07 Chuyển Hóa Glucid Và Rối Loạn - Học Y

Có thể bạn quan tâm

chuyên mục

Trang chủ
Cuộc sống thú vị

2018-07-15

07 chuyển hóa glucid và rối loạn

07 chuyển hóa glucid vàrối loạn Ths. Ngọc lan MỤC TIÊU Trình bày được: 1. quá trình đường phân, số phận củapyruvat trong điều kiện yếm khí và ái khí 2. chu trình pentose 3. quá trình thoái hóa cácmonosaccarid khác 4. quá trình tân tạo glucose 5. quá trình tổng hợp và thoái hóaGlycogen 1. TỔNG QUÁT VỀ CHUYỂN HÓA GLUCID -Nguồn gốc: từ thực vật (tinh bột, đường mía, tráicây), từ động vật (lactose, glycogen) - Tiêu hóa glucid:

Maltose=== Maltase ===> glucose + glucose Lactose=== Lactase ===> galactose + glucose Saccarose === Saccarase ===> fructose + glucose Isomaltose === Isomaltase ===> glucose + glucose • Hấp thụ monosaccarid ở ruột non: Glucose (phần lớn), fructose, galactose, pentose Cơ chế: glucose, galactose: vận chuyển tích cực, cần năng lượng với Protein vận chuyển,đồng vận chuyển với Na+ • Sau đó vào máu nhờ cơ chế khuếch tán tăng cường

* Chuyển hóa trung gian của glucid trong tế bào * Cơ chất của chuyển hóa Glucid: Glucose tự do và glucose kết hợptrong glycogen * Mốc chuyển hóa quan trọng: G6P – dạng hoạt hóa glucose * Vai trò của chuyển hóa Glucid: + Tạo năng lượng: cung cấp 60% năng lượng của cơ thể (HDP - hexose diphosphate) + Tạo hình: cung cấp ribose của Acid nucleuc; glucose, galactose trongpolysaccarid tạp… + Lên men: chuyển hóa ở điều kiện yếm khí (không O2) + Đường phân: thoái hóa glucose => pyruvat + HDP (hexose diphosphate), HMP (hexose monophosphate): 2 con đường thoái hóa glucid + Thoái hóa glucid ở điều kiện có O2 => sự hô hấp + Glycogen phân: phân giải glycogen => glucose => CO2,H2O + Tổng hợp glycogen: từ glucose, Monosaccharid khác + Tân tạo glucid: tổng hợp glucose và Glycogen từ chất khôngphải là glucid (pyruvat, lactat, acid amin, glycerol) 2. THOÁI HÓA GLUCOSE

2.1. Con đường đường phân * 1 phân tử glucose => 2 phân tử 3C: pyruvat, năng lượng =ATP và NADH. * Con đường chuyển hóa đầu tiên, được hiểu rõ nhất * Xảy ra ở bào tương, 2 giai đoạn: 10 phản ứng. + Giai đoạn hoạt hóa: 5 phản ứng + Giai đoạn oxy hóa sinh năng lượng: 5 phản ứng

Đặc điểm	Hexokinase	glucokinase
Phân bố	Đa số các mô	Gan, tế bào beta tụy
Km	Thấp	Cao
Vmax	Thấp	Cao
ức chế bởi G6P	Có	Không

*phản ứng không thuận nghịch *là khâu giới hạn tốc độ đường phân *PFK-1: enzym dị lập thể +Ức chế bởi: nồng độ ATP, citrat cao +Hoạt hóa bởi: nồng độ AMP cao, F2,6DP * Tóm lại: + quá trình hoạt hóa => hexosediphosphatdễ phân giải + Cần dùng 2ATP + 2 enzym tham gia kiểm soát: hexokinasevà đặc biệt PFK-1

Tổng hợp và thoái hóa 2,3 DPGtrong hồng cầu

2,3-DPG: trung tâm của Hb tỷ lệ 1:1 Liên kết muối với 2 chuỗi β

* Đường phân ảnh hưởng đến vận chuyển oxy * Hồng cầu: 2,3DPG nồng độ cao (5mM) * Bệnh BS: thiếu hụt hexokinase, pyruvatkinase ảnh hưởng đến đường cong bão hòa oxy

Enolase bị ức chế bởi F- => kỹ thuật định lượng glucose huyết dùng: NaF Ngăn chặn quá trình đường phân

Phản ứng không thuận nghịch Pyruvat kinase được hoat hóa = F1,6DP Phản ứng tổng quát của đường phân(glycolysis) * Glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi →2 pyruvat + 2 NADH + 2H+ + 2 ATP + 2 H2O 2.2. Sự thoái hóa tiếp theocủa pyruvat

Ở mô động vật trong điều kiện yếm khí:

•Pư số 11 của con đường đường phân •Chiều phản ứng phụ thuộc: nồng độ pyruvat, lactat, tỷ số NADH, H+/NAD+ •ở gan, tim: tỷ lệ này thấp => chiều phản ứng tạo thành pyruvat => oxy hóa tiếp Lên men rượu ở nấm:

Tạo oxaloacetat:

Oxaloacetat cần cho sự tái tạo chu trình acid citric Số phận pyruvat trongđiều kiện ái khí:

Trong điều kiện ái khí: * Pyruvat vào ty thể => khử carboxyl oxy hóa=> acetyl CoA * Acetyl CoA => Chu trìnhacid citric => oxy hóa=> CO2 và H2O. * Bilan năng lượng: Glucose => 2 pyruvat: 2 ATP 2 NADH (ở phản ứng 6): 6 ATP 2 Pyruvat => 2 Acetyl CoA: 6 ATP 2 Acetyl CoA: 24 ATP Tổng: 38 ATP (hoặc 36 ATP) Con thoi malat- aspartat:

Con thoi glycerol 3-phosphat:

Tổng kết con đường hexosediphosphat:

Tổng kết con đường HDP (hexose diphosphate) Ý nghĩa: - HDP trong điều kiện ái khí: cung cấpnăng lượng - HDP điều kiện yếm khí: cung cấp năng lượng ít nhưng có giá trịtrong điều kiện: thiếu O2, cơ hoạt động mạnh, môcó ít hoặc không có ty thể (hồng cầu, bạch cầu, tủythượng thận…) 3. Chuyển hóa của các monosaccharide khác * monosaccharid và sản phẩm thủy phân disaccarid: fructose,galactose, mannose * Sau khi tiêu hóa => máu => sản phẩm trung giancủa con đường đường phân 3.1. Chuyển hóa fructose Hấp thụ ở niêm mạc ruột: không nhanh bằng glucose. Chuyển hóa nhanh hơn

3.2. chuyển hóa galactose

4. chu trình pentosephosphat(hexomonophosphat - HMP) * Hexose (Glucose) oxy hóa 1 lần => G6P * Xảy ra tại bào tương * diễn ra song song với đường phân, tỷ lệ 7-11% * Quan trọng ở tế bào phân chia nhanh: tủy xương,da, niêm mạc ruột (tổng hợp RNA và DNA). * Quan trọng ở tế bào cần NADPH để bảo vệ chốnglại tác nhân oxy hóa (hồng cầu, võng mạc…) vàquá trình sinh tổng hợp acid béo (mô mỡ, gan),cholesterol (gan, tuyến sinh dục, vỏ thượng thận). * 2 giai đoạn

4.1. Giai đoạn 1: oxy hóa G6P => pentose P * Có 2 phản ứng oxy hóa, tạo NADPH, H+ * phản ứng tổng quát: G6P + H2O + 2NADP+ => pentose 5P + CO2 + 2NADPH, H+

4.2. Chu trình pentose * Ở các tế bào nhu cầu chủ yếu là NADPH, cácphân tử đường 5C sẽ đi tiếp vào giai đoạn 2 * 6 phân tử đường 5 carbon phosphat trao đổivới nhau các mẩu 2 và 3 C để tái tạo lại thành5 phân tử glucose 6-phosphat.

Số phận G6-P phụ thuộc vào nhucầu của tế bào và vào nồng độ tươngđối của NADP+/NADPH:

* Sử dụng NADPH, H+ - phản ứng tổng hợp khử hóa (gắn 2C): AB… - Phản ứng chống OXH:

5. tân tạo glucose (gluconeogenesis) * Sự tạo thành glucose từ các sản phẩmchuyển hóa của glucid, lipid, protein; khôngphải từ các monosaccharid khác. * Là quá trình đi ngược lại con đường đườngphân, trừ 3 phản ứng không thuận nghịchđòi hỏi các phản ứng khác thay thế.

5. Tân tạo glucose (Gluconeogenesis) * Tốn kém cho tế bào, cho cơ thể. * Để tạo 1 phân tử glucose tiêu tốn mất 4ATPvà 2GTP và oxy hóa 2NADH thành NAD+. * Xảy ra khi đói và cạn kiệt glycogen * Chủ yếu ở gan, 10% ở cơ * Cung cấp năng lượng cho cơ quan não, hồng cầu Chu trình Cori:

Chu trình glucose - alanin:

Đường phân và tân tạo đường: * Cơ thể không thể đồng thời vừa xảy ra haiquá trình trên đồng thời với tốc độ cao. Kếtquả sẽ là tiêu tốn nhiều ATP và sinh ra quánhiều nhiệt * Hai quá trình trên được điều hòa tương hỗvà phối hợp sao cho một quá trình tăng lênthì quá trình kia giảm đi và ngược lại. 6. chuyển hóa glycogen:

6.1. Thoái hóa glycogen: * Cấu trúc của glycogen:

Glycogen phosphorylase:

Enzym cắt nhánh(glycogen debranching enzym):

Phosphoglucose mutase: Glucose–1–P <==> Glucose–6–P * Kết quả: Thoái hóa glycogen khoảng90% sản phẩm là Glucose-1-phosphat, 10% là glucose tự do 6.2. Tổng hợp glycogen: * Xảy ra ở tất cả các mô, nhưng chủyếu ở gan và cơ * Xảy ra ở bào tương của tế bào * Nguyên liệu là glucose * Tổng hợp mạch thẳng và mạch nhánh UDP-GlucosePyrophosphorylase:

Glycogen Synthase:

Tổng hợp mạch nhánhGlycogen Branching Enzym:

7. Điều hòa chuyển hóa glucid * Điều hòa hoạt tính enzym: - Thay đổi tốc độ sinh tổng hợp & thoái hóa - Điều hòa dị lập thể hoặc hóa học . Điều hòa nhanh (tính bằng giây hoặc nhanh hơn) ởmức độ trong tế bào thường là dị lập thể . Tác động của các hormon thường chậm hơn (giây đếngiờ) thường là sự thay đổi hóa học hoặc thay đổi tổnghợp enzym * Điều hòa tương hỗ đường phân& tân tạo đường + 3E của con đường đường phân được điều hòa dị lập thể:Hexokinase, PFK-1, Pyruvat kinase - Hexokinaseở được giữ trong nhân tế bào gan, giải phóng khiglucose bào tương tăng - PFK-1 : ức chế dị lập thể bởi ATP, citrat. Hoạt hóa bởifructose 2,6-diphosphat. - Pyruvat kinase: ức chế dị lập thể bởi ATP + Tân tạo đường: được điều hòa ở pyruvat carboxylase(acetyl-CoA hoạt hóa) và fructose1,6-diphosphatase(F2,6 diphosphat và AMP ức chế) + Hai quá trình được điều hòa tương hỗ dị lập thể chủ yếuở tác dụng đối lập của F 2,6-diphosphat trên PFK-1 vàFructose1,6-diphosphatase + Glucagon và epinephrine làm giảm [Fructose 2,6-diphosphat]. Insulin làm tăng [Fructose2,6-diphosphat]. 8. Rối loạn chuyển hóa glucid 8.1. Hạ đường huyết (Hypoglycemia) * là hội chứng, đặc trưng bởi giảm [Glucose] máu < 2,8mmol/L * nguyên nhân: + Điều trị Insulin quá liều, thuốc + Giảm tân tạo glucose do rượu + Nhịn ăn, tự phát, tổn thương nhiều cơ quan + hạ đường huyết khi đói do u tụy, u ngoài tụy 8.2. Thiếu vitamin B1 * Nguyên nhân: thiếu hụt TPP (thyamin – Vitamin B1) * Cận lâm sàng: ứ đọng pyruvat và α cetoglutarat * Triệu chứng lâm sàng: + Thần kinh: đau tay chân, yếu cơ, tê bì, rối loạn cảm giác + Tim to, hoạt động yếu 8.3. Đái tháo đường * nguyên nhân: thiếu hụt Insulin => Glucose không vào tế bào => [Glucose] máu tăng cao, tế bào thiếu năng lượng => thoái hóaLipid, Protein=> tăng sản phẩm chuyển hóa trung gian (thểcetonic) => nhiễm acid chuyển hóa 8.4. Bệnh ứ glycogen bẩm sinh * Tập hợp các bệnh thiếu hụt enzym củachuyển hóa glycogen * Typ1: thiếu Glucose 6 phosphatase + G6P không => glucose => glucose máu giảm, [glycogen] tăng cao, tăng cetonic, lipid máu + Triệu chứng: gan to * Typ2: thiếu α 1,4-glucosidase + Tích lũy lượng quá lớn glycogen trong tế bào + Lâm sàng: suy tim, suy hô hấp, tử vong < 1 tuổi * Typ3: thiếu Amylo 1,6-glucosidase + Cấu trúc glycogen không bình thường + Glycogen không thoái hóa hoàn toàn => hạ glucosemáu + Điều trị: Chế độ ăn nhiều Protein + ….. 8.5. Bệnh galactose máu bẩm sinh * Thiếu hụt 1/3 Enzym chuyển hóa galactose (đặc biệt là galactose1 phosphat uridylyl transferase) * Lâm sàng: còi cọc, nôn mửa sau ăn sữa, galactose niệu,máu tăng, đục thủy tinh thể * Điều trị: Chế độ ăn không có sữa 8.6. Rối loạn chuyển hóa fructose * Biểu hiện: không dung nạp fructose, hạ glucosemáu * nguyên nhân: thiếu enzym F1P aldolase, F1,6diphosphatase, fructosectokinase ở gan Được đăng bởi Y Tam vào lúc 18:26