Bài giảng Khái quát trao đổi chất và năng lượng sinh học - Lê Thụy Bình Phương

Tóm tắt Bài giảng Khái quát trao đổi chất và năng lượng sinh học - Lê Thụy Bình Phương: ...n (gắn thêm gốc ~ P) bởi ATP thành lập Fructose-1,6-bisphosphate (phản ứng từ 1 đến 3) Copyright © 2007 by Pearson Education, Inc. Publishing as Benjamin Cummings Đường phân EM (2) 2. Glucose (6 carbon) bị tách thành 2 phân tử có 3 carbon (dihydroxyacetone phosphate và glyceraldehyde- 3-p...etyl CoA) • Bốn phản ứng oxy hóa xảy ra thường tạo ra NADH / FADH2 • Một nối phosphate năng lượng cao được thành lập. (GTP) • « Chất mang» Oxaloacetate được sử dụng và tái sinh. Oxaloacetate là chìa khóa trung tâm và quan trọng trong sự trao đổi chất (là sự khởi đầu của tân sinh đường. ... thể ketone • Acetoacetate bị khử thành lập β-hydroxybutyrate hoặc bị phóng thích mất một phân tử CO2 thành lập acetone, cả hai là thể ketone Sự tạo thành thể ketone Ketosis xảy ra : Trong trường hợp thiếu nguồn carbonydrate. VD:bệnh tiểu đường hay đói (glucose bị thiếu nên cơ th...

pdf134 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 196 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Khái quát trao đổi chất và năng lượng sinh học - Lê Thụy Bình Phương, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
cao (ngăn chặn quá trình phosphoryl hóa
glucose)
- Phosphofructokinase:bị ức chế bởi mức độ cao của 
ATP và kích hoạt bằng mức độ cao của ADP và AMP. 
- Pyruvate kinase: bị ức chế bởi mức độ cao của ATP 
hoặc acetyl CoA. 
Các sản phẩm của đường phân EM 
(glycolysis)
2 phân tử Pyruvate
2 NADH + H+
2 ATP
Đường phân EM (glycolysis)
• Ý nghĩa:
Mở đầu cho quá trình hô hấp
Làm biến đổi căn bản về mặt cấu trúc của cơ
chất hô hấp (glucose)
Xúc ến các giai đoạn ếp theo ở giai đoạn hiếu
khí dễ dàng hơn
Đường phân EM
Các hợp chất sinh học quan trọng trong
glycolysis
1. Tạo oxy cho mô bào
1,3- bisphosphoglycerate, làm giảm ái lực của 
Hemoglobin với O2, tăng khả năng nhận oxy của mô
bào. VD: khả năng của bào thai nhận oxy từ mẹ
2. Cung cấp các chất trung gian quan trọng: 
a) phosphate dihydroxyacetone: chuyển thành
glycerol-3phosphate, sử dụng để tổng hợp triacylglycerol 
và phospholipid (lipogenesis). 
b) 3- phosphoglycerate: sử dụng để tổng hợp amino 
acid serine. 
c) Pyruvate: sử dụng trong tổng hợp amino acid 
alanine. 
pyruvate acetyl CoA chu trình TCA (Kreb)
Con đường tổng hợp và suy thoái 2,3-BPG trong hồng 
cầu (tham khảo)
Con đường biến dưỡng của hexose
Biến dưỡng pyruvate
Source: lecture3a, RA Leng, applied biochemistry 
training course, Ha Noi November 2011
NAD+ cần thiết cho 
quá trình glycolysis 
được ếp diễn. Do đó 
,NADH được sản xuất
trong glycolysis phải
được oxy hóa khử cho 
quá trình glycolysis 
ếp diễn
Sự lên men
- Lên men là quá trình chuyển hóa trong điều kiện 
thiếu oxy
VD: hoạt động quá sức của các cơ bắp
- Hệ thống lên men thường được tìm thấy trong tự 
nhiên trong đầm lầy, và trong bùn dưới lúa nước, 
trong bãi rác bị phủ kín
- Lên men trong phương pháp làm rượu vang và bia.
Sự hình thành ethanol bởi nấm men
Source:lecture3a, RA Leng, applied biochemistry training course, Ha Noi, November 2011
NADH phải được trở lại thành NAD + hoặc chuỗi phản ứng của quá trình
lên men sẽ dừng lại
Vi khuẩn và protozoa (nguyên sinh động vật) sản xuất
acid béo bay hơi trong điều kiện kị khí
Source:lecture3a, RA Leng, applied biochemistry training course, Ha Noi, November 2011
Một ít nguồn NL glucose được ch trữ ở dạng ATP, 
nhưng hầu hết vẫn còn trong VFA và được các tế 
bào vi sinh vật tổng hợp
Chu trình Cori
Lactate chuyển thành pyruvate trong gan
Chu trình Cori
• Ý nghĩa:
Loại bỏ lactate ra khỏi cơ và chuyển đến gan
trước khi cơ bị tác hại bởi lactate
Bản chất:
Cơ hoạt động quá mức, không đủ oxygen cung
cấp cho oxi hóa pyruvate tạo CO2, H2O và ATP
Glycogen (cơ): lên men lactid để cung ATP
Các giải pháp oxi hóa khử cho coenzyme trong
glycolysis kị khí
NADH NAD+ bởi sự sản sinh lactate hoặc ethanol 
từ pyruvate
Ho
Source:lecture3a, RA Leng, applied biochemistry training course, Ha Noi, November 2011
NADH được sản xuất trong đường phân và tổng hợp acetate. 
NAD + phải được tái sinh để cho phép đường phân tiếp tục 
(H) được phóng thích khi NADH bị oxy hóa trong quá trình tổng hợp 
propionate. Và hơn nữa, H2 được lấy ra bởi VK methanogen. Chúng sử 
dụng (H) để khử CO2 và sinh khí mê-tan (CH4). Quá trình sinh methane làm
sự lên men phí một lượng ATP nhất định
CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O (+ ATP).
Giải pháp oxi hóa khử cho coenzyme trong
glycolysis hiếu khí
Trong glycolysis hiếu khí: NADH đi vào chuỗi vận chuyển
điện tử trong ty lạp thể để thành lập ATP
Sự tân sinh đường (glucoseneogenesis) 
• Là quá trình tổng hợp glucose hoặc glycogen từ 
nguồn cơ chất không phải carbohydrate (non-
carbohydrate)
• Xảy ra ở gan (90%), thận (10%)
• Các con đường liên quan đến sự tân sinh 
đường: đường phân nghịch, chu trình TCA, chu 
trình Cori, chu trình glucose alanine
• Các nguyên liệu cho sự tân sinh đường gồm: 
pyruvate, lactate, các chất trung gian của chu trình
TCA, glycerol, alanine
Nguyên liệu tân sinh đường
Aspartic acid
Alanine
Glutamic 
acid
Ba bước bypass một chiều trong tân sinh đường
Hầu hết các phản ứng của tân sinh đường là đảo ngược của 
đường phân, ngoại trừ 3 bước sau
Pyruvate phosphoenolpyruvate
Fructose-1,6-bisphosphate Fructose-6-phosphate
Glucose-6-phosphate Glucose
Tân sinh đường từ glycerol
Tân sinh đường từ lactate (chu trình Cori)
Chu trình Tricarboxylic acid (TCA)
Giới thiệu
Chu trình Tricarboxylic acid gọi tắt TCA (Kreb, 
Citric acid) bao gồm một chuỗi các phản ứng oxi
hóa khử xảy ra trong ty lạp thể. Kết quả: 
• Sự oxi hóa nhóm chức acetyl giải phóng 2 ptử 
CO2
• Khử các coenzyme đã bị oxi hóa thông 
qua quá trình phosphoryl hóa oxi hóa để 
thành lập ATP
Mối liên hệ của chu
trình TCA trong sự 
trao đổi chất
Chu trình TCA đạt được những gì ?
• Cứ mỗi 2 carbon sẽ được oxy hóa thành 2 ptử CO2 (Acetyl 
CoA)
• Bốn phản ứng oxy hóa xảy ra thường tạo ra NADH / FADH2 
• Một nối phosphate năng lượng cao được thành lập. (GTP) 
• « Chất mang» Oxaloacetate được sử dụng và tái sinh. 
Oxaloacetate là chìa khóa trung tâm và quan trọng trong sự 
trao đổi chất (là sự khởi đầu của tân sinh đường. 
Oxaloacetate có 4 nguyên tử carbon, là một α-keto acid (tiền 
chất của amino acid aspartate)
Năng lượng từ chu trình TCA
• Lưu ý rằng có rất ít cơ chất trực tiếp 
sản xuất năng lượng ATP. (chỉ có một phân tử GTP 
được thành lập) 
• Sự sản xuất tối đa ATP đòi hỏi phải có oxy cho
phản ứng phosphoryl hóa oxi hóa (oxidative 
phosphorylation). Nếu mức oxi thấp dẫn đến sự 
tích tụ NADH và thiếu hụt NAD+ cho chu trình TCA. 
Do đó Chu trình TCA không thể hoạt động khi 
không có oxy 
• Trong phosphoryl hóa oxy hóa các FADH2 và 
NADH bị oxy hóa. 
Chu trình TCA sản xuất được gì?
Tổng thể, các phản ứng trong chu kỳ sản xuất ra
• 3 NADH (= 9 ATP) 
• 1 FADH2 (= 2 ATP) 
• 1 GTP (= 1 ATP) 
• Tổng cộng = 12 ATP cho mỗi phân tử Acetyl CoA
Nhớ rằng: Oxaloacetate hoạt động như một «chất mang», 
không có tổng hợp 
Ý nghĩa chu trình TCA
• Giải phóng NL ở dạng hóa năng ATP và một phần 
ở dạng nhiệt năng giữ ấm cho tế bào
• Tạo nhiều coenzyme, ngoài vai trò tạo ATP, 
coenzyme được sử dụng cho việc khử các liên kết
khác của tế bào (khử liên kết kép, carbonyl, 
imine)
• Nguồn cung carbon cho quá trình tổng hợp khác
• Trung tâm giao lưu của nhiều đường hướng phân
giải và tổng hợp khác của tế bào
Con đường pentose phosphate 
(hexose monophosphate)
Tổng quan
Chức năng 
1. Sản xuất NADPH 
2. Tổng hợp ribose (các axit 
nucleic và nucleotide)
Đặc tính của con đường pentose 
phosphate
1. Pha oxy hóa 
Phản ứng sản xuất NADPH 
Các phản ứng 1 chiều
2. Pha không oxy hóa 
Sản xuất ribose-5-P 
Phản ứng thuận nghịch cung 
nguyên liệu cho đường phân
Pha không oxi hóa
Sự phân giải glycogen 
(glycogenolysis)
• Glycogen dự trữ trong gan và cơ
• Glycogen ở bắp cơ là nguồn cung hexose 
cho đường phân. Glycogen ở gan duy trì 
hàm lượng đường huyết trong máu
• Hormone: epinephrine, glucagon
Biến dưỡng lipid
Sự tiêu hoá lipid ở ruột
Source: bài giảng TS. Đỗ Hiếu Liêm, Đại học Nông Lâm Tp.HCM, 
duong-lipid-285471.html
Tham khảo: Triacylglycerol bị nhũ hóa thành micelle bởi
acid mật (túi mật)- xảy ra trong ruột non
Các hạt micelle có phần lõi không phân cực (do có gốc R 
của các acid béo hướng vào trung tâm), xung quanh 
được bao bọc bởi các muối mật suốt quá trình 
sonvat hóa
Micelle
Ghi chú: quá trình sonvat hóa 
(solvation process) là sự tương 
tác của chất tan trong dung môi 
dẫn đến sự ổn định chất tan trong 
dung dịch. Ví dụ: các ion của chất 
tan được bao bọc bởi /hoặc bị 
phức hợp lại bởi các ion trái dấu 
của dung môi tạo thành lớp vỏ 
sonvat
Sự tiêu hoá lipid ở ruột
Có ba nguồn triacylglycerol được sử dụng để 
cung nguồn acid béo cho quá trình biến dưỡng
lipid:
• Sự phân cắt triacylglycerol trong thức ăn bởi
enzyme lipase trong đường tiêu hóa
• triacylglycerol đã được tổng hợp trong gan
• Triacylglycerol được dự trữ trong các tế bào
mỡ
Mối liên hệ giữa lipolysis (phân giải lipid) và các 
quá trình khác
Source: 
ent/met/anima/met4a/frameset.htm
(β-oxid hóa acid béo)
β-oxid hóa acid béo
• Gan là cơ quan chủ yếu thực hiện và phần khuôn ty thể 
là nơi xảy ra sự oxi hóa lipid
• Sự oxi hóa mô mỡ nâu chủ yếu để sinh nhiệt (động vật
sơ sinh, động vật ngủ đông)
• Các acid béo được oxi hóa thường là acid béo no, mạch
carbon chẵn
Mục đích: 
• Oxi hóa acid béo đưa cặp H-H vào chuỗi hô hấp
mô bào để tạo ATP
• Cắt acid béo thành từng đơn vị 2C-acetyl CoA để vào
chu trình Kreb
Các phản ứng β-oxid hóa acid béo
(1)Phản ứng hoạt hóa acid béo thành acyl CoA nhờ xúc tác của
enzyme acyl CoA synthetase, CoA và ATP. Quá trình xảy ra ở 
màng ngoài ty thể
Sau đó, acyl CoA được vận chuyển vào matrix ty thể nhờ chất
mang carnitine
Copyright © 2007 by Pearson Education, Inc. 
Publishing as Benjamin Cummings
(1) Oxi hóa lần 1: loại bỏ H ở carbon α và carbon β. 
Hình thành nối trans C=C. Khử FAD thành FADH2
(2) Hydrate hóa: gắn thêm một phân tử H2O trên
nối trans C=C. Hình thành nhóm hydroxyl (-OH) 
trên carbon β
(3) Oxi hóa lần 2: oxi hóa nhóm hydroxyl để hình
thành nhóm keto (C=O) trên carbon β
(4) β-oxid hóa (cắt 2C khỏi chuỗi acid béo tại vị trí 
carbon β): cắt liên kết giữa carbon α và β để 
hình thành một phân tử có 2 C acetyl CoA. Mạch
acid béo bị ngắn đi 2C sẽ ếp tục lặp lại β-oxid
hóa cho đến khi cắt hết thành các sản phẩm
acetyl CoA
Sự vận chuyển Acetyl CoA từ gan đến các
cơ quan khác
Năng lượng từ β-oxi hóa
• 1FADH2
• 1NADH +H+
Một vòng β-oxi hóa có 5ATP tạo thành
Đồng thời tạo một acetyl CoA đi vào chu trình
TCA tạo 12 ATP
Tổng : 5 + 12 = 17ATP cho mỗi vòng β-oxi hóa
α-oxi hóa và ω-oxi hóa
• Alpha-oxi hóa: là sự phân cắt những carbon lẻ trên các
acid béo để cho ra các acid mạch chẵn tham gia beta-
oxid hóa hoặc gắm thêm một acetyl CoA cho sản phẩm 
là propionyl CoA
• ω-oxi hóa: là một con đường thay thế cho quá 
trình oxy hóa beta , thay vì liên quan đến carbon 
β, nó liên quan đến quá trình oxy hóa của carbon 
ω(carbon xa nhất từ nhóm cacboxyl của acid
béo). Quá trình này thường là một con đường nhỏ 
cho dị hóa acid béo chuỗi trung bình (10-12 
nguyên tử carbon), nhưng trở nên quan trọng hơn 
khi quá trình oxy hóa β là khiếm khuyết.
ba bước đầu của Beta-oxid hóa
Sau ba bước, hai đầu của 
các axit béo có thể được 
gắn vào coenzym A . sau 
đó phân tử có thể đi vào 
ty thể và trải qua quá trình 
β oxy hóa 
Sự oxi hóa glycerol
Glycerol là nguyên liệu
cho qua trình tân sinh
đường (gluconeoge
nesis). Glycerol chuyển
đổi thành
glyceralehyde-3P để 
tổng hợp glucose
Hai hormone điều hòa
cho sự oxi hóa glycerol 
là cortisol và glucagon
Sự tạo thành thể ketone
Sự thủy phân triglyceride quá 
mức làm ch tụ một lượng lớn
acetyl CoA
• 2acetyl CoA kết hợp hình
thành acetoacetyl CoA. 
acetoacetyl CoA bị thủy phân
thành acetoacetate, một thể 
ketone
• Acetoacetate bị khử thành
lập β-hydroxybutyrate hoặc 
bị phóng thích mất một phân
tử CO2 thành lập acetone, 
cả hai là thể ketone
Sự tạo thành thể ketone
Ketosis xảy ra :
Trong trường hợp thiếu nguồn carbonydrate. 
VD:bệnh tiểu đường hay đói (glucose bị thiếu nên cơ
thể thiếu hụt năng lượng, lipid sẽ được sử dụng cho mục đích
cung năng lương cho cơ thể ch lũy acetyl CoA )
Tích lũy thể ketone làm giảm độ pH trong máu 
dưới 7,4 (toan). . 
Sự tổng hợp lipid (lipogenesis)
• Sinh tổng hợp acid béo: là quá trình bắt đầu
với nguyên liệu là acetyl CoA và xây dựng lên
bằng cách cứ thêm hai đơn vị carbon. Xảy ra
trong tế bào chất. Cơ quan thực hiện là gan và 
mô mỡ.
• Sinh tổng hợp glycerol: được tổng hợp từ 
dihydroxyacetone 3-P
Hình: Mối liên hệ của lipogenesis với các quá trình khác
Vì nguyên liệu của lipogenesis là acetyl CoA, do đó acetyl 
CoA phải được vận chuyển từ ty thể ra tế bào chất. Sự vận
chuyển này nhờ vào hệ thống citrate-malate
Ghi chú: acetyl CoA là sản phẩm của β-oxid hóa trong ty thể 
Hệ thống citrate-malate: màng ngoài chất nền ty thể 
cho các phân tử như acetyl CoA, cũng như nhiều 
chất khác như citrat, malat và pyruvate thấm qua tự 
do. Tuy nhiên, màng trong ty thể, acetyl CoA không 
thể thấm qua
Hệ thống malate-citrate giúp vận chuyển acetyl CoA 
từ ty thể ra tế bào chất để làm nguyên liệu cho quá 
trình lipogenosis
Hệ thống citrate-malate
• Acetyl CoA (ty thể) + oxaloacetate citrate (được vận 
chuyển qua màng trong ty thể đến tế bào chất nhờ chất vận 
chuyển citrate-citrate transporter)
• Trong tế bào chất, citrate bị phản ứng đảo ngược thành lập lại
thành acetyl CoA và oxaloacetate bởi xúc tác của ATP-citrate 
lyase
• Acetyl CoA sẽ là nguyên liệu của lipogenosis. Oxaloacetate 
chuyển đổi thành malate
• Malate quay trở lại matrix của ty thể thông qua chất tải
malate. Sau đó, malate chuyển thành oxaloacetate. 
Oxaloacetate sẽ kết hợp với acetyl CoA khác hình thành
citrate và hệ thống vận chuyển lại bắt đầu
• Acetyl CoA trong tế bào chất là nguyên liệu
chính cho lipgenosis. 
• Acetyl CoA sẽ chuyển đổi thành malonyl CoA
• Để bắt đầu quá trình lipogenosis, cần acetyl 
CoA (2C) và malonyl CoA (3C) ở dạng kích
hoạt là gắn kết với một phức hợp ACP (acyl 
carrier protein)
Lipogenosis
Acetyl CoA
Acetyl CoA Malonyl CoA
Acetyl CoA - ACP
Malonyl CoA -ACP
Nối 
dài 
chuỗi
(1)Phản ứng tạo malonyl CoA từ acetyl CoA
(2) Phản ứng acetyl CoA và malonyl CoA gắn kết với ACP 
Lặp lại
(1)Acetyl CoA và malonyl CoA kết hợp trong 
phản ứng ngưng tụ hình thành acetoacetyl 
CoA (4C) và phóng thích 1 phân tử CO2
(2) nhóm keto (C=O) trên carbon β của phức 
hợp acetoacetyl CoA sẽ bị khử bởi NADPH 
để thành lập nhóm OH
(3) -OH trên carbon β tiếp tục bị khử nước để 
hình thành liên kết đôi trong phân tử (giữa 
carbon α và β)
(4) liên kết đôi được hình thành từ bước 3 sẽ 
tiếp tục bị hydro hóa để hình thành liên kết 
đơn. Cũng giốn như ở bước 2, NADPH sẽ 
là chất khử. Sản phẩm Butyryl-ACP sẽ tiếp 
tục kết hợp với malonyl –ACP để kéo dài 
chuỗi
Một ví dụ về tổng hợp acid béo có 16 carbon
Biến dưỡng protein và amino acid
Ý nghĩa của biến dưỡng protein trong 
cơ thể động vật
• Hầu hết các p/ứng sinh hóa học đều nhằm 
mục tiêu tái tạo protein 
• Vai trò tạo hình: thành phần cấu tạo các tế 
bào, mô bào (cơ, xương, tế bào máu...)
• Hình thành các hợp chất sinh học có guồn 
gốc từ protein như enzyme, hormone...
• Cung năng lượng
Cân bằng nitrogen
• Cân bằng Nitrogen = nitrogen ăn vào - nitrogen thải ra
(protein) (urea)
• Cân bằng Nitrogen = 0 : N vào = N thải ra. Đồng hóa cân 
bằng dị hóa, ngừng tăng trưởng (động vật trưởng thành)
• Cân bằng dương: N vào > N thải. Cơ thể sử dụng protein 
để xây dựng mô bào, để sinh trưởng hoặc phục hồi mô 
bào hư hại (động vật non, hay đv hồi phục sức khỏe 
sau khi bệnh)
• Cân bằng âm: N vào < N thải. Dị hóa mạnh mẽ (động vật 
bệnh, già yếu)
Tiêu hóa và hấp thu
Tiêu hóa: protein không thể được hấp thụ trực tiếp từ ruột. 
thủy phân bởi protease và peptidase thành các amino acid, 
dipeptides và tripeptides. 
Tại dạ dày:tác động của pepsin cắt đứt lk peptide, tiếp đến 
hoạt động của men tụy (egtrypsin và chymotrypsin) và 
peptidase ở đường ruột sẽ hoàn tất quá trình thủy phân. 
Hấp thu: amino acid và những đoạn peptide nhỏ được vận 
chuyển vào tế bào ruột. Sự vận chuyển này sẽ đòi hỏi mức 
năng lương có nguồn gốc từ bơm Na +.
Tổng quan về biến dưỡng amino acid 
Các phản ứng thoái biến trung gian của amino 
acid trong mô bào động vật (dị hóa)
(1) Vận chuyển nhóm amine của amino acid 
(transamination)
(2) Sự oxy hóa khử amine của amino acid 
(oxidative deamination)
(3) Chu trình urea
(4) Oxy hóa sườn carbon của amino acid
(1) Transamination (vận chuyển nhóm amin)
• Amino acid bị thoái biến trong gan. 
• α-amino acid α-keto acid. Các α-keto acid trong phản
ứng chuyển hóa trung gian: α-ketoglutarate, oxaloacetate, 
pyruvate.
• Đây là một dạng thức tổng hợp nhóm amino acid không
thiết yếu
• Các enzyme trong hệ thống transamination:
- Hệ glutamic pyruvic transamination
glutamic pyruvic transaminase (GPT) và alanine
transaminase (ALT)
- Hệ glutamic oxaloacetic transamination:
glutamic oxaloacetic transaminase (GOT)và aspartate 
transaminase (AST)
Ví dụ về phản ứng transamination
(1) Transamination (vận chuyển nhóm amine)
• Một nhóm amine được chuyển từ một amino 
acid đến một α-keto acid, thường α-
ketoglutarate. 
• Phản ứng được xúc tác bởi một 
transaminase hoặc aminotransferase. Nồng 
độ của các enzyme này thay đổi là một yếu 
tố chỉ định quan trọng của bệnh gan
• Một amino acid mới, thường là glutamate, và 
một α-keto acid mới được hình thành.
Pyruvate là ền chất của
Ala
Oxaloacetate là ền chất
của Asp
-ketoglutarate là ền chất
của Glu
Asn và Gln được tổng hợp
từ Asp và Glu bằng
phản ứng amin hóa
(nhận nhóm amin)
(2) Oxy hóa khử nhóm amine (oxidative 
deamination)
• Xảy ra trong gan và thận
• Nhóm amine bị loại khỏi glutamate được phóng
thích ở dạng NH4+ (ammonium)
• Cung cấp α-ketoglutarate cho phản ứng vận chuyển
nhóm amine (transamination)
• Có 2 hình thức oxy hóa khử amine: trực ếp và gián
ếp
Oxy hóa khử amine trực ếp
• Serine, threonine và glutamate sẽ được oxy 
hóa khử trực ếp.
Gồm hai giai đoạn
- Giai đoạn 1: amino acid bị khử hydrogen để
thành imino acid tương ứng.
- Giai đoạn 2: hợp nước tạo thành -ketoacid và
giải phóng NH3.
Oxy hóa khử amine gián ếp
 A m in o a c id  -k e to g lu ta ra te N A D H + N H 4
+
  -k e to a c id g lu ta m a te N A D
+ + H 2O
 T ra n s a m in a s e G lu ta m a te
 D e h yd ro g e n a s e
Bất kỳ amino acid nào muốn đi vào oxi hóa khử amine 
phải chuyển nhóm amine cho chất nhận α-ketoglutarate
để tạo glutamate. Glutamate bị oxy hóa khử amine 
nhờ xúc tác glutamate dehydrogenase
Sự hình thành ammonium trong máu
(3) Chu trình Urea
Chu trình Urea
• Mục đích: giải độc NH4+ từ sự thoái biến
amino acid
• Chuyển đổi NH4+ thành urea trong gan và loại
thải trong nước ểu ở thận
Thành lập carbamoyl phos phate: Trong ty thể, khi 
NH4+ phản ứng với CO2 từ chu trình acid citric, 
2 ATP, và nước để thành lập carbamoyl
phosphate. Sau đó hợp chất này sẽ đi vào chu trình
urea
Phản ứng trong chu trình urea
(1) Nhóm carbamoyl phosphate được chuyển giao cho 
ornithine để tạo thành citrulline. Citrulline di chuyển qua 
màng ty thể vào tế bào chất.
(2) Phản ứng kết hợp với aspartate: xảy ra trong tế bào chất, 
citrulline kết hợp với aspartate. Sử dụng một ATP thành
AMPđể cung cấp năng lượng. N trong aspartate là một 
phần của urea.
(3) Phản ứng phân cắt thành lập fumarate: phân cắt
argininosuccinate thành fumarate và arginine. Sau đó 
fumarate đi vào chu trình TCA
(4) Thủy phân: arginine bị thủy phân tạo urea và ornithine. 
Ornithine quay trở lại ty thể để bắt cặp với carbamoyl
phosphate khác để lặp lại chu trình urea
(4) Oxy hóa sườn carbon của amino acid
• Sườn carbon của các amino acid được sử 
dụng để sản sinh năng lượng bởi sự hình
thành chất chuyển hóa trung gian của chu
trình TCA
• Ala, Cys, Gly, Ser, Thr, Trp pyruvate
• Leu, Ile, Thr, Lys, Phe, Tyr, Trp acetyl CoA
• Arg, Glu, Gln, His, Pro α-ketoglutrate
• Ile, Met, Thr, Val succinyl CoA
• Phy, Tyr fumarate
• Asp, Asn oxaloacetate
(4) Oxy hóa sườn carbon của amino acid
Sự oxy hóa sườn carbon của amino acid được 
phân thành 2 loại:
• Glucogenic: nếu sườn carbon tạo ra 
pyruvate hoặc oxaloacete sử dụng để 
tổng hợp glucose.
• Ketogenic: nếu sườn carbon tạo ra 
acetoacetyl CoA hoặc acetyl CoA, mà có 
thể hình thành các thể ketone hoặc sử dụng
để tổng hợp acid béo.
Sơ đồ sự oxy 
hóa sườn
carbon của
các amino 
acid
Chu trình glucose -alanine
Chu trình glucose-alanine
Chức năng: 
• Sự thoái biến protein trong cơ xương để cung cấp
thêm glucose cho quá trình khác tạo thêm năng
lượng ATP (sự suy thoái protein trong cơ như một
nguồn năng lượng thay thế) 
• Loại bỏ Nitrogen (trong chu trình Urea)
Câu hỏi ôn tập ?????
Các câu hỏi khác liên quan 

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_khai_quat_trao_doi_chat_va_nang_luong_sinh_hoc_le.pdf