Hóa Sinh Đường Phân và Ung Thư Môn Hóa sinh học | Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh

Glycolysis and Cancer (đây là chu trình phân giải glucose, cụ thể là đường)
- Quá trình đường phân (glycolysis) sẽ tạo ra ATP và các chất trung gian
cho các con đường trao đổi khác, điển hình là pyruvic.
- Glycolysis là trung tâm của quá trình chuyển hóa Carbonhidrat vì hầu hết
các loại đường từ chế độ ăn sẽ phân giải glucose thành ATP bằng chu trình này. I.
Quá trình glucose vận chuyển đến tế bào:
- Glucose sẽ không tự động đi vào màng tế bào được mà phải thông qua 2 kênh vận chuyển:
1. Phụ thuộc độc lập với Na (Na+ independent)
- Glucose được vận chuyển vào trong tế bào và độc lập với kênh vận
chuyển Na bằng 1 hệ thống gồm 14 glucose vận chuyển.
- Glucose vận chuyển bản chất là enzyme ( protein) nằm trên màng tế
bào, giúp vận chuyển glucose vào trong tế bào, những tế bào khác nhau
sẽ tương ứng với các glucose vận chuyển khác nhau gọi là GLUT.
- GLUT sẽ có từ GLUT -1 đến GLUT-14, nhờ những GLUT này glucose
mới được vận chuyển vào trong tế bào và tùy theo chênh lệch nồng
độ: Glucose trong máu quá thấp thì các hệ thống enzyme này sẽ
không làm việc và chỉ làm việc khi nồng độ Glucose trong máu cao.
Vd: GLUT 1 đảm nhận vận chuyển glucose vào máu não, cơ người lớn.
GLUT-2 vận chuyển trong gan và thận được tìm thấy trong insulin.
- Glucose ngoại bào (glucose của máu) sẽ liên kết với chất vận chuyển
chính là GLUT và sau đó sẽ tạo thành phức hợp GLUT- glucose làm thay
đổi cấu trúc, và nhờ thay đổi đó mới cho phép đi qua tế bào.
2. Được hấp thụ cùng với Na (Na+ - monosacharide contransporter)
- Khi glucose được vận chuyển cùng với Na, sẽ tạo thành 1 phức hợp gọi
là cotransporter, quá trình này tiêu tốn năng lượng và ngược chiều gradient nồng độ.
- Hệ thống này là một quá trình qua trung gian chất màng, thường xảy ra
ở tế bào biểu mô của ruột và ống thận cho nên việc ăn mặn sẽ hại thận. II.
Các phản ứng trong Glycolysis
Sơ đồ chu trình glycolysis thành pyruvate
- Chu trình đường phân được chia thành 2 giai đoạn.
- Có 5 phản ứng đầu tiên, các dạng trung gian được photphoryl hóa với sự
tiêu tốn của ATP nghĩa là có sự đề photphoryl hóa ở phân tử ATP.
*phản ứng photphorin hóa là phản ứng + nhóm photphat còn đề photphoryl
hóa là phản ứng khử nhóm photphat.
▪ GIAI ĐOẠN 1 :
Phản ứng 1: phosphoryl hóa
- Glucose + ATP có sự tiêu tốn ATP, enzyme xúc tác là hexokinase, ATP
bị đề photphoryl hóa khử đi 1 nhóm photphates và gắn ở C6 của glucose
sẽ thành Glucose 6- photphates.
- ATP bị mất đi 1 nhóm photphates còn lại ADP và kèm theo giải phóng 1 H+.
Phản ứng 2: phản ứng chuyển đồng phân hóa
- Từ glucose 6- photphates thành Fructose 6- photphate bằng enzyme xúc
tác là Phosphoglucose isomerase ➔ Đây là phản ứng chuyển nhóm chức
vì fructose là đồng phân của glucose.
- Đầu tiên glucose 6-photphates sẽ mở thành mạch thẳng sau đó chuyển
thành fructose 6- photphates, fructose 6- photphates sau đó sẽ đóng lại thành dạng vòng.
Phản ứng 3: photphoryl hóa
- Frutose 6- photphates sẽ tác dụng với ATP lần thứ 2, enzyme xúc tác là
phosphofructokinase, Fructose 6- phosphatse sẽ nhận thêm 1 nhóm
photphatse ở vị trí C1 ➔ Fuctose 1,6- biphotphatse ▪ GIAI ĐOẠN 2: Phản ứng 1:
- Fructose 1,6- biphotphates sẽ được phân giải bằng enzyme được gọi là
Aldolase thành 2 chất: Dihydroxyacetone phosphate (DHAP) và
Glyceraldehyde 3- photphates (GAP) Ph
ản ứng 2: Chuyển đồng phân hóa
- Dihydroacetone photphates được enzyme tên là Triose photphates
isomerase chuyển thành Glyceraldehyde 3- phosphate, 2 chất này có
cùng công thức phân tử nhưng khác CTCT. Phản ứng 3:
- Glyceraldehyde 3- photphates sẽ cộng với 1 NAD+ ( chất vận chuyển điện
tử trung gian), Pi chính là gốc photphates tự do, enzyme xúc tác là
Glyceraldehyde 3- phosphates dehydrogenase đây là enzyme khử
hydro và cuối cùng trở thành 1,3- Biphosphoglycerate ( 1,3- BPG).
- Gly 3-photphates sẽ bị khử Hydro ở C1 thay bằng nhóm photphates tự do
là Pi, NAD+ sẽ nhận nhóm Hydro đó và trở thành NADH.
Phản ứng 4: photphoryl hóa
- 1,3- Bisphosphoglycerate sẽ tiếp tục tác dụng với ADP với enzyme xúc
tác là Phosphoglycerate kinase
- 1,3- Bisphotphoglycerate sẽ bị đề photphoryl hóa, nghĩa là gốc
photphates sẽ nhảy qua ADP tạo thành ATP, 1,3 – Biphosphoglycerate
nhường 1 nhóm photphates ở C1 tạo thành 3- Photphoglycerate Phản ứng 5:
- 3 – photphoglycerate này sẽ chuyển thành 2- photphoglycerate gọi là
phản ứng chuyển nhóm chức với enzyme là Phosphoglycerate mutase
*Niệm chú: về enzyme
- Thấy đuôi kinase liên quan đến photphoryl hóa
- Thấy đuôi isomerase liên quan đến chuyển đồng phân hóa
- Thấy đuôi mutase thì liên quan đến chuyển nhóm chức. Phản ứng 6:
- Sau đó 2-phosphoglycerate sẽ loại nước gọi là phản ứng Đề hydrat hóa
thành Phosphenolpyruvate với tác động của enzyme Enolase Phản ứng 7:
- Sau đó phosphenolpyruvate sẽ + với ADP và H+ và sẽ có phản ứng
photphoryl hóa với enzyme xúc tác là Pyruvate kinase.
- Lúc này, ADP được photphoryl hóa thành ATP, Phosphenolpyruvate sẽ
nhường nhóm photphates nên người ta gọi là đề photphoryl hoá.
- Và chất cuối cùng nhận được là Pyruvate và pyruvate sẽ là cơ chất cho
những phản ứng kế tiếp.
Thông qua chu trình glycolysis sẽ có 1 glucose đầu vào kết hợp với 2 NADH, 4
ATP và sản phẩm nhận được là 2 pyruvate
Tính toán năng lượng cơ bản:
- Năng lượng tiêu hao = BMR + TEF ( 10% BMR) + Hoạt động thể chất
- Năng lượng dự trữ = Năng lượng đầu vào – Năng lượng tiêu hao. Công thức Mifflin-St Jeor
Nam: BMR= (10 × W (kg)) + ( 6.25 × H ( cm)) – ( 5 × tuổi ) +5
Nữ: BMR= (10 × W (kg)) + ( 6.25 × H (cm)) – ( 5 × tuổi ) – 161
Số thứ tự của tôi X= 17 + 17 = 34 tuổi
BMR = ( 10 × W ) + ( 6.25 × H ) – ( 5 × Tuổi ) + 5
= (10 × 65 ) + ( 6.25 × 170 ) – ( 5× 34 ) + 5 = 1547.5 ( Cal)
TEF = 10% BMR = 10% × 1547.5 = 154.75 ( Cal )
Đi làm 3 giờ trong 1 ngày: Năng lượng tiêu hao = ( Thời gian hoạt động × cân
nặng × Hệ số hoạt động ) / 24 = ( 3 × 65 × 1.7 )/ 24 = 13.81 (Cal)
Chơi cầu lông 1.5 giờ = 90 phút vào 3 buổi / tuần ( mỗi phút tiêu hao 20 Cal) :
Năng lượng tiêu hao = thời gian chơi (phút) × mức tiêu hao năng lượng ( Cal/phút ) = 90 × 20 × 3/7 = 771.43 Cách khác
- Năng lượng tiêu hao trong 1 buổi chơi: 90 × 20 = 1800 Cal
- Năng lượng tiêu hao trong 1 tuần 1800 × 3 = 5400 Cal/ tuần
- 1 tuần có 7 ngày nên trung bình mỗi ngày tiêu hao 5400 / 7 = 771.43 Cal/ngày
Tổng năng lượng tiêu hao Hoạt động thể chất : 13.81 + 771.43 = 785.24 Cal
Năng lượng tiêu hao trong ngày:
NLTH = BMR + TEF + Hoạt động thể chất có tính cầu lông = 1547.5 + 154.75 + 785.24 = 2487.49 Cal
Năng lượng từ thực phẩm:
Rượu vang 300ml/ ngày, 9 Cal/ml
Năng lượng từ rượu = 300 × 9 = 2700 ( Cal / tuần )
Năng lượng từ rượu mỗi ngày = 2700/7 = 385.71 ( Cal/ ngày)
1. Nguồn gốc của Insulin và Glucagon
Insulin: Được sản xuất bởi tế bào β (beta) của tuyến tụy.
Glucagon: Được sản xuất bởi tế bào α (alpha) của tuyến tụy.
2. Vai trò của Insulin và Glucagon
Insulin: Hạ đường huyết, kích thích tích trữ glycogen, lipid, protein.
Glucagon: Tăng đường huyết, kích thích phân giải glycogen, tân tạo glucose.
3. Cơ chế hoạt động của Insulin: Điều hòa đường huyết và Tổng hợp Glycogen
Tăng hấp thu glucose vào tế bào (kích hoạt vận chuyển GLUT4).
Tổng hợp glycogen ở gan và cơ, ức chế phân giải glycogen.
Ức chế tân tạo glucose từ acid amin và lipid.
4. Hậu quả của Rối loạn Nội tiết liên quan Insulin dẫn đến Đái tháo đường
Thiếu hoặc kháng insulin → Tăng đường huyết.
Biến chứng: Mất nước, tổn thương thần kinh, mắt, thận, tim mạch.
Đái tháo đường type 1: Do thiếu hoàn toàn insulin.
Đái tháo đường type 2: Do kháng insulin.
5. Hoạt động của Insulin trong Lúc Ăn và Lúc Đói
Lúc ăn: Insulin tăng, kích thích hấp thu glucose, tổng hợp glycogen và lipid.
Lúc đói: Insulin giảm, ngừng hấp thu glucose, kích thích phân giải glycogen.
6. Hoạt động của Glucagon trong Lúc Ăn và Lúc Đói
Lúc ăn: Glucagon giảm, do insulin ức chế.
Lúc đói: Glucagon tăng, kích thích gan phân giải glycogen và tân tạo glucose.
7. Nguồn gốc của Leptin
Được tiết ra chủ yếu từ mô mỡ trắng.
8. Vai trò của Leptin
Điều hòa cân nặng, ức chế cảm giác đói, tăng tiêu hao năng lượng.
9. Cơ chế hoạt động của Leptin
Tác động lên vùng dưới đồi, kích thích trung khu no, ức chế trung khu đói.
Khi mỡ tăng → Leptin tăng → Giảm cảm giác đói, tăng đốt năng lượng.
Khi mỡ giảm → Leptin giảm → Tăng cảm giác đói, giảm đốt năng lượng.
10. Kháng Leptin và Bệnh Béo phì
Ở người béo phì, leptin cao nhưng não không phản ứng với tín hiệu leptin → Kháng leptin.
Hậu quả: Cảm giác đói liên tục, giảm tiêu hao năng lượng, gây tăng cân.
Nguyên nhân: Viêm nhiễm, acid béo tự do cao, leptin quá mức.