CHUYỂN HÓA PROTID (P1) ThS. Nguyễn Kim Thạch BM. Hóa Sinh - Sinh Học Phân Tử Trường ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn 1 Mục tiêu 1. Chuyển hoá protid = chuyển hoá acid amin 2. Quá trình khử amin OXH 3. Dạng vận chuyển NH 3 trong cơ thể 4. Chu trình chuyển hoá Urê 5. Các aa cần thiết và không cần thiết 6. Nguồn gốc các khung carbon của các a.amin 7. Nguyên liệu tổng hợp một số sản phẩm sinh học đặc hiệu 8. Các bệnh lý do rối loạn chuyển hoá protid 2 Đại cương • Acid amin là đơn vị cấu tạo của protid  chuyển hóa phân tử protid = chuyển hóa các phân tử aa. • Nguồn gốc của aa trong cơ thể: a. Nội sinh: do cơ thể tổng hợp b. Ngoại sinh: từ thức ăn • AA được sử dụng với 3 mục đích: a. OXH tạo năng lượng (protein cung cấp 15-20% nhu cầu NL) b. Tổng hợp protein: diễn ra liên tục, song song với quá trình thoái hóa. c. Tổng hợp các chất khác: Heme, purine, pyrimidine, melanin, các coenzyme và hoạt chất sinh học,… Nhu cầu: 1 gr protein/kg /ngày  Tổng hợp các loại protein (cấu trúc, chức năng, hoạt chất sinh học,…) 3 Sơ đồ mô tả sự chuyển hóa protid 4 Protein/ khẩu phần ăn aa 250-300g/ngày Protein cơ thể NH 3 Urê Nước tiểu gan 100g/ngày Chất trung gian không chứa nhóm amin CO 2 , H 2 O Thể Keton Glucose Sinh tổng hợp các sp khác 3 trường hợp chuyển hóa aa 5 Trong quá trình tổng hợp và thủy phân bình thường của protein trong tế bào, aa không cần thiết cho phân tử protein mới  oxy hóa. Chế độ ăn giàu protein  aa dư ngoài nhu cầu tổng hợp protein của cơ thể  thoái hóa (không thể dự trữ được). Đói hay bệnh tiểu đường không kiểm soát + carbohydrate không có / không được sử dụng  nguồn năng lượng: protein tế bào. 1 2 3 6 THOÁI HÓA ACID AMIN 7 Acid amin tự do Protein ngoại sinh Enzym trong ống tiêu hoá (các enzym có vị trí hoạt động rất khác nhau) (TB biểu bì ruột non  TM cửa  gan  máu  mô.) Thức ăn kích thích niêm mạc dạ dày tiết gastrin Ruột tiết aminopeptidase và dipeptidase  aa tự do 8 Sơ đồ thoái hóa acid amin 9 4 giai đoạn: 1. Chuyển amin 2. Khử amin oxy hóa 3. Vận chuyển NH 3 4. Chu trình urê I. THOÁI HÓA NHÓM AMIN 1. PHẢN ỨNG CHUYỂN AMIN 10  aa A +  ceto acid B  ceto acid A +  aa B Transaminase [...]... amin OXH aldehyt + NH3 CO2 H2O 27 III THOÁI HÓA KHUNG CARBON ĐV có xương sống có 20 hệ thống enzyme (20 đường chuyển hóa riêng) tương ứng với 20 acid amin 28 Chuyển hóa thành a-ketoglutarate, pyruvate, oxaloacetate, fumarate, succinyl CoA thoái hoá khung carbon của các a.a Chuyển hóa thành acetyl CoA hoặc acetoacetate 29 Glucogenic aa Ketogenic aa Sp thoái hóa: pyruvat / các chất của chu trình acid... ứng khử amin oxy hóa Phản ứng amin hóa: là sự tổng hợp lại acid amin từ -cetoacid và NH3 13 Gồm 2 giai đoạn GĐ 1: Khử hydro bởi bởi dehydrogenaz - 2H R – CH – COOH  NH2 Acid amin R – C – COOH  NH  acid imin GÑ 2: Thủy phân tự phát R – C – COOH  NH  acid imin + H2O R – C – COOH  O  ceto acid + NH3 14 2 cách khử amin trực tiếp gián tiếp: phản ứng chuyển và khử amin 15 3 VẬN CHUYỂN NH3 • NH3... cao hôn mê, tử vong) • Cơ thể vận chuyển NH3 dưới dạng không độc:  Glutamin mang NH3 từ tổ chức về gan và thận (enzyme: glutamin synthetaz)  Alanin mang NH3 từ cơ về gan 16 NH3 gắn vào glutamat tạo glutamin không độc Glutamin vận chuyển NH3 trong máu, từ các tổ chức về gan và thận 17 Alanine mang NH4+ từ cơ tới gan Pyruvat sinh ra tạo thành glucose và được vận chuyển trở lại cơ 18 TẠI GAN Glutamin... lại:  NH3 tạo thành ở mô, chủ yếu do sự khử amin OXH các aa  NH3 gắn vào glutamat tạo glutamin không độc (nhờ glutamine synthetaz)     Glutamin di chuyển trong máu đến gan và thận Ở gan: glutamin vào ty thể, thủy phân tạo glutamat và NH3 NH3 chuyển hóa thành urê ở gan (5 phản ứng) Urê ở gan (urê máu 0,2-0,4 g/l) tới thận, đào thải ra NT Lượng urê /NT phụ thuộc lượng protein/thức ăn (15-20 g/24h)...Đặc điểm của pứ chuyển amin Các aa tham gia pứ chuyển amin mức độ khác, mạnh nhất là glutamat và aspartat, khó hơn: lysin, threonin, prolin, hydroxyprolin Nhóm amin của các aa thường được chuyển đến cetoglutarat tạo L-glutamat Mỗi α-aa có một α-cetoacid tương ứng và mỗi transaminaz đặc hiệu cho từng cặp... OAA, α-cetoglutarate, fumarate glucogenic và ketogenic aa sp thoái hóa cuối cùng Acetyl CoA hoặc AcetoAcetate leu, lys Thiếu G, aa tạo đường có thể - Tiếp tục quá trình OXH axid béo thông qua chất trung gian - cung cấp C cho tân tạo đường ở gan - ile, phe, tyr, trp aa khác Thoái hóa Asparagin và aspartat đến oxaloacetat 31 Cá aa thoái hóa đến pyruvat Threonin Glycin Serin Tryptophan Cystein Alanin Alanine... cuøng với H+ dưới dạng muối amon  Nồng độ urê máu thể hiện protein/khẩu phần ăn, chức năng lọc của thận, chức năng của gan, … 24 Mối liên quan giữa chu trình urê và chu trình acid citric 25 II THOÁI HÓA NHÓM CARBOXYL Khử carboxyl của aa tạo amin tương ứng decarboxylase R – CH – COOH  NH2 Coenzym pyridoxalphosphat R – CH2 – NH2 + CO2 Amin tương ứng Acid amin 26 Ví dụ Histidin Glutamat Lysin Amin Diamin . CHUYỂN HÓA PROTID (P1) ThS. Nguyễn Kim Thạch BM. Hóa Sinh - Sinh Học Phân Tử Trường ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn 1 Mục tiêu 1. Chuyển hoá protid = chuyển. sinh học đặc hiệu 8. Các bệnh lý do rối loạn chuyển hoá protid 2 Đại cương • Acid amin là đơn vị cấu tạo của protid  chuyển hóa phân tử protid = chuyển hóa các phân tử aa. • Nguồn gốc của aa trong. dipeptidase  aa tự do 8 Sơ đồ thoái hóa acid amin 9 4 giai đoạn: 1. Chuyển amin 2. Khử amin oxy hóa 3. Vận chuyển NH 3 4. Chu trình urê I. THOÁI HÓA NHÓM AMIN 1. PHẢN ỨNG CHUYỂN AMIN 10  aa A +  ceto