Giáo trình Hóa sinh - Cao đẳng Y tế Hà Nội

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG Y TÉ HÀ NỘI Giáo trình HOA SINH Tài liệu giảng dạy dành cho Cao đẳng ngành Xét nghiệm Bộ môn: Xét nghiệm Y học HÀ NỘI, 2021 Bài CHUYỀN HĨA GLUCID MỤC TIÊU HỌC TẬP Trình bày vai trị glucid, tính chất monosaccarid Giải thích số tượng liên quan đến chuyển hóa glucid thể Nhận xét thay đổi kết xét nghiệm liên quan đến đường máu NỘI DUNG Định nghĩa, vai trò, phân loại glucid 1.1 Định nghĩa- Glucid dẫn xuất aldehyd ceton polyalcol chất tạo dẫn xuất bị thuỷ phân Đa số thành phần nguyên tố glucid viết dạng Cn(H2O)m nên gọi carbonhydrat 1.2 Vai trò glucỉd: - Vai trò tạo năng: Là nguồn cung cấp lượng chủ yếu thể, Ig glucid cung cấp khoảng 4,lkcalo - Vai trò tạo hình: Tham gia thành phần cấu tạo tế bào mô + Ở thực vật glucid chiếm 80%-90% trọng lượng khơ, cellulose thành phần mơ nâng đỡ + Ở động vật glucid chiếm 2% trọng lượng khô nguồn cung cấp lượng chủ yếu đóng vai trị quan trọng nhiều thành phần tế bào + Ở vi sinh vật polysaccarid cấu tử quan trọng màng tế bào 1.3 Phân loại glucỉd: Chia làm loại - Monosaccarid (Đường đơn hay ose): Là đơn vị cấu tạo glucid, không bị thuỷ phân thành đơn vị nhỏ Ví dụ: glucose, fructose - Oligosaccarid: Là đường tạo từ đến phân tử đường đơn bị thuỷphân Ví dụ: lactose, saccarose - Polysaccarid: Là nhóm hợp chất tạo số lớn monosaccarid bị thuỷ phân Ví dụ: glycogen, tinh bột, glucopolysaccarid Tính chất monosaccarid - Các monosaccarid có vị ngọt, dễ tan nước, tan alcol, khơng tan ete - Trừ dioxyaceton, ose có khả làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực 2.1 Tính khử (bị oxy hóa) - Do có hố chức khử aldehyd ceton Monosaccarid tác dụng với muối kim loại nặng (muối Cu, Hg ) khử ion kim loại giải phóng kim loại tự muối kim loại có hố trị thấp hon, thân monosaccarid bị oxy hoá trở thành acid Ví dụ: Trong phản ứng Fehling, tác dụng nhiệt độ, glucose khử hydroxyd đồng II Cu(OH)2 thành oxid đồng I Cu2O kết tủa đỏ gạch CHO COOH I (CHOH)4 I + Cu2+ _ (CHOH)4 I + Cu2O I ch2oh ch2oh Acid gluconic D-Glucose - ứng dụng tính chất để định tính sơ định lượng đường nước tiểu Dựa vào tính chất người ta sản xuất que thử test nhanh đường niệu, kỹ thuật giúp chấn đoán sàng lọc bệnh đái tháo đường cộng đồng 2.2 Tạo glucosỉd - Do có nhóm (-OH) bán acetal phân tử, monosaccarid có khả tạo thành hợp chất ete với alcol Các hợp chất gọi glucosid, liên kết gọi liên kết glucosid osid - Liên kết glucosid hình thành nhóm (-OH) bán acetal monosaccarid với nhóm (-OH) alcol monosaccarid khác Ví dụ liên kết osid phân tử oligo polysaccarid HOCH2 Ọ HOCH2 o (A + CH3OH + H2O 0CH3 OH a- D-glucose Methyl-a -D-glucosid - Tính tạo glucosid có ý nghĩa lớn thể sống, có tính chất mà glycogen tổng hợp để dự trữ đường dư thừa thể sống cần glycogen lại thủy phân để cung cấp đường cho hoạt động tế bào 2.3 Tạo este - Do có nhóm (-OH) alcol nên monosaccarid phản ứng với acid HNO3, H2SO4, H3PO4, acid acetic tạo nên este tương ứng - Các este phosphat monosaccarid este quan trọng monosaccarid thể sinh vật chúng sản chuyển hố trung gian dạng hoạt hoá chất chuyển hoá glucid - Ví dụ: CH2OH H-C=o I I c=o H-ệ- OH I I CH2O-PO3H2 CH2O-PO3H2 Phosphodioxy aceton Phospho glyceraldehyd 2.4 Các tính chất khác - Tính oxy hóa (bị khử) - Sự chuyển dạng lẫn ose 3 Tiêu hoá hấp thu glucid - Glucose nguồn cung cấp lượng chủ yếu cho thể người (khoảng 50-55%) Một gam glucose cung cấp khoảng 4kcal Glucose chất có khả cung cấp lượng nhỏ lượng dạng ATP điều kiện yếm khí cần thiết cho tế bào phụ thuộc glucose hồng cầu - Ở đường tiêu hoá, tinh bột thức ăn tác dụng amylase nước bọt dịch bị thuỷ phân thành dextrin, mantose, thuỷ phân thành glucose - Đường, sữa thuỷ phân saccarase, lactase tạo thành glucose, fructose, galactose - Các monosaccarid hấp thu đầu ruột non nhờ chế khuyếch tán thụ động vận chuyển tích cực Chuyển hóa glucid 4.1 Sự thối hoá glucose Trong thể người glucose thoái hóa theo ba đường: - Con đường đường phân (hexose diphosphat) - Con đường pentophosphat (hexose monophosphat) - Con đường acid uronic 4.1.1 Con đường đường phân: Đường phân chuồi phản ứng hoá học chuyển hoá glucose thành pyruvat, xảy bào tương qua giai đoạn với 10 phản ứng - Giai đoạn 1: Gồm phản ứng (1-5) Phân tử glucose phosphoryl hố bị chặt đơi thành triose: glyceraldehyd-3-phosphat cần ATP Phản ứng 1: Đây phản ứng phosphoryl hoá lần Phân tử Glucose tác dụng enzym Hexokinase vận chuyển phân tử ATP đến Glucose tạo thành Glucose-6-Phosphat, hoạt động xúc tác enzym đòi hỏi Mg++ Phản ứng 2: Phản ứng đồng phân GÓP tạo thành Fructose-6- phosphat xúc tác Phosphoglucose isomease, phản ứng thuận nghịch Phản ứng 3: Sự phosphoryl hoá F6P tạo thành Fructose 1-6diphosphat (F1,6DP) xúc tác Phosphofructokinase (PFK), giống phản ứng cần Mg++ Phản ứng 4: Là phản ứng phân cắt tác dụng Aldolase, cắt đôi phân tử F1,6DP tạo thành hai mẩu cacbon Glycealdehyd-3phosphat (GAP) Dihydroxyacetolphosphat (DHAP) Phản ứng 5: Ở phản ứng số có GAP oxy hố giai đoạn nên bước vào phản ứng số 6, DHAP khơng oxy hố giai đoạn nên buộc phải đồng phân hoá tạo thành GAP (phản ứng 5), dưói tác dụng Trio phosphat isomease - Giai đoạn 2: Gồm phản ứng (6-10) Hai phân tử glyceraldehyd-3- phosphat chuyển hoá thành pyruvat tạo 4ATP Phản ứng 6: Là phản ứng oxy hóa phosphoryl hóa GAP tạo 1,3 diphosphoglycerat NAD Pi, xúc tác Glycealdehyd-3phosphat dehydrogenase tạo sản phẩm 1,3 diphosphoglycerat (1,3DPG) Phản ứng 7: Đây phản ứng đường đường phân tạo ATP 3-phosphoglycerat (3PG) nhờ Phosphoglycerat kinase (PGK) Phản ứng 8: Phản ứng đồng phân 3PG tạo 2-phosphoglycerat (2PG) nhờ Phosphoglycerat mutase (PGM).Con đường đường phân ảnh hưởng đến vận chuyển oxy hồng cầu vỡ 2,3-diphosphoglycerat có tác dụng điều hồ vận chuyển oxy hồng cầu Phản ứng 9: Là khử nước 2PG tác dụng Enolase tạo sản pham Phosphoenolpyrruvat (PEP), enzym hoạt động kết họp với Mg++ Phản ứng 10: Phản ứng tạo thành ATP thứ PEP chuyển gốc phosphat từ liên kết giàu lượng sang ADP tạo ATP mới, tác dụng Pyruvat kinase Preparatory phase Phosphorylation of glucose and its conversion to glyceraldehyde 3-phosphate (T) Hexokinase (5) Phosphohexose isomerase Fructose 6-phosphate second priming Q3) reaction (3) Phosphofructokinase-1 ATP ADP (4) Aldolase Fructose 1,6-bisphosphate cleavage of 6-carbon sugar phosphate to the 3-carbon (4) (5) Triose phosphate isomerase sugar phosphates Glyceraldehyde 3-phosphate Dihydroxyacetone phosphate ®—o—ch2—c—CHjOH o Glyceraldehyde 3-phosphate (J>) Triose phosphate isomerase Dihydroxyacetone phosphate Payoff phase (b) Glyceraldehyde 3-phosphate (2) oxidation and phosphorylation Oxidative conversion of ®—°—CHz——C\ glyceraldehyde 3-phosphate OH H to pyruvate and the coupled formation of ATP and N ADH S- NADH + H 1,3-Bisphosphoglycerate (2) first ATP2 ADP ~ _—ch r _ c'z đ-o 2ch OH -