TÌM HIỂU về các CON ĐƯỜNG CHUYỂN hóa của 3 hợp CHẤT cơ bản (PROTEIN, LIPID, GLUCIDE) và mối QUAN hệ của CHÚNG TRONG cơ THỂ SỐNG

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM -🙠🕮🙢 - BÁO CÁO MƠN HĨA HỌC THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ: TÌM HIỂU VỀ CÁC CON ĐƯỜNG CHUYỂN HÓA CỦA HỢP CHẤT CƠ BẢN (PROTEIN, LIPID, GLUCIDE) VÀ MỐI QUAN HỆ CỦA CHÚNG TRONG CƠ THỂ SỐNG GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Lớp: DHTP15A Nhóm: Thành viên: Huỳnh Ngọc Trà My MSSV 19475121 Nguyễn Thanh Thảo Như 19439961 Tô Thị Sang 19472791 Nguyễn Nhi Lâm Nhật Tiên 19468311 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021 A CHUYỂN HĨA PROTEIN ● Thối hóa protein Nitrogen a.a ● Thối hóa khung carbon a.a ● Tổng hợp a.a ● Chuyển aa, thành sản phẩm chuyên biệt e.g neurotransmitter Tổng quát chuyển hóa protein Protein🡪 aa ● Dạ dày : - HCI, pepsinogen ● Tuy : - HCO3- Zymogens - Enteropeptidase kích hoạt zymogen = > peptidase ● Ruột non : - Amino - peptidase X oligo - Dutri - peptidase Sự hấp thụ a.a peptides ● Hấp thu vào TB ruột non : - aa = "hệ vận chuyển gắn liền với Na" (Na linked secondary transport system) - Di/tri peptide = "hệ vận chuyển gắn với HH (H linked transport system) ● Peptides bị cắt thành aa, bào tương TB ruột non ● aa bị chuyển hóa gan, giải phóng vào hệ tuần hồn chung (I tế bào) ⮚ Protein thức ăn tiêu hoá ruột thành axit amin, axit amin qua tĩnh mạch tới gan, để vào hệ thống tuần hoàn chung ⮚ Các protein tổ chức khơng ngừng thối biến, đưa axit amin vào máu Tất axit amin tiêu hoá thức ăn (nguồn gốc ngoại sinh) thoái biến protein tổ chức (nguồn gốc nội sinh) hợp lại thành nguồn axit amin để sử dụng chung cho nhu cầu thể ⮚ Mọi tổ chức thể lấy axit amin thích hợp từ axit amin để tổng hợp thành protein riêng Bình thường, lượng N ăn vào lượng N đào thải (chủ yếu qua nước tiêu): tượng gọi cân N Tiêu hóa hấp thu ⮚ Các protein thức ăn bị phân cắt hydrolase đặc hiệu liên kết peptid gọi peptidase Peptidase chia thành hai nhóm -Endopeptidase (protease): Phân cắt liên kết peptid chuỗi polypeptid giải phóng mảnh peptid lớn Các endopeptidase lịng ống tiêu hóa bao gồm pepsin, trypsin, chymotrysin -Exopeptidase Các “xopeptidase” chia thành carboxypeptidase aminopeptidase Aminopeptidase cắt liên kết peptid đâu N tận, carboxypeptidase cắt liên kết peptid đầu C tận ⮚ Đầu tiên Endopeptidisc phân cắt polypeptid dài thành peptid nhỏ Sau cptid bị phân cát bụi exopeptidase Các sản phẩm cuối chủ yếu acid amin tự dị, tripeptid hấp thu bơi tế bào biểu mơ ❖ Tiêu hóa: Theo nguồn gốc peptidase, q trình tiêu hóa protein chia thành pha: Dạ dày, tụy ruột non ⮚ Pha dày • pH thấp (< 2) dịch vị Có tác dụng diệt khuẩn, biến tính protein thích hợp cho hoạt động pepsin • Pepsin A, protease dịch vị, công liên kết peptid tạo thành nhóm amino acid amin chứa nhăn thơm (Phe, Tyr) • Pepsin hoạt động tạo thành từ proenzym pepsinogen cắt bỏ đoạn peptid (44 acid amin) từ đầu N tân Sự cắt bỏ diễn phản ứng nội phân tử (tư hoạt hóa) pH = pepsin hoạt động (tự Xúc tác) Peptid giải phóng gắn lại với pepsin tác dụng chất ức chế pepsin pH > • Sản phẩm phân cát pepsin mảnh peptid lớn số acid arrin tự Các sản phẩm có tác dụng kích thích giải phóng Cholecystokinin tá tràng mở đầu cho pha tụy • Ở dày trẻ nhỏ cịn có enzym rennin (enzym đơng vón sữa tp) thành caseinat (khơng tan), tạo điều kiện tốt cho pepsin tác dụng Lượng Remin giảm dần theo tuổi, người lớn khơng có enzym ⮚ Pha tụy: Dịch tụy giàu proenzym endopeptidase carboxypeptidase Các proenzym hoạt hóa sau chúng lồng ruột non, Enteropeptidase, protease tế bào biểu mô tả tràng tiết có vai trị chủ chốt q trình hoạt hóa trypsinogen thành trypsin cách cắt bỏ hexapeptid (6 acid amin) khỏi đầu N- tân Đến lượt trypsin hoạt hóa (tư xúc tác) biến đổi trypsinogen thành trypsin manh có tác dụng poenzym khác để enzym hoạt động chymotrypsinogen, proelastase, procarboxypeptidase A B Dưới tác dụng peptidase acid amin tự peptic nhỏ 28 góc acid amin) tạo thành Các peptid chiếm 60 % sản phẩm thoái biến protein ⮚ Pha ruột non - Do dịch không chứa aminopeptidase, di- oligopeptid tiếp tục bị phân cắt aminopeptidase ruột non - Các enzym có nhiều bề mặt lịng ruột tế bào biểu mô ruột non (Cũng chứa dipeptidase) - Sản phẩm cuối tiêu hóa bề mặt tế bào acid amin tự di- tripeptidase - Các acid amin peptid nhỏ hấp thu theo hệ thống vận chuyển vào tế bào Ở di- tripeptidase bào tương thành acid amin đưa vào tỉnh mạch cửa Hấp thu - Các acid amin tự Đồng phân tự nhiên dạng L vận chuyển tích cực qua thành ruột vào máu Quả trình vận chuyển tích cực Lacid amin cần lượng ATP cung cấp có tham gia pyridoxal phosphat, Đồng phân dạng D khuếch tán tự vào máu Có hệ thống vận chuyển đặc hiệu để nhập acid amin Đó hệ thống - Cho acid amin trung tính có chuỗi bên ngăn phân cực (Ser, Thr, Ala) - Cho acid amin trung tính có chuỗi bên thơm ky nước ( Phe, Tyr, Met, Val, Leu, le) - Cho minoacid (Pro) - Cho -acid amin (P -Ala Taurin) CO acid amin base Cystin (Lys, Ag Cys - Cys) | Cho acid amin acid (Asp, Glu) Các peptid : Di- tripeptid vận chuyển Na + vào tế bào, chúng bị phân cắt thành acid amin vận chuyển vào máu Trừ di- tripeptid chứa prolin hydroxyprolin acid amin bất thường B Alanin (trong carnosin auserin), vận chuyển khỏi tế bào để vào tĩnh mạch cửa * Protein nguyên vẹn Được hấp thu ruột non bào thai trẻ sinh theo chế “ẩm bào” Cơ chế quan trọng cho vận chuyển kháng thể (Y globulin) Sự nhập protein theo kiểu không quan trọng mặt dinh dưỡng thường giảm dần sau sinh Cơ chế tồn mức độ thấp để hấp thu đại phân tử kháng nguyên cho tạo thành kháng thể B CHUYỂN HĨA LIPID ❖ Chuyển hóa lipid là q trình tổng hợp phân giải chất béo trong tế bào, liên quan đến trình phân giải dự trữ chất béo để dự trữ năng lượng Những chất béo thu từ thức ăn tổng hợp trong gan - Chuyển hóa lipid thường coi q trình tiêu hóa hấp thu chất béo có thức ăn - Chuyển hóa lipid thường bắt đầu phản ứng thủy phân, xảy với hỗ trợ các enzyme khác trong hệ tiêu hóa + Tiêu hóa: Sự tiêu hóa lipid thực chất thủy phân triglycerid xảy theo giai đoạn hành tá tràng nhờ tác dụng enzym lipase với tham gia tác nhân nhũ tương hóa mật muối mật + Hấp thu: Hỗn hợp lipid bị thủy phân chưa hoàn toàn hấp thu qua màng ruột dạng nhũ tương nhờ acid mật Glycerol acid béo mạch ngắn (P.E.P (có Lk ~/C2) P.E.P = Phospho Enol Pyruvat - Phản ứng 10: P.E.P cắt đứt liên kết ~ tạo ATP Pyruvat, pyruvatkinase Sự thối hóa tiếp tục acid pyruvic Tùy theo điều kiện môi trường điều kiện phản ứng, acid pyruvic theo đường khác nhau: ¬ Trường hợp yếm khí: Acid pyruvic chuyển thành lactat ¬ Trường hợp hiếu khí: Acid pyruvic bị khử carboxyl oxy hóa thành Acetyl CoA, với tham gia hệ thống men phức tạp gồm: thiamin pyrophosphat, acid lipoic, CoA, NAD+, ion Mg2+ tham gia kích thích phản ứng Acetyl CoA tiếp tục thối hóa chu trình Krebs cho sản phẩm cuối TP, CO2 H2O D MỐI QUAN HỆ CHUYỂN HÓA CỦA PROTEIN, LIPID VÀ GLUCID Khái quát Trong thể q trình biến đổi chất khơng xảy riêng rẽ mà có mối quan hệ qua lại chặt chẽ Mối quan hệ thể q trình biến đổi nhóm chất lẫn mối quan hệ trình biến đổi nhóm chất khác Các q trình chuyển hóa kiểm soát chặt chẽ tế bào thể điều hòa theo nhu cầu thể Trong tế bào có hàng loạt trạng thái thăng trạng thái luôn bị phá vỡ tái lập Sơ đồ tổng quát: Sự thống chuyển hóa thể ở: – Chu trình acid citric: + Là giai đoạn thối hóa chung cuối Glucid, Lipid, Protid + Sản phẩm chung Acetyl CoA CO2 H2O – Sự hô hấp tế bào: Glucid, Lipid, Protid bị “đốt cháy” theo chế hệ thống enzyme chung trình hơ hấp tế bào: + Tạo CO2 nhờ khử carboxyl decarboxylase + Tách dần 2H đưa tới O2 thở vào qua chuỗi hô hấp tế bào, tức q trình oxy hóa-khử sinh học, để tạo thành H2O – Tích trữ sử dụng lượng: + Nhờ q trình phosphoryl hóa hệ thống ATP – ADP + Sự oxy hóa Glucid, Lipid, Protid ● Đều giải phóng lượng với mức độ khác ● Điểm chung: ▪ Một phần lượng tỏa dạng nhiệt ▪ Một phần tích trữ dạng ATP – Sự biến đổi qua lại glucid, lipid protein dùng chất đồng vị phóng xạ chứng minh glucid, lipid, protid biến đổi qua lại: + không xảy trực tiếp + mà phải thông qua chất “ngã ba đường”, chúng vừa sản phẩm thối hóa chung, vừa tiền chất cho tổng hợp chất glucid, lipid, protid Ví dụ: pyruvat, acetyl CoA, oxaloacetat, PGA → Như glucid, lipid, protid biến đổi qua lại chúng khơng thay hồn tồn – Glucid nguồn lượng chủ yếu thể – Lipid: acid béo cần thiết thể tổng hợp (acid linoleic, acid linolenic) – Protid: acid amin cần thiết thể khơng thể tổng hợp Do thể cần có chế độ dinh dưỡng hợp lý, đủ chất với tỷ lệ định Sự liên hợp phản ứng trình – Phản ứng liên hợp: phản ứng thối hóa giải phóng lượng +phản ứng tổng hợp thu lượng ATP ADP G G6P – HMP NADPHH + tổng hợp acid béo phosphat nucleic Ribose-5tổng hợp acid – HDP: cung cấp oxaloacetat, đưa acetyl CoA (sản phẩm oxy hóa acid béo) vào chu trình acid citric – Chu trình acid citric (Krebs): cung cấp succinyl CoA cho trình tạo Hem – Chu trình Krebs: có liên quan tới chu trình urê: Quan hệ chuyển hóa bào quan tế bào Quan hệ chuyển hóa mơ Mối liên quan trao đổi protein trao đổi lipid – Trao đổi protein trao đổi lipid có mối liên quan chặt chẽ thơng qua chất trung gian Sự phân giải lipid tạo nên glycerin acid béo số chất khác serine, choline, sphingosine, H3PO4 … –Trước hết acid béo bị phân giải tạo acetyl-CoA làm nguyên liệu để tổng hợp nên nhiều loại amino acid Glycerin trình phân giải tạo phosphoglyceric acid, từ làm nguyên liệu tổng hợp nên nhiều amino acid Những mối quan hệ xảy tương tự mối liên quan saccharide với protein phân tích Ngược lại, phân giải protein tạo nên hợp chất trung gian, từ tổng hợp nên lipid Các amino acid thoái hoá protein tạo ra, bị khử amine tạo nên acid pyruvic acid, oxalo acetic acid, α-cetoglutaric acid –Trong số acid vừa nêu pyruvic acid có vai trị quan trọng q trình tổng hợp lipid Từ pyruvic acid, acetyl-CoA tạo ra, acetyl-CoA nguyên liệu để tổng hợp nên acid béo đồng thời từ pyruvic acid tạo glycerophosphate từ tạo thành glycerin Glycerin acid béo nguyên liệu để tổng hợp lipid –Trong trình phân giải lipid tạo thành nên lượng lớn ATP nguồn lượng cho trình trao đổi protein Ngược lại protein với chức enzyme có vai trị định phản ứng xảy trao đổi lipid chất khác khơng có enzyme khơng có phản ứng hố sinh xảy tức khơng có trao đổi chất Mối liên quan protein glucid – Glucid qua trình đường phân tạp thành acid pyruvic (CH3CO.COOH) Từ acid pyruvic bị khử carboxyl hóa cách oxy hóa, với tham gia enzyme pyruvate decarboxylase sản phẩm thu trình acetyl CoA Acetyl CoA nguyên liệu để tổng hợp nên acid béo no chưa no chất béo – Đường hướng biến đổi thứ hai acetyl CoAlà vào chu trình Krebs Trong q trình biến đổi chu trình Krebs ngồi lượng tạo thành dạng nucleotide khử (NADH 2, FADH2), CO2 H2O, tạo hàng loạt sản phẩm trung gian, qua trọng α-Ketoglutarate, oxaloacetate, fumarate Đây ketoacid, chúng bị amin hoá cách khử amin hố trực tiếp tạo thành acid amin Các acid amin thường gặp trường hợp alanine, acid aspartic acid glutamic Từ acid amin ban đầu đường hướng chuyển amin hoá với ketoacid với tham gia enzyme aminotranferase tạo thành hàng loạt acid amin khác-nguyên liệu để tổng hợp protein – Để chuyển hóa glucid thành protein nguồn lấy nitơ thể thông qua thông qua chu trình urê chu trình krep Mối liên quan chuyển hóa glucid lipid a) Glucid chuyển hóa thành lipid  Ta biết glucid ăn vào thểchuyển hóa thành mỡ dự trữ,ta biết gucid lipid có bước chuyển hóa trung gian acid acetic Vậy có đường chuyển hóa glucid qua acid pyruvic acid acetic thành acid béo Con đường chuyển hóa xúc tiến insullin bị ức chế kích tố tiền n.Triose dị hóa glucid chuyển hóa thành glycerol gia tổng hợp lipid b) Lipid chuyển hóa thành glucid Glycerol lipid vào đường chuyển hóa glucid xây dựng glucose hay glycogen.Theo đường 100g lipid chuyển thành 12g glucose máu Khi nhịn đói, tỷ lệ chuyển thành glucose cao Nghiên cứu đồng vị phóng xạ cho thấy acid acetic (từ mỡ) gan dùng xây dựng glucose Tuy vậy, đường chuyển acid béo thành glucose không rõ rệt, điều giúp ta hiểu tượng thông thường là: cho động vật (heo) ăn nhiều glucid để thu hoạch mỡ, rõ ràng lợi thể tiêu thụ mỡ ta glucid ... D MỐI QUAN HỆ CHUYỂN HÓA CỦA PROTEIN, LIPID VÀ GLUCID Khái quát Trong thể q trình biến đổi chất khơng xảy riêng rẽ mà có mối quan hệ qua lại chặt chẽ Mối quan hệ thể trình biến đổi nhóm chất. .. ăn vào th? ?chuyển hóa thành mỡ dự trữ,ta biết gucid lipid có bước chuyển hóa trung gian acid acetic Vậy có đường chuyển hóa glucid qua acid pyruvic acid acetic thành acid béo Con đường chuyển hóa. .. dị hóa glucid chuyển hóa thành glycerol gia tổng hợp lipid b) Lipid chuyển hóa thành glucid Glycerol lipid vào đường chuyển hóa glucid xây dựng glucose hay glycogen.Theo đường 100g lipid chuyển