Hb tỷ lệ 1:1 Liên kết muối với 2 chuỗi β Tổng hợp và thoái hóa 2,3 DPG trong hồng cầu Đường phân ảnh hưởng đến vc oxy  Hồng cầu: 2,3DPG nồng độ cao (5mM)  Bệnh BS: thiếu hụt hexokinase, pyruvat kinase ảnh... dùng: NaF Ngăn chặn quá trình đường phân 2.1 Con đường đường phân (tiếp) Pư 10 Pư không thuận nghịch Pyruvat kinase được hoat hóa = F1,6DP Phản ứng tổng quát của đường phân (glycolysis)  Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 pyruvat + 2 NADH + 2H+ + 2 ATP + 2 H2O 2.2 Sự thoái hóa tiếp theo của pyruvat Điều kiện thiếu oxy hoặc kỵ khí Điều kiện kỵ khí Đk ái khí Lên mên rượu ở nấm Xảy ra khi co cơ mạnh,