Tham khảo bài thuyết trình 'hóa sinh học chuyển hóa các chất, oxy hóa sinh học chu trình acid citric (krebs)', y tế - sức khoẻ, y học thường thức phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: HÓA SINH HỌC CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT, OXY HÓA SINH HỌC CHU TRÌNH ACID CITRIC (KREBS)
- HÓA SINH HỌC
CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT, OXY HÓA SINH HỌC
CHU TRÌNH ACID CITRIC (KREBS)
BM. Hóa sinh
TS. Trần Thanh Nhãn
1
- MUÏC TIEÂU
1. Trình baøy ñöôïc nhöõng khaùi nieäm veà chuyeån hoùa caùc chaát vaø
chuyeån hoùa trung gian, quaù trình ñoàng hoùa vaø dò hoùa, moät soá ñaëc
ñieåm cuûa chuyeån hoùa trung gian.
2. Trình baøy ñöôïc caùc phöông phaùp nghieân cöùu quaù trình chuyeån hoùa.
3. Trình baøy ñöôïc nhöõng khaùi nieäm veà phaûn öùng oxy hoaù - khöû, söï
phosphoryl hoaù vaø söï khöû phosphoryl, caùc loaïi lieân keát phosphat
giaøu naêng löôïng vaø heä thoáng ATP-ADP.
4. Trình baøy ñöôïc baûn chaát vaø dieãn tieán cuûa söï hoâ haáp teá baøo.
5. Trình baøy vaø neâu ñöôïc yù nghóa cuûa chu trình acid citric
2
- 1- CHUYEÅN HOÙA CAÙC CHAÁT
Chuyeån hoùa caùc chaát vaø chuyeån hoùa trung gian
- Chuyeån hoaù caùc chaát : caùc quaù trình hoaù hoïc xaûy ra trong cô
theå töø khi thöùc aên ñöôïc ñöa vaøo ñeán khi chaát caën baõ ñöôïc thaûi
ra ngoaøi moâi tröôøng (quaù trình trao ñoåi chaát)
- Chuyeån hoaù trung gian : goàm caùc phaûn öùng vaø quaù trình hoaù
hoïc xaûy ra trong teá baøo
- Caùc chaát trung gian ñöôïc goïi laø caùc chaát chuyeån hoaù hay saûn
phaåm chuyeån hoaù
3
- Theo ñaëc ñieåm chuyeån hoaù:
- Sinh vaät töï döôõng (thöïc vaät) : toång hôïp ñöôïc glucid, lipid, protid
ñaëc hieäu töø CO2, H2O, muoái khoaùng chöùa Nitô vaø naêng löôïng
maët trôøi (quang hôïp)
-Sinh vaät dò döôõng (ñoäng vaät vaø ngöôøi) :
+ haáp thu caùc chaát (glucid, lipid, protid…) töø caùc sinh vaät töï
döôõng ñeå toång hôïp neân nhöõng phaân töû glucid, lipid, protid ñaëc
hieäu cuûa mình
+ thoaùi hoaù caùc phaân töû ñaëc hieäu thaønh caùc saûn phaåm chuyeån
hoaù, caùc chaát thaûi nhö CO2, H2O vaø naêng löôïng cho cô theå söû
duïng
4
- Q
Glucid
Lipid
Quang hôïp Protid Thöùc aên
Thöïc vaät Ñoäng vaät
vaø ngöôøi
CO2
H2O, chaát Q
caën baõ
5
- Quaù trình ñoàng hoùa:
Quaù trình bieán caùc phaân töû höõu cô thöùc aên (glucid, lipid, protid)
coù nguoàn goác khaùc nhau (thöïc vaät, ñoäng vaät, vi sinh vaät) thaønh
caùc phaân töû höõu cô (glucid, lipid, protid) ñaëc hieäu cuûa cô theå.
6
- Goàm 3 böôùc :
-Tieâu hoaù : thuûy phaân caùc ñaïi phaân töû (tinh boät, protein…) ñaëc hieäu
cuûa thöùc aên thaønh caùc ñôn vò caáu taïo khoâng coù tính ñaëc hieäu (
glucose, acid amin…)
- Haáp thu : saûn phaåm tieâu hoaù cuoái cuøng ñöôïc haáp thu qua nieâm
maïc ruoät non vaøo maùu (quaù trình vaät lyù vaø hoaù hoïc)
- Toång hôïp: caùc saûn phaåm haáp thu ñöôïc maùu ñöa ñeán caùc moâ vaø
ñöôïc teá baøo söû duïng ñeå toång hôïp caùc ñaïi phaân töû coù tính ñaëc hieäu
cuûa cô theå
Xaây döïng teá baøo vaø moâ (protein, polysaccarid taïp,
phospholipid)
Döï tröõ (glycogen, triglycerid)
Caàn naêng löôïng (chuû yeáu do ATP cung caáp)
7
- Quaù trình dò hoùa:
Quaù trình phaân giaûi caùc ñaïi phaân töû höõu cô thaønh saûn phaåm cuoái
cuøng thaûi ra ngoaøi.
coù söï giaûi phoùng naêng löôïng
50% naêng löôïng ôû daïng nhieät naêng (thaân nhieät)
50% naêng löôïng ñöôïc tích tröõ döôùi daïng ATP (coâng
cô hoïc, coâng thaåm thaáu, coâng hoaù hoïc)
+ Coâng cô hoïc : co duoãi cô
+ Coâng thaåm thaáu : vaän chuyeån tích cöïc caùc chaát qua maøng teá
baøo , choáng laïi gradient noàng ñoä
+ Coâng hoaù hoïc : toång hôïp caùc chaát
8
- Nhö vaäy 2 quaù trình ñoàng hoùa vaø dò hoùa laø 2 quaù trình ngöôïc
nhau, nhöng laïi thoáng nhaát trong 1 cô theå, trong moãi teá baøo
Phaûn öùng lieân hôïp
- Phaûn öùng toång hôïp : caàn naêng löôïng
- Phaûn öùng thoaùi hoaù : giaûi phoùng naêng löôïng
- Phaûn öùng lieân hôïp = gheùp caëp hai phaûn öùng toång hôïp vaø thoaùi
hoaù
Ví duï : phaûn öùng toång hôïp glucose 6 phosphat caàn 3,3 Kcal xaûy
ra ñöôïc khi gheùp vôùi phaûn öùng thuûy phaân ATP giaûi phoùng 7,3
Kcal
9
- Ba giai ñoaïn veà chuyeån hoaù trung gian
Glucid, Lipid, Protid thoaùi hoaù theo ba giai ñoaïn ;
- Giai ñoaïn 1 :
Phaân töû lôùn caùc ñôn vò caáu taïo töông öùng (glucose, acid
amin, acid beùo…)
- Giai ñoaïn 2 :
caùc ñôn vò caáu taïo caùc chaát trung gian
Acetyl CoA
- Giai ñoaïn 3 :
Acetyl CoA chu trình Krebs CO2 vaø H2O
10
- - CO2 ñöôïc taïo thaønh do söï khöû carboxyl
- Nöôùc ñöôïc taïo thaønh do söï taùch vaø vaän chuyeån töøng caëp nguyeân
töû hydro qua chuoãi hoä haáp teá baøo tôùi oxy thôû vaøo
- Chuoãi hoâ haáp teá baøo lieân hôïp vôùi söï phosphoryl hoaù (gaén
phosphat vaøo ADP taïo thaønh ATP) = söï phosphoryl- oxy hoaù
Quaù trình toång hôïp : 3 giai ñoaïn
- Baét ñaàu töø moät soá tieàn chaát cuûa chu trình krebs
- Ngöôïc laïi con ñöôøng thoaùi hoaù
11
- Caùc phöông phaùp nghieân cöùu quaù trình chuyeån hoùa:
1-Phaân tích nhöõng saûn phaåm cuoái cuøng cuûa chuyeån hoùa caùc chaát:
+ nhaän bieát ñöôïc moät phaàn quaù trình chuyeån hoaù trong cô theå
+ nhöõng roái loaïn veà chuyeån hoaù caùc chaát (goùp phaàn vaøo vieäc chaån
ñoaùn, phoøng vaø chöõa beänh)
Ví duï :
- Phaùt hieän CO2 ôû cô theå ñoäng vaät : xaùc ñònh noù laø saûn phaåm thoaùi
hoaù cuoái cuøng cuûa glucid ôû ñoäng vaät
- Ñöa moät soá acid amin ( Alanin, Glutamat…) vaøo cô theå beänh nhaân
bò tieåu ñöôøng thì thaáy taêng löôïng glucose/ nöôùc tieåu : caùc acid amin
ñoù laø caùc tieàn chaát cuûa glucose
12
- 2- Duøng cô quan taùch rôøi, laùt caét moâ
+ Cô quan taùch rôøi (ví duï gan, thaän):
Phaân tích thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa dòch ra khoûi cô quan
Tieàn chaát ñaõ ñöôïc bieán ñoåi nhö theá naøo ôû cô quan ñoù
Ví duï : nhôø phöông phaùp naøy ñaõ xaùc ñònh ñöôïc gan laø nôi taïo
theå ceton, ureâ chuyeån moät soá acid amin thaønh glucose
+ Laùt caét töôi (Warburg 1920) :
- Caét moâ ñoäng vaät thaønh laùt caét moõng (döôùi 0,4 mm), trong ñoù
ña soá caùc teá baøo coøn nguyeân veïn
-Ñaõm baûo toác ñoä khueách taùn oxy vaø caùc chaát chuyeån hoaù vaøo
vaø ra khoûi teá baøo trong moâi tröôøng muoái chöùa moät soá chaát
chuyeån hoaù nhaát ñònh 13
- - Nhôø ñoù nghieân cöùu söï chuyeån hoaù cuûa caùc chaát trong moät soá ñieàu
kieän nhaát ñònh
Ví duï : nghieân cöùu vieäc saûn xuaát acid lactic töø glucose trong ñieàu
kieän yeám khí, nghieân cöùu chu trình Krebs, chu trình ureâ
3- Phöông phaùp duøng aùp keá:
Ngöôøi ta ño toác ñoä haáp thu oxy bôûi laùt caét nhôø aùp keá Warburg
4- Phöông phaùp duøng quang phoå keá:
Ño söï haáp thuï cuûa moät dung dòch vôùi moät ñoä daøi soùng nhaát ñònh.
14
- 5- Phöông phaùp duøng heä thoáng voâ baøo
+ Duøng maùy ñoàng theå hoaù nghieàn moâ khieán caùc teá baøo bò vôõ,
ly taâm laáy baøo dòch
Buchner (1897) duøng dòch chieát voâ baøo cuûa naám men xuùc taùc
söï leân men röôïu töø glucose
+ Nghieàn nheï nhaøng moâ / dd saccarose ñaúng tröông (0,25M)
laøm maøng teá baøo vôõ, nhöng caùc baøo quan (nhaân, ty theå,
lysosome, ribosome…) coøn nguyeân veïn vaø coù theå phaân laäp nhôø
sieâu ly taâm phaân taùch
Öùng duïng nghieân cöùu cô cheá sinh toång hôïp protein vaø vai troø
cuûa ribosom
15
- 6- Phöông phaùp duøng caùc chaát ñoàng vò:
+ Ñaùnh daáu chaát ñònh nghieân cöùu baèng caùch thay nguyeân töû cuûa
nguyeân toá thöôøng baèng nguyeân töû cuûa chaát ñoàng vò
+ Theo doõi chuyeån hoùa cuûa chaát ñöôïc ñaùnh daáu baèng caùch tìm
chaát ñoàng vò trong caùc saûn phaåm (xaùc ñònh ñoàng vò naëng baèng
khoái phoå, ñoàng vò phoùng xaï baèng maùy ñeám)
Ví duï : nhôø ñaùnh daáu carbon cuûa acetat baèng ñoàng vò 14C ngöôøi ta
coù theå keát luaän acetat laø tieàn chaát chung cuûa glucid, protid,lipid
+ Ñoä nhaïy pp cao : phaùt hieän tôùi 10–17 g
16
- 7- Döïa vaøo caùc khieám khuyeát di truyeàn
Theå ñoät bieán maát gen chæ huy söï sinh toång hôïp moät enzym nhaát
ñònh
Tích tuï vaø baøi tieát cô chaát cuûa enzym bò thieáu (bình thöôøng
khoâng xuaát hieän)
Ví duï :
+ Söï baøi tieát baát thöôøng cuûa acid homogentisic (trong beänh
alcapton nieäu).
+ Söï baøi tieát taêng khi nuoâi döôõng baèng phenylalanin hay tyrosin
(khoâng taêng khi duøng acid amin khaùc)
+ Keát luaän : acid homogentisic laø sp chuyeån hoùa trung gian cuûa
chuyeån hoùa phenylalanin vaø tyrosin 17
- YÙ nghóa cuûa vieäc nghieân cöùu chuyeån hoùa caùc chaát:
- Hieåu roõ caùc quaù trình chuyeån hoùa caùc chaát trong cô theå töø ñoù
coù theå ñieàu khieån hoaëc söûa ñoåi chuùng
-Theo doõi ñöôïc aûnh höôûng cuûa caùc döôïc phaãm vaø nhöõng chaát
khaùc taùc ñoäng leân caùc quaù trình chuyeån hoùa trong cô theå
- Phuïc vuï cho coâng taùc phoøng vaø chöõa beänh
18
- 2. OXY HOÙA SINH HOÏC
2.1- Phaûn öùng oxy hoùa-khöû
Ñònh nghóa :
- Laø phaûn öùng trong ñoù coù söï cho vaø nhaän ñieän töû hay coù söï thay
ñoåi soá oxy hoùa, coù theå keøm theo hay khoâng söï maát hoaëc nhaän
hydro hay oxy
Ví duï :
-e
Fe ++ Fe +++
+e
-2H +1/2 O2
R-CH2OH R-CHO R-COOH
+2H -1/2 O2
19
- - Chaát oxy hoùa laø chaát coù theå nhaän ñieän töû, chaát khöû laø chaát coù
khaû naêng cho ñieän töû
- Phaûn öùng oxy hoùa- khöû laø hai phaûn öùng ngöôïc nhau, taäp hôïp
chaát oxy hoùa vaø chaát khöû thaønh moät heä thoáng goïi laø heä thoáng
hay caëp oxy hoùa- khöû (Fe++/Fe+++ ; RCOOH/RCHO…)
Theá naêng oxy hoùa-khöû
Ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:
E = Eo + RT Ln [Ox] E:theá naêng Oxy hoùa-khöû (volt)
n: soá ñieän töû di chuyeån
nF [Kh]
R: haèng soá khí lyù töôûng
Khi [Ox] / [Kh] = 1
T: nhieät ñoä tuyeät ñoái
Thì E = Eo F: haèng soá Faraday
Eo: theá naêng Oxy hoùa-khöû chuaån
20
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
