7 chuyển hóa glucid cô chi

CHUYỂN HĨA GLUCID ThS Trần Khánh Chi Bộ mơn Hóa sinh- ĐHYHN MỤC TIÊU Trình bày trình thối hóa Glucose theo đường đường phân điều kiện khí yếm khí Trình bày chu trình pentose Trình bày q trình thối hóa monosaccarid khác Trình bày q trình tân tạo glucose Trình bày q trình thối hóa glycogen Trình bày q trình tổng hợp glycogen ĐẠI CƯƠNG CON ĐƯỜNG ĐƯỜNG PHÂN (GLYCOLYSIS)  Là chuỗi phản ứng hóa học chuyển hóa glucose thành pyruvat đồng thời với tạo thành ATP  Xảy bào tương, trải qua giai đoạn gồm 10 phản ứng  Giai đoạn 1: giai đoạn hoạt hóa gồm phản ứng, sử dụng 2ATP  Giai đoạn 2: giai đoạn oxy hóa sinh lượng gồm phản ứng MỤC TIÊU P.ư 1: phosphoryl hóa G lần E.hexokinase/glucokinase, cần ATP P.ư 2: đồng phân hóa G6P thành F6P E.phosphoglucose isomerase P.ư 3: phosphoryl hóa lần 2,F6P→F1,6DP E.phosphofructokinase, cần ATP P.ư 4: phân cắt F1,6DP = GAP + DHAP E.Adolase Glycogen synthase  Vận chuyển UDP-G đến gắn với C4-OH phân tử glycogen có sẵn đầu khơng khử tạo thành lk (1-4)glycosid kéo dài phân tử glycogen này, giải phóng UDP CH2OH O UDP-Glucose CH2 OH H HO H OH H HO HN O CH2OH H HO O O O P O P O CH2 H OH O – O O N HO O H H H H OH OH O OH H H OH O H OH H H OH O H OH Glycogen: (Glucose)n H CH2OH O CH2OH O OH H H OH H O H O CH2OH OH H H OH H O H O OH H H OH H OH Oxonium Ion O H O – H HO O H Oxonium Ion O UDP CH2OH CH2OH Glycogen: (Glucose)n+1 H O Glycogen synthase  Glycogen synthase khả tổng hợp phân tử glycogen từ đầu mà kéo dài mạch glycogen lk (1-4)glycosid  Sự tổng hợp từ đầu phân tử glycogen gắn gốc G vào nhóm OH tyrosin 194 phân tử protein glycogenin tạo thành lõi glycogen Enzym xúc tác tyrosin-glucosyltransferase  Sau glycogenin kéo dài chuỗi gắn thêm gốc G từ UDP-G tạo thành đoạn mồi cho mở đầu tổng hợp glycogen  Glycogenin tách rời hạt glycogen đạt kích thước tối thiểu Enzym gắn nhánh (glycogen branching enzym)  Chuyển đoạn khoảng 6-7 gốc G đầu ~7 Glucosyl Residues không khử đến gắn với C6-OH gốc glucose tạo lk (1-6)glycosid  Mạch nhánh cũ tiếp tục kéo dài Amylo-(1,4—>1,6)-Transglycosylase (Branching Enzyme) Residues from existing branch Chuyển hóa glycogen PPi Pyrophosphatase 2Pi Glycogen(Glucose)n UDP-Glucose UTP Glucose-6-P UDP-glucose Glycogen Pyrophosphorylase Synthase UDP Glycogen (Glucose)n+1 Glucose-1-P Glycogen Phosphorylase Glycogen (Glucose)n Pi Điều hịa chuyển hóa glucid  Điểm điều hịa enzym xúc tác phản ứng không thuận nghịch q trình thối hóa tổng hợp G để trì định mức G máu  Có enzym đóng vai trị điều hịa: glycogen phosphorylase, hexokinase, phosphofructokinase-1, pyruvat kinase Điều hịa chuyển hóa glucid  Glycogen phosphorylase:  Ở cơ: điều hòa hormon epinephrin  Ở gan: điều hòa glucagon  Hexokinase: bị ức chế dị lập thể sản phẩm G6P  Phosphofructokinase-1: ức chế ATP, hoạt hóa F2,6DP  Pyruvat kinase: ức chế ATP Rối loạn chuyển hóa glucid Hạ đường huyết Thiếu viatmin B1 Đái tháo đường Bệnh ứ glycogen bẩm sinh Bệnh galactose máu bẩm sinh Bệnh không dung nạp fructose bẩm sinh Hạ đường huyết  Giảm nồng độ G máu< 2.8mmol/L  Nguyên nhân:  Nhịn ăn  Tăng insulin máu: tiết nhiều u tụy, u ngồi tụy sản xuất chất có hoạt tính giống insulin, dùng insulin liều  Bệnh gan, thiếu hụt glucocorticoid, nhiễm trùng huyết, giảm dự trữ glycogen, dùng thuốc hạ đường huyết… Đái tháo đường  ĐN: bệnh ĐTĐ biểu tình trạng tăng đường huyết rối loạn chuyển hóa glucid, lipid protein, thường kết hợp với giảm tương đối hay tuyệt đối tác dụng và/ tiết insulin  TC LS: ăn nhiều, uống nhiều, đái nhiều, gầy nhiều  CLS: G máu tăng, G niệu (+++)  Nguyên nhân: thiếu hụt insulin suy giảm chất lượng insulin Các rối loạn chuyển hóa bệnh ĐTĐ  Glycosyl hóa: tượng gắn phân tử G dẫn xuất G với protein enzym huyết  Gluco-oxy hóa: phản ứng glycosyl hóa có kèm theo phản ứng oxy hóa tạo gốc tự do, mở đầu cho dây truyền sản sinh gốc tự nhiều gấp bội  Tăng chuyển hóa G theo đường polyol: gây tăng nồng độ sorbitol fructose Đái tháo đường  Phân loại: typ  ĐTĐ typ1: ĐTĐ phụ thuộc insulin  Là bệnh tự miễn, tế bào β tiểu đảo tụy bị phad hủy  Thiếu hụt tuyệt đối gần tuyệt đối insulin  Cần insulin ngoại sinh để đảm bảo đời sống  ĐTĐ typ2: ĐTĐ không phụ thuộc insulin  Nồng độ insulin máu bình thường  Không phụ thuộc insulin ngoại sinh Bệnh thiếu vitamin B1  Còn gọi bệnh tê phù Beriberi  Vit B1 cấu tạo nên thiaminpyrophosphat (TPP) coenzym enzym pyruvat dehydrogenase, αcetoglutarat dehydrogenase, transcetolase  Đặc trưng triệu chứng thần kinh tim: đau tay chân, suy yếu hệ cơ, tê bì, rối loạn cảm giác da, tim to Các bệnh ứ glycogen bẩm sinh  Là tập hợp bệnh thiếu hụt enzym chuyển hóa glyogen, chia thành 10 typ Bệnh galactose máu bẩm sinh  Nguyên nhân: thiếu hụt enzym chuyển hóa galctose galactokinase, galactose-1-phosphat uridyl transferase, uridin diphosphoglucose-4-epimerase bẩm sinh  Trẻ bị bệnh thường còi cọc, tiêu chảy sau ăn sữa, chậm phát triển trí tuệ, có galactose niệu, tăng galactose máu  Điều trị chế độ ăn khơng có sữa Bệnh chuyển hóa fructose  Do thiếu enzym fructose-1-phosphat aldolase, fructose 1,6 diphosphatase, fructokinase  Biểu hiện: không dung nạp F, hạ G máu, tình trạng nặng có nhiễm acid lactic, gan to ... Hexokinase Thối hóa Fructose gan Thối hóa galactose Thối hóa mannose  Mannose chuyển thành F6P đường đường phân qua phản ứng:  Mannose chuyển thành mannose-6P tác dụng hexokinase  Mannose-6P chuyển. .. đường phân cách biến đổi thành sản phẩm chuyển hóa trung gian Thối hóa Fructose  Fructose bị phosphoryl hóa nhờ enzym hexokinase tạo thành F6P, F6P thối hóa tiếp tục theo đường đường phân Mg... đồng phân hóa DHAP thành GAP E.triose phosphat isomerase P.ư 6: oxy hóa GAP thành 1,3DPG E GAPDH, coenzym: NAD+,Pi P.ư 7: cắt đứt lk(~) tạo 3-PG ATP E phosphoglycerat kinase(PGK) P.ư 8: chuyển 3PG