CHUYỂN HÓA PROTID (P1)

Transcript

1 CHUYỂN HÓA PROTID (P1) ThS. Nguyễn Kim Thạch BM. Hóa Sinh - Sinh Học Phân Tử Trường ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch nguyenkimthach@pnt.edu.vn 1

2 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

3 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

4 Sơ đồ mô tả sự chuyển hóa protid Protein/ khẩu phần ăn aa g/ngày Protein cơ thể Sinh tổng hợp các sp khác 100g/ngày gan Chất trung gian không chứa nhóm amin NH 3 Urê Nước tiểu Glucose CO 2, H 2 O Thể Keton 4

5 3 trường hợp chuyển hóa aa 1 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. 2 Chế độ ăn giàu protein aa dư ngoài nhu cầu tổng hợp protein của cơ thể thoái hóa (không thể dự trữ được). 3 Đói hay bệnh tiểu đường không kiểm soát + carbohydrate không có / không được sử dụng nguồn năng lượng: protein tế bào. 5

6 THOÁI HÓA ACID AMIN 6

7 Thức ăn kích thích niêm mạc dạ dày tiết gastrin Ruột tiết aminopeptidase và dipeptidase aa tự do Protein ngoại sinh Enzym trong ống tiêu hoá (các enzym có vị trí hoạt động rất khác nhau) Acid amin tự do (TB biểu bì ruột non TM cửa gan máu mô.) 7

8 Sơ đồ thoái hóa acid amin 8

9 I. THOÁI HÓA NHÓM AMIN 4 giai đoạn: 1. Chuyển amin 2. Khử amin oxy hóa 3. Vận chuyển NH 3 4. Chu trình urê 9

10 1. PHẢN ỨNG CHUYỂN AMIN aa A + ceto acid B Transaminase ceto acid A + aa B 10

11 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 cơ chất. Đây là phản ứng thuận nghịch. Xảy ra đối với nhóm amin không phải là -amin. 11

12 Transaminaz Coenzym: pyridoxal phosphat (B6 ) 1. Có nhiều ở gan, cơ, thận, ruột transaminaz phổ biến, hoạt động mạnh nhất ở ĐV: + glutamat oxaloacetat transaminaz (GOT) hay aspartat amino transferaz (AST): tăng trong xơ và hoại tử TB gan Aspartat + ceto glutarat GOT Oxalo acetat + Glutamat + glutamate pyruvate transaminaz (GPT) hay alanin amino transferaz (ALT): tăng trong viêm TB gan Alanin + ceto glutarat GPT Pyruvat + Glutamat 12

13 2. PHẢN ỨNG KHỬ AMIN (Quá trình tách nhóm - NH 2 khỏi aa dưới dạng NH 3, xảy ra trong ty thể ) R-CH-COOH + ½ O 2 R-C-COOH + NH 3 NH 2 O Phản ứng khử amin oxy hóa Phản ứng amin hóa: là sự tổng hợp lại acid amin từ -cetoacid và NH 3 13

14 Gồm 2 giai đoạn GĐ 1: Khử hydro bởi bởi dehydrogenaz R CH COOH NH 2 Acid amin - 2H R C COOH NH acid imin GÑ 2: Thủy phân tự phát R C COOH NH acid imin + H 2 O R C COOH O ceto acid + NH 3 14

15 2 cách khử amin trực tiếp gián tiếp: phản ứng chuyển và khử amin 15

16 3. VẬN CHUYỂN NH 3 NH 3 tạo thành ở các mô, chủ yếu do sự khử amin OXH các acid amin. NH 3 là chất độc đối với hệ thần kinh. (Nồng độ cao hôn mê, tử vong) Cơ thể vận chuyển NH 3 dưới dạng không độc: Glutamin mang NH 3 từ tổ chức về gan và thận (enzyme: glutamin synthetaz) Alanin mang NH 3 từ cơ về gan. 16

17 NH 3 gắn vào glutamat tạo glutamin khôngđộc. Glutamin vận chuyển NH 3 trong máu, từ các tổ chức về gan và thận. 17

18 Alanine mang NH 4 + từ cơ tới gan. Pyruvat sinh ra tạo thành glucose và được vận chuyển trở lại cơ. 18

19 TẠI GAN Glutamin vào ty thể Thủy phân Glutamat NH 3 NH 3 đi vào chu trình urê 19

20 4. CHU TRÌNH URÊ Quá trình tạo thành urê Urê được tạo thành ở gan qua 5 giai đoạn: Pứ 1: tổng hợp carbamoyl phosphat Pứ 2: tạo citrullin Pứ 3: tạo arginosuccinat Pứ 4: tạo arginin Pứ 5: thủy phân arginin tạo urea Chu trình Urê của Krebs và Henseleit