CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT, OXY HÓA SINH HỌC, CHU TRÌNH ACID CITRIC (HÓA SINH SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng Font VNI-Times, tải về xem bình thường)

CHUYỂN HĨA CÁC CHẤT, OXY HĨA SINH HỌC, CHU TRÌNH ACID CITRIC MỤC TIÊU Trình bày khái niệm chuyển hóa chất chuyển hóa trung gian, trình đồng hóa dị hóa, số đặc điểm chuyển hóa trung gian Trình bày phương pháp nghiên cứu trình chuyển hóa Trình bày khái niệm phản ứng oxy hoá- khử, phosphoryl hoá khử phosphoryl, loại liên kết phosphat giàu lượng hệ thống ATP-ADP Trình bày chất diễn tiến 1- CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT Chuyển hóa chất chuyển hóa trung gian - Chuyển hoá chất : trình hoá học xảy thể từ thức ăn đưa vào đến chất cặn bã thải môi trường (quá trình trao đổi chất) - Chuyển hoá trung gian : gồm phản ứng trình hoá học xảy tế bào - Các chất trung gian gọi chất chuyển hoá hay sản phẩm chuyển hoá Theo đặc điểm chuyển hoá: - Sinh vật tự dưỡng (thực vật) : tổng hợp glucid, lipid, protid đặc hiệu từ CO 2, H2O, muối khoáng chứa Nitơ lượng mặt trời (quang hợp) -Sinh vật dị dưỡng (động vật người) : + hấp thu chất (glucid, lipid, protid…) từ sinh vật tự dưỡng để tổng hợp nên phân tử glucid, lipid, protid đặc hiệu + thoái hoá phân tử đặc hiệu thành sản phẩm chuyển hoá, chất thải CO2, H2O lượng cho thể sử dụng Q Quang hợp Glucid Lipid Protid Thức ăn Động vật người Thực vật CO2 H2O, chất cặn bã Q Quá trình đồng hóa: Quá trình biến phân tử hữu thức ăn (glucid, lipid, protid) có nguồn gốc khác (thực vật, động vật, vi sinh vật) thành phân tử hữu (glucid, lipid, protid) đặc hiệu thể Gồm bước : -Tiêu hoá : thủy phân đại phân tử (tinh bột, protein…) đặc hiệu thức ăn thành đơn vị cấu tạo tính đặc hiệu ( glucose, acid amin…) - Hấp thu : sản phẩm tiêu hoá cuối hấp thu qua niêm mạc ruột non vào máu (quá trình vật lý hoá học) - Tổng hợp: sản phẩm hấp thu máu đưa đến mô tế bào sử dụng để tổng hợp đại phân tử có tính đặc hiệu thể Xây dựng tế bào mô (protein, polysaccarid tạp, phospholipid) Dự trữ (glycogen, triglycerid) Quá trình dị hóa: Quá trình phân giải đại phân tử hữu thành sản phẩm cuối thải có giải phóng lượng 50% lượng dạng nhiệt (thân nhiệt) 50% lượng tích trữ dạng ATP (công học, công thẩm thấu, công hoá học) + Công học : co duỗi + Công thẩm thấu : vận chuyển tích cực chất qua màng tế bào , chống lại gradient nồng độ Như trình đồng hóa dị hóa trình ngược nhau, lại thống thể, tế bào Phản ứng liên hợp - Phản ứng tổng hợp : cần lượng - Phản ứng thoái hoá : giải phóng lượng - Phản ứng liên hợp = ghép cặp hai phản ứng tổng hợp thoái hoá Ví dụ : phản ứng tổng hợp glucose phosphat cần 3,3 Kcal xảy ghép với phản ứng thủy phân ATP giải phóng 7,3 Kcal Ba giai đoạn chuyển hoá trung gian Glucid, Lipid, Protid thoái hoá theo ba giai đoạn ; - Giai đoạn : Phân tử lớn đơn vị cấu tạo tương ứng (glucose, acid amin, acid béo…) - Giai đoạn : đơn vị cấu tạo trung gian chất Acetyl CoA - Giai đoạn : Acetyl CoA chu trình Krebs CO2 * COO* CH2 HO C COO- CH2 COOCitrat * COO* CH2 H C COOHO C H COOIsocitrat * COO* CH2 CH2 C O COOα cetoglutarat + CO2 - Phaân tử citrat có cấu tạo đối xứng - Khảo sát chuyển hoá C Aconitase biệt 2CoA nhóm acetyl acetyl CH2Hainhóm nhómphân CH -từ 2-COO C3 không chứng tỏcitrat rằngnhóm C không COO thuộc phóngnhómm thích dạng CO2acetyl oxaloacetat, thuộc CoA tử citric vòng đầu citrat tiên chu phân trình acid prochiral citrat phân tử đối O COOCH2 H3C C S CoA Acetyl CoA HO C COO- COO- CH2 COOCitrat COO- NADH COO- CH2 COOOxaloacetat NAD + COOHO C H CH2 COOMalat H2O NAD+ H C COOHO C H C O NADH CH2 Citrat chuyển thành isocitrat (6C) = đồng phân hóa ( xúc tác aconitase) Hai giai đoạn , với cis-aconitat hợp chất trung gian Isocitrat COOCH2 CH2 C O C S CoA CH CH2 COO- COO- CH2 Fumarat CH2 FADH2 COOSuccinyl-CoA CoA NAD+ CH2 COOSuccinat FAD O COOcetoglutarat α COOCH CO2 NADH CO2 GDP+Pvc GTP O COOCH2 H3C C S CoA Acetyl CoA HO C COO- COO- CH2 CH2 COOCitrat COOC O NADH CH2 COOOxaloacetat NAD + COOHO C H CH2 COOMalat COOCH CH H2O HO C H Isocitrat bị oxy hóa thành αcetoglutarat (5C) CO2 isocitrat dehydrogenas e (enzym ty thể cần NAD+ bị khử chuyển thành NADH) COO- COO- CH2 Fumarat CH2 FADH2 Isocitrat CO2 COOCH2 CH2 C O COOcetoglutarat α O NAD+ C S CoA CH2 CH2 COOSuccinyl-CoA CoA NADH COO- COOSuccinat FAD NAD+ H C COO- NADH CO2 GDP+Pvc GTP -Phản ứng COOO descarboxyl hoá oxy CH H C C S CoA HO C COOhoá α Acetyl CoA CH COOcetoglutarat cho phép Citrat COOthành lập phân C O   α-cetoglutarat bị tử succinylCoA mang CH NADH oxy hóa thành COO1 liên kết succinyl CoA (4C) Oxaloacetat thioester 2 CO2 phức + -Thuỷ hợp α-cetoglutarat phân liên NAD dehydrogenase COOkết phóng (là phức HO C H hợp gồm thích lượng và3 enzym CH2 sử dụng chúng giữ lại COONAD+ cofactor) dướiMalat dạngCOOGTP COOCH2 NAD+ H C COOHO C H NADH COOIsocitrat CO2 COOCH2 CH2 C O COOcetoglutarat α NAD+ C S CoA CH - Sự thu giữ CH COOCOOlượng nàyFumarat gọi CH CH H O phosphoryl COOSuccinat hoá mức FADH chất CoA FAD CH2 CH2 COOSuccinyl-CoA NADH CO2 2 O GDP+Pvc GTP O COOCH2 H3C C S CoA Acetyl CoA HO C COO- COO- CH2 CH2 COOCitrat COO- NADH NAD+ H C COOHO C H C O COO- CH2 Isocitrat NADH CO2 COOOxaloacetat COO- NAD +   Succinyl CoA chuyển thành succinat (4C) succinyl CoA synthetase COOHO C H CH2 COOMalat H2O CH2 CH2 C O COOcetoglutarat α O COO- C S CoA CH CH2 CH COO- COO- CH2 Fumarat CH2 FADH2 CH2 COOSuccinyl-CoA COOSuccinat FAD NAD+ CoA NADH CO2 GDP+Pvc GTP O COOCH2 H3C C S CoA Acetyl CoA HO C COO- COO- CH2 CH2 COOCitrat COO- NADH HO C H C O COO- CH2 Isocitrat COOOxaloacetat NAD + COOHO C H CH2 COOMalat COO- Succinat bò oxy hóa thành fumarat (4C) succinat dehydrogenase (coenzym FAD FADH2 CH H2O Fumarat FADH2 NADH CO2 COOCH2 CH2 C O COOcetoglutarat α O NAD+ C S CoA CH2 CH COO- NAD+ H C COO- COO- CH2 COOSuccinyl-CoA CH2 CH2 COOSuccinat FAD CoA NADH CO2 GDP+Pvc GTP O COOCH2 H3C C S CoA Acetyl CoA HO C COO- COO- CH2 CH2 COOCitrat COO- NADH NAD+ H C COOHO C H C O COO- CH2 Isocitrat NADH CO2 COOOxaloacetat COO- NAD + COOHO C H CH2 COOMalat COO- Fumarat chuyển thành malat (4C) fumarase (phản ứng hydrat hóa cần có phân tử nước CH COO- COO- CH2 Fumarat CH2 FADH2 CH2 C O COOcetoglutarat α O NAD+ C S CoA CH2 CH H2O CH2 CH2 COOSuccinyl-CoA COOSuccinat FAD CoA NADH CO2 GDP+Pvc GTP O - COOCaëp oxy hoá-khử CH COOHOoxaloacetat/malat C COO(E0= CH CH COOH C COO-oxy NAD -0,17V) hoá Citrat HO C H mạnh cặp NAD+/NADH COONADH (-0,32V) ĐiệnIsocitrat tử có xu Malat bị oxy hóa CO hướng chuyển từ NADH thành oxaloacetat Trong tydithể nơi xảy (4C) malat COO- độ đến oxaloacetat chu trình Krebs, nồng dehydrogenase CH với coenzym chất khác CH NAD C O phản ứng cho chuyển thành COONADH phép phản ứngα cetoglutarat xảy O theo chiều ngược lại (∆G NAD C S CoA - phản Trong tế bào chất có ứng âm) CH diện malat CH COONADH dehydrogenase COO-khác, phản CH CO Succinyl-CoA CH ứng xảy theo COOchiều khử oxalaoacetat Succinat GDP+P thành CoA malat GTP NADH, FAD H3C C S CoA Acetyl CoA 2 + COOC O NADH CH2 COOOxaloacetat NAD+ COO- + HO C H CH2 COOMalat + COOCH CH COO- H2O Fumarat FADH2 2 2 vc Giai đoạn : Oxy hóa NADH FADH2 sinh chu trình acid citric - NADH FADH2 tái oxy hóa lượng giải phóng sử dụng để tổng hợp ATP phosphoryl oxy hóa   3.4- Tổng kết -Năng lượng : NADH x ATP = ATP FADH2 x ATP = ATP GTP (hay ATP) Tổng cộng = ATP = 12 ATP - Carbon chuyển thành CO2 thuộc hai gốc carboxyl acid oxaloacetic phản ứng vòng chu trình Ức chế ATP, Acetyl CoA NADH Pyruvat Acetyl CoA Citrat NADH + CO2 CÁC VỊ TRÍ ĐIỀU HOÀ CỦA CT KREBS Ức chế ATP Citrat Isocitrat Oxaloaceta t Ức chế ATP NADH NADH Kích thích ADP Malat NADH + CO2 αcetoglutara t Ức chế Succinyl CoA NADH Fumarat FADH2 Succinyl CoA Succinat GTP NADH + CO2 CoASH Pyruvat NAD+ CO2 Acetyl CoA NADH Pyruvat dehydrogenase - Pyruvat dehydrogenase bị ức chế NADH acetyl CoA (ức chế sản phẩm) - Ởû tế bào nhân thật, enzym kiểm soát phosphoryl hóa/khử phosphoryl qua trung gian pyruvat dehydrogenase kinase vaø phosphatase Kinase phosphoryl hóa gốc Serin/pt pyruvat dehydrogenase với ATP cung cấp Pvc Bất hoạt pyruvat dehydrogenase Phosphatase loại bỏ nhóm phosphat Tái hoạt hóa pyruvat dehydrogenase Tăng NADH/ NAD+, acetyl CoA/CoA hay ATP/ADP Pyruvat bị tích tụ Ức chế kinase Kích thích phosphoryl hóa Bất hoạt pyruvat dehydrogenase  Phosphatase tái hoạt hóa pyruvat dehydrogenase Kích thích việc chuyển pyruvat thành acetyl CoA 3.6-Liên quan với đường sinh tổng hợp Cung cấp tiền chất cho nhiều đường sinh tổng hợp -         Tổng hợp acid béo từ citrat -      Tổng hợp acid amin nhờ phản ứng chuyển amin cho α-cetoglutarat -      Tổng hợp nucleotid có nhân purin pyrimidin từ α-cetoglutarat oxaloacetat -         Oxaloacetat chuyển thành glucose trình tân tạo glucose -         Succinyl CoA sản phẩm trung gian trung tâm trình sinh tổng hợp nhân porphyrin Hem ...MỤC TIÊU Trình bày khái niệm chuyển hóa chất chuyển hóa trung gian, trình đồng hóa dị hóa, số đặc điểm chuyển hóa trung gian Trình bày phương pháp nghiên cứu trình chuyển hóa Trình bày khái... tyrosin (không tăng dùng acid amin khác) + Kết luận : acid homogentisic sp chuyển hóa trung gian chuyển hóa Ý nghóa việc nghiên cứu chuyển hóa chất: - Hiểu rõ trình chuyển hóa chất thể từ điều... ứng oxy hoá- khử, phosphoryl hoá khử phosphoryl, loại liên kết phosphat giàu lượng hệ thống ATP-ADP Trình bày chất diễn tiến 1- CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT Chuyển hóa chất chuyển hóa trung gian - Chuyển