intTypePromotion=1
ADSENSE

Tài liệu chuyển hoá Glucid

Chia sẻ: Dang Van Doan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:18

847
lượt xem
177
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chuyển hoá glucid cùng với chuyển hoá protid và lipid là những chuyển hoá cơ bản rất quan trọng của cơ thể sống. Chuyển hoá glucid cung cấp nhiều sản phẩm trung gian quan trọng, cần thiết cho các chuyển hoá trong cơ thể. Ví dụ như:

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tài liệu chuyển hoá Glucid

  1. CHUYỂN HÓA GLUCID Nguyễn Thị Thu Uyển Chuyển hoá glucid cùng với chuyển hoá protid và lipid là những chuyển hoá cơ bản rất quan trọng của cơ thể sống. Chuyển hoá glucid cung cấp nhiều sản phẩm trung gian quan trọng, cần thiết cho các chuyển hoá trong cơ thể. Ví dụ như: Đường phân “ái khí”: cung cấp một năng lượng chủ yếu cho cơ thể, thoái hoá glucose theo con đường này là nguồn cung cấp 100% năng lượng cho não hoạt động. Chu trình pentose-phosphat: là nguồn cung cấp coenzym khử NADPH2 cần thiết cho nhiều quá trình trong cơ thể như: tổng hợp acid béo, tổng hợp cholesterol, khử methemoglobin thành hemoglobin.. Vòng uronic acid: Cung cấp acid glucuronic (UDP-glucuronic acid)- là chất có khả năng liên hợp với nhiều chất để thực hiện phản ứng liên hợp khử độc ở gan. Ví dụ như UDP-glucuronic acid liên hợp với bilirubin tự do (độc) ở gan tạo thành bilirubin liên hợp (không độc, tan trong nước, qua được màng lọc cầu thận) thực hiện chức năng liên hợp khử độc của gan. Thoái hoá, tổng hợp glycogen ở gan là cơ sở khoa học cho nghiệm pháp tăng đường máu, giúp chẩn đoán xác định bệnh tiểu đường hay không khi kết quả glucose máu cao (≥ 7 mmol/l). ĐẠI CƯƠNG: TIÊU HOÁ, HẤP THU GLUCID Glucid thức ăn được tiêu hoá một phần ở miệng nhờ amylase nước bọt, nhưng chủ yếu xảy ra ở ruột nhờ amylase của dịch tuỵ và các enzym dịch ruột như maltase, saccharase, lactase. Kết quả là từ các polysaccharid (tinh bột, glycogen), các disaccharid (maltose, saccharose, lactose) được tiêu hoá tạo nên glucose, fructose, galactose.. Các đường đơn này được hấp thu gần như hoàn toàn từ ruột non vào tĩnh mạch cửa và đến gan. Tốc độ hấp thu của các ose khác nhau: galactose > glucose > fructose > mannose. Ở ruột non các monosaccharid được hấp thu vào máu theo 2 cơ chế: Khuyếch tán đơn giản: Theo gradien nồng độ giữa tế bào niêm mạc ruột và huyết tương. Phần lớn các monosaccharid được hấp thu theo cơ chế này. Vận chuyển tích cực: không phụ thuộc vào gradien nồng độ, chỉ có glucose, galactose liên quan tới cơ chế này. Bản chất của cơ chế này liên quan đến sự chênh lệch nồng độ Na+ trong và ngoài tế bào và tới hoạt động của “ Bơm Na+", tức là có sự tham gia của Na+, K+-ATPase và ATP. 1. THOÁI HOÁ GLUCOSE. Trong cơ thể có 3 con đường thoái hoá của glucose: 1
  2. - Con đường Hexosediphosphat : đường phân “yếm khí“ và “ái khí “ - Hexose monophosphat (chu trình pentose) - Vòng uronic acid. 1.1. Hexosediphosphat: 1.1.1. Đường phân “yếm khí“ (con đường Embden- Meyerhof): Là quá trình oxy hoá glucose trong điều kiện thiếu oxy, chất tham gia đầu tiên là glucose hoặc glucophosphat và sản phẩm cuối cùng là acid lactic. Đường phân gồm 11 phản ứng (p/ư). *Các phản ứng: Phản ứng 1: Phosphoryl hoá glucose bởi ATP cần enzym xúc tác là hexokinasse hoặc glucokinase CH2OH CH2O- P AD P ATP O O Mg 2+ Glucose-6(P) Glucose Hexokinase có nhiều ở các tổ chức khác nhau xúc tác phosphoryl hoá glucose và một số hexose khác. Glucokinase chỉ có ở gan, enzym này chỉ phosphoryl hoá glucose khi nồng độ glucose máu tăng cao (ví dụ sau khi ăn). Phản ứng 2: Đồng phân hoá G-6P thành fructose-6 phosphat (F-6P) có phosphohexoisomerase xúc tác. CH2O- P CH2O- P Hexoisomerase O O CH2OH Glucose-6(P) Fructose-6(P) Đây là p/ư 2 chiều,xảy ra dễ dàng mà không cần một coenzym nào cả. Phản ứng 3: F-6P mới tạo thành phosphoryl hoá lần 2 nhờ phân tử ATP thứ 2, được xúc tác bởi enzym phosphofructokinase, sản phẩm tạo nên là fructose-1,6 diphosphat (F-1,6DP). Đây là p/ư một chiều xảy ra chậm hơn cả trong con đường “ Đường phân “, nó quyết định tốc độ của “ Đường phân “. CH2O- P CH2O- P Phosphofructokinase O CH2OH O CH2O- P ATP ADP Fructose-6P Fructose-1,6DP 2
  3. Phosphofructokinase (P-Fructokinase) là enzym dị lập thể, hoạt hoá bởi ADP, AMP vòng và ức chế bởi ATP, citrat nồng độ cao. Phản ứng 4: F-1,6DP bị bẻ gẫy thành dioxyacetonphosphat (DOAP) và glyceraldehyd-3phosphat (GAP) dưới tác dụng của enzym aldolase. CH2O- P CH2O- P CHO O CH2O- P Aldolase C= O CHOH + CH2OH CH2O- P Fructose-1,6DP DOAP GAP Phản ứng 5: Đồng phân hoá DOAP thành GAP nhờ enzym isomerase. CHO CH2O- P Triosephosphoisomerase CHOH C= O CH2O- P CH2OH DOAP GAP Sự cân bằng của phản ứng isome hoá (đồng phân hoá) này chuyển dịch về phía DOAP (95 %) và 5 % về phía GAP. Nhưng tiếp theo các phản ứng đường phân GAP được tiếp tục sử dụng nên DOAP được biến đổi thành GAP. Con đường hexosediphosphat (đường phân “yếm khí“ ) có thể tóm tắt theo sơ đồ sau: 3
  4. Glucose ATP He x okina se 1 AD P G-6P 2 F-6P ATP 3 P-Fructokina se AD P F-1,6D P 4 5 D .O.A.P G.A.P NAD 6 NADH2 1,3-DPGly c erat AD P 7 ATP 3-PGlycerat 8 2-PGlycerat 9 P.E.P AD P 10 Pyruv atkinase 11 ATP Lactat Pyruvat L.D .H Hình .1: Sơ đồ con đường hexosediphosphat (Đường phânphân “yếm khí“ ). Phản ứng 6: GAP bị oxy hoá bởi glyceraldehydphosphatdehydrogenase (GAPDH) có coenzym là NAD tạo nên 1,3diphosphoglycerat (1,3-DPG) và dạng khử của NAD là NADH2. 1,3-DPG là chất cao năng. Phản ứng xảy ra như sau: O O C C O~P H GAPDH + C HOH NAD + H3PO4 + NAD H2 C H OH C H2O- P C H 2O- P GA P 1,3-D PG Phản ứng 7: enym xúc tác là phosphoglyceratkinase,liên kết cao năng ở C1 của 1,3-DPG bị cắt đứt, năng lượng chuyển cho ADP tạo nên ATP và 3-phosphoglycerat (3-PG). O C O ~ (P) COOH phosphoglyceratkinase + ADP + ATP CHOH CHOH CH2O-(P) CH2O-(P) 1,3 - DPG 3-PG 4
  5. Phân tử ATP tạo thành là năng lượng giải phóng khi oxy hóa nhóm aldehyd của GAP thành nhóm carboxyl của 3-PG nhờ tác dụng của 2 enzym GAPDH và phosphoglyceratkinase. Phản ứng 8: 3-PG biến đổi thành 2-phosphoglycerat (2-PG), có phosphoglyceromutase xúc tác. COOH COOH Phosphoglyceratkinase HCO- P HC OH 2+ Mg CH2OH CH2O- P 2-PG 3-PG Phản ứng 9: 2-PG tách nước tạo thành phosphoenolpyruvat (PEP) Trong phân tử PEP liên kết phosphat ở C2 trở thành liên kết cao năng. COOH COOH Enolase CO ~ P HCO- P + H2O Mg2+ CH2 CH2OH 2-PG P.E.P Phản ứng 10: Năng lượng từ liên kết cao năng của PEP được chuyển sang dạng ATP và PEP biến đổi thành pyruvat nhờ pyruvatkinase xúc tác. COOH COOH Pyruvatkinase + ADP CO ~ P C=O + ATP Mg2+ CH2 CH3 P.E.P Pyruvat Phản ứng 11: Tạo lactat từ pyruvat nhờ lactatdehydrogenase (LDH) có coenzym là NADH2 (từ p/ư 6). COOH COOH L.D.H C=O + NADH2 HOCH + NAD CH3 CH3 Pyruvat Lactat Ở đây NAD đóng vai trò trung gian vận chuyển hydro từ GAP (p/ư 6) 5
  6. đến pyruvat (p/ư 11). Phản ứng này kết thúc giai đoạn oxy hoá khử. LDH tồn tại ở 5 dạng isozym khác nhau (LDH1 - LDH5), xác định hoạt độ của các isozym này có ý nghĩa trong việc chẩn đoán bệnh về tim và gan. Lactat là sản phẩm cuối cùng của đường phân, nó khuyếch tán qua màng tế bào. Ở cơ lactat vào máu tới gan để tái tổng hợp glycogen. Phương trình tổng quát của đường phân có thể viết như sau: Glucose + 2 ADP + 2 Pi 2 Lactat + 2 ATP *Năng lượng (ATP): ATP tạo ra khi glucose thoái hoá theo con đường đường phân yếm khí như sau: -Từ glucose đến G-1P: tiêu tốn - 1 ATP -Từ F-6P đến F-1,6DP: tiêu tốn - 1 ATP -Từ 1,3-DPGlycerat đến 3-PGlycerat: tạo ra + 2 ATP -Từ P.E.P đến pyruvat: tạo ra +2 ATP Tổng cộng tạo ra 2 ATP cho cơ thể. Nếu từ glycogen theo con đường đường phân sẽ cung cấp 3 ATP vì từ glycogen tạo thành G-1P; G-1P biến đổi thành G-6P không cần năng lượng từ ATP. Vì vậy chỉ mất 1 ATP để phosphoryl hoá F-6P thành F-1,6DP. *Nhận xét và ý nghĩa: +Nhận xét: - Đường phân chia thành 2 giai đoạn (g/đ): Giai đoạn 1: Là g/đ phosphoryl hoá glucose và tạo thành G.A.P, ở giai đoạn này tiêu tốn mất 2 ATP. Giai đoạn 2: gồm các phản ứng oxy hoá khử từ phản ứng 6 đến phản ứng 11, ở giai đoạn này sinh ra 4 ATP. - Enzym: Các enzym xúc tác khư trú ở bào tương, có 3 enzym " chốt" xúc tác 3 phản ứng 1 chiều là: hexokinase, phosphofructokinase và pyruvatkinase. Hexokinase có khả năng xúc tác phosphoryl hoá glucose và cả các hexose khác như fructose, mannose. Ở gan ngoài hexokinase còn có glucokinase, đây là enzym có tính đặc hiệu cao chỉ xúc tác phosphoryl hoá D-glucose khi đường máu cao. + Ý nghĩa: - Tuy chỉ cho 2 ATP nhưng "đường phân" là quá trình duy nhất cung cấp năng lượng cho cơ thể trong điều kiện thiếu oxy (yếm khí). - Thực tiễn: Trong điều kiện lao động với cường độ cao như bộ đội hành quân chiến đấu, acid lactic sinh ra trong cơ cao làm ức chế thần kinh cơ, làm cho cơ thể, bắp đau nhức. 1.1.2. Đường phân " ái khí "của glucose (oxy hoá hoàn toàn glucose): 6
  7. Giống với đường phân " yếm khí ": 10 p/ư đầu tức là từ glucose đến pyruvat. Nhưng khác là pyruvat không bị khử để tạo lactat mà nó bị oxy hoá tiếp tục tạo acetylCoA, sau đó acetylCoA đi vào chu trình Krebs oxy hoá hoàn toàn thành CO2, H2O, NADH2 ; NADH2 đi vào chuỗi hô hấp tế bào để tạo ATP . Sự biến đổi pyruvat đến acetylCoA xúc tác bởi hệ thống đa enzym là pyruvat dehydrogenase, gồm có e enzym là: Pyruvat dehydrogenase – ký hiệu E1. Dihydrolipoyl transacetylase- E2, Dihydrolipoyl dehydrogenase- E3. Có 5 coenzym tham gia là NAD, FAD, coenzym A; thiamin pyrophosphat (vitamin B1) và acid lipoic liên kết với nhau dưới dạng lipothiaminpyrophosphat ký hiệu là LTTP. Quá trình biến đổi từ pyruvat thành acetyl-CoA gồm 5 phản ứng (f/ứ) sau: f/ứ 1: Oxy hoá, khử CO2 của Pyruvat tạo phức hợp enzym- acetal và CO2: CH3CO-COOH + E1-TPP --> E1-TPP-CHOH-CH3 + CO2 f/ứ 2: Enzym- acetal kết hợp với acid lipoic dạng oxy (O) hoá tạo acetyl– E2, giải phóng E1-TPP: S SH + E1-TPP E1-TPP-CHOH-CH3 + E2-L E2-L S S~COCH 3 f/ứ 3: Acetyl-E2 kết hợp với CoA tạo AcetylCoA và acid lipoic dạng khử (K) SH SH + E2-L SH + HS CoA CH3CO~SCoA E2-L S ~ COCH 3 f/ứ 4: Oxy hoá acid lipoic "K" nhờ E3 tạo FADH2, giải phóng acid lipoic S SH + E3-FADH2 E2-L + E3-FAD E2-L SH S f/ứ 5: Khử E2-FADH2 tạo NADH2 và giải phóng E3-FAD: E3-FADH2 + NAD E3-FAD + NADH2 Phản ứng tổng quát có thể viết như sau: Pyruvatdehydrogenase CH3CO- COOH + HSCoA CH3CO~SCoA + CO2. NAD NADH2 Pyruvat AcetylCoA 7
  8. Năng lượng: Năng lượng của đường phân ái khí được tạo ra như sau Từ glucose đến pyruvat: + 2 ATP. 2 NADH2 (ở p/ư 6): 3 ATP (qua chuỗi HHTB): + 6 ATP. 2 NADH2 ( pyruvat -> acetylCoA) qua chuỗi HHTB: + 6 ATP. 2 AcetylCoA -> 12 ATP (qua vòng Krebs): + 24 ATP Tổng = 38 ATP Như vậy từ 1 phân tử glucose thoái hoá hoàn toàn thành CO2 và H2O cho 38 ATP. Tương tự như ở đường phân nếu đi từ một gốc glucosyl của glycogen sẽ cho 39 ATP. Ý nghĩa: - Đường phân " ái khí " cung cấp năng lượng lớn hơn nhiều so với đường phân " yếm khí " - cho 38 ATP từ 1 phân tử glucose. - Cung cấp một số sản phẩm trung gian như acid pyruvic, acetylCoA. Từ acid pyruvic có thể tạo nên oxaloacetat, tổng hợp nên aminoacid (alanin). acetylCoA có thể tổng hợp nên acid béo, đi vào chu trình Krebs. - Cần chú ý bảo quản gạo, thực phẩm để đảm bảo đủ lượng vitamin B1 trong khẩu phần ăn, tránh thiếu dài ngày có thể gây nên phù nề. 1.2. Chu trình pentosephosphat (Con đường hexosemonophosphat): Chu trình pentosephosphat là con đường oxy hoá trực tiếp glucose (ở dạng G-6P. Đặc điểm: Glucose không bị phosphoryl hoá lần thứ 2, mà các hexosemonophosphat bị oxy hoá giải phóng CO2 và tạo nên pentosephosphat. Chu trình pentose- phosphat xảy ra ở bào tương của tế bào, hoạt động mạnh ở tổ chức mỡ, ở tuyến thượng thận, trong tổ chức phôi, ở tuyến sữa và giai đoạn sinh sữa. Chu trình pentosephosphat gồm 2 giai đoạn (hình 4.2), : Giai đoạn 1: oxy hoá glucose- 6P, khử carboxyl tạo nên CO2 và ribulose- 5phosphat: NADPH2 NADP NADPH2 NADP Glucose-6(P) 6-phosphogluconat Ri bulose-5(P) PGD G-6PD C O2 G.6PD: Glucose-6phosphat-dehydrogenase PGD: Phosphogluconatdehydrogenase Dưới tác dụng của epimerase, isomerase biến đổi ribulose-5P (Ri-5P) thành xylulose-5P (Xy-5P). i somerase Epi merase Xylulose - 5(P) Ri bose - 5(P) Ribulose - 5(P) 8
  9. Ri-5P Ru- 5P Xy- 5P Giai đoạn 2: Gồm những biến đổi không oxy hoá của pentose phosphat tạo thành G-6P ban đầu. Trong giai đoạn này có 3 p/ư, trong đó có 2 phản ứng transcetolase và 1 phản ứng transaldolase (xem hình 4.2). Phản ứng 1: 2 pentose phosphat là Xy-5P, Ri-5P dưới tác dụng của trancetolase và coenzym là thiaminpyrophosphat (TPP) tạo nên G.A.P và 1 đường 7 cacbon là sedoheptulose-7 phosphat (Se-7P). CH 2O H C=O O = C­ CH 2O H H H O CH Tr ns et l s O =C­ a c oa e C    =O H CO H H H CO H H O­ H C H CO H CO H + H + H CO H H CO H H CO H CH 2O ­P   H CO H CH 2O ­P   CH 2O ­P   CH 2O ­P   Xy-5P Ri-5P GAP Se-7P Phản ứng 2: Se-7P p/ư với GAP cho F-6P và eritrose-4phosphat (Er-4P) dưới tác dụng của enzym transaldolase. CH 2O H CH 2O H C=O O H Tr ns l ol s a ad a e O =C­ C=O H O CH H C H O CH CO H + H CO H H CO H + H H CO H H CO H CH 2O ­P   H CO H H CO H H CO H CH 2O ­P   CH 2O ­P   CH 2O ­P   Se-7P GAP Er-4P F-6P Phản ứng 3: là p/ư transcetolase thứ 2, tạo nên F-6P và GAP từ Er-4P và Se-7P CH 2O H O CH 2O H H Tr ns l ol s a ad a e C=O C C=O O = C­ H H O CH H CO H H O CH + + H CO H H CO H H CO H H CO H CH 2O ­P H CO H CH 2O ­P CH 2O ­P CH 2O ­P . Xy-5P Er-4P F-6P GAP F-6P đồng phân hoá thành G6P ban đầu. 9
  10. 6. Glucose 6 NADP 6 NADPH2 6 . 6Phosphogluconolacton H2O 6. 6Phosphogluconat 6 NADP 6 NADPH2 6. Ru- 5P 2 Ri- 5P 2 Xy- 5P 2 Xy- 5P Transcetolase 2 S e- 7P 2 G.A.P Transaldolase 2 F - 6P Er- 4P 2 Transcetolase 2 F - 6P 2 G.A.P 2 Glucose- 6P 2 Glucose- 6P F-1,6DP F - 6P Glucose-6P Glucose- 6P 5 Hình 4.2: Chu trình pentose phosphat Ý nghĩa: Ý nghĩa quan trọng nhất của chu trình pentosephosphat là cung cấp NADPH2. NADPH2 là coenzym của nhiều phản ứng quan trọng như: tổng hợp acid béo, cholesterol… Cung cấp các ribosephosphat để tổng hợp acid nucleic (đặc biệt quan trọng trong di truyền). 1.3. Vòng acid uronic: 10
  11. Là chuyển hoá của glucosephosphat Gồm 3 giai đoạn sau (xem hình 4.3): -Tạo acid glucuronic từ glucose-6 P - Biến đổi L-gulonat thành acid ascorbic (xảy ra chủ yếu ở thực vật). - Tạo xylulose-5P từ L-gulonat, sau đó xylulose-5P theo vòng pentosephosphat trở về glucose-6P ban đầu. A ci   scorbi   da c 2H 2 2  et ­ ­ ul nol ct n C oL g o a o      2    O      ul nol ct n      G o a o   H 2O L ­G ul nat o NAD+ NAD+ NADH NADH  3  et ­ ­ ul nat C oL g o D ­ l cur nat Gu o UDP CO 2 H 2O L­ yl l s X uo e U D P­ l cur nat Gu o N A D PH NADH NADP NAD+ V ß N G   . RO N I AU C X ylt l io U D P­ l cos Gu e NAD+ PP U TP NADH G l cos ­ P u e1 D ­ yl l s X uo e A TP ADP G           l cose­6P     G u D ­ yl l s ­ P X uo e5 V ß n g   en tose­P p Hình 4.3:Vòng acid uronic Ý nghĩa: Vòng acid uronic cung cấp acid glucuronic có vai trò khử độc bằng phản ứng liên hợp ở gan. Tổng hợp vitamin C (ở thực vật). 2. TỔNG HỢP GLUCOSE 2.1. Tân tạo glucose từ pyruvat và các chất khác: Từ pyruvat: 11
  12. Là quá trình ngược lại của "đường phân ", trừ 3 p/ư (1, 3,10) không thuận nghịch. Các p/ư 1 và 3 được thực hiện nhờ enzym đặc hiệu của chúng: Fructo-diphos phatase Fructose -1,6DP + H2O F - 6P + Pi (3) Glucose-6phosphatase Glucose-6P + H2O Glucose + Pi (1) Glucose -6phosphatase là enzym đặc trưng của lưới nội bào gan không có ở cơ và não, vì vậy không có sự nhập glucose từ não, cơ vào máu, quá trình này chỉ có ở gan. Phản ứng đi ngược lại từ pyruvat đến P.E.P xảy ra như sau: Pyruvatcarboxylase PEP-Carboxykinase Pyruvat + CO2 Oxaloacetat P.E.P ATP AD P + Pi GTP GDP CO2 Từ lactat: Lactat sinh ra chủ yếu ở cơ (khi cơ làm việc quá nhiều) vào máu về gan. Ở gan nhờ enzym lactatdehydrogenase (LDH) biến đổi lactat thành pyruvat: LD H Lactat + NAD Pyruvat + NADH2 Từ sản phẩm trung gian của vòng Krebs và các aminoacid sinh đường: - Oxaloacetat là chất mang của chu trình Krebs và là tiền chất của PEP. Vì vậy tất cả các sản phẩm trung gian của vòng Krebs như ỏ- cetoglutarat, sucxynylCoA... đều có thể được tân tạo glucose (hoặc glycogen). - Các aminoacid có khả năng biến đổi thành các sản phẩm trung gian của vòng Krebs đều có thể tạo glucose như các aminoacid Ala, Asp, Val,. Từ các ose khác: +Từ fructose: Từ fructose có thể tạo glucose theo sơ đồ sau: Fructokinase Fructose F - 1P + ATP Hexokinase GAP + ATP DOAP + ATP F - 6P F- 1,6DP G- 6P Glycogen Glucose " § ­ êng  h©n " p +Từ mannose: Glucose được tạo nên từ mannose cũng theo con đường trên sau khi chuyển thành F-6P. 12
  13. Hex okinase Mannose Mannose-6P isomeras e Fructose-6P Glucose-6P Glucose +Từ galactose: Galactose được tổng hợp theo sơ đồ sau: Galactose Galactokinase UTP Galactose-1P UDP-Glucose P.P Galactouridyl transferase P.P Glucose-1P UDP-Galactose UTP UD P-Glucose Glycogen Glucose-1P Glucose -6P Nếu thiếu galactouridyltransferase sẽ gây ra sự ứ đọng và nhiễm độc galacto- 1phosphat (gặp trong bệnh galactose huyết ở trẻ sơ sinh). 3. CHUYỂN HOÁ GLYCOGEN 3.1. Sự phân ly glycogen. -Xảy ra chủ yếu ở gan và ở cơ. -Sản phẩm tạo thành là glucose hoặc glucose-1P. -Gồm 3 giai đoạn: Phosphoryl phân glycogen: Sản phẩm tạo ra là glucose-1phosphat (G-1P). Giai đoạn này có 3 enzym tham gia là: phosphrylase, enzyn chuyển (glucan transferase), và enzym cắt nhánh (amylo-1,6 glucosidase). Phản ứng tổng quát phân cắt glycogen tạo G-1P nhờ phosphorylase như sau: (C6H10O5 )n - 1+ G-1P (C6H10O5)n + H3PO4 Quá trình phân cắt glycogen có thể minh hoạ như sau: o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o Enzym   chuyÓn"o o Phos hor l s o p ya e o o Phos hor l s o E"c¾tnh¸nh"   p ya e " oo o o G­ P 1 oo oo oo o o o o o o o o o o o o o 13
  14. Phản ứng tạo glucose-6Phosphat: Biến đổi của G-1P thành glucose-6Phosphat (G-6P) dưới tác dụng của enzym phosphoglucomutase: Phosphoglucomutas e Glucose-1P Glucose-6P Tạo glucose tự do từ G-6P: Dưới tác dụng của enzym glucose-6 phosphatase, G-6P thuỷ phân tạo thành glucose tự do. Enzym này chỉ có ở gan mà không có ở cơ nên quá trình tạo glucose tự do từ G-6P chỉ xảy ra ở gan. Phản ứng xảy ra như sau: Glucose-6Phosphatase Glucose Glucose-6P H2O H3PO4 3.2 Tổng hợp glycogen. Nguyên liệu: Tổng hợp glycogen chủ yếu ở gan, và cơ. Nguyên liệu tổng hợp glycogen ở gan là glucose, các monosaccharid, và các sản phẩm chuyển hoá trung gian khác. Nguyên liệu tổng hợp glycogen ở cơ chỉ từ glucose. Quá trình tổng hợp glycogen xảy ra như sau: Tạo UDP-glucose: - Phosphoryl hoá glucose tạo glucose-6P nhờ enzym hexokinase, hoặc glucokinase ở gan: - Biến đổi glucose-6P thành glucose-1P nhờ enzym phosphoglucomutase: - Glucose-1P tác dụng với UTP tạo thành UDP- glucose. P. P ATP ADP UTP Glucose -6P Glucose - 1P Glucose UDP- Glucose Hex okinase Tạo mạch thẳng: Glycogensyntetase vận chuyển glucose từ UDP-glucose thêm vào một dây glycogen sẵn có tạo liên kết α(1 - 4). Phản ứng tổng quát : UDP- Glucose + ( C6H10O5)n UDP + ( C6H10O5)n + 1 Tạo mạch nhánh: 14
  15. Khi có trên 10 gốc glucose nối với nhau bởi liên kết α(1 - 4); nhờ enzym "gắn nhánh" là 1,4 -> 1,6 transglucosidase. Enzym "gắn nhánh" là enzym có khả năng cắt đứt liên kết ỏ(1- 4) và vận chuyển 1 đoạn osid của mạch thẳng đến C6 của một phân tử glucose của mạch khác tạo nên mạch nhánh mới.(tạo ỏ (1 - 6)). Quá trình tổng hợp glycogen có thể minh hoạ như sau: o o o o o o o oo o o oo o o o α(1−4) o o o o o α(1−6) o o o o o o o o G l cogen ynt t s o y s ea e o o E"g¾n  h¸nh" o n o o o oo o o o o o oo oo o α(1−6) oo o o o o o o o o Glycogen"mồi" Glycogen Glycogen α(1-4) α(1-4) và α(1-6) 4.ĐƯỜNG MÁU VÀ ĐIỀU HOÀ ĐƯỜNG MÁU. 4.1 Nguồn gốc. - Từ glucid thức ăn hoặc tiêm truyền (ngoại sinh). - Từ phân cắt glycogen ở gan. - Từ quá trình tân tạo đường. 4.2 Nồng độ đường máu: (giới hạn bình thường, lúc đói) - Nồng độ glucose máu bình thường: 4.4 -6.1 mmol/l (0.8 - 1.1 g/l) - Sau khi ăn: 6.7- 7.2 mmol/l (1.2 - 1.3 g/l); khi đói < 3.9 mmol/l (
  16. - Khi nồng độ glucose máu giảm, gan tăng cường phân cắt glycogen để cung cấp glucose cho máu. Hệ T.K.T.W cũng đóng vai trò quan trọng trong điều hoà đường máu. Ví dụ như khi nồng độ glucose máu < 3.3 - 3.4 mmol/l (0.5 -0.7 g/l) dẫn đến kích thích phản xạ ở trung tâm chuyển hoá phân bố ở vùng dưới đồi thị (hypothalamus). Những kích thích xuất hiện ở hệ T.K.T.W lan truyền theo các đường thần kinh rất nhanh ở tuỷ sống đến thân giao cảm và theo thần kinh giao cảm tới gan. kết quả là một phần glycogen gan phân cắt thành glucose. Nồng độ glucose máu lúc đó tăng lên. Nói chung ở động vật cao cấp vỏ đại não có vai trò đặc biệt trong điều hoà chuyển hoá glucid nói chung và chuyển hoá glucose nói riêng. Hormon: Cùng với hệ T.K.T.W cũng có vai trò quan trọng trong điều hoà glucose máu. Điều hoà đường máu thực hiện không chỉ nhờ hệ T.K.T.W bằng tác dụng trực tiếp lên gan mà còn thông qua các hoạt động của tuyến nội tiết (hoạt động của các hormon). Hormon làm giảm đường huyết - insulin (tuỵ). Insulin có tác dụng làm giảm glucose máu chủ yếu là do: - Tăng nhập glucose vào tế bào (↑ tính thấm và ↑ vận chuyển tích cực). - Làm tăng sử dụng glucose (ở gan): .Kích thích cảm ứng các enzym "chốt" của đường phân như: hexokinase, phosphofructokinase, pyruvatkinase làm tăng đường phân. . Mặt khác insulin ức chế trấn áp các enzym "chốt" của sự tân tạo đường (pyruvatcarboxylase, P.E.P-carboxykinase, fructose-1,6diphosphatase và glucose-6 phosphatase) làm giảm (↓) tạo đường. Tăng đường phân(↑sử dụng) và giảm tạo glucose (↓ khả năng bù đắp glucose) dẫn đến phá vỡ tương quan giữa sử dụng và bù đắp điều đó dẫn đến làm giảm (↓) đường máu. Hormon làm tăng đường máu: Adrenalin (tuỷ thượng thận),glucagon (tế bào α của đảo Langerhans) hoạt hoá phosphorylase và bất hoạt glycogensyntetase thông qua AMPv và proteinkinase. Cơ chế làm tăng đường máu của adrenalin, glucagon và giảm đường máu của insulin có thể trình bày theo sơ đồ sau (sơ đồ bậc thang): 16
  17. A dr naln , l cagon e i gu I s ln, n ui A CTH , TH , SH ST Pr sagl ndi ot a n _ + A denyl ycl s c ae A TP A M Pv     . i  + P P Pr t i   i as o en K n e Pr t i   i as o en k n e ( oh®) ( ®) h k Phos hor l s ki as p ya e n e Phos hor l s ki as p ya e n e ( oh®) ( ®) h k 4A TP      4A D P Phos hor l s   p y a ea Phos hor l s   p y a eb 4H 2O     4H 3PO 4 G l cogen y G­ P 1 Ngoài adrenalin,glucagon còn có các hormon làm tăng đường máu như: -ACTH (adreno corticotropin hormon) - kích thượng thận tố. -STH (somatotropin hormon)- hormon phát triển của tuyến yên. -TSH (thyroid stimulating hormon) - kích tố giáp trạng của tuyến yên. Có thể sơ đồ hoá các hormon làm tăng, giảm đường máu theo sơ đồ sau: Insulin 6,1mmol/l 4,4 mmol/l Adrenalin Glucagon ACTH TSH STH Noadrenalin Do ảnh hưởng đối lập của 2 hệ thống hormon nên nồng độ đường máu được giữ ổn định. Khi có sự rối loạn 1 trong 2 hệ thống sẽ dẫn đến tăng, hoặc giảm đường máu. Một trong các rối loạn điển hình là bệnh đái tháo đường tuỵ (tiểu đường). 17
  18. Dấu hiệu cận lâm sàng: tăng đường máu (>> bình thường) và có đường niệu. Lâm sàng(4 nhiều): ăn nhiều, uống nhiều, đái nhiều (2 - 3 l/24h),và gầy nhiều. Nguyên nhân: do thiếu insulin. Ta biết rằng corticoid là chất cảm ứng tổng hợp enzym tạo glucose (tác dụng ngược lại với insulin). Liên quan tới điều đó khi thiếu insulin làm tăng tổng hợp các enzym tạo glucose đặc biệt là P.E.P- carbocykinase (enzym quyết định khả năng và vận tốc tạo glucose ở tế bào gan, thận). Vì vậy đường máu tăng rất cao và vượt quá ngưỡng thận dẫn đến có đường niệu. Thận: Thận tham gia điều hoà đường máu bằng cách: - Hấp thu 100% glucose ở ống lượn gần nếu đường máu nhỏ hơn ngưỡng thận 9,5 mmol/l ( < 1.7 g/l). -Thải glucose nếu đường máu lớn hơn 9,5 mmol/l (>1.7 g/l). 18
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2