Vai trò của Axit Amin Thiết Yếu trong Tổng Hợp Hợp Chất Sinh Học

HORMONE

Hormone (theo Starling): là những chất do tế bào của một bộ phận cơ thể tiết ra được vận chuyển đến một nơi khác để gây tác động điều hòa trao đổi chất. Những hormone thuộc nhóm này bao gồm: hormone của tuyến yên, tuyến giáp trạng, tuyến cận giáp trạng, tuyến đảo tụy, và miền tủy tuyến thượng thận. Thí dụ: hai hormone ADH và oxytocine của thùy sau tuyến yên đều có 9 acid amin, nhưng chũng khác nhau về acid amin ở vị trí số 3 và số 8.

Nồng độ của triiodothyronine trong máu thấp hơn, thời gian tồn tại ngắn hơn so với thyroxin nhưng cường độ phát huy ảnh hưởng và tác dụng của nó tại các mô bào lớn hơn. Cơ chế tác động thông qua việc xúc tác sự phân giải glycogen thành glucose, nhưng nó chỉ hoạt hóa enzyme phosphorylase ở gan mà không hoạt hóa phosphorylase ở cơ, cho nên tiêm glucagon chỉ làm tăng acid lactic huyết. Somatostatin: peptid với mạch 14 acid amin , ức chế giải phóng GH và TSH, ức chế bài tiết insulin và glucagon (Dùng trị bệnh tiểu đường), ức chế bài tiết gastrin.

Ngoài ba hormone kể trên, ngày nay người ta còn tìn thấy đảo tụy còn tiết ra những hormone khác như calicreine làm giãn mạch, vagotonine làm giảm đường huyết nhưng không hoàn toàn giống insulin. Thùy trước tuyến yên tiết ra các hormone sau đây: STH, TSH, ACTH, GH (FSH, LH, LTH), mỗi loại có cấu trúc và tác dụng sinh lý khác nhau. ACTH làm tăng bài tiết các hormone glucorticoid của voe thượng thận từ đó gây nên tăng đường huyết, tăng huy động mỡ, tăng đào thải mỡ qua nước tiếu, tăng ứ đọng Na và H2O, tăng bài tiết K, giảm lượng bạch cầu ái toan trong máu tuần hoàn, giảm chứng viêm, tăng bài tiết các hormone sinh dục (đặc biệt là hormone sinh dục đực), tăng khối lượng máu tuần hoàn đến thận, làm nở to vỏ thượng thận.

GH hormone là kích tố hướng sinh dục, nó bao gồm các hormone sau đây: FSH (foliculo- stimulating hormone); LH (luteinizing hormone) và ở con đực gọi là ISSH; LTH (luteino- stimulating hormone) ở con cái. ICSH kích thích sự phát triển của tế bào kẽ leydig, ở giữa các ống sinh tinh và kích thích tế bào này tiết ra hormone sinh dục đực androgen. - Nếu trứng rụng mà thụ tinh được thì bào noãn còn lại biến thành thể vàng và tiết một lượng progesterone đầu tiên dưới tác dụng của LH.

- Nếu trứng rụng mà không được thụ tinh thì sau thì vào ngày thứ 17 của chu kỳ động dục phần lớn gia súc, lớp tế bào nội tiết ở nội mạc tử cung tiết ra hormone prostaglanding-F2α và làm thể vàng bị teo biến đi thành một vết sẹo màu trắng bạc gọi là bạch thể. - Ngay sau khi đẻ, LTH mang tên prolactin có tác dụng kích thích sự tiết sữa vào xoang sữa để cùng oxytocine gây thải sữa ra ngoài. Tác dụng sinh lý chính của ADH là thúc đẩy quá trình tái hấp thu chủ động nước ở ống thận nhỏ để chống lại sự mất nhi ều nước theo nước tiểu, giữ nước lại cho cơ thể.

VITAMINE

Dưới tác dụng của MSH những sắc tố đen trong bào tương của tế bào biểu bì da ở dạng tập rung sẽ phân tán khắp bào tương làm cho da đen lại. Ở người danng nắng cả ngày, da đen rám nắng, cũng có tác dụng của MSH để ngăn cản sự xâm nhập sâu vào cơ thể của tia hồng ngoại mặt trời kể ca tia tử ngoại. Tác dụng thứ hai của ADH là gây co mạch làm tăng huyết áp (trừ mạch máu não và thận) vì thế nó còn có tên v asopressine.

Tác dụng sinh lý chính của oxytocine là gây co bóp cơ trơn tử cung có tác dụng thúc đẻ đẩy thai ra ngoài trong quá t rình đẻ.  Nhạy cảm với nhiệt độ do phân tử mất họat tính ở nhiệt độ cao, đồng thời cũng do khả năng tác dụng với các hợp chất carboxyl tạo nên phản ứng Maillard. Như vậy, piruvate tác dụng với thiamineoyrophosphate ở vị trí C2 của vòng thiazole, H của nguyên tử C được thay thế (a cabarnion).

Nguyên tử Nitơ dư điện tử có tác dụng như chất xúc tác đẩy nhanh quá trình, sau đó trợ giúp trong quá trình decarboxyl và sự hình thành của hydroxyethyl – TPP. Hay hydroxycyanocobalamin là những hợp chất hữu cơ có nguyên tử cobalt ở trung tâm, với tên gọi là những cobalamin và có họat tính sinh học trên cơ thể người. Thuật ngữ vitamine B12 có 2 cách dùng trong đó theo nghĩa chuyên biệt để chỉ cyanocobalamin, đây là dạng B12 được dùng trong thực phẩm và chế phẩm bổ sung dinh dưỡng.

Cấu trúc hóa học của vitamin B12 gồm 2 phần: Phần cobamid gồm 4 nhân pyrol đã hydrogen hóa, giữa nhân là nguyên tử coban hóa trị 3; các nhân này đã bị thế bởi nhóm methyl, acetamid và propionamid. Phần nucleotid gồm 5,6-dimethylbenzimidazol đã este hóa bởi acid phosphoric và 2 phần này nối với nhau qua cầu isopropanol. Nguyên tử coban liên kết cộng hóa trị với 1 nitơ của một nhân pyrol, liên kết phối trí với 3 nitơ của 3 nhân pyrol còn lại và nitơ trong nhân benzimidazol; liên kết ion với acid phosphoric.

Vitamine B12 do vi khuẩn tổng hợp từ tự nhiên, sau đó mới tham gia vào chu trình thức ăn của các động vật, chủ yếu là động vật ăn cỏ.

Glycine là tiền chất tạo porphyrine

Hóa trị cuối cùng của coban liên kết với các nhóm chức khác nhau tạo ra các vitamin B12 khác nhau. Một số lòai tảo cũng có vitamin B12 do các vi sinh vật cộng sinh tạo ra. • Porphyrine chứa nhân kim loại như Fe2+, Co2+, Mg2+ là nhân heme của nhóm protein rất quan trọng bao gồm hemoglobin, cytochrome, chlorophyll, … Porphyrine cấu tạo từ 4 phân tử porphobilinogen được tạo từ glycine và succinate.

• Nhân porphyrine của hemoglobin giải phóng khỏi hồng cầu ở lá lách và sau đó phân rã tiếp giải phóng Fe3+ và bilirubin (vòng porphyrin mở). Ở đó biến đổi tiếp thành sắc tố mật tan trong nước và tiết vào ruột non. Khi gan bị rối loạn chức năng, bilirubin không tiết vào ruột non mà lại đi vào máu làm da và mắt người bị vàng, là biểu hiện thường thấy của người bệnh vàng da.

Creatine và glutathione tổng hợp từ amino acid

• Glutathione ở dạng khử (GSH) là tripeptide (γ-glu-cys-gly) tạo từ glutamate, cysteine và glycine. Khi chuyển sang dạng oxy hóa, 2 phân tử GSH liên kết với nhau qua cầu nối -S- S- tạo ra GSSG làm tác nhân ổn định thế oxy hóa khử của tế bào và cơ thể sống.

Amino acid là tiền chất tạo amine có hoạt tính sinh học

 Tyrosine là tiền chất tạo nhóm chất catecholamine (dopamine, norepinephrine và epinephrine) có chức năng điều hòa huyết áp.  Histamine làm giãn mạch máu và luôn có mặt ở các mô tế bào, nó được tạo thành một số lượng lớn khi cơ thể bị dị ứng, đồng thời histamine còn kích thích sự tiết acid ở dạ dày.  Nhóm chất polyamine (spermine và spermidine) tham gia tạo cấu trúc khối với DNA có nguồn gốc từ methionine và ornithine.

Sự hiểu biết về quá trình tổng hợp polyamine giúp chữa trị bệnh ngủ châu Phi, rất phổ biến ở các nước châu Phi.

Chu trình Ornithin – Ure

Phân tử NH3 thứ hai sau đó sẽ kết hợp với citrulline tạo ra arginine. Ornithine tiếp tục tham gia vào chu trình ure còn ure sẽ được đưa vào máu tới thận và bài tiết ra ngoài cùng với nước tiểu. • Giai đoạn đầu: NH4+ ( từ các nguồn khác nhau ) có mặt trong ty thể của tế bào gan kết hợp với HCO3− ( tạo thành trong quá trình hô hấp ty thể) tạo ra carbomoyl phosphate ở phần cơ chất ty thể.

• Cytrulline chuyển ra tế bào chất, nhận thêm nhóm −NH2 thứ hai bằng phản ứng trùng ngưng.Phản ứng này khá phức tạp. Trước hết, citrulline kết hợp với ATP tạo phức trung gian citrulline − AMP sau đó phức này mớ có khả năng nhận nhóm −NH2 thứ hai từ aspartate tạo ra argininosuccinate. • Phức này nhờ enzym argininosuccinate lyase phân rã thành arginine và fumarateđi vào chu trình axit citric.

• Ornithine sẽ được vận chuyển quay trở lại bên trong ty thể để bắt đầu chu trình ure mới,còn ure tạo thành được máu đưa tới thận bài tiết ra ngoài.