Được tạo bởi Blogger.
RSS

Sự thoái hóa riêng biệt của các acid amin

Nhãn:

     Các acid amin có thể thoái hóa riêng biệt tạo thành các sản phẩm như: oxaloacetat, Sucinyl-CoA, Acetyl-CoA hoặc tạo thành a cetoglutarat

Họ những acid amin có 3 carbon biến đổi thành pỵruvat: Ala, Ser, Cys

     Các acid amin có 3C biến đổi thành Pyr, từ pyr đi vào những đường chuyển hóa chính:

Ala + a-cetoglutarat  =>  Pyr + Glu.

     Glu khử amin oxy hóa thành NH/ và tái tạo a-cetoglutarat nhờ enzym glutamat dehydrogenase(GLDH). Tổng của phản ứng là:

Ala + NAD+ + H20 => Pyr + NH+4 + NADHPT

Ser loại amin nhờ serin hydratase thành Pyr.

Ser    =>  Pyr + NH4+

     Cys biến đổi thành Pyr với sự tạo ra một số chất có lưu huỳnh như H2S, S032, SCN.

     Ngoài ra Trp biến đổi thành Ala và Thrthành amino aceton rồi thành Pyr.

Sự thoái hóa của các acid amin

Họ những acid amin có 4C biến đổi thành oxaloacetat: Asp, Asn

     Asp trao đổi amin với a-cetoglutarat thành glutamat, rồi Glu khử amin oxy hóa như phản ứng trên.

Asp + a- cetoglutarat     =>  oxaloacetat + Glu

     Còn Asn bị thuỷ phân bởi asparaginasethành NH4+ và Asp, rồi Asp trao đổi amin như phản ứng trên. Hoặc Asp có thể biến đổi thành fumarat qua chu trình ure.

Họ những acid amin có 5C biến đổi thành Or cetoglutarat qua giutamat

     Những acid amin trước hết biến đổi thành glu, rồi glu khử amin oxy hóa nhờ GLDH thành a- cetoglutarat.

     Gln bị thuỷ phân thành Glu và NH4+, enzym xúc tác là glutaminase. Pro, Arg biến đổi thành semialdehyd glutamat rồi thành Glu.

Sự biến đổi thành acetyl CoA và acetoacetat của các acid amin mạch nhánh: Leu, Ile, Val.

     Các acid amin mạch nhánh thoái hóa tương tự thành acetyl CoA hoặc acetoacetat

Leu => a-ceto caproic  => Isovaleryl CoA => (3-metyl crotonyl CoA^ acetyl CoA

Sự thoái hóa thành fumarat và acetoacetat: Phe, Tyr


Từ khóa tìm kiếm nhiều: sinh học 12

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(2)

Các quá trình tổng hợp các acid amin

Nhãn:

     Cơ thể người và động vật bậc cao tổng hợp được 10 hoặc 12 acid amin trong tổng số 20 loại acid amin thường gặp. Còn các acid amin khác phải được cung cấp từ thức ăn. Những acid amin mà cơ thể tổng hợp được là những acid amin không cần thiết. Còn 8 acid amin cơ thể không tổng hợp được đó là nhữngacid amin cần thiết: Val, lie, Leu, Lys, Met, Phe, Trp, Thr. Riêng Arg và His CO thể trẻ em không tổng hợp được, nên gọi là các acid amin bán cần thiết.

Quá trình tạo thành NH+4 từ N2, nitrit và nitrat

     Quá trình này chỉ có ở vi sinh vật và thực vật thượng đẳng. Việc cố định N2 trong hệ thống sinh học được xúc tác bởi phức hợp nitrogenase. Phản ứng có thể viết như sau:

N2 + 10 H+ + 8e’ +16 ATP      ► 2NH+4 + 16 ADP +16 Pị + H2.

Sự vận chuyển NH+4 vào các hợp chất sinh học

     NH4+ hình thành sẽ được chuyển vào các hợp chất sinh học qua glutamat và glutamin. Con đường tổng hợp glutamin đơn giản và giống nhau ở mọi cơ thể sống.

- Tạo glutamin: con đường quan trọng nhất là tập trung NH4+vào glutamat tạo ra glutamin qua hai bước nhờ enzym glutamin synthetase.

Glu + ATP =>Glutamyl phosphat + ADP.

Glutamyl phosphat + NH4+     => Glutamin + Pj + H+.

Phản ứng tổng quát của quá trình trên:

Glu + NH+4 + ATP => Gln + p, + ADP + H+

- Tạo thành glutamat.

+ Ở vi khuẩn: sự tổng hợp glutamat bằng cách amin hóa a cetoglutarat nhờ enzym glutamat synthetase.Glutamin là chất cung cấp nhóm amin:

a- Cetoglutarat + Gin + NADPHH => 2 Glu + NADP+

Glutamat cũng có thể được tạo ra qua phản ứng sau: a- Cetoglutarat + NH4+ + NADPHH + ATP  => Glu + NADP+ + ADP + p

+ Ở động vật: sự tạo glutamat chủ yếu bằng trao đổi amin với a- cetoglutarat, hoặc có thể gắn NH4+ với a-cetoglutarat enzym xúc tác phản ứng glutamat dehydrogenase:

a- Cetoglutarat + NH4+ + NADPHH+         ^ Glu + NADP+ + H20.

     Trong cơ thể sống NH+4 đã được đưa vào phân tử sinh học ở dạng nhóm amin của glutamat hoặc glutamin. Các nhóm amin này sẽ tham gia vào các quá trình sinh tổng hợp các acid amin và những hợp chất hữu cơ có nitơ khác.

tổng hợp các acid amin

Sự tổng hợp các acid amin

     Sự tổng hợp 20 acid amin thường gặp ở các cơ thể sinh vật có sự khác nhau. Thực vật thượng đẳng tổng hợp được tất cả các acid amin cần cho sự tổng hợp protein từ nguồn N2, nitrit, nitrat. E. Coli tổng hợp được tất cả các acid amin từ NH/.

     Cơ thể người và động vật cao cấp chỉ tổng hợp được 10 trong số 20 acid amin từ các nguyên liệu hữu cơ. Các acid amin cần thiết phải nhận từ thức ăn. Quá trình tổng hợp acid amin là quá trình gắn nhóm amin vào khung carbon tương ứng tạo ra các acid amin tương ứng. Từ khung carbon, còn gọi các chất chuyển hóa trung gian mà tổng hợp nên một sốacid amin gọi là họ của các acid amin họ a- cetoglutarat, họ 3- phosphoglycerat, họ oxaloacetat và họ pyruvat, họ phosphoenol pyruvat và họ erytrose-4 phosphat, tổng hợp histidin từ ribose 5-phosphat.

     Sự tổng hợp các acid amin được điều hoà theo cơ chế điều khiển ngược (feedback), sản phẩm cuối cùng của quá trình ức chếenzym xúc tác phản ứng đầu tiên. Các enzym này là những enzym dị lập thể và nồng độ cao của sản phẩm là chất ức chế dị lập thể. Có thể các sản phẩm của quá trình chụyển hóa là chất ức chế ngược enzym theo cơ chế ức chế phối hợp. Những chất trung gian cũng đóng vai trờ ức chế ngược theo từng chặng gọi là cơ chế ức chế ngược kế tiếp nhau


Đọc thêm tại:


  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(1)

Tổng hợp một số chất có hoạt tính sinh học từ acid amin

Nhãn:

     Trong cơ thể acid amin là tiền chất để tổng hợp nên một số chất có hoạt tính sinh học như: Gly và succinyl-CoA cần cho tổng hợp porphyrin. Các base purin và pyrimidin cần cho sự tổng hợp acid nucleic (DNA, RNA), các nucleotid (ATP, UTP) và các coenzyn (NAD+, FAD). Các base này được tổng hợp từ một số acid amin như Gly, Asp, Gln và Ser. Một số hormon là dẫn xuất của acid amin: hormon T3, T4 của tuyến giáp và epinephrin, nor-epinephrin của tuỷ thượng thận đều được tổng hợp từ Phe hoặc Tyr.

     Serin là tiền chất để tổng hợp nên cholin, ethanolamin có trong thành phần phospholipid. Một dạng dự trữ năng lượng trong cơ là creatin phosphat. Creatin được tổng hợp từ Arg, Gly, Met ở gan vào máu tuần hoàn đến các mô và cơ. Ở cơ Creatinin chuyển thành creatin phosphat nhờ enzym creatin kinase. Glutathion là một tripeptid gồm Glu- Cys —Gly có chức năng chống oxy hóa bảo vệ màng, đăc biệt màng hồng cầu. Ngoài ra, một số acid amin là tiền thân của một số chất dẫn truyền thần kinh như: Glu tạo GABA, His tạo histamin, Trp tạo ra serotonin, Phe tạo ra catecholamin. Taurin là thành phần của acid mật là sản phẩm chuyển hóa của cystein.

hoạt tính sinh học từ acid amin

Tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh

     Nhiều chất dẫn truyền thần kinh là dẫn xuất của các acid amin: Catecholamin là dẫn xuất của Phe, Tyr. Serotonin được tạo ra từ Trp, histamin là dẫn xuất của His. Còn GABA là sản phẩm khử carboxyl của Glu. Glycin cũng là chất ức chế dẫn truyền thần kinh (xem chương 21: hóa sinh thần kinh).

Tổng hợp base nitơ: purin và pyrimidin

     Các acid amin Gly, Asp, Gln cần cho sự tổng hơp các base nitơ (xem chương chuyển hóa acid nucleic). Các base ni tơ có trong các nucleotid giàu năng lượng ATP, GTP, UTP hoặc tham gia cấu tạo acid nucleic. Các base nitơ có trong thành phần cấu tạo các coenzym: NAD+, FAD (xem chương enzym).

Tổng hợp một số hormon

     Một số hormon là dẫn xuất của acid amin như hormon tuyến giáp (T3, T4), hormon tuỷ thượng thận (epinephrin và nor-epinephrin) là dẫn xuất của Phe, Tyr. Rất nhiều hormon có bản chất là peptid hoặc protein (xin xem chương hormon).

Tổng hợp porphyrin

     Glycin cần cho quá trình tổng hợp porphyrin (xem chương chuyển hóa hemoglobin). Porphyrin là thành phần của hem. Hem tham gia cấu tạo nhiều chất trong cơ thể như: Hb, Mb, cytocrom và catalase.

Ngoài ra acid amin còn là tiền chất của cholin, ethanolamin

     Cholin, ethanolamin, serin: những chất này tham gia cấu tạo phospholipid. Thành phần của acid mật là taurin. Taurin là sản phẩm chuyển hóa từ Cys (xem chương hóa sinh gan), sản phẩm chuyển hóa của Trp tạo ra vitamin pp (acid nicotinic).


Từ khóa tìm kiếm nhiều: sinh học 10

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(2)

Sự thoái hóa hemoglobin ngoài mạch

Nhãn:

     Hồng cầu già bị phá huỷ trong lách giải phóng hemoglobin và được thoái hóa. Bình thường có khoảng 90% lượng hemoglobin được thoái hóa trong tổ chức liên võng, ngoài hệ thống tuần hoàn. Hemoglobin thuỷ phần giải phóng globin và hem. Globin là protein nên thuỷ phân thành các acid amin. Những acid amin này chủ yếu được tái sử dụng để tổng hợp protein. Những acid amin không được tái sử dụng sẽ bị thoái hóa. Còn hem được mở vòng ở vị trí carbon alpha với sự tham gia của enzym hemoxỵgenase. Enzym này của microsom gắn với cytocrom P-450 có coenzym là NADPH và cần một phân tử oxy giải phóng ra CO và ion sắt III. Ion sắt được vận chuyển đến transferrin. Enzym hemoxygenase đặc hiệu với hem vì sắt tham gia vào cơ chế mở vòng, sản phẩm tạo thành của phản ứng này là biliverdin có màu xanh. Ở một số loài động vật như chim và bò sát sự thoái hóa hemoglobin tạo ra biliverdin xuống ruột và đào thải ra phân. Ở người và một số động vật khác biliverdin tiếp tục bị khử thành bilirubin nhờ enzym biliverdin reductase có coenzym NADPH và giải phóng coenzym dạng oxy hóa NADP+.

Sự thoái hóa hemoglobin

     Bilirubin tạo thành không tan trong nước có ái lực cao với lipid và albumin của huyết thanh. Do có ái lực cao với lipid màng nên sự kết hợp của bilirubin với lipid màng gây hư hại chức năng màng tế bào đặc biệt của hệ thống thần kinh. Bilirubin được vận chuyển vào máu và kết hợp vởi albumin của huyết thanh. Albumin vận chuyển bilirubin ở hai vị trí. Bilirubin được tách ra nhanh chóng khởi albumin huyết thanh xẩy ra ở gan. Bilirubin đi vào tế bào gan. Trong tế bào gan bilirubin kết hợp với acid glucuronic tạo thành bilirubin liên hợp. Chất cho glucuronat là UDP glucuronat, enzym xúc tác cho phản ứng là glucuronyl transferase. Bilirubin liên hợp được bài tiết vào đường dẫn mật về túi mật và là thành phần chính của sắc tôố mật. Bilirubin liên hợp phản ứng trực tiếp với muối diazo tạo thành chất màu azo gọi là phản ứng Van der Bergh. Trong một số bệnh của tế bào khi bilirubin kết hợp chặt chẽ với albumin của huyết thanh mà không thể tách được gặp trong hội chứng Gilberts. 

     Bilirubin glucuronid từ túi mật xuống ruột, nhờ các enzym của vi khuẩn đường ruột thuỷ phân tách glucuronat và bilirubin bị oxy hóa thành urobilinogen. Urobilinogen tiếp tục oxy hóa thành stecobilinogen. Hai sắc tố này đào thải ra phân và bị khử thành urobilin và stercobilin tương ứng. Ở phân người bình thường urobilin và stercobilin tạo cho phân có màu vàng. Khoảng 20% urobilinogen và stercobilinogen được tái hấp thu vào tĩnh mạch cửa về gan tái tạo lại sắc tố mật. Quá trình này gọi chu trình ruột-gan. Một phần sắc tố mật bị lọc qua thận và đào thải ra nước tiểu và bị khử thành urobilin và stecobilin. Hai chất này cũng tạo ra màu của nước tiểu người bình thường.

     Trẻ sơ sinh những ngày đầu sau khi sinh do thiếu các enzym của vi khuẩn đường ruột bilirubin không bị khử ở ruột mà tự oxy hóa thành biliverdin. Những người dùng kháng sinh ảnh hưởng tới vi khuẩn đường ruột, phân có màu xanh gặp trong hội chứng Crigler Najar.

     Xác định nồng độ bilirubin tự do và bilirubin liên hợp trong máu đã được sử dụng để chẩn đoán các bệnh về gan mật.


Từ khóa tìm kiếm nhiều: sinh học 11

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)

Protein và sự thuỷ phân protein ngoại sinh

Nhãn:

Protein là gì

     Protein là polyme của các acid amin, được tạo ra bởi cơ thể sống và là đặc tính của sự sống. Tất cả các acid amin có thể được tổng hợp bởi những cơ thể sống. Nhưng ở một số động vật bậc cao không tổng hợp được một sốacid amin mà phải cung cấp từ thức ăn. Những acid amin này gọi là acid amin cần thiết. Đối với người đó là 8 acid amin: Val, Leu, Ile, Phe, Thr, Trp, Met, Lys. Mặc dù các acid amin cần cho sự tổng hợp protein và một số phân tử khác nhưng không được dự trữ. Những acid amin dư thừa sẽ thoái hóa. Sự thoái hóa acid amin bằng cách tách nhóm amin tạo ra khung carbon. Khung carbon được biến đổi thành acetyl-CoA, aceto-acetyl-CoA, pyruvat hoặc một trong những chất chuyển hóa trung gian của chu trình acid citric. Phần lớn nhóm amin của các acid amin thừa được biến đổi trong chu trình ure.

     Những rối loạn chuyển hóa acid amin làm tăng lượng acid amin trong máu và tăng đào thải acid amin ra nước tiểu được coi là các bệnh lý acid amin.

thuỷ phân protein

Sự thuỷ phân protein ngoại sinh (sự tiêu hóa protein)

     Protein từ thức ăn, quá trình tiêu hóa bắt đầu ở dạ dày. Dạ dày bài tiết HC1 và pepsin. Ở dạ dày, pH từ 1 đến 2 cấu trúc bậc 2, bậc 3, bậc 4 của protein bị phá vỡ, protein bị phân giải. Pepsin được bài tiết dướidạng tiền chất không hoạt động là pepsinogen. Pepsinogen được hoạt hóa bởi HC1 thành pepsin hoạt động. Pepsin thuỷ phân đặc hiệu liên kết của acid amin nhân thơm hoặc liên kết của acid amin acid tạo ra các peptid ngắn hơn. Các peptid này xuống ruột non.

     Ở ruột non pH kiềm, pepsin bị bất hoạt. Tuỵ bài tiết các proenzym (Zymogen) như trypsinogen, chymotrýpsinogen, proelastase, procarboxypeptidase đổ vào ruột non và được biến đổi thành dạng hoạt động. Trypsinogen được hoạt hóa bởi enterokinase của ruột non thành trypsin. Trypsin trở lại hoạt hóa trypsinogen, proelastase, chymotrypsinogen, procarboxypeptidase thành các enzym hoạt động tương ứng. Trypsin thuỷ phân liên kết peptid của các acid amin kiềm. Chymotrypsin thuỷ phân liên kết peptid giữa các acid amin trung tính. Elastase thuỷ phân liên kết peptid của các acid amin nhỏ như Gly, Ala, Ser. Carboxypeptidasethuỷ phân liên kết peptid của các acid amin c tận giải phóng acid amin tự do. Ruột non bài tiết aminopeptidase thuỷ phân liên kêt peptid của acid amin N tận giải phóng acid amin tự do. Các acid amin được hấp thu qua thành ruột theo cơ chế vận chuyển tích cực cần năng lượng.



Từ khóa tìm kiếm nhiều: hóa học lớp 10

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)

Sự thuỷ phân protein nội sinh

Nhãn:

    Các protein nội sinh cũng thoái hóa và tổng hợp mối với một lượng hằng định ở người trưởng thành. Quá trình này gọi là sự đổi mới protein. Lượng protein đổi mối chiếm khoảng 1-2% protein toàn phần hàng ngày. Tỷ lệ protein đổi mới nhiều hơn ở trẻ em trong thời kỳ phát triển nhanh. Phần lớn các protein này đổi mới trong tế bào nơi chúng tồn tại. Các protein huyết tương kết hợp với các receptor đặc hiệu trên các tế bào gan và được thoái hóa. Sự thoái hóa xảy ra ở lysosom nhờ ubiquitin phụ thuộc ATP.

    Những protease tiêu hóa protein như: pepsin, trypsin, chymotrypsin, elastase thuỷ phân protein trong khẩu phần ăn không có vai trò trong sự đổi mới protein trong cơ thể. Ubiquitin (UB) là một protein có 76 acid amin. Sự xuất hiện ubiquitin đồng nghĩa với sự thoái hóa protein nội bào. Những protein bị tổn thương hoặc đột biến cũng nhanh chóng thoái hóa qua con đường ubiquitin. Ubiquitin không tìm thấy trong tế bào nhân xơ. Sự đổi mới protein là sự thoái hóa protein thành peptid hoặc acid amin. Phần lớn acid amin tạo ra được sử dụng để tổng hợp protein mới, một số thoái hóa thành sản phẩm để đào thải và bài tiết. Sự thoái hóa protein phụ thuộc ubiquitin và ATP qua bốn bước:

Sự thuỷ phân protein

- Bước 1: ubiquitin được hoạt hóa bởi enzym El cần ATP để tạo liên kết thioeste thành phức hợp UB-CO-S El.

- Bước 2: enzym E2 tạo liên kết thioeste với ubiquitin và giải phóng El

- Bước 3: enzym E3 xúc tác vận chuyển protein tới ubiquitin tạo thành phức hợp ubiquitin- protein.

- Bước 4: ubiquitin – protein được thoái hóa bởi phức hợp protease phụ thuộc ATP thành peptid và ubiquitin được giải phóng có thể trở lại bước 1.


Từ khóa tìm kiếm nhiều: hoa hoc lop 10

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)

Khái quát về quá trình trao đổi amin và khử amin oxy hóa

Nhãn:

Quá trình trao đổi amin

     Phần lớn các acid amin loại nhóm a – amin bằng cách vận chuyển nhóm a- amin đến Ca của acid a-cetonic. Acid amin trở thành acid a cetonic tương ứng còn acid a-cetonic nhận nhóm amin trở thành acid amin mới. Quá trình này gọi là phản ứng trao đổi amin. Xúc tác phản ứng trao đổi amin là các enzym transaminase.

     Hầu hết các acid amin chuyển nhóm amin sang chất nhận là a- cetoglutarat. Enzym xúc tác cho phản ứng này là enzym trao đổi amin transaminase.Các enzym này có phổ biến ở các mô và có hoạt tính xúc tác cao như: AST (aspartat transaminase),ALT (alanin transaminase).Hai enzym này xúc tác cho sự vận chuyển nhóm amin của Asp, Ala sang chất nhận là a- cetoglutarat thành glutamat. Các enzym transaminase có ở cả ty thể và bào tương có coenzym là pyridoxalphosphat.

     Hai enzym là AST, ALT thường được xét nghiệm đo hoạt độ trong huyết thanh giúp cho chẩn đoán, tiên lượng các bệnh về cơ tim và bệnh về gan.

     Kết quả của quá trình trao đổi amin, nhóm amin của nhiều acid amin được vận chuyển đến a-cetoglutarat tạo ra glutamat.

quá trình trao đổi amin

Quá trình khử amin oxy hóa

 Khử amin oxy hóa các acid amin thông thường.

     Quá trình khử amin oxy hóa gồm hai giai đoạn: Oxy hóa acid amin tạo ra acid almin thuỷ phân tự phát acid amin tạo ra acid a-cetonie và NH+4. Quá trình này xảy ra ở bào tương, xúc tác cho phản ứng là các L acid amin oxidase có coenzym là FMN.

     Các L acid amin oxidase có ồ lưới nội bào gan thận, hoạt tính thấp nên không có vai trò quan trọng trong phản ứng khử amin óxý hóa.

+ Khử amin oxy hóa glutamat: glutamat tạo ra chủ yếu trong quá trình trao đổi amin, đươc chuyển vào ty thể và bị khử amin oxy hóa nhờ enzym glutamat dehydrogenasecó ở ty thể. Enzym này có coenzym là NAD+ hoặc NADP

(NADP+ NADPH)

     Enzym glutamat dehydrogenasecó hoạt tính xúc tác mạnh, nên trong hầu hết các sinh vật glutamat được khử amin oxy hóa với tốc độ cao. Vì vậy quá trình này có vai trò trung tâm trong việc khử amin của các acid amin. Phản ứng thuận nghịch tuỳ thuộc vào nhu cầu của cơ thể. Tổng các phản ứng được xúc tác bởi transaminasevà glutamat dehydrogenase(GLDH)có thể viết như sau:

acid amin + NAD+ + H20 => Acid a-cetonic + NH4+ + NADHH+  (NADP+)         (NADPHET)

Sự liên quan giữa trao đổi amin và khử amin oxy hoá.

     Các acid amin thông thường đã khử amin oxy hóa gián tiếp qua glutamat vì nhóm amin của hầu hết acid amin tập trung tạo ra glutamat trong quá trình trao đổi amin do hoạt tính của enzym glutamat aminotransferasecao. Hoạt tính của glutamat dehydrogenasecũng rất mạnh nên glutamat được khử amin oxy hóa với tốc độ cao và có lợi về mặt năng lượng. Hơn nữa các enzym L acid amin oxidáse xúc tác cho quá trình khử amin oxy hóa các acid amin thông thường hoạt động yếu và quá trình này sinh ra chất độc là H202.


Đọc thêm tại: 

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(2)

Tìm hiểu về NH4+ và Ure

Nhãn:

Số phận của NH4+

     NH4+ được sinh ra ở hầu hết các mô và là chất độc đối với cơ thể. Khi NH4+ tăng cao có biểu hiện nhiễm độc, thể hiện trạng thái hôn mê cấp tính do thay đổi pH của tế bào, làm cạn kiệt cơ chất của chu trình acid citric. Vì là chất độc đối với tế bào và mô nên NH4+ phải được biến đổi thành chất không độc trước khi được đưa vào máu để tới gan hoặc thận. NH+4 được gắn vào glutamat để tạo ra glutamin nhờ enzym glutamin synthetase.Phản ứng qua hai bước:

Bước 1: Tạo hợp chất trung gian gama glutamyl phosphat.

Bước 2: Tạo ra Glutamin.Glutamin không độc, trung tính nên dễ dàng qua màng tế bào. Glutamin từ các mô vào máu tuần hoàn rồi đến gan và thận, nhờ enzym glutaminase ở ty thể thuỷ phân glutamin thành glutamat và NH+4. Phản ứng xảy ra như sau:

+ Ở thận sự thuỷ phân glutamin tạo NH+4 cung cấp cho nước tiểu. Sự đào thải NH4+ ở thận góp phần điều hoà thăng bằng acid base của cơ thể. Nếu lượng H+ trong nước tiểu cao, quá trình thuỷ phân glutamin ở thận xảy ra mạnh.

+ Ở gan: NH4+ được biến đổi thành ure rồi đào thải qua thận ra nước tiểu.

Quá trình tổng hợp ure.

     Sự tổng hợp ure xảy ra trong tế bào gan, NH4+ được biến đổi thành ure qua chu trình ure. Nguyên liệu để tổng hợp ure gồm có:

- Một phân tử N lấy từ NH+4 tự do.

- Một phân tử N lấy từ aspartatMột phân tử c lấy từ C02 dưới dạng HCO 3

- Ba phân tử ATP.

- Một phần tử ornitin làm mồi

- Năm enzym.

     Quá trình tổng hợp ure qua 2 bước:

Bước 1: Tổng hợp carbamyl phosphat.

     Phản ứng xảy ra ở ty thể tê bào gan, từ nguyên liệu là HC03và NH4+ nhờ enzym carbamylphosphat synthetase7 có ở ty thể

     Carbamylphosphat synthetaselà enzym then chốt của chu trình ure.

Bước 2: Gồm 4 phản ứng.


NH4+ và Ure

Phản ứng 1: Tạo citrulin từ carbamyl phosphat và ornithin. Phản ứng xảy ra ở ty thể.

     Enzym xúc tác cho phản ứng này là ornitin carbamyl transferase. Citrulin được tạo thành từ ty thể ra bào tương phản ứng với aspartat.

Phản ứng 2: tạo arginosuccinat từ citrulin và aspartat nhờ enzym arginosuccinat synthetase:

Phản ứng 3: tạo arginin và fumarat từ arginosuccinat, enzym xúc tác cho phản ứng:

Phản ứng 4: tạo ure và ornitin từ arginin nhờ enzym là arginase.Arginase là protein có 4 tiểu đơn vị, cần ion Mn2+ cho hoạt động xúc tác. Enzym thấyở não, thận và một số cơ quan khác. Ornitin tạo thành được vận chuyển vào ty thể và phản ứng với carbamyl phosphat, bắt đầu một chu trình mới.

     Ure hình thành ở gan vào máu, tới thận để đào thải. Bình thường lượng ure trong máu từ 0,2 đến 0,4g/L (3,5- 7mmol/L), trong nước tiểu từ 15- 20g/24h. Lượng ure thay đổi phụ thuộc vào khẩu phần ăn giầu protein. Việc xét nghiệm ure máu có ý nghĩa cho việc chẩn đoán bệnh thạn, bệnh gan, các trường hợp nhiễm trùng, nhiễm độc.

     Năng lượng sử dụng trong việc trong tổng hợp ure là:

Asp + HCƠ3+ NH+4 + 3ATP + H20          ► Ure + 2ADP + AMP +Pị + Pị + pp + Fum

Sự bài tiết nitơ dưới dạng ure từ NH+4 tiêu tốn khoảng 15% năng lượng của thoái hóa acid amin.

• Liên quan giữa chu trình ure và chu trình acid citric:

     Chu trình ure cung cấp fumarat cho chu trình citric. Oxaloacetat trong chu trình acid citric tham gia phản ứng trao đổi amin với acid amin đặc biệt glutamat tạo thành aspartat va a-cetoglutarat. Aspartat phản ứng với citrulin của chu trình ure tạo ra arginosuccinat.

     Điều hoà chu trình ure chủ yếu ở mức tổng hợp carbamylphosphat. Enzym carbamyl phospphat synthetase xúc tác cho phản ứng đầu tiên của chu trình ure được hoạt hóa bởi N-acetyl glutamat. N-acetyl glutamat đượctổng hợp từ acetyl-CoA, glutamat, arginin. N-acetyl glutamat bị thuỷ phân bởi enzym deacylase. Ngoài ra điều hoà chu trình ure còn bị ảnh hưởng bởi nồng độ các chất trung gian của chu trình như ornitin.


Từ khóa tìm kiếm nhiều: hóa học 10

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)

Chuyển hóa của nhóm carboxyl và khung carbon

Nhãn:

Chuyển hóa của nhóm carboxyl 

    Trong quá trình thoái hóa các acid amin, phản ứng khử carboxyl xảy ra dễ dàng trong các mô nhờ enzym decarboxylase tạo thành các amin. Enzym decarboxylase đặc hiệu cho từng acid amin. Phản ứng chung cho quá trình khử carboxyl của acid amin:

    Một số acid amin khử carboxyl tạo thành amin có hoạt tính sinh học. Khử carboxyl của glutamat tạo thành Ỵ- amino butyric acid (GABA) là chất ức chế dẫn truyền thần kinh. Chất này có nhiều trong thần kinh trung ương đặc biệt trong não. Sự khử carboxyl của histidin tạo thành histamin là chất dẫn truyền thần kinh. Histamin có ở nhiều mô khác nhau. Phản ứng khử carboxyl cuả glutamat:

    Khi hết tác dụng các amin tiếp tục khử amin oxy hóa nhờ các enzym: mono amino oxidase (MAO) hoặc diamino oxidase tạo thành aldehyd, rồi thành acid tương ứng.

    Acid carboxylic tiếp tục thoái hóa đến C02 và H20 (xem phần thoái hóa acid béo)

nhóm cacboxyl

Chuyển hóa của khung carbon

    Sau khi mất nhóm amin, các acid amin thành các sản phẩm như pyruvat, oxaloacetat, a-cetoglutarat hoặc biến đổi thành acetyl CoA, succinyl-CoA. Các sản phẩm này có thể đi vào chu trình acid citric hoặc tổng hợp nên glucose hoặc tổng hợp nên thể cetonic.

- Có 6 acid amin tạo ra pyruvat là: Gly, Ala, Cys, Ser, Thr, Trp

- Có 2 acid amin tạo ra oxaloacetat: Asp, Asn.

- Có 5 acid amin tạo ra a-cetoglutarat: Glu, Gin, Arg, His, Pro.

- Có 4 acid amin biến đổi thành Succinyl CoA: Val, Ile, Thr, Met.

- Có 5 acid amin biến đổi thành acetyl CoA và acetoacetyl CoA: Leu, Lys, Trp,Tyr, Phe.

Các sản phẩm chuyển hóa trung gian đi vào chuyển hóa trong chu trình acid citric hoặc tổng hợp glucose hoặc tổng hợp thể cetonic.

- Thoái hóa trong chu trình acid citric

    Tất cả các sản phẩm trên của sự thoái hóa acid amin đều có thể đi vào chu trình acid citric và tiếp tục thoái hóa hoàn toàn đến 0O2 và H20.

- Tổng hợp nên glucose- các acid amin sinh đường.

    Ở những bệnh nhân đái đường tuỵ, khi đưa một số acid amin vào cơ thể thấy tăng đào thải glucose ra nưóc tiểu gọi là các acid amin sinh đường. Đó là 14 acid amin: Gly, Ala, Ser, Thr, Cys, Arg, His, Pro, Glu, Gin, Met, Val, Asp, Asn.

 - Tổng hợp thể cetonic- acid amin sinh cetonic.

    Trên thực nghiệm một sốacid amin làm tăng bài xuất thể cetonic ra nưóc tiểu nên gọi là các acid amin tạo cetonic. Những acid amin khi thoái khung carbon tạo ra aceto acetyl CoA và acetyl CoA đều có thể tạo ra thể cetonic. Thực tế khung carbon của một số acid amin thoái hóa vừa tạo ra đường vừa tạo ra cetonic như: Phe, Tyr, Trp, Ile, Lys.


Từ khóa tìm kiếm nhiều: hóa học 11

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)
Đăng ký: Bài đăng (Atom)