MỐI LIÊN QUAN VÀ ĐIỀU HỊA CÁC Q TRÌNH CHUYỂN HĨA Mủc tiãu: Gii thêch âỉåüc mäúi liãn quan chuøn họa cạc cháút cå thãø qua cạc cháút chuøn họa trung gian, qua tỉìng càûp cháút, giỉỵa cạc chu trỗnh Trỗnh baỡy õổồỹc sổỷ õióửu hoỡa chuyóứn họa qua sỉû täøng håüp enzym, qua sỉû hoảt họa v ỉïc chãú hoảt âäüng ca enzym I MÄÚI LIN QUAN GIặẻA CAẽC QUAẽ TRầNH CHUYỉN HOẽA Lión quan chuøn họa giỉỵa glucid v lipid Nãúu àn mäüt lỉåüng låïn glucid, lỉåüng dỉ thỉìa s chuøn thnh lipid bàịng cạch: +Theo âỉåìng phán (glycolyse) tảo thnh pyruvat räưi thnh acetyl CoA +Theo âỉåìng pentose phosphat cho NADPHH+ • Acetyl - CoA v NADPHH+ täøng håüp thnh acid bẹo Tỉì phosphoglyceraldehyd chuøn thnh glycerol phosphat l tiãưn cháút âãø täøng håüp tryglycerid v phospholipid • Ngoi acetyl CoA laì nguyãn liãûu täøng håüp cholesterol vaì nhiãưu lipid khạc Tryglycerid âỉåüc dỉû trỉỵ ch úu åí mọ mồợ ã Trong cồ thóứ quaù trỗnh chuyóứn hoùa tỉì glucid thnh lipid xy ráút dãù dng Lipid thnh Glucid: Lipid theo dỉåìng oxy họa taỷo thaỡnh acetyl CoA phỏửn lồùn õi vaỡo chu trỗnh Krebs “âäút chạy” cho nàng lỉåüng, trỉåìng håüp mún chuyóứn thaỡnh glucid, acetyl CoA cuợng phaới qua chu trỗnh Krebs tảo oxaloacetat räưi täøng håüp thnh glucose Âáy l mäüt âỉåìng di, tri qua nhiãưu giai âoản Hån nổợa chu trỗnh Krebs chố hoaỷt õọỹng mọỹt thóỳ cán bàịng u cáưu nàng lỉåüng ca cå thãø vỗ vỏỷy sổỷ chuyóứn lipid thaỡnh glucid rỏỳt haỷn chóỳ • Trong cå thãø chuøn họa glucid v lipid liãn quan chỷt cheợ vồùi ã Rọỳi loaỷn chuyóứn hoùa glucid dáùn tåïi räúi loản chuøn họa lipid • Bãûnh âại thạo âỉåìng (diabetes mellitus) l mäüt trỉåìng håüp õióứn hỗnh mọỳi lión quan naỡy Trong bóỷnh õaùi thaùo õổồỡng, quaù trỗnh õổồỡng phỏn giaớm õoù giaớm pyruvat dáùn tåïi thiãúu oxaloacetat l cháút khåíi âáưu ca chu trỗnh Krebs) Chu trỗnh pentose phosphat hoaỷt õọỹng keùm âỉa âãún thiãúu NADPHH+ • Ngưn acetyl CoA tỉì glucid bë thiãúu hủt, cå thãø thiãúu nàng lỉåüng nãn tàng phán hy acid bẹo thnh aceyl CoA Do thiãúu oxaloacetat, lổồỹng acetyl CoA vaỡo chu trỗnh Krebs haỷn chóỳ, sỉû täøng håüp acid bẹo xy khọ khàn thiãúu NADPHH+, sỉû täøng håüp cholesterol cng chè xy ồớ mọỹt chổỡng mổỷc nhỏỳt õởnh Vỗ vỏỷy phỏửn lồùn acetyl CoA chuøn họa theo âỉåìng tảo cetonic Liên quan chuyển hoá GLUCOSE G6 (P) G (1) GLYCOGEN NADP+ Triose (P) Phosphoenolpyruvat LIPID PROTID Phe NADPHH+ Tyr Trp Lys NH3 + CO2 Leu Ala Ser Pyruvat Acetyl CoA Cholesterol Steroid Cys thể cetonic Vitamin D3 Carbamin (P) OxaloCitrulin Aspartat Citrat acetat Glu Ornithin Arginosuccinat Cetoglutarat His Pro Ure Met Arginin Fumarat Gly Succinyl CoA Liãn quan chuøn họa giỉỵa glucid v protid - Glucid thnh Protid: Mäüt säú acid cetonic tảo thnh chuøn hoùa glucid, nóỳu tham gia quaù trỗnh trao õọứi amin thỗ chuùng taỷo thaỡnh acid amin; nhổ pyruvat thaỡnh alanin, cetoglutarat thaình glutamat, oxaloacetat thaình aspartat - Protid thaình Glucid: Mäüt säú acid amin (a.a.) theo âỉåìng chuøn họa riãng âãø tảo thnh oxaloacetat, tỉì oxaloacetat cọ thãø täøng håüp thaình glucose S i P O Z Y A ARNm ARNm (R) Operon - lactose åí trảng thại kỗm haợm i P O Z ARNm R R E1 E2 E3 Y A ARNm (lactose) (R-lactose) E1 E2 E3 : protein R (repressor) : glactosidase : permease : transacetylase Operon lactose åí trảng thại tỉû do, sn xút õổồỹc caùc enzym chuyóứn hoùa lactose Hỗnh 8.3: Cồ chóỳ caớm ổùng tọứng hồỹp enzym - Kỗm haợm tọứng hồỹp enzym: Cå chãú ny cng dỉåüc nghiãn cỉïu trãn tãú bo E.Coli Vi khøn cọ thãø täøng håüp acid amin (a.a.) tỉì nitå vä cå NH4Cl nhåì hãû thäúng enzym täøng håüp a.a Khi âỉa vo mäi trỉåìng nuọi cỏỳy a a naỡo õoù thỗ lổồỹng enzym tham gia quaù trỗnh tọứng hồỹp caùc a.a õoù giaớm xuọỳng Ngỉåìi ta â nghiãn cỉïu hoảt âäüng ny ca operon tryptophan Bỗnh thổồỡng gen r taỷo ARNm rọửi tọứng hồỹp protein gi l aporepressor Aporepressor khäng cọ kh nng gừn lióửn lón gen O vỗ vỏỷy gen O âiãưu khiãøn cạc gen cáúu trục ca operon tryptophan tảo ARNm räưi täøng håüp cạc enzym xục tạc cho quaù trỗnh tọứng hồỹp tryptophan Cho thóm tryptophan vaỡo trỉåìng ni cáúy a.a ny kãút håüp våïi aporepressor tảo phỉïc håüp aporepressor - Trp cọ kh nàng gàõn vo gen O lm máút tạc dủng ca gen O lãn gen cáúu trục (S), kãút qu cúi cng l hm lổồỹng enzym tham gia quaù trỗnh tọứng hồỹp tryptophan giaớm r P O S1 S2 S3 S4 Sao cheïp ARNm1 ARNm2 ARNm3 ARNm4 ARNm Aporepsesor E1 E2 E3 E4 E4 Aporepressor khäng cọ kh nàng kãút håüp våïi gen O (gen O åí trảng thại hoảt âäüng) r P O S1 S2 S3 S4 Sao cheïp ARNm1 ARNm2 ARNm3 ARNm4 ARNm Trp E1 E2 E3 E4 Phæïc håüp Aporepressor - Trp cọ kh nàng kãút håüp våïi gen O (gen O ồớ traỷng thaùi khọng hoaỷt õọỹng) Hỗnh 8.4: Cồ chóỳ kỗm haợm tọứng hồỹp enzym 1.2 ióửu hoỡa åí giai âoản phiãn dëch Cho âãún sỉû âiãưu ny chỉa âỉåüc lm sạng t hon ton Mäüt säú ngỉåìi cho ràịng cọ thãø cọ vai tr tạc âäüng ca ARNt Cạc úu täú måí âáưu, kẹo di vaỡ kóỳt thuùc quaù trỗnh tọứng hồỹp protein cuợng coù thãø cọ tạc dủng âiãưu Âiãưu qua sỉû hoảt họa v ỉïc chãú hoảt âäüng enzym 2.1 Hoảt họa sỉû thy phán mäüt pháưn Mäüt säú enzym thy phán âỉåìng tiãu họa Lục måïi täøng håüp cạc enzym ny chỉa hoảt âäüng, âãún mäi trỉåìng phn ỉïng cạc tiãưn enzym ny bë thy Trypsin Trypsinogen Trypsin phán mäüt pháưn v chuøn thnh Hồûc interokinase enzym hoảt Vê dủ: (-) (+) Prothrombin (-) Ca2+ Vitamin K Thrombin (+) Fibrinogen Fibrin (-): Enzym chỉa hoảt âäüng; (+): Enzym hoảt âäüng 2.2 Âiãưu enzym dë láûp thãø Cọ mäüt säú cháút mäi trỉåìng phn ỉïng âảt tåïi mäüt näưng âäü no âọ cọ thãø gàõn vo trung tám láûp dë láûp thãø ca mäüt säú enzym v lm gim kh nàng hoảt âäüng ca nhỉỵng enzym ny, âáy l cå chãú âiãưu gàûp nhiãưu trỉåìng håüp; HEM ỉïc chãú ALA synthetase, isoleucin æïc chãú threonin dehydratase. aminolevolinat ALA dehydratasePorphobilinogenHEMHỗnh 8.5:Sồ õọử ổùc chóỳ ngổồỹc cuớa HEM trón -ALA synthetase täøng håüp Hb ALA synthetaseGlycin + Succinyl * Glycin + Succinyl ALA synthetase aminolevolinat ALA dehydratase Porphobilinogen HEM Hỗnh 8.5:Sồ õọử ổùc chãú ngỉåüc ca HEM trãn -ALA synthetase täøng hồỹp Hb Threonin Threonin dehydratase - cetobutyrat Isoleucin Hỗnh 8.6: Så âäư ỉïc chãú ngỉåüc ca isoleucin trãn threonin dehydratase chùi phn ỉïng täøng håüp isoleucin tỉì threonin 2.3 Âiãưu hoảt âäüng ca enzym mäüt säú âỉåìng chuøn họa chênh - Âỉåìng phán :Fructose (PFK)6-(P) Phosphofructokinase Phosphofructokinase Fructose 6-(P)1- Di (P) (PFK)Fructose Fructose 1- Di (P) PFK âỉåüc hoảt họa båíi AMP, ngỉåüc lải bë ỉïc chãú båíi näưng âäü cao ca ATP v citrat - Täøng håüp acid bẹo:acetyl CoA carboxylaseacetyl CoAMalonyl CoAPalmityl CoACO2( - ) Acetyl CoA carboxylase, xục tạc cho phn ỉïng ( - ) malonyl CoA, bë chuøn acetyl CoA thnh acetyl CoA carboxylase CoA ỉïc chãú båíi palmityl acetyl CoA Malonyl CoA CO2 Palmityl CoA - Chu trỗnh Krebs: * Citrat synthetase, isocitrat dehydrogenase bë ỉïc chãú båíi hm lỉåüng cao ca ATP * Isocitrat dehydrogenase âỉåüc hoảt họa båíi ADP - Con âỉåìng tán sinh glucose: Fructose 1-6 diphosphatase âỉåüc hoảt họa båíi citrat v bë ỉïc chãú båíi AMP Ngỉåüc lải citrat ỉïc chãú fructose phosphatkinase v enzym ny dỉåüc hoảt họa båíi AMP Fructose 1-6 diphosphatase l enzym giỉỵ vë trê âiãưu then chọỳt quaù trỗnh tỏn sinh glucose - Tọứng hồỹp vaỡ thoại họa glucogen : Phosphorylase âỉåüc hoảt khê gàõn thãm (P) tỉì ATP ngỉåüc lải glycogen synthetase bë ỉïc chãú gàõn thãm (porphyrin) Âiãưu chuøn họa hormon(Xem pháưn hormon) Âiãưu chuøn họa mng tãú bo Protein xun mng 4.1 Cáúu tảo cuớa maỡng tóỳ baỡo Lồùp phospholipid õọi Protein rỗa maỡng Lipoprotein Hỗnh 8.7: Cỏỳu taỷo cuớa maỡng tóỳ baỡo 4.2 Âiãưu näưng âäü ca cạc cháút thäng qua sỉû váûn chuøn qua mng Cạc váûn chuøn qua mng tãú bao cọ thãø theo cạch chênh : -Sỉû váûn chuøn sỉû khuúch tạn âån thưn phủ thüc vo gradient näưng âäü, cháút åí näưng âäü cao ln ln kh nàng khúch tạn nåi cọ näưng âäü tháúp hån - Sæû váûn chuyãøn kãút håüp våïi protein váûn chuøn åí mng nhỉng khäng cáưn nàng lỉåüng - Sỉû váûn chuøn têch cỉûc kãút håüp våïi glycoprotein v cáưn cung cáúp nàng lỉåüng tỉì ATP Vê dủ: K+ v Na+ l nhỉỵng ion khäng thãø tỉû vỉåüt qua haỡng raỡo phospholipid cuớa maỡng tóỳ baỡo õổồỹc, vỗ váûy chụng âỉåüc váûn chuøn våïi sỉû tham gia Na+-K+ ATPase åí mng tãú bo (cn gi l båm Na+-K+).Na+ åí näưng âäü cao ngun sinh cháút họa hc Na+ -K+ ATPase phán hy ATP thnh ADP, gàõn mäüt gäúc (P) v Na+ vo enzym ny âãø ttảo phỉïc håüp Na+ -ATPase (P) (kyï hiãûu Na+ -E (P); Na+- E(P) âi phêa màût ngoi, gii phọng Na+ räưi gàõn K+ tảo phỉïc håüp K+ E~(P) K+ - E -(P) vo phêa màût gii phọng (P).K+ v E tỉû Cỉï váûy mäùi láưn quay vng mäüt phán tỉí ATP cọ thãø váûn chuøn âỉåüc Na+ vaì K+ H+, Ca2+ vaì mäüt säú ion khạc cng theo cå chãú trãn Gian bo Na+ -E-(P) K+ -E-(P) ATP Na+ Nguyãn sinh cháút Na+ E-(P) ADP E Mng tãư bo K+ K -E-P + Pi K+ K+ -E-P Hỗnh 8.8: ióửu hoaỡ nọửng õọỹ cạc cháút thäng qua sỉû váûn chuøn qua mng ... chỉìng mỉûc nháút âënh Vỗ vỏỷy phỏửn lồùn acetyl CoA chuyóứn hoùa theo âỉåìng tảo cetonic Liên quan chuyển hố GLUCOSE G6 (P) G (1) GLYCOGEN NADP+ Triose (P) Phosphoenolpyruvat LIPID PROTID Phe... lipid liãn quan chàût ch våïi • Räúi loản chuøn họa glucid dáùn tåïi räúi loản chuøn họa lipid • Bãûnh âại thạo âỉåìng (diabetes mellitus) laỡ mọỹt trổồỡng hồỹp õióứn hỗnh mọỳi lión quan naỡy... håüp enzym, qua sỉû hoảt họa v ỉïc chãú hoảt âäüng ca enzym I MÄÚI LIÃN QUAN GIặẻA CAẽC QUAẽ TRầNH CHUYỉN HOẽA Lión quan chuyóứn họa giỉỵa glucid v lipid Nãúu àn mäüt lỉåüng låïn glucid, lỉåüng