TÀI LIỆU TỔNG HỢP. SLIDE BÀI GIẢNG CHƯƠNG 18 - LIÊN QUAN VÀ ĐIỀU HOÁ CHUYỂN HOÁ

Mục tiêu Ê LI N QUAN V Ê À • Trình bày được sự s liên quan giữ gi a chuyển hoá các chất G, L, P, AN. G, L, P, AN. ĐIỀ I U Ề HOÀ HOÀ CHUYỂN Ể HOÁ • Giả Gi i thích được sự s điề i u hoà chuyển hoá ở m ức tế t bào bào.. Đại cươ c ng ươ : Sự liên quan giữa các con đường chuyển • Các ch chất tđều c ó có c on con đườ ng đườ chuy ển hoá riêng . hoá các c hấ ch t • Con đườ Con
ng chuyển hoá của các chất có những điể i m c hung chung liên , quan ch chặ h t tch chẽ tạ t o n ên nên mạng lướ l i chuyển hoá chung rấ n hoá chung r t phức tạ c t p của cơ th ơ ể
www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map01100.html
1. LIÊN QUAN CHUYỂN HÓA Đại cươ c ng ươ PROTID ACID NUCLEIC GLUCID PROTID ACID NUCLEI LIPID C GLUCID NUCLEOTID ACID AMIN NUCLEEZID GLUCOSE ACID AMIN NUCLEEZ GLYCEROL ACID BÉO ID GLUCOSE • Quá t rình ttrình chuyển hoá các chất đượ c đượ kiể i ki m s o s át soát soát G6P HMP RIBOSE5P  NADPHH+ oxh chặt chẽ nhờ c ờ ơ ch ơ ế điề i u hoà ở m ở ức cơ th ơ ể PGA HDP hoặc t ế t bào .  GPT Ala PYRUVAT  • Sự S đ iề
i u hoà chuyển hoá các chất theo nhu cầu Leu, Ile ACETYL CoA Leu, Ile 2H của c ơ th ể. ½ O2 Asp GOT OXALO ACETAT CITRAT OXALO ACETAT HÔ 2H HẤP CT  2H ATP TCA TẾ Urê FUMARAT 2H BÀO 2H HEM SUCCINAT H2O CO  2 CETO CO2 Glu GLUTARAT
Liên quan giữa chuyển hóa các chất glucid, lipid, protid và acid nucleic Liên quan c huy chuyển ể h oá hoá Sự S th ố th ng ố ng nhấ nh t chuy chuyển n hóa • Thống nhất chuyể chuy n hoá Thể hiện ở: ở
• Biến đổi qua lại giữa glucid, lipid, protid • Chu trình ACID CITRIC Chu trình ACID CITRIC AcetylCoA CO , H • iê
L n hợp phản ứng, quá trình 2, 2 2O + Q 2
• Quan hệ chuyển hoá giữa các bào quan • HÔ HẤ HÔ H P T Ấ Ế P T BÀO: Ế
“ĐỐT CHÁY” G, L, P theo ĐỐ
• Quan hệ chuyển hoá giữa các mô những cơ ch ơ
ế chung, hệ thống enzym chung  tạo H2O, ATP • HOẠ HO T Ạ HÓA TÍCH , TÍCH TRỮ TR VÀ S Ử S D Ụ D NG Ụ NG NĂ N NG Ă NG LƯỢNG: nh ƯỢ
ờ quá trình phosphoryl hóa, h ờ ệ thống ADP ADP--ATP. ATP. Các giai đoạn của quá trình thoái h oá hoá
Gđ1: Tạo acetyl-CoA từ acid béo, glucose, và acid amin
Gđ2: Oxi hoá nhóm acetyl trong chu trình
acid citric tách ra từng cặp nguyên tử hydro.
Gđ3: NADH và FADH2 mang từng cặp nguyên t ử H đến c hu chuỗi h ô hô h ấp t ế bào t ạo
H2O. Quá trình này tích trữ năng lượng dạng ATP. Sự biến ế đổ n i qua l đổ ạ i qua l i gi ạ ữ
i gi a G, L, P: thông qua các ch thông qua các ấ ch t ngã ba ấ đườ t ngã ba ng • Chấ
Ch t ngã ba đường : sản phẩ
n ph m thoái hóa chung : tiền chấ n ch t chung GLUCID LIPID LIPID Chấ Ch t ngã 3 đườ t ngã 3 ng PROTID
TD: PYRUVAT, ACETYLCoA, OAA, GLYCEROL
Tuy nhiên các chất không thể thay thế nhau hoàn COOH COOH COOH COOH COOH toàn đượ toàn c vì: đượ l l l l H2N N-- CH C=O CH C= O GPT C=O H2N C=O H2N-- CH CH l l l l Pyruva v t → tân tạ t o ạ g lucid glucid CH + + 3 CH2 CH3 CH2 → acetyl CoA → AB - Glucid là ngu
Glucid là nguồn năng lượng ch ượ ủ yếu của cơ th ơ ể l l l CH2 CH2 - Lipid: các AB c
Lipid: các AB cần thiết cơ th ơ ể không tổng hợp ợ được đượ l l l COOH COOH COOH Ala Ala
CETO GLUTARAT PYRUVAT PYRUV Glu - Protid: các AA c
Protid: các AA cần thiết cơ th ơ ể không tổng hợp ợ được đượ Alanin Alanin
ceto glutarat ceto glutarat Aspartat ALAT GPT ALAT GPT GOT ASAT Pyruvat Py L Glutamat L Glutamat Oxalo acetat Oxalo  chế độ dinh d ưỡng ưỡ hợ lý p đủ , chất với ớ tỷ l ệ nhất CH NAD+ NADHH+ NAD định. 2OH CH ATP ADP ADP NADHH 2OH CH 2OH l l l l CHOH CHOH C =O C C=O PGA → tân tạo ạ gluci g d CHOH CHOH C=O l l Glycer y ol l Dehy Deh dr y og o en l ase pyruvat → Ala CH kinase 2OH CH 2O O-- P P CH 2O O-- P PDA Sự liên hợp gi ợ ữ p gi a các phả ph n ả ứ n ng và quá trình
TỶ LỆ KHẨU PHẦN THỨC Ứ Ă C N THÍCH HỢP
Sự liên quan chuyển hoá còn là sự liên hợp giữa các phản ứng và quá Nă N m Tổ T ng ổ ng Q % trình.
Phản ứng liên hợp: sự kết hợp 2 phản ứng: phản ứng thoái hoá giải P L G phóng n g ăng l g ượng g và và ph p ản ứng g tổn ổ g h g ợp thu n u ăng l g ượng. 1972 2300 12 13 75 Kcal 1997 2700 10 10--12 12 15 15 -- 20 20 65 65 -- 75 75 Kcal Sự liên hợ h p ợ giữ gi a các phả ph n
ả ứng và quá trình Quan hệ h chuyể chuy n ể hóa giữ gi a các bào quan BÀO DỊ BÀO D CH • Quá t rình trình chuyể chuy n n hoá hoá này này liên quan quan đến đế n quá quá trình c huy c ể chuy n ể n hoá hoá kia qua qua NHÂN TY TH Ể TH các sả các s n ph ả ẩ n ph m chuy ẩ ể m chuy n hoá • Đường phân Đườ • TỔ T NG H Ổ Ợ NG H P • HMP HMP • CHHTB + + HMP
HMP  NADPHH+  tổng h ổ ợ ng h p AB ADN • Tổ T ng ổ ng hợ h p ợ A B A AB • Oxh A B A AB
Ribose 5 P  tổng h ổ ợ ng h p AN ARN • CTA CT C AC NAD+ • Tạ T o th ạ ể o th ceton ể + + HDP
HDP  Oxalo acetat + Acetyl CoA oxh PO CTAC RIBOSOM + + CTAC
CTAC  Succinyl CoA   HEM + glycin + + CTAC + CT urê CTAC + CT urê ATP TY TH TY Ể TH VÀ BÀO Ể D VÀ BÀO Ị D CH Citrulin Aspartat ATP • Tân t Tân tạo G ạ Oxalo acetat • C T CT urê urê Tổ T ng h ổ ợ ng h p protein ợ • Tạ T o Hem ạ Arginosuccinat malat Arginosuccinat THỂ Ể TY : n TY ơ : n i chuyể
i chuy n hóa năng lượng (ATP) ng (A Arginin Fumarat NHÂN : t NHÂN ổ : t ng hợp ADN, ARN, NAD+ RIBOSOM : STH Protein Quan hệ h chuyể chuy n ể hóa giữ gi a các mô Mỗi mô có ỗ đặ i mô có c đ c i đ ể i m và ch m và ứ ch c n ứ ă
c n ng chuyển hóa riêng, ngoài nhữ
n hóa riêng, ngoài nh ng quá ữ trình ng quá
chuyển hóa chung mà mô nào c n ũ
hóa chung mà mô nào c ng có (chuy ũ ển hóa nă n hóa n ng lượ ng l ng, STH Protein) ượ Gan Máu Máu Cơ GAN : chứ ch c nă
c n ng glycogen và n ă ơ
ng glycogen và n i x ơ ả i x y ra ả βoxh Acid béo AcylCoA AB AcylCoA cylCo Glycogen AcetylCoA AcetylCoA CT AC CT G G Glucose Glucose Th ể Th ceton ể ActCoA ActCoA MÁU MÁU G l G Gluc u o c s o e s e T h T ể h Th t ce on Thể Th ceton ể ceton Thể Th ceton ể Thể Th ceton ể MÔ KHÁC (cơ (c ) ) Glucose Glucose AcetylCoA G6P OA CTAC K Glycogen CTAC CT
Hầu như GAN đóng vai trò trung tâm trong mối liên quan chuyển hoá giữa các mô. Gan Cơ Glucose Glucose Glycogen G-6P G1P Glycogen Pyruvat Máu
Chu trình Glucose-alanine
Alanin đóng vai trò như một c ấ h t Pyruvat Ala
mang ammonia và bộ khung carbon của pyruvate v từ cơ đến gan. Lactat Lactat
Ammonia được bài tiết và pyruvat
được dùng để tạo glucose, glucose Ala Protein lại qua y qua t rở tr lại c ơ Protein
Chu trình Cori và alanin
Cơ sử dụng glycogen như một NÃO: nguồ ngu n n ă n ng lượng t , ạo l actate lactate thông
qua con đường đường phân. Lactate
Nguồn năng lượng chủ yếu là con đường HDP từ glucose
được chuyển tới gan và chuyển
→ não cần được cung cấp thường xuyên glucose và oxy. th h àn l g h ucose t ô hông qua quá trình tân tạo đường.
Khi đói, các thể ceton thay thế glucose
Glucose này được phóng thíc g h vào
máu trở về cơ để bổ sung dự trữ
glycogen của cơ. Toàn bộ con đường này ( glucose (glucose →
lactate → glucose) tạo thành chu trình Cori.
MÔ MỠ là nơi dự trữ TG, nơi xảy ra quá trình tổng hợp và phân giải TG. Glucose Gly Gl cerol P TG VLDL TG ( VLDL TG) TG AB Acy AB Ac lCoA TG AB AB AB AB--albumin AB albumin AB Glycerol Glycerol Gan Gan M ỡ M
a) Cơ chế DLT dương: sự hoạt hóa DLTchất tác dụng: chất hoạt hóa, làm 2. KHÁI NIỆM VỀ Đ IỀ I U HÒA CHUYỂN HÓA
TTHĐ dễ tiếp nhận cơ chất và hoạt độ enzym tăng lên (activator) Cơ C ơ thể th có kh ả kh n ă n ng ă ng tự đ i đ ều ề u hòa T ATP ADP T U P PP - Mứ M c toàn cơ th ơ ể: Hormon, ể thầ th n kinh ầ - Mứ M c tế bào: ế ĐH chuy Đ ển hóa ể G G6P UDPG + Glycogen Cơ C ơ chế ch : ế - Ảnh h Ả ưở nh h ng ưở đến ho đế ạ n ho t tính ạ c t tính ủa ENZYM ủ glycogen synthase (GS) + - Ảnh h Ả ưở nh h ng ưở đến STH đế ENZYM UDP Glycogen-G b) Cơ ế ch DLT âm: sự ứ ế c ch DLT 2.1 Cơ 2.1 C chế ch làm ế thay làm đổ thay i ho đổ ạ i ho t tính ạ ENZYM (l t tính
ượng enzym không đổi) đổ
Chất tác dụng: chất ức chế (inhibitor)  TTHĐ khó tiếp nhận cơ chất Hoạ Ho t tính ạ enzym thay t tính đổ enzym thay i do: đổ E1 E2 E3 - ồ N ng ồ độ c độ ơ ch ơ ất ho ấ ặ t ho c coenzym (vit) ặ A  B  C  D…  Z - Cơ C ch ơ ế ch ế đ i đ ều hòa d ề ị u hòa d lậ l p th ậ ể p th - Ức chế ngược TT. D TT ị . D lậ l p th ậ ể p th E : enzym DLT TTHĐ 1: enzym
Z : sản phẩm của 1 quá trình đồng thời là chất ức chế DLT TD: E. coli Cơ C ch ơ ấ ch t ấ Chấ Ch t tác ấ d t tác ụ d ng ụ - Enzym dị Enzym d lậ l ể p th L-Threonin 
TD   L.Isoleucin (TD: threonin dehydratase)
2.2 Cơ chế ảnh hưởng STH ENZYM (lượng enzym thay đổi) R P O X Y Z
a. Cơ chế cảm ứng tổng hợp enzym (đối với enzym của 1  ARN qu m á trình thoái hóa) Gen cấu trúc  MONOD & JACOB: nuôi cấ c y ấ E c . oli coli Hoạt độ ng R’ + Môi trường c g ó glucose g : 3 enzym lượn ợ g r g ất nhỏ
( Chất kìm hãm - Repressor ) β-Galactosidase ( Môi trường có Glucose ) Galactosid permease G l a actosid id t t ransace ylase R’
Phức chất “ Kìm hãm – cảm ứng” + Trong môi trườ tr ng ườ có c lactose: lactose 3 enzym 
: Lactose ( chất cảm hứng – Inducer)
Vậy: Lactose: chất cảm ứng (inducer) (Môi trường có Lactose ) R: gen điều hoà P đ : ạ o kh n ở kh i đ ộ đ ng O: đoạn tác động X,Y,Z: gen cấu trúc
b. Cơ chế kìm hãm tổng hợp enzym (đối với enzym của 1 quá trình tổng hợp)
CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Loại Điều hoà âm Điều hoà dương TD N : uôi ôi S almonellll t a yphi hi trong môi ôi t rường có hi tidi s n thì sự t ổ t h ng ợ á p c c enzym xúc tá t c tổng hợp histidin ngừng
(R’ hoặc chất kết-R’ gắn vào P (R’ (A’) hoặc chất kết-A’ gắn R P O S  ngăn cản chuyển mã)
vào P  khởi động chuyển 1 S2 S S 3 S4 ….. 9 ã) m …..  I -R’ gắn P: gen đóng -A’ gắn P: gen mở ARNm  ARN Ch - ấ k t ết ’ -R  không bám Ch - ấ k t ết A - ’ A  không bám m vào P  gen mở vào P  gen đóng E R’ (Aporepressor) 9 ( p p ) E E E E Không hoạt động 1 2 E3 4 PRPP His II
-Chất kết-R’  bám vào P  -Chất kết-A’  bám vào P R’ - R gen đ óng đ  gen mở m Phức hợp R-CR: R’
-Loại bỏ chất kết  R’ tách
-Loại bỏ chất kết  A’ tách Hoạt động CR khỏi P  gen mở khỏi P  gen đóng Chất đồng kìm hãm (Corepressor): His
PRPP: Phosphoribosylpyrophosphate