Giáo trình Trao đổi vật chất và năng lượng: Phần 2 - Mai Xuân Lương

Chia sẻ: Lê Thị Hạnh Tuyết | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:67

0
43
lượt xem
10
download

Giáo trình Trao đổi vật chất và năng lượng: Phần 2 - Mai Xuân Lương

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp phần 1 giáo trình Trao đổi vật chất và năng lượng phần 2 với 3 chương còn lại trình bày nội dung về trao đổi cacbohydrate trong qúa trình quang hợp, trao đổi lipit trung tính, mảng sinh học và sự trao đổi chất qua màng. Tham khảo tài liệu này để nắm bắt chi tiết cuốn giáo trình.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Trao đổi vật chất và năng lượng: Phần 2 - Mai Xuân Lương

  1. TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑAØ LAÏT GIAÙO TRÌNH TRAO ÑOÅI CHAÁT VAØ NAÊNG LÖÔÏNG GS.TS. MAI XUAÂN LÖÔNG 2005 http://www.ebook.edu.vn
  2. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 31 - CHÖÔNG 4. TRAO ÑOÅI CARBOHYDRATE TRONG QUAÙ TRÌNH HOÂ HAÁP. Glucid laø nhöõng thaønh phaàn caáu taïo ñaàu tieân cuûa teá baøo ñöôïc taïo ra bôûi caùc cô theå quang hôïp töø CO2 vaø H2O nhôø naêng löôïng aùnh saùng. Quaù trình trao ñoåi glucid xaûy ra sau ñoù trong nhöõng cô theå naøy daãn ñeán söï hình thaønh haøng loaït caùc hôïp chaát höõu cô khaùc nhau maø raát nhieàu trong soá chuùng ñöôïc cô theå ñoäng vaät duøng laøm thöùc aên. Ñoäng vaät tieáp nhaän moät soá löôïng lôùn glucid ñeå duøng laøm chaát dinh döôõng döï tröõ, hoaëc oxy-hoùa vaø thu nhaän naêng löôïng ôû daïng ATP, hoaëc chuyeån hoùa thaønh lipid vôùi muïc ñích tích luõy ñöôïc nhieàu naêng löôïng hôn, hoaëc toång hôïp haøng loaït caùc thaønh phaàn caáu taïo cuûa teá baøo. Chæ coù moät phaàn nhoû glucid thöïc vaät laø coù ích cho dinh döôõng cuûa con ngöôøi, bôûi vì trong boä maùy tieâu hoùa cuûa con ngöôøi khoâng coù nhöõng enzyme caàn thieát ñeå phaân huûy cellulose vaø moät soá polyssaccharide thöïc vaät thaønh monosaccharide. Nhöõng glucid chuû yeáu coù giaù trò dinh döôõng ñoái vôùi con ngöôøi laø tinh boät, glycogen, caùc disaccharide nhö saccharose, lactose vaø maltose. Trong chöông naøy chuùng ta seõ xem xeùt baèng caùch naøo caùc loaïi ñöôøng, maø chuû yeáu laø glucose, ñöôïc haáp thuï, vaän chuyeån vaøo teá baøo vaø sau ñoù ñöôïc söû duïng ñeå saûn sinh naêng löôïng vaø taïo ra haøng loaït caùc hôïp chaát höõu cô caàn thieát cho sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa cô theå soáng. I. SÖÏ TIEÁP NHAÄN VAØ HÌNH THAØNH GLUCOSE TRONG TEÁ BAØO. Böôùc ñaàu tieân cuûa trao ñoåi glucose laø bieán noù thaønh glucoso-6-phosphate sau khi noù ñi vaøo teá baøo. Glucoso-6-phosphate laø moät ngaõ tö quan troïng cuûa trao ñoåi glucose vì noù tham gia vaøo moät soá con ñöôøng trao ñoåi tieáp theo: 1/ toång hôïp vaø phaân huûy glycogen, 2/ saûn sinh lactate vaø ATP (glycolys), 3/ gluconeogenes, vaø 4/ toång hôïp pentose vaø caùc hexose khaùc. Thuûy phaân glucoso-6-phosphate thaønh glucose vaø Pi cuõng laø moät höôùng chuyeån hoùa cuûa glucoso-6-phosphate xaûy ra trong gan, thaän vaø ñöôøng ruoät vaø laø bieän phaùp chuû yeáu ñeå duy trì haøm löôïng bình thöôøng cuûa glucose trong maùu. Vì vaäy, tröôùc heát caàn phaûi xem xeùt cô cheá vaän chuyeån glucose vaøo teá baøo, caùc enzyme xuùc taùc caùc quaù trình hình thaønh vaø thuûy phaân glucoso-6-phosphate vaø caùc cô cheá ñieàu hoøa caùc quaù trình naøy. 1. Söï thaâm nhaäp cuûa glucose vaøo teá baøo. trong khi ñoù noàng ñoä glucose trong maùu laø vaøo khoaûng 5mM, töùc khoaûng 90mg trong moät dl maùu. Vì vaäy söï thaâm nhaäp glucose vaøo teá baøo xaûy ra theo chieàu gradient noàng ñoä. Tuy nhieân noù khoâng xaûy ra baèng caùch khueách taùn ñôn giaûn vaø thuï ñoäng maø caàn coù moät heä thoáng vaän chuyeån ñaëc hieäu. Coù hai kieåu heä thoáng vaän chuyeån chuû yeáu ñöôïc ghi nhaän: phuï thuoäc vaø khoâng phuï thuoäc insulin. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  3. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 32 - Caùc heä thoáng vaän chuyeån khoâng phuï thuoäc insulin ñöôïc tìm thaáy trong teá baøo gan (hepatocyte), teá baøo hoàng caàu (erythrocyte) vaø naõo. Trong hepatocyte toác ñoä tieáp nhaän D-glucose bò öùc cheá bôûi florizin, moät glycoside cuûa moät ñoäc toá polyphenol thöïc vaät, vaø cytochalasin B. Galactose vaø fructose cuõng ñöôïc tieáp nhaän bôûi heä thoáng naøy vôùi toác ñoä thaáp hôn so vôùi glucose. Söï tieáp nhaän glucose trong erythrocyte cuõng bò phlorizin öùc cheá nhöng khoâng coù quan heä vôùi lisulin. Ngöôøi ta cho raèng chaát vaän chuyeån glucose trong erythrocyte laø moät protein (MW=200.000) caáu taïo töø 4 phaàn döôùi ñôn vò coù kích thöôùc nhö nhau. Cô cheá vaän chuyeån hexose trong hepatocyte cuõng raát gioáng vôùi cô cheá trong erythrocyte. Caùc heä thoáng vaän chuyeån phuï thuoäc insulin: Teá baøo cô vaø teá baøo taïo môõ (adipocyte) coù caùc heä thoáng vaän chuyeån glucose phuï thuoäc insulin. Caùc nghieân cöùu vôùi adipocyte cho thaáy insulin laøm taêng Vmax nhöng khoâng laøm thay ñoåi haèng soá caân baèng cuûa phaûn öùng vaän chuyeån glucose. Hôn nöõa, neáu gaén insulin vôùi receptor cuûa glucose treân maøng teá baøo chaát, quaù trình vaän chuyeån glucose seõ bò aûnh höôûng theo hai caùch khaùc nhau: 1/ chuyeån caùc protein vaän chuyeån glucose töø maøng microsome noäi baøo ñeán maøng teá baøo chaát vaø baèng caùch ñoù laøm taêng soá löôïng protein vaän chuyeån glucose treân maøng teá baøo chaát; vaø 2/ sau khi di chuyeån, hoaït tính cuûa protein vaän chuyeån taêng leân khoaûng hai laàn so vôùi tröôøng hôïp khoâng xöû lyù insulin. Teá baøo vi khuaån cuõng coù moät soá heä thoáng vaän chuyeån glucose thuoäc caû hai loaïi: caàn cung caáp naêng löôïng vaø khoâng caàn cung caáp naêng löôïng. Loaïi heä thoáng caàn cung caáp naêng löôïng ñöôïc tìm thaáy trong Escherichia coli, Salmonella typhimurium vaø Staphylococcus aureus, vaø söû duïng phosphoenolpyruvate laøm nguoàn naêng löôïng vôùi söï tham gia cuûa ba loaïi protein khaùc nhau. ÔÛ böôùc thöù nhaát cuûa quaù trình naøy do enzyme I xuùc taùc phospho-enolpyruvate phaûn öùng vôùi moät protein trong baøo töông (MW=9.400) coù teân laø HPr ñeå taïo ra phospho-HPr: Enzyme I Phosphoenolpyruvate + HPr ––––––––> Pyruvate + P ~ HPr Mg2+ Ñeå ñöôïc vaän chuyeån, glucose phaûn öùng vôùi P ~ HPr, taïo ra glucoso-6- phosphate vôùi söï xuùc taùc cuûa enzyme II: P ~ HPr + Glucose –––––––––> glucoso-6-phosphate + HPr Baèng caùch naøy glucose ngoaïi baøo trôû thaønh glucoso-6-phosphate noäi baøo. 2. Phosphoryl-hoùa glucose. Hexokinase vaø glucokinase. Moïi teá baøo caàn trao ñoåi glucose ñeàu chöùa caùc enzyme kinase ñeå xuùc taùc phaûn öùng phosphoryl hoùa glucose thaønh glucoso-6-phosphate vôùi söï tham gia cuûa ATP. Coù hai loaïi kinase tham gia trong quaù trình naøy laø hexokinase vaø glucokinase. Caû hai cuøng xuùc taùc moät phaûn öùng nhöng coù caùc tính chaát phaân töû vaø ñoäng hoïc khaùc GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  4. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 33 - nhau. Phöùc heä Mg2+-ATP ñöôïc söû duïng nhö moät cô chaát vaø phaûn öùng khoâng coù tính thuaän ngòch, vôùi ∆Go'= -5Kcal/mol, do möùc naêng löôïng cuûa glucoso-6-phosphate thaáp hôn vaø traïng thaùi cuûa phöùc heä Mg2+-ADP oån ñònh hôn so vôùi phöùc heä Mg2+- ATP. Hexokinase ñöôïc tìm thaáy trong taát caû caùc moâ vaø toàn taïi ôû 3 daïng isoenzyme I, II vaø III. Trong naõo chuû yeáu chöùa daïng I, coøn trong cô vaân chuû yeáu chöùa daïng II, nhöng trong taát caû caùc moâ, tröø gan, ñeàu coù maët caû 3 daïng vôùi soá löôïng khaùc nhau. Tính chaát ñoäng hoïc cuûa 3 daïng raát gioáng nhau, coù gía trò Km thaáp ñoái vôùi glucose (töø 8 ñeán 30 micromol). Moãi daïng ñeàu coù theå söû duïng caùc monosaccharide khaùc laøm cô chaát ñeå taïo ra caùc 6-phosphate töông öùng. Glucoso-6- phosphate laø chaát öùc cheá ñoái vôùi caû 3 daïng vaø taùc duïng öùc cheá theå hieän khi chaát naøy gaén vôùi moät trung taâm khoâng phaûi laø trung taâm hoaït ñoäng. Daïng hexokinase II chuû yeáu coù maët trong baøo töông, trong khi daïng I vöøa naèm trong baøo töông vöøa gaén vôùi ty theå. Khaùc vôùi caùc daïng hexokinase cuûa ñoäng vaät coù vuù chæ chöùa moät phaàn döôùi ñôn vò vôùi MW-100.000, hexokinase naám men chöùa hai phaàn döôùi ñôn vò gioáng nhau (MW=50.000), vaø hoaït tính cuûa noù khoâng chòu aûnh höôûng cuûa glucoso-6- phosphate. Glucokinase, thöôøng ñöôïc goïi laø hexokinase IV, laø moät protein monomer (MW=48.000), haàu nhö chæ coù maët trong gan. Chæ coù glucose vaø mannose laø cô chaát töï nhieân cuûa noù vaø giaù trò Km töông öùng ñoái vôùi hai cô chaát naøy laø 12 vaø 33 mM. Cuøng vôùi gía trò Km khaù cao ñoái vôùi glucose, glucokinase coøn khaùc hexokinase ôû choã hoaït tính cuûa noù khoâng bò glucoso-6-phosphate öùc cheá. Caùc tính chaát naøy theå hieän qua söï khaùc nhau giöõa vaän chuyeån glucose vaøo gan vaø vaøo caùc moâ khaùc. Maëc duø quaù trình trao ñoåi bình thöôøng cuûa glucose trong gan chòu aûnh höôûng cuûa insulin, gan khoâng ñoøi hoûi insulin ñeå tieáp nhaän glucose. Teá baøo gan deã daøng cho pheùp glucose di chuyeån ra vaøo. Hôn nöõa, khaùc vôùi caùc moâ nhö cô vaø moâ môõ, trong ñoù söï tieáp nhaän glucose phuï thuoäc insulin, glucose chæ ñöôïc gan tieáp nhaän trong ñieàu kieän ñöôøng huyeát cao. Nhö vaäy, glucokinase coù vai troø nhö moät caùi baãy ñoái vôùi löôïng glucose-huyeát dö thöøa trong gan, khoâng chòu söï chi phoái cuûa noàng ñoä glucoso-6- phosphate, vaø baèng caùch ñoù cho pheùp tích luõy glucose ôû daïng glycogen hoaëc acid beùo sau khi noù ñöôïc tieáp tuïc chuyeån hoùa. Roõ raøng laø tính chaát cuûa enzyme hoaøn toaøn thích nghi vôùi vai troø cuûa noù trong trao ñoåi chaát teá baøo. Haøm löôïng glucokinase trong gan phuï thuoäc tuoåi, cheá ñoä aên uoáng vaø traïng thaùi hormone cuûa cô theå ñoäng vaät. Trong gan cuûa baøo thai chæ chöùa hexokinase; haøm löôïng cuûa noù giaûm xuoáng sau khi sinh cuøng vôùi söï xuaát hieän glucokinase. Ñieàu naøy coù theå lieân quan vôùi ñôøi soáng cuûa baøo thai maø trong ñoù glucose ñöôïc cung caáp qua nhau. Haøm löôïng glucokinase cuõng raát phuï thuoäc vaøo vieäc söû duïng glucid trong cheá ñoä aên uoáng: cung caáp glucose cho ñoäng vaät laø moät yeáu toá kích thích toång hôïp glucokinase. Nguyeân nhaân cuûa beänh tieåu ñöôøng cuõng coù theå laø do insulin aûnh höôûng ñeán vieäc toång hôïp protein enzyme. Moät soá hormone khaùc cuõng coù taùc duïng ñieàu hoøa möùc ñoä glucokinase: epinephrine vaø glucagon öùc cheá söï khoâi phuïc glucokinase trong caùc ñoäng vaät nhòn ñoùi sau khi phuïc hoài cung caáp glucose, trong khi ñoù caùc hormone corticoid cuûa tuyeán voû thöôïng thaän giuùp nhanh choùng khoâi phuïc vieäc toång hôïp glucokinase cuûa gan khi tieáp tuïc cung caáp thöùc aên. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  5. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 34 - 3. Dephosphryl-hoùa glucose. Glucoso-6-phosphatase. Glucoso-6-phosphate coù taùc duïng goùp phaàn duy trì noàng ñoä glucose trong maùu khi noù bò thuûy phaân thaønh glucose vaø phosphate voâ cô. Enzyme glucoso-6- phosphatase : xuùc taùc phaûn öùng Mg2+ Glucoso-6-phosphate + H2O ––––––> Glucose + Pi ñöôïc tìm thaáy trong gan, thaän vaø ñöôøng ruoät, töùc ba cô quan coù vai troø trong vieäc cung caáp boå sung glucose cho maùu. Glucoso-6-phosphatase laø moät enzyme lieân keát vôùi maøng cuûa maïng noäi chaát nhaùm vaø laø moät heä thoáng goàm 4 thaønh phaàn, nhö moâ taû trong hình 10. Heä thoáng naøy bao goàm: 1/ glucoso-6-phosphate translocase, kyù hieäu laø T1, coù nhieäm vuï vaän chuyeån glucose töø baøo töông vaøo khoang cuûa maïng noäi chaát; 2/ phosphatase, naèm veà phía khoang cuûa maïng noäi chaát, laøm nhieäm vuï thuûy phaân glucoso-6-phosphate; 3/ moät loaïi phosphate translocase voâ cô, kyù hieäu laø T2 , giuùp vaän chuyeån Pi töø maïng noäi chaát ra baøo töông vaø 4/ glucose translocase, kyù hieäu laø T3 , giuùp glucose di chuyeån töø khoang cuûa maïng noäi chaát ra phía baøo töông moät caùch deã daøng. Trong chuoãi phaûn öùng coù söï tham gia cuûa carbamoyl-phosphate (CP). Hình10. Sô ñoà caáu taïo cuûa heä thoáng glucoso-6-phosphatase II. GLYCOLYS. Nghieân cöùu quaù trình dò hoùa trong teá baøo, theo truyeàn thoáng, thöôøng ñöôïc baét ñaàu baèng vieäc tìm hieåu caùc quaù trình leân men, hay hoâ haáp trong ñieàu kieän kî khí, maø cô sôû cuûa noù laø quaù trình glycolys , trong ñoù bao goàm moät traät töï caùc phaûn öùng phaân giaûi glucose thaønh acid pyruvic. Truyeàn thoáng naøy coù ba lyù do: Thöù nhaát laø cô theå soáng coù leû xuaát hieän treân Traùi ñaát vaøo luùc maø baàu khí quyeån khoâng coù oxy, neân hoâ haáp kî khí ñöôïc xem laø daïng ñôn giaûn nhaát cuûa cô cheá sinh hoïc cho pheùp thu nhaän naêng löôïng töø caùc chaát dinh döôõng. Thöù hai laø ña soá nhöõng cô theå hieáu khí toàn taïi ngaøy nay ñeàu coøn giöõ ñöôïc khaû naêng tích luõy naêng löôïng laáy töø glucose baèng phöông phaùp ñôn giaûn naøy vôùi tö caùch laø giai ñoaïn chuaån bò ñeå oxy-hoùa tieáp tuïc caùc saûn phaåm hình thaønh trong giai ñoaïn naøy trong ñieàu kieän coù oxy. Thöù ba laø caùc giai ñoaïn phaûn öùng enzyme cuûa quaù trình phaân huûy glucose trong ñieàu kieän kî khí vaø cô cheá tích luõy naêng löôïng trong quaù trình naøy ñaõ ñöôïc hieåu bieát khaù chi tieát. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  6. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 35 - Vôùi nhöõng lyù do ñoù glycolys coù theå laø moät moâ hình quan troïng ñeå nghieân cöùu caùc quaù trình phöùc taïp hôn. 1. Glycolys laø cô sôû cuûa caùc quaù trình leân men. Taát caû caùc cô theå dò döôõng ñeàu thu nhaän naêng löôïng töø caùc phaûn öùng oxy-hoùa khöû. Trong quaù trình leân men (hoâ haáp kî khí) vai troø cuûa chaát nhaän ñieän töû cuoái cuøng ñöôïc thöïc hieän bôûi moät phaân töû höõu cô naøo ñoù hình thaønh trong quaù trình leân men. Nhö vaäy, leân men laø moät quaù trình oxy-hoùa khöû noäi boä. Möùc ñoä oxy-hoùa toång quaùt cuûa saûn phaåm oxy-hoùa trong quaù trình naøy khoâng khaùc vôùi möùc ñoä oxy-hoùa cuûa caùc chaát bò leân men. Trong soá nhieàu kieåu leân men maø cô chaát laø glucose, quan troïng nhaát laø hai kieåu leân men coù quan heä chaët cheõ vôùi nhau sau ñaây: - Leân men lactic daãn ñeán söï hình thaønh hai phaân töû acid lactic töø moät phaân töû glucose. Kieåu leân men naøy ñaëc tröng cho nhieàu vi sinh vaät vaø teá baøo cuûa ñoäng vaät baäc cao, keå caû ñoäng vaät coù vuù. - Leân men röôïu daãn ñeán söï hình thaønh hai phaân töû ethanol vaø hai phaân töû CO2 töø moät phaân töû glucose. Caû hai kieåu leân men naøy ñeàu xaûy ra vôùi söï xuùc taùc cuûa heä enzyme glycolys. Söï khaùc nhau giöõa chuùng chæ theå hieän ôû giai ñoaïn cuoái cuøng, sau khi hình thaønh acid pyruvic. Trong leân men lactic acid pyruvic bò khöû thaønh acid lactic, coøn trong leân men röôïu phaûn öùng naøy ñöôïc thay baèng hai phaûn öùng khaùc ñeå daãn ñeán söï hình thaønh ethanol vaø CO2 . Maëc duø trong caû hai quaù trình leân men naøy ñeàu khoâng coù söï tham gia cuûa oxy phaân töû, song trong chuùng ñeàu xaûy ra caùc phaûn öùng oxy-hoùa khöû. Chính vì vaäy maø trong hai saûn phaåm cuûa quaù trình leân men röôïu CO2 laø chaát coù möùc ñoä oxy-hoùa cao hôn, coøn ethanol - coù möùc ñoä khöû cao hôn; hoaëc trong acid pyruvic - saûn phaåm cuoái cuøng duy nhaát cuûa quaù trình leân men lactic, moät ñaàu möùc ñoä khöû cao, coøn ñaàu kia coù möùc ñoä oxy-hoùa cao. Trong khi ñoù ôû hôïp chaát ban ñaàu (glucose) caùc nguyeân töû hydro ñöôïc phaân boá ñeàu ñaën hôn. Ñaëc ñieåm quan troïng thöù hai cuûa hai quaù trình leân men naøy, hay noùi chung, cuûa glycolys laø chuùng keøm theo toång hôïp ATP töø ADP vaø phosphate voâ cô. Neáu khoâng coù caùc phaûn öùng phosphoryl-hoùa ADP ñoàng thôøi naøy thì glycolys vaø leân men noùi chung khoâng theå xaûy ra. Phöông trình toång quaùt cuûa leân men lactic vaø leân men röôïu coù theå vieát döôùi daïng sau: - Leân men lactic: C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi –––> 2 CH3 -CHOH-COOH + 2 ATP + 2H2O - Leân men röôïu: C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi ––––> 2 CH3 -CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP + 2H2O Ñeå phaân tích söï bieán thieân naêng löôïng cuûa glycolys, ta taùch quaù trình toång quaùt treân ñaây thaønh hai boä phaän: chuyeån hoùa glucose thaønh acid lactic (quaù trình giaûi phoùng naêng löôïng) vaø toång hôïp ATP töø ADP vaø Pi (quaù trình haáp thu naêng löôïng): Glucose ––––> 2 Lactate, ∆Go'1 = -47,0 Kcal/mol GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  7. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 36 - 2 ADP + 2 Pi ––––> 2 ATP ∆Go'2 = 2 x 7,3 = 14,6 Kcal/mol. Töø ñoù bieán thieân naêng löôïng töï do toång soá cuûa glycolys laø ∆Go' S = ∆Go'1 + ∆Go'2 = -47,0 + 14,6 = -32,4 Kcal/mol Töø caùc soá lieäu naøy coù theå thaáy raèng söï phaân giaûi glucose thaønh acid lactic keøm theo giaûi phoùng moät soá naêng löôïng thöøa ñeå phosphoryl-hoùa ADP thaønh ATP. Coù theå tính ñöôïc moät caùch deã daøng raèng trong hai phaân töû ATP naøy tích luõy ñöôïc 14,6 x 100/47,0 = 31% naêng löôïng töï do giaûi phoùng khi phaân giaûi glucose thaønh acid lactic. Con soá naøy thu ñöôïc vôùi noàng ñoä 1,0M. Neáu löu yù ñeán noàng ñoä thöïc cuûa caùc chaát tham gia phaûn öùng vaø saûn phaåm cuûa phaûn öùng trong teá baøo, thì hieäu suaát cuûa glycolys coøn coù theå lôùn hôn. Neáu tröø ñi soá naêng löôïng ñaõ tích luõy trong hai phaân töû ATP, naêng löôïng töï do cuûa glycolys vaãn coøn giaûm 32,4 Kcal. Ñieàu naøy cho thaáy taïi sao treân thöïc teá laø quaù trình khoâng thuaän nghòch, maø traïng thaùi caân baèng leäch haün veà phía hình thaønh acid lactic. Tuy nhieân, ña soá giai ñoaïn cuûa quaù trình naøy ñeàu coù giaù trò bieán thieân naêng löôïng töï do khoâng lôùn, vaø do ñoù chuùng laø nhöõng phaûn öùng thuaän nghòch. Chieàu ngöôïc cuûa nhöõng phaûn öùng naøy ñöôïc teá baøo söû duïng trong vieäc toång hôïp laïi glucose töø acid lactic. 2. Caùc phaûn öùng cuûa glycolys. Taäp hôïp caùc phaûn öùng keá tieáp nhau cuûa glycolys ñöôïc xem laø giai ñoaïn ñaàu tieân trong soá 5 giai ñoaïn cuûa quaù trình hoâ haáp hieáu khí. Toaøn boä quaù trình glycolys xaûy ra trong baøo töông vaø coù theå chia laøm hai giai ñoaïn nhö moâ taû trong hình 11. ÔÛ giai ñoaïn 1 glucose ñöôïc phosphoryl-hoùavaø sau ñoù bò phaân giaûi thaønh hai phaân töû glyceraldehyde-3-phosphate. ÔÛ giai ñoaïn 2 glyceraldehyde-3-phosphate chuyeån hoùa thaønh acid pyruvic. Neáu quaù trình xaûy ra trong ñieàu kieän kî khí thì, nhö ta ñaõ bieát, acid pyruvic tieáp tuïc chuyeån hoùa thaønh acid lactic hoaëc ethanol. Giai ñoaïn thöù nhaát ñöôïc xem nhö giai ñoaïn chuaån bò. ÔÛ giai ñoaïn naøy moïi hexose ñeàu ñöôïc loâi cuoán vaøo quaù trình glycolys baèng caùch ñöôïc phosphoryl-hoùa nhôø ATP ñeå sau ñoù taïo ra saûn phaåm chung laø glyceraldehyde-3-phosphate. Giai ñoaïn thöù hai bao goàm caùc phaûn öùng oxy-hoùa - khöû vaø cô cheá tích luõy naêng löôïng, trong ñoù ADP ñöôïc phosphoryl-hoùa thaønh ATP. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  8. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 37 - Toaøn boä quaù trình glycolys bao goàm ba kieåu phaûn öùng hoùa hoïc maø caùc con ñöôøng cuûa chuùng lieân quan maät thieát vôùi nhau: Glucose Glycogen, tinh boät ATP Pvc Glucoso-1-phosphate ADP Tích luõy caùc daïng Glucoso-6-phosphate ñöôøng ñôn giaûn vaø chuyeån hoùa chu Fructoso-6-phosphate thaønhvglycer- aldehyde ATP 3-phosphate ADP Fructoso-1,6-diphosphate 2 (Glyceraldehyde-3-phosphate) + 2 NAD Pvc 2 (1,3-Diphosphoglycerate) 2 ADP 2 NAD.H 2ATP 2 (3-Phosphoglycerate) Oxyhoùa khöû vaø toàng hôïp ATP; 2 (2-Phosphoglycerate) Hình thaønh acid lactic 2 (Phosphoenolpyruvate) 2 ADP 2 ATP 2 (Pyruvate) + 2NAD 2(Lactate) Hình 11: Sô ñoà toång quaùt cuûa quaù trình glycolys * Caùc phaûn öùng cuûa giai ñoaïn I. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  9. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 38 - 1/ Phaûn öùng phaân giaûi boä khung carbon cuûa glucose thaønh acid pyruvic (con ñöôøng cuûa caùc nguyeân töû carbon); 2/ Phaûn öùng maø trong ñoù phosphate voâ cô trôû thaønh nhoùm phosphate taän cuøng cuûa phaân töû ATP (con ñöôøng cuûa caùc nhoùm phosphate); 3/ Phaûn öùng oxy-hoùa - khöû (con ñöôøng vaän chuyeån ñieän töû). * Caùc phaûn öùng cuûa giai ñoaïn I. 1/ Phosphoryl-hoùa D-glucose. Mg2+ α-D-Glucose + ATP ––––> α -D-Glucoso-6-phosphate + ADP ∆Go' = -4Kcal/mol Phaûn öùng naøy ñöôïc xem nhö phaûn öùng khôûi ñoäng cuûa glycolys, trong ñoù phaân töû glucose keùm hoaït ñoäng nhaän goác phosphate taän cuøng cuûa ATP vaø phaân boá laïi ñieän töû trong caùc lieân keát, nhôø ñoù ñöôïc hoaït hoùa ôû daïng glucoso-6-phosphate ñeå coù theå tham gia vaøo caùc chuyeån hoùa tieáp theo. Trong soá 7,3Kcal do ATP cung caáp, 4,0 Kcal ñöôïc giaûi phoùng ôû daïng nhieät, coøn 3,3Kcal ñöôïc tích luõy ôû daïng hoùa naêng trong phaân töû glucoso-6-phosphate hoaït ñoäng. Xuùc taùc phaûn öùng laø caùc enzyme hexokinase vaø glucokinase maø chuùng ta ñaõ ñöôïc laøm quen trong muïc tröôùc. Do naêng löôïng töï do giaûm ñaùng keå, neân phaûn öùng chæ xaûy ra theo chieàu thuaän. Quaù trình ngöôïc laïi ñöôïc xuùc taùc bôûi moät enzyme khaùc - α-D-glucoso-6-phosphatase: α-D-Glucoso-6-phosphate + H2O ––> α-D-Glucose + P i ∆Go ' = -3,3 Kcal/mol. 2/ Chuyeån hoùa glucoso-6-phosphate thaønh fructoso-6-phosphate. α-D-Glucoso-6-(P) –––> β-D-Fructoso-6-(P) ∆Go' = + 0,4Kcal/mol Phaûn öùng ñoàng phaân hoùa naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø enzyme phosphoguco- isomerase. Noù deã daøng xaûy ra theo caû hai chieàu. Trong glycolys maëc duø phaûn öùng thuaän coù ∆Go' > 0 song vaãn xaûy ra ñöôïc laø nhôø giaù trò aâm cuûa phaûn öùng tröôùc ñoù. Bieán thieân naêng löôïng töï do tieâu chuaån cuûa caû hai phaûn öùng (1) vaø (2) goäp laïi vaãn coøn giaù trò aâm (-3,6Kcal/mol). 3/ Phosphoryl-hoùa fructoso-6-phosphate thaønh fructoso-1,6-diphosphate. Mg2+ β-D-Fructoso-6-(P) + ATP –––> β-D-Fructoso-1,6-di(P) + ADP ∆Go' = -3,4Kcal/mol Phaûn öùng naøy ñöôïc xem laø phaûn öùng khôûi ñoäng thöù hai, trong ñoù söû duïng theâm moät phaân töû ATP ñeå phosphoryl-hoùa fructoso-6-phosphate ôû vò trí C-1. Trong soá 7,3Kcal cuûa ATP 3,9Kcal ñöôïc tích luõy laïi, coøn 3,4Kcal ñöôïc giaûi phoùng. Neáu coäng ∆Go' cuûa caû 3 phaûn öùng, ta coù giaù trò -7,0Kcal, töùc K'eq cuûa caû 3 phaûn öùng > 105 . Phosphoryl-hoùa fructoso-6-phosphate laø giai ñoaïn raát quan troïng, vì söï ñieàu hoøa quaù trình glycolys ñöôïc thöïc hieän thoâng qua ñieàu hoøa hoaït tính cuûa enzyme phospho-fructokinase xuùc taùc phaûn öùng naøy. Hoaït tính cuûa noù bò öùc cheá bôûi ATP vaø citrate (ôû noàng ñoä cao) vaø ñöôïc kích thích bôûi ADP vaø AMP. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  10. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 39 - Giaù trò aâm cao cuûa ∆Go' cho thaáy phaûn öùng trong teá baøo khoâng theå xaûy ra theo chieàu ngöôïc. Phaûn öùng ngöôïc ñöôïc xuùc taùc bôûi moät enzyme khaùc. Ñoù laø diphospho- fructosophosphatase: Fructoso-1,6-di(P) + H2O ––> Fructoso-6-(P) + Pi 4/ Phaûn öùng phaân giaûi fructoso-1,6-diphosphate thaønh glyceraldehyde-3- phosphate vaø dioxyacetonephosphate: D-Fructoso-1,6-di(P) ––> Dioxyacetone-(P) + Glyceraldehyde-3-(P) ∆Go' = +5,73Kcal/mol Phaûn öùng ñöôïc xuùc taùc bôûi enzyme aldolase. Do ∆Go' coù giaù trò döông khaù cao neân raát khoù hình dung raèng phaûn öùng coù theå xaûy ra theo chieàu thuaän. Tuy nhieân, nhôø toång bieán thieân naêng löôïng töï do cuûa 3 phaûn öùng tröôùc ñoù coù giaù trò aâm khaù cao (-7,0Kcal/mol), cuõng nhö nhôø söùc keùo nhieät ñoäng hoïc cuûa caùc phaûn öùng sau noù neân phaûn öùng xaûy ra moät caùch deã daøng. 5/ Phaûn öùng chuyeån hoùa töông hoã giöõa caùc daïng triosophosphate: Dioxyacetonephosphate ––> Glyceraldehyde-3-phosphate ∆Go' = +1,83 Kcal/mol Phaûn öùng do enzyme triosophosphate isomerase xuùc taùc. Noù caàn thieát cho glycolys vì trong hai loaïi triosophosphate xuaát hieän khi phaân giaûi fructoso-1,6- diphosphate chæ coù D-glyceraldehyde-3-phosphate coù theå chuyeån hoùa tieáp tuïc. Phaûn öùng naøy keát thuùc giai ñoaïn I cuûa glycolys. ∆Go' cuûa hai phaûn öùng sau cuøng coäng laïi coù giaù trò khoaûng +7,5Kcal/mol. Neáu coäng ∆Go' cuûa caû 5 phaûn öùng cuûa giai ñoaïn chuaån bò treân ñaây, ta coù giaù trò +0,5Kcal/mol. Ñeå glycolys coù theå tieáp tuïc xaûy ra, caùc phaûn öùng keá tieáp phaûi laø nhöõng phaûn öùng giaûi phoùng nhieàu naêng löôïng töï do ñeå taïo ra moät söùc keùo nhieät ñoäng hoïc. * Caùc phaûn öùng cuûa giai ñoaïn II. 6/ Phaûn öùng oxy-hoùa glyceraldehyde-3-phosphate thaønh acid 1,3- diphosphoglyceric. Ñaây laø moät trong nhöõng giai ñoaïn quan troïng nhaát cuûa glycolys, vì naêng löôïng giaûi phoùng khi oxy-hoùa aldehyde 3-phosphoglyceric ñöôïc giöõ laïi ôû daïng saûn phaåm cao naêng 1,3-diphosphoglycerate. Vieäc phaùt hieän cô cheá naøy do Warburg thöïc hieän trong nhöõng naêm 1937-1938 ñöôïc xem laø moät trong nhöõng phaùt minh quan troïng nhaát cuûa sinh hoïc hieän ñaïi. Laàn ñaàu tieân trong lòch söû sinh hoùa ñaõ phaùt hieän ñöôïc cô cheá cuûa caùc phaûn öùng enzyme cho pheùp naêng löôïng giaûi phoùng trong phaûn öùng oxy hoùa caùc phaân töû höõu cô coù theå ñöôïc tích luõy laïi trong caùc phaân töû ATP. Toaøn boä quaù trình naøy ñöôïc xuùc taùc bôûi enzyme glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase. Ñaây laø moät enzyme coù caáu truùc phöùc taïp. Enzyme thu nhaän ñöôïc töø naám men coù troïng löôïng phaân töû 140.000 vaø ñöôïc caáu taïo töø 4 phaàn döôùi ñôn vò gioáng nhau, moãi phaàn döôùi ñôn vò laø moät chuoãi polypeptide chöùa khoaûng 330 goác aminoacid. Phöông trình toång quaùt cuûa phaûn öùng coù theå vieát döôùi daïng sau ñaây: 2 -Glyceraldehyde-3-phosphate + 2NAD+ + 2Pi ––> ––> 2(1,3-diphosphoglycerate) + 2NAD.H + 2H+ ∆Go' = 2 x 1,5Kcal/mol + 3,0 Kcal. Trong phaûn öùng naøy chöùc aldehyde cuûa glyceraldehyde-3-phosphate bò oxy-hoùa thaønh chöùc carboxyl. Tuy nhieân, thay cho acid 3-phosphoglyceric ñaõ hình thaønh acid 1,3-diphosphoglyceric, maø nhö ta ñaõ bieát, coù giaù trò aâm cuûa ∆Go' coøn cao GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  11. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 40 - hôn caû ATP. Phaûn öùng coù giaù trò döông cuûa ∆Go' khoâng lôùn laém neân coù theå xaûy ra theo caû hai chieàu, tuøy thuoäc vaøo noàng ñoä cuûa caùc chaát ban ñaàu vaø saûn phaåm cuûa phaûn öùng. Trong khi phaàn lôùn caùc phaûn öùng oxy-hoùa laø nhöõng phaûn öùng giaûi phoùng naêng löôïng thì phaûn öùng naøy laïi coù ∆Go' > 0. Ñeå hieåu ñöôïc söï dieãn bieán naêng löôïng cuûa noù, caàn phaûi taùch noù thaønh hai quaù trình rieâng bieät. Kyù hieäu glyceraldehyde-3- phosphate laø R-CHO, coøn acid 1,3-diphosphoglyceric laø R-COOPO32- , hai quaù trình rieâng bieät naøy coù theå ñöôïc vieát ôû daïng nhö sau: 1/ R-CHO + H2O + NAD+ ––> R-COO- + NAD.H + H+ ∆Go' = -10,3Kcal/mol; 2/ RCOO- + Pi –––––––––––> RCOOPO32- + H2O ∆Go' = +11,8Kcal/mol. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  12. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 41 - Nhö vaäy, ∆Go's = ∆Go'1 + ∆Go'2 = -10,3 + 11,8 = +1,5Kcal/mol Neáu tính caû soá naêng löôïng tích luõy laïi trong phaân töû NAD.H vôùi giaù trò khoaûng 50Kcal/mol (naêng löôïng naøy chæ coù yù nghóa trong ñieàu kieän hieáu khí), ta seõ thaáy taàm quan troïng to lôùn veà phöông dieän naêng löôïng cuûa phaûn öùng oxy hoùa - khöû naøy. Neáu xem xeùt söï bieán thieân naêng löôïng ñôn thuaàn qua caùc giaù trò ∆Go' thì cho ñeán phaûn öùng naøy toång giaù trò ∆Go' baèng +3,5Kcal/ mol, töùc chuyeån veà phía baát lôïi cho glycolys. Cô cheá cuûa quaù trình oxy-hoùa quan troïng naøy ñaõ ñöôïc nghieân cöùu khaù chi tieát. Keát quûa thu ñöôïc cho pheùp xaây döïng sô ñoà moâ taû trong hình 12. Moãi moät trong 4 phaàn döôùi ñôn vò gioáng heät nhau cuûa enzyme lieân keát Hình 12. Sô ñoà dieãn bieán cuûa phaûn öùng vôùi moät phaân töû NAD+ vaø coù moät trung oxy hoùa glyceraldehyde-3-phosphate taâm hoaït ñoäng maø thaønh phaàn raát quan thaøng acid 1,3-diphosphoglyceric. troïng cuûa noù laø nhoùm -SH. Tröôùc tieân, enzyme keát hôïp vôùi NAD+ vaø vì theá nhoùm -SH bò phong toaû. Sau ñoù chöùc aldehyde cuûa cô chaát töông taùc vôùi nhoùm -SH, taïo ra moät thiosemi- acetal. Giai ñoaïn tieáp theo laø vaän chuyeån nguyeân töû hydro voán lieân keát ñoàng hoùa trò vôùi glyceraldehyde-3-phosphate ñeán NAD+ lieân keát, khöû noù thaønh NAD.H, ñoàng thôøi hình thaønh thioester giöõa nhoùm -SH cuûa enzyme vôùi nhoùm carboxyl cuûa cô chaát. Phaân töû NAD ôû traïng thaùi khöû vaãn khoâng taùch khoûi enzyme maø nhöôøng hydro (vaø ñieän töû) cuûa mình cho phaân töû NAD+ (coù trong moâi tröôøng) ñeå ñöôïc trôû laïi traïng thaùi oxy-hoùa. Phöùc heä giöõa cô chaát vaø enzyme ôû giai ñoaïn naøy ñöôïc goïi laø acyl-enzyme. Goác acyl sau ñoù ñöôïc chuyeån töø nhoùm -SH cuûa enzyme sang phaân töû phosphate voâ cô ñeå taïo ra saûn phaåm oxy-hoùa 1,3-diphosphoglycerate, ñoàng thôøi giaûi phoùng enzyme töï do ôû daïng oxy-hoùa ñeå xuùc taùc chu kyø phaûn öùng tieáp theo. 7/ Phaûn öùng vaän chuyeån nhoùm phosphate töø 1,3-diphosphoglycerate ñeán ADP: 1,3-Diphosphoglycerate hình thaønh trong phaûn öùng treân tieáp tuïc phaûn öùng vôùi ADP ñeå toång hôïp ATP: 2(1,3-Diphosphoglycerate) + 2ADP⎯⎯> 2(3-Phosphoglycerate) + 2ATP ∆Go' = -4,5Kcal/mol x 2 = -9,0Kcal Phaûn öùng ñöôïc xuùc taùc bôûi enzyme phosphoglycerate kinase. Giaù trò aâm khaù cao cuûa phaûn öùng naøy laø yeáu toá thuùc ñaåy phaûn öùng xaûy ra röôùc ñoù. Ñeán ñaây hai phaân töû ATP ñöôïc phuïc hoài, ñoàng thôøi toång giaù trò ∆Go' ñaõ chuyeån veà phía coù lôïi (- 5,5Kcal/mol). 8/ Phaûn öùng chuyeån hoùa 3-phosphoglycerate thaønh 2-phosphoglycerate: GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  13. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 42 - Mg2+ 2(3-phosphoglycerate) ⎯⎯> 2(2-phosphoglycerate) ∆Go' = +0,75Kcal/mol x 2 = +1,5Kcal Xuùc taùc phaûn öùng laø enzyme phosphoglyceromutase. Trong phaûn öùng goác phosphate töø vò trí C-3 trong acid glyceric ñöôïc chuyeån sang vò trí C-2, nhôø ñoù laøm taêng tính hoaït ñoäng cuûa goác phosphate trong phaân töû. Do bieán thieân naêng löôïng töï do tieâu chuaån töông ñoái thaáp neân phaûn öùng xaûy ra theo caû hai chieàu. Enzyme phosphoglyceromutase toàn taïi ôû hai daïng. Moät trong hai daïng naøy taïo ra saûn phaåm trung gian cuûa phaûn öùng laø 2,3-diphosphoglycerate, töùc töông töï nhö cô cheá taùc duïng cuûa phosphoglucomutase trong phaûn öùng chuyeån hoùa töông hoã giöõa glucoso-6-phosphate vaø glucoso-1-phosphate. 9/ Phaûn öùng dehydrate-hoùa 2(2-Phosphoglycerate) ⎯⎯> 2(Phosphoenolpyruvate) + 2H2O ∆Go' = +0,2Kcal/mol x 2 = +0,4Kcal Ñaây laø phaûn öùng thöù hai cuûa glycolys maø trong ñoù xuaát hieän lieân keát cao naêng. Noù ñöôïc xuùc taùc bôûi enzyme enolase. Hoaït ñoäng cuûa enzyme ñoøi hoûi coù maët Mg2+ hoaëc Mn2+. Maëc duø phaûn öùng veà maët hình thöùc laø taùch phaân töû nöôùc töø caùc nguyeân töû carbon thöù hai vaø thöù ba cuûa 2-phosphoglycerate, song noù cuõng ñöôïc xem laø moät quaù trình oxy-hoùa - khöû trong noäi boä phaân töû, vì khi taùch boû phaân töû nöôùc, möùc ñoä oxy-hoùa cuûa nguyeân töû C-2 taêng leân, coøn cuûa C-3 giaûm xuoáng. Phaûn öùng khoâng laøm bieán ñoåi ñaùng keå naêng löôïng töï do tieâu chuaån. Tuy nhieân, vieäc taùch goác phosphate töø chaát ban ñaàu (2-phosphoglycerate) vaø töø saûn phaåm (2- phosphoenolpyruvate) keøm theo nhöõng giaù trò bieán thieân naêng löôïng töï do tieâu chuaån hoaøn toaøn khaùc nhau (-4,2Kcal ñoái vôùi 2-phosphoglycerate vaø -14,8Kcal ñoái vôùi 2-phosphoenolpyruvate). Nhö vaäy, roõ raøng laø phaûn öùng dehydrate-hoùa 2- phosphoglycerate thaønh phosphoenol-pyruvate keøm theo söï boá trí laïi naêng löôïng trong phaân töû. 10/ Phaûn öùng vaän chuyeån goác phosphate töø phosphoenolpyruvate ñeán ADP: 2 Phosphoenolpyruvate + 2ADP ⎯⎯> 2 Pyruvate + 2ATP ∆Go' = -7,5Kcal/mol x 2 = -15,0Kcal Phaûn öùng ñöôïc xuùc taùc bôûi enzyme pyruvate kinase. Roõ raøng phaûn öùng cuoái cuøng naøy cuûa glycolys raát thuaän lôïi veà naêng löôïng vaø K'eq cuûa noù > 109 . Hôn theá nöõa, hai phaân töû ATP laïi ñöôïc hình thaønh laø phaàn lôïi nhuaän thu ñöôïc cuûa teá baøo nhôø glycolys. Ta coù theå tính ñöôïc toång bieán thieân naêng löôïng töï do tieâu chuaån cuûa toaøn boä quaù trình laø -19,4Kcal/mol glucose. 3. Caùc phaûn öùng sau glycolys. Glycolys vôùi tö caùch laø giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình hoâ haáp hieáu khí ñöôïc xem laø keát thuùc vôùi söï hình thaønh acid pyruvic. Chaát naøy tuøy thuoäc vaøo ñieàu kieän moâi tröôøng (coù maët hay vaéng maët oxy) vaø tuøy thuoäc vaøo töùng loaïi teá baøo (ví duï teá baøo vi khuaån, ñoäng vaät, thöïc vaät hay naám men) coù theå tieáp tuïc traûi qua caùc con ñöôøng bieán hoùa khaùc nhau. Nhö ta ñaõ bieát, trong ñieàu kieän kî khí, acid pyruvic coù theå chuyeån hoùa thaønh acid lactic (ôû vi khuaån lactic) hoaëc thaønh ethanol (ôû naám men). Söï chuyeån hoùa acid pyruvic thaønh caùc chaát naøy ñöôïc xem nhö laø caùc cô cheá thích nghi cuûa sinh vaät ñoái vôùi ñieàu kieän thieáu oxy. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  14. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 43 - Nhö ta ñaõ thaáy ôû treân, trong chuoãi caùc phaûn öùng cuûa glycolys hai phaân töû + NAD bò khöû thaønh NAD.H. Chöùc naêng cuûa NAD trong teá baøo laø vaän chuyeån naêng löôïng. Noù hoaït ñoäng nhö moät con thoi ñeå chuyeån caùc ñieän töû giaøu naêng löôïng töø chaát naøy ñeán chaát khaùc. Sau khi tieáp nhaän ñieän töû töø cô chaát, noù nhanh choùng chuyeån ñieän töû ñoù cho moät chaát nhaän khaùc ñeå laïi tieáp tuïc vaän chuyeån caùc ñieän töû khaùc. Teá baøo chæ coù moät soá löôïng phaân töû NAD haïn cheá vaø vì vaäy nhöõng phaân töû naøy caàn phaûi ñöôïc söû duïng ñi söû duïng laïi lieân tuïc. Giaû söû caùc phaân töû NAD.H hình thaønh trong glycolys khoâng nhanh choùng truùt boû caùc ñieän töû nhaän ñöôïc (töùc ñöôïc oxy-hoùa ngöôïc laïi thaønh NAD+) thì toaøn boä caùc phaân töû NAD cuûa teá baøo ñaõ bieán heát thaønh daïng khöû vaø glycolys phaûi döøng laïi ôû phaûn öùng thöù 6. Nhö ñaõ thaûo luaän treân ñaây veà phaûn öùng 6, hôn 50Kcal/mol naêng löôïng töï do ñöôïc tích luõy trong caùc phaân töû NAD.H. Ñeå teá baøo gaët haùi ñöôïc soá naêng löôïng doài daøo naøy, NAD.H caàn phaûi chuyeån ñieän töû ñeán caùc möùc naêng löôïng thaáp hôn thuoäc moät chaát nhaän coù khaû naêng tích nhieàu ñieän tích aâm hôn naøo ñoù. Trong ñieàu kieän hieáu khí oxy laø chaát nhaän ñieän töû sau cuøng. Nhöng trong ñieàu kieän kî khí chính acid pyruvic seõ nhaän ñieän töû töø NAD.H vaø bò khöû thaønh acid lactic: Pyruvate + NAD.H + H+ ⎯⎯> Lactate + NAD+ ∆Go' = -6,0 Kcal/mol Xuùc taùc phaûn öùng laø enzyme lactate dehydrogenase, moät enzyme coù caáu truùc khaù phöùc taïp. ÔÛ ñoäng vaät baäc cao noù toàn taïi ít nhaát ôû 5 daïng isoenzyme coù aùi löïc khaùc nhau vôùi cô chaát. Do ∆Go' coù giaù trò aâm khaù cao neân phaûn öùng leäch haün veà phía hình thaønh acid lactic. Acid lactic ñöôïc xem laø saûn phaåm cuoái cuøng cuûa glycolys (trong ñieàu kieän kî khí). Sau khi hình thaønh, noù coù theå thaám qua maøng teá baøo ñeå ñöôïc giaûi phoùng ra moâi tröôøng nhö moät saûn phaåm bò loaïi. ÔÛ ñoäng vaät baäc cao, khi teá baøo cô hoaït ñoäng quaù maïnh trong ñieàu kieän thieáu oxy, moät löôïng khaù lôùn acid lactic ñöôïc ñöa vaøo maùu. Trong gan noù ñöôïc chuyeån hoùa ngöôïc laïi thaønh glucose trong moät quaù trình coù teân goïi laø gluconeogenez. Caûm giaùc moûi hoaëc teâ cô laø do söï tích luõy acid lactic laøm cho ñoä pH bò leäch veà phía acid. Trong moät soá tröôøng hôïp khaùc acid pyruvic khoâng tröïc tieáp nhaän ñieän töû töø NAD.H maø noù chæ laøm coâng vieäc naøy sau khi bò decarboxyl-hoùa thaønh acetaldehyde: Pyruvate ––––> Acetaldehyde + CO2 Xuùc taùc cho phaûn öùng khoâng thuaän nghòch naøy laø enzyme pyruvate decarboxylase. Hoaït ñoäng cuûa enzyme ñoøi hoûi söï coù maët cuûa thyamine pyrophosphate vôùi tö caùch laø coenzyme vaø ion Mg2+ . Cuoái cuøng, vôùi söï xuùc taùc cuûa enzyme alcohol dehydrogenase acetaldehyde nhaän ñieän töû töø NAD.H ñeå bò khöû thaønh ethanol, ñoàng thôøi khoâi phuïc phaân töû NAD+ : Acetaldehyde + NAD.H + H+ ––––> Ethanol + NAD+ 4. Caùc phaûn öùng loâi cuoán caùc loaïi carbohydrate khaùc vaøo quaù trình glycolys. * Glycogen vaø tinh boät ñöôïc loâi cuoán vaøo quaù trình glycolys nhôø hai enzyme glycogen phosphorylase (hay phosphorylase tinh boät) vaø phosphogluco- mutase. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  15. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 44 - Glycogen phosphorylase vaø phosphorylase tinh boät laø nhöõng ñaïi dieän cuûa nhoùn enzyme α-1,4-glucanphosphorylase, xuùc taùc phaûn öùng (Glucose) n + HPO32- ––––> (Glucose) n-1 + glucoso-1-phosphate Trong phaûn öùng naøy lieân keát α-1,4-glycoside ôû ñaàu taän cuøng khoâng khöû cuûa maïch glycogen (hoaëc tinh boät) bò taùch ra khoûi maïch vôùi söï tham gia cuûa phosphate voâ cô ñeå taïo ra saûn phaåm glucoso-1-phosphate. Phaûn öùng tieáp tuïc cho ñeán khi gaëp maïch nhaùnh, töùc lieân keát α-1,6-glycoside maø chuùng khoâng theå phaân giaûi ñöôïc. Ñeå glycogen phosphorylase tieáp tuïc thöïc hieän taùc duïng cuûa mình. caàn phaûi coù söï hoã trôï cuûa enzyme thuûy phaân α-1,6-glucosidase ñeå phaân giaûi lieân keát 1,6 taïi ñieåm phaân nhaùnh. Glucoso-1-phosphate tieáp tuïc chuyeån hoùa thaønh glucoso-6-phosphate nhôø enzyme phosphoglucomutase: Glucoso-6-phosphate ––––> Glucoso-1-phosphate Enzyme naøy chöùa goác serine vaø nhoùm -OH cuûa goác serine ñoù trong quaù trình xuùc taùc gaén baèng lieân keát ester vôùi acid phosphoric. Hoaït ñoäng cuûa enzyme caàn Mg2+ vaø glucoso-1,6-diphosphate vôùi tö caùch laø saûn phaåm trung gian cuûa phaûn öùng: Phosphoenzyme + Glucoso-1-(P) ––––> Dephosphoenzyme + Glucoso-1,6-di(P) Dephosphoenzyme + Glucoso-1,6-di(P)–––> Phosphoenzyme + Glucoso-6-(P). * D-Mannose vaø D-fructose ñeå tham gia quaù trình glycolys, tröôùc heát caàn ñöôïc phosphoryl-hoùa nhôø hexokinase thaønh D-mannoso-6-phosphate vaø D-fructoso- 6-phosphate. D-fructoso-6-phosphate ñaõ laø moät saûn phaåm trung gian cuûa glycolys; coøn D-mannoso-6-phosphate caàn phaûi ñöôïc tieáp tuïc chuyeån hoùa thaønh D-fructoso-6- phosphate nhôø enzyme phosphomannoizomerase. * D-Galactose ñöôïc phosphoryl-hoùa nhôø galactokinase thaønh galactoso-1- phosphate. Sau ñoù chaát naøy ñöôïc epimer-hoùa thaønh D-glucoso-1-phosphate. Böôùc chuyeån hoùa sau cuøng naøy ñöôïc thöïc hieän qua moät soá giai ñoaïn vôùi söï tham gia cuûa UTP. * Caùc pentose cuõng ñöôïc loâi cuoán vaøo quaù trình glycolys sau khi sô boä chuyeån hoùa thaønh glyceraldehyde-3-phosphate trong chu trình pentoso-phosphate. * Glycerine vaø glycerol-3-phosphate - saûn phaåm phaân giaûi cuûa triacyl- glycerine vaø glycerophospholipid - cuõng coù theå ñöôïc loâi cuoán vaøo quaù trình glycolys. Glycerine ñöôïc phosphoryl-hoùa thaønh glycerol-3-phosphate nhôø glycerokinase: Glycerol + ATP –––> Glycerol-3-phosphate + ADP. Glycerol-3-phosphate sau ñoù bò oxy-hoùa vôùi söï xuùc taùc cuûa glycerophosphate dehydrogenase thaønh dioxyacetonephosphate - moät saûn phaåm trung gian cuûa glycolys: Glycerol-3-phosphate + NAD+ ––––> dioxyacetonephosphate + NAD.H + H+ GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  16. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 45 - III. DECARBOXYL-HOÙA OXY-HOÙA ACID PYRUVIC VAØ CHU TRÌNH ACID TRICARBOXYLIC Trong ñieàu kieän coù oxy phaân töû acid pyruvic khoâng caàn thieát phaûi hoaït ñoäng nhö moät chaát nhaän ñieän töû. Caùc ñieän töû giaøu naêng löôïng trong caùc phaân töû NAD.H ñöôïc chuyeån cho oxy, coøn acid pyruvic tieáp tuïc bò oxy-hoùa thaønh khí carbonic vaø nöôùc. Nhôø ñoù moät soá raát lôùn naêng löôïng chöùa trong phaân töû acid pyruvic (590Kcal/mol) tieáp tuïc ñöôïc giaûi phoùng ñeå toång hôïp theâm nhieàu ATP hôn. Ngay caû acid lactic cuõng coù theå ñöôïc chuyeån hoùa ngöôïc laïi thaønh acid pyruvic (ñoàng thôøi khoâi phuïc phaân töû NAD.H ñaõ söû duïng) ñeå tieáp tuïc bò oxy-hoùa. 1. Decarboxyl-hoùa oxy-hoùa acid pyruvic. Giai ñoaïn thöù hai cuûa quaù trình hoâ haáp hieáu khí bao goàm caùc phaûn öùng decarboxyl-hoùa oxy-hoùa acid pyruvic thaønh acetyl-CoA. Phöông trình toång quaùt cuûa caùc phaûn öùng naøy coù daïng: Pyruvate + NAD+ + CoA-SH –––> Acetyl-S-CoA + NAD.H + H+ + CO2 ∆Go’= -8,0Kcal/mol. Trong phaûn öùng naøy coenzyme A ñoùng vai troø vaän chuyeån nhoùm acyl töông töï nhö ATP laø chaát vaän chuyeån phosphate. Lieân keát thioester trong acetyl-CoA laø moät kieåu lieân keát cao naêng. Bieán thieân naêng löôïng töï do tieâu chuaån cuûa phaûn öùng thuûy phaân acetyl-CoA coù giaù trò aâm khaù cao: Acetyl-CoA + H2O –––> Acetate + CoA-SH ∆Go' = -7,52Kcal/mol Heä thoáng pyruvate dehydrogenase xuùc taùc cho quaù trình decarboxyl-hoùa oxy- hoùa acid pyruvic bao goàm 3 enzyme vaø 5 coenzyme khaùc nhau taäp hôïp laïi thaønh moät cô caáu thoáng nhaát. Vai troø cuûa moãi thaønh phaàn trong heä thoáng ñöôïc tình baøy trong hình 13. Hình 13 . Cô cheá hoaït ñoäng cuûa heä thoáng pyruvate dehydrogenase. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  17. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 46 - Toaøn boä quaù trình coù theå ñöôïc chia thaønh 5 giai ñoaïn. ÔÛ giai ñoaïn I acid pyruvic bò decarboxyl-hoùa côùi söï xuùc taùc cuûa enzyme pyruvate decarboxylase (E1) coù nhoùm hoaït ñoäng laø thyamine pyrophosphate (TPP). Trong phaûn öùng naøy pyruvate sau khi maát CO2 bieán thaønh daãn xuaát oxyethyl ôû traïng thaùi lieân keát vôùi nhoùm thyamine pyrophosphate cuûa E1. ÔÛ giai ñoaïn II nhoùm oxyethyl ñöôïc chuyeån ñeán cho moät trong hai nguyeân töû löu huyønh cuûa nhoùm disulfide voøng cuûa acid lipoic. Acid lipoic laø moät acid beùo no, trong ñoù caùc nguyeân töû C-6 vaø C-8 gaén vôùi nhoùm disulfide vaø taïo neân maïch voøng 5 caïnh (hình 14). Noù deã daøng bò khöû thaønh acid dihydrolipoic. Luùc ñoù nhoùm disulfide bieán thaønh hai nhoùm -SH. Acid lipoic toàn taïi ôû traïng thaùi lieân keát ñoàng hoùa trò vôùi enzyme dihydrolipoyl transacetylase (E2) baèng caùch taïo neân lieân keát peptide vôùi nhoùm ε-amine cuûa lysine trong thaønh phaàn cuûa phaân töû enzyme. Khi chuyeån nhoùm oxyethyl töø thyamine-pyrophosphate ñeán acid lipoic cuõng xaûy ra ñoàng thôøi phaûn öùng oxy-hoùa khöû: nhoùm oxyethyl bò oxy-hoùa thaønh nhoùm acetyl do maát hai nguyeân töû hydro, trong ñoù moät nguyeân töû gaén vôùi acid lipoic ñeå khöû noù thaønh daïng dithiol. ÔÛ giai ñoaïn III nhoùm acetyl ñöôïc chuyeån töø goác acid lipoic cho nhoùm -SH cuûa coenzyme A ñeå taïo ra acetyl-CoA, taùch chaát naøy ra khoûi Hình 14. Caáu taïo cuûa acid enzyme E2. ÔÛ giai ñoaïn IV xaûy ra phaûn lipoic öùng taùi oxy hoùa daïng dithiol cuûa acid lipoic thaønh daïng disulfide vôùi söï xuùc taùc cuûa enzyme dihydrolipoyl- dehydrogenase (E3) maø coenzyme laø FAD. Trong phaûn öùng FAD trong thaønh phaàn cuûa E3 bò khöû thaønh FAD.H2 . ÔÛ giai ñoaïn cuoái cuøng E3 -FAD.H2 bò taùi oxy-hoùa vôùi söï tham gia cuûa NAD+. Keát quûa laø khoâi phuïc traïng thaùi oxy-hoùa cuûa E3 -FAD vaø NAD+ bò khöû thaønh NAD.H . Phöùc heä pyruvate dehydrogenase ñaõ taùch ñöôïc töø ty theå cuûa tim lôïn vaø töø E. coli coù M=4,0x106. Noù bao goàm 24 phaân töû pyruvate dehydrogenase (M=90.000), moãi phaân töû chöùa moät goác thyamine pyrophosphate, moät phaân töû dihydrolipoyl transacetylase (caáu taïo töø 24 chuoãi polypeptide, moãi chuoãi coù M=36.000, chöùa moät goác acid lipoic, vaø 12 phaân töû dihydrolipoyl dehydrogenase (M=55.000), moãi phaân töû gaén vôùi moät goác FAD. Ñöôøng kính cuûa phöùc heä naøy vaøo khoaûng 350 ± 50⊕ , cao 225 ±25 ⊕ Phöùc heä pyruvate dehydrogenase bò öùc cheá bôûi caùc hôïp chaát cuûa arsen do nhöõng chaát naøy phaûn öùng vôùi hai nhoùm thiol cuûa acid lipoic, taïo ra caáu truùc voøng khoâng hoaït ñoäng. Phöùc heä enzyme coøn bò öùc cheá bôûi ATP. Khi haøm löôïng ATP trong teá baøo baét ñaàu vöôït quaù möùc ñoä nhaát ñònh, heä thoáng pyruvate dehydrogenase GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  18. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 47 - seõ laäp töùc ngöøng hoaït ñoäng ñeå dình chæ vieäc cung caáp chaát ñoát (acetyl-CoA) cho chu trình acid tricarboxylic. 2. Caùc phaûn öùng cuûa chu trình acid tricarboxylic. Caùc phaûn öùng cuûa chu trình acid tricarboxylic ñöôïc xem laø giai ñoaïn thöù ba cuûa hoâ haáp hieáu khí. Caùc phaûn öùng cuûa chu trình naøy ñöôïc moâ taû trong hình 15. Chu trình acid tricarboxylic laø ñoaïn ñöôøng chung cuûa caùc quaù trình dò hoùa oxy-hoùa cuûa taát caû caùc loaïi "chaát ñoát" teá baøo trong ñieàu kieän hieáu khí. Trong chu trình naøy caùc nhoùm acetyl bò phaân giaûi ñeå giaûi phoùng CO2 vaø caùc nguyeân töû hydro. Nhöõng nguyeân töû hydro naøy (hay nhöõng ñieän töû töông öùng vôùi chuùng) ñöôïc loâi cuoán vaøo chuoãi hoâ haáp maø ta seõ xeùt tôùi sau. Phöông trình toång quaùt cuûa chu trình tricarboxylic coù theå vieát döôùi daïng sau ñaây: CH3 - COOH + 2H2O –––> 2CO2 + 8H Töø phöông trình naøy ta thaáy taát caû oxy phaân töû, phosphate voâ cô vaø ATP ñeàu khoâng tham gia tröïc tieáp vaøo chu trình. Chöùc naêng chuû yeáu cuûa chu trình laø dehydrogen-hoùa acid acetic ñeå cuoái cuøng taïo ra hai phaân töû CO2 vaø 4 caëp hydro. Taát caû enzyme cuûa chu trình acid tricarboxylic cuõng nhö cuûa caùc phaûn öùng decarboxyl-hoùa oxy-hoùa acid pyruvic vaø caùc phaûn öùng cuûa chuoãi hoâ haáp ñeàu ñònh vò trong cô chaát cuûa ty theå. Moät soá enzyme cuûa chu trình acid tricarboxylic cuõng ñöôïc phaùt hieän trong baøo töông (aconitase, fumarase, malate dehydrogenase). Tuy nhieân, nhöõng enzyme naøy taùc duïng leân caùc con ñöôøng trao ñoåi chaát khaùc. Hình 15 . Chu trình citrate (Chu trình acid tricarboxylic, GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc
  19. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 48 - chu trình Krebs). Toaøn boä chu trình acid tricarboxylic bao goàm 7 phaûn öùng sau ñaây: 1/ Phaûn öùng citrate synthase. C=O-S-CoA CH3 (Acetyl-CoA) O=C-S-CoA COOH + ––––––> CH2 ––––––> CH2 + CoA-SH O HO-C-COOH HO-C-COOH C-COOH CH2 CH2 CH2 COOH COOH COOH (Acid oxaloacetic) (Acid citric) Phaûn öùng nghieâng haün veà phía toång hôïp acid citric, vì caét ñöùt lieân keát cao naêng thioester daãn ñeán giaûm ñaùng keå naêng löôïng töï do (∆Go'= -7, 7Kcal/ mol). Citrate syntase laø moät enzyme ñieàu hoøa, vì noù bò öùc cheá bôûi ATP vaø NAD.H. 2/ Phaûn öùng aconitase. Enzyme aconitase (aconitate hydratase) thöïc hieän söï chuyeån hoùa töông hoã giöõa citrate, cis-aconitate vaø isocitrate: COOH COOH COOH CH2 CH2 CH2 HO-C-COOH –––> C-COOH ––––> HC-COOH CH2
  20. Trao ñoåi chaát vaø naêng löôïng - 49 - phosphate khaùc (tröø dADP) khoâng gaây hieäu öùng naøy. Ngöôïc laïi, NAD.H vaø ATP coù taùc duïng öùc cheá hoaït tính cuûa enzyme. Khi haøm löôïng cuûa ADP trong teá baøo taêng leân vì moät lyù do naøo ñoù (ví duï vì ATP bò phaân giaûi quaù nhanh trong caùc phaûn öùng söû duïng naêng löôïng), toác ñoä oxy- hoùa acid citric töï ñoäng taêng leân, laøm taêng toác ñoä cuûa toaøn boä chu trình acid tricarboxylic. Taêng toác ñoä cuûa caùc phaûn öùng cuûa chu trình seõ daãn ñeán vieäc taêng nhanh quaù trình vaän chuyeån ñieän töû vaø phosphoryl-hoùa oxy-hoùa, töùc chuyeån hoùa ADP thaønh ATP. Khi taêng haøm löôïng ATP trong teá baøo, haøm löôïng cuûa ADP seõ bò giaûm, vaø do ñoù hoaït ñoäng cuûa isocitrate dehydrogenase seõ bò öùc cheá. Söï tích luõy NAD.H trong ty theå cuõng coù taùc duïng töông töï. 4/ Phaûn öùng oxy-hoùa acid α- cetoglutaric thaønh acid succinic. Oxy-hoùa acid α-cetoglutaric thaønh acid succinic laø moät quaù trình goàm hai giai ñoaïn. ôû giai ñoaïn ñaàu acid α-cetoglutaric bò decarboxyl-hoùa oxy-hoùa thaønh succinyl-CoA: α-Cetoglutarate + NAD+ + CoA-SH ⎯> Succinyl-CoA + CO2 + NAD.H + H+ ∆Go' = -8,0Kcal/mol Phaûn öùng naøy gioáng nhö phaûn öùng oxy-hoùa acid pyruvic thaønh acetyl-CoA vaø CO2. Cô cheá cuûa hai phaûn öùng haàu nhö gioáng nhau. Trong caû hai thöôøng hôïp ñeàu caàn coù caùc coenzyme TPP, acid lipoic, CoA-SH, NAD+ vaø FAD. Phöùc heä α- cetoglutarate dehydrogenase veà caáu truùc raát gioáng vôùi phöùc heä pyruvate dehydrogenase. Saûn phaåm cuoái cuøng cuûa phaûn öùng naøy - succinyl-CoA - laø moät thioester cao naêng. ÔÛ giai ñoaïn keá tieáp noù bò maát nhoùm CoA-SH trong phaûn öùng vôùi söï tham gia cuûa GDP vaø phosphate voâ cô. Naêng löôïng giaûi phoùng trong phaûn öùng tích luõy laïi trong lieân keát phosphate taän cuøng cuûa GTP: Succinyl-CoA + Pi + GDP ⎯→ Succinate + CoA-SH + GTP ∆Go' = -0,7Kcal/mol Phaûn öùng naøy ñöôïc xuùc taùc bôûi enzyme succinyl thiokinase (succinyl-CoA synthetase). GTP sau ñoù nhöôøng goác phosphate taän cuøng cho ADP ñeå taïo ra phaân töû ATP. 5/ Phaûn öùng succinate dehydrogenase. Enzyme succinate dehydrogenase xuùc taùc phaûn öùng naøy laø moät flavoprotein: Succinate + E-FAD ⎯→ Fumarate + E-FAD.H2 Enzyme naøy coù moät soá tính chaát cuûa enzyme dò laäp theå. Noù ñöôïc hoaït hoùa bôûi phosphate, succinate vaø fumarate; trong khi ñoù noù bò öùc cheá caïnh tranh bôûi oxaloacetate vaø malonate. 6/ Phaûn öùng fumarase. Vôùi söï xuùc taùc cuûa enzyme fumarase (fumarate hydratase) xaûy ra vôùi söï chuyeån hoùa thuaän nghòch acid fumaric thaønh acid malic. Bieán thieân naêng löôïng töï do cuûa phaûn öùng khoâng lôùn neân noù deã daøng xaûy ra theo caû hai chieàu. Troïng löôïng phaân töû cuûa enzyme vaøo khoaûng 200.000. Phaân töû ñöôïc caáu taïo töø 4 phaàn döôùi ñôn vò. Moãi phaàn döôùi ñôn vò rieâng leû khoâng coù hoaït tính xuùc taùc. Phaûn öùng khoâng ñoøi hoûi coenzyme. ATP laøm giaûm aùi löïc cuûa fumarase vôùi fumarate vaø do ñoù öùc cheá phaûn öùng khi noàng ñoä fumarate thaáp hôn möùc ñoä baõo hoøa. 7/ Phaûn öùng malate dehydrogenase. GS.TS. Mai Xuaân Löông http://www.ebook.edu.vn Khoa Sinh hoïc

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản