CHUYỂN HÓA Hb 1.
Quá trình tổng hợp hemoglobin
2.
Quá trình thoái hóa hemoglobin
Chuyển hóa Hb
1.TỔNG HỢP HEMOGLOBIN • Tổng hợp Globin • Tổng hợp HEM
Chuyển hóa Hb
Tổng hợp HEMOGLOB H EMOGLOBIIN
(1) TỔNG HỢP GLOBIN Là quá trình tổng hợp protein
Gen qui định
Gen mã hóa các chuỗi polypeptid polypeptid α và β nằ nằm m tr trên ên những NST Khác nhau Các gen quyết định cấu trúc của chuổi α và (zeta) trên NST thứ 16. Các gen quyết định cấu trúc của chuỗi β trên NST 11, tạo thành phức hợp gen phức hợp gen γβδ
GEN MÃ HÓA HÓA GLO GLOBI BIN N Gen alpha globin (NST 16)
Hb Gow Gower er I 2ε2 Gen bêta globin (NST 11)
ε
α1
HbF α2γ2
Gγ
Aγ
G: glycin A: Alani n
α2
HbA α2β2
HbA2 α2δ2
δ
β
Pame la C.Champ C.Champee and and Richard A. Havey 2 nd Bi ochemistr ochemistry y Il lus lustrate trated d Rev Review iew
Tổng hợp HEMOGLOB H EMOGLOBIIN
Chuyển hóa Hb
(2) TỔNG TỔNG HỢP HỢP HEM •
Quá trình tổng hợp HEM bắt đầu và kết thúc đều trong ty thể
•
Giai đoạn giữa xãy ra ở bào tƣơng
•
Tất cả các mô đều có khả năng tạo hem trừ HC trƣởng thành do thiếu ty thể
•
Gan và tủy xƣơng tạo hem nhiều nhất
•
Đa số HEM này này đƣợc sử dụng dụng làm nhóm ngoại ngoại của Hb
Tổng hợp HEMOGLOB H EMOGLOBIIN
Chuyển hóa Hb
(2) TỔNG HỢP HEM Hem đƣợc tổng hợp qua 3 giai đoạn: 1.
levulinic ulinic (AAL) (AAL) trong ty thể Tạo acid δ-amino lev
2.
Tạo coproporphyrin III ở bào tƣơng
3.
Tạo protoporphy protoporphyrin rin IX và gắn Fe2+ để tạo HEM trong ty thể
GIAI ĐOẠN 1: TRONG TY THỂ Succinyl CoA
Glycin
a. α-amino β-cetoadipic ALA synthase
Ty thể
CO2 CoA-SH
(pirydoxal (piryd oxal phosphat) phosph at)
acid δ amino levulinic (ALA) • Co Coen enzy zym m py pyri ridox doxal al pho phosph sphat at ho hoạt ạt hoá hoá Gly lycin cin xúc tác: δ amino levulinic levulinic acid synth synthase ase • Enzym xúc
GIAI ĐOẠN II: TẠI BÀO TƢƠNG acid δ amino levulinic lev ulinic ALA ALA
Bào tƣơng
1 phân tử ALA
ALA dehydratase
Uroporphyrinogen synthase synth ase III Uroporphyrinogen cosynthase
H2O
Porphobilinogen (PBG) Ngưng tụ 4 phân tử
4NH2
PBG và đóng vòng
Uroporphyrinogen III 4CO2
Uroporphyrinogen decarboxylase
Coproporphyrinogen III
GIAI ĐOẠN III: TẠI TY THỂ Coproporphyrinogen III Coproporphyrinogen oxidase
Ty thể
Protoporphyrinogen IX Protoporphyrinogen Oxidase Oxy hóa tạo hệ thống liên kết đôi liên hợp đặc trưng cho nhân porphyrin
Protoporphyrin IX Fe2+
Hem synthase synthase (ferroc (fer rochel helatase) atase)
2H+
Globin
Hem Hemoglobin
Tổng hợp HEMOGLOB H EMOGLOBIIN
Chuyển hóa Hb
Nếu ngộ độc chì kéo dài Ức chế * Enzym ALA dehydratase → A ALA LA * Enzym coproporphyrinogen oxydase → coproporphyrin
dùng XN ALA và coproporphyrin trong nƣớc tiểu để phát hiện nhiễm độc chì
Chuyển hóa Hb
ĐIỀU HÒA TỔNG HỢP HEM Được kiểm soát bởi “enzym “enzym giới g iới hạn tốc độ” là δ - Amino Am ino lev levulinat ulinat synthase(gđ I) I) Điều hòa theo cơ chế Feedback Feedback ( -)
Succinyl CoA -------- Glycin δ-Amino levulinat synthase
δ ALA ( – )
HEM
Các công thức Tổng hợp Hem và Hb
Chuyển hóa Hb
(2) THOÁI THOÁI HOÁ HEMOGLOBIN QUÁ TRÌNH TRÌNH TIÊU HOÁ: H OÁ: QUÁ TRÌNH TRÌNH THOÁI HOÁ: •
THOÁI HOÁ HEM THÀNH BILIRUBIN BILIRUBIN TỰ DO
•
TẠO THÀNH BILIRUBIN LIÊN HỢP
•
SỰ BiẾN ĐỔI CỦA BILIRUBIN Ở RUỘT
Thoái hoá hemogl hemog lobin
(1) QUÁ TRÌNH TIÊU HOÁ HEMOGLOBIN Hemoglobin Myoglobin Men tiêu hóa phân hủy
Hem Oxyhóa
Hematin
Globin Phân hủy
Peptid + A. amin a min
Khó hấp thu
Ra ngoài theo phân
Con đƣờng chuyển hoá protein
Thoái hoá hemogl hemog lobin
(2) QUÁ TRÌNH THOÁI HÓA HEMOGLOBIN Thoái hóa Hb tạo bilirubin tự do
HEME
M M P
-OOC
NADPH
N N N
CH3
N Fe
CH
P
NADP+
O2
Fe3+ +CO
O
CH3
CH 3 N H
-OOC
CH 3 CH 3
CH 3 C N
N H
C N H N
biliverdin
NADPH NADP+
Bilirubin tự do:
CH 3 O
N H
COO-
-OOC
N H
O
Biliverdin reductase
C OO -
CH 3 C N
C N N H
CH 3 CH 3 N
CH 2
H
C N N H
bilirubin tự do
O
Thoái hoá hemogl hemog lobin
(2) QUÁ TRÌNH THOÁI HÓA HEMOGLOBIN Tạo thành bilirubin liên hợp
UDP glucuronat
Bilirubin
UDP
Bilirubin monoglucuronat 15%
Bilirubin UDP glucoronyl transferase
Bilirubin diglucuronat 85%
C6H9C6OOC COOC6H9C6 H2C CH2 M HO
V M
N H
C N
H2C CH2
N H
N
C H
H
H
M M
C N
V
N H
OH
Thoái hoá hemogl hemog lobin
Sƣ biến đổi của bilirubin ở ruột Gan Lách Tủy xƣơng
O2
Hem
NADPH
Hem oxygenase
NADP+
Fe2+ + CO
Biliverdin NADPH NADP+
Biliverdin reductase
Bilirubin tự do
Gan Ruột
UDP glucoronat
UDP UD P
Bilirubin liên hợp Urobilinogen
Phân
Stercobilin
Bilirubin UDP glucoronyl transferase = 20%
a ử c h c ạ m h n ĩ T
Thận
Tái hấp thu
Urobilin Nước tiểu
Rối loạn chuyển hóa Hb và Sắc tố mật Bình thường: BiTP: < 10mg/L BiGT(BiT BiGT (BiTD): D): chiếm 85%: 2 – 8mg/L BiTT(BiLH): BiTT (BiLH): chiếm 15%: 15%: 0 – 2mg/L Khi BiTP BiTP tăng > 20 – 25mg/L xh vàng da Bệnh lý vàng vàng da được chia chi a thành 3 loại: Vàng da trước gan Vàng da tại gan Vàng da sau gan
Thoái hoá hemogl hemog lobin
Rối loạn loạn chuyể chuyển n hóa Hb và Sắc tố mật
VÀNG DA TRƢỚC GAN Tăng bilirubin tự do là chính Chủ yếu vàng v àng da tán huyết huyết Bệnh về về bất thường Hb (HbS, Thalassemia, Thalassem ia, Minkowskic Minkows kichauffar hauffard d …) Bệnh di truyền do thiếu thi ếu enzym enzym G6PD Bệnh miễn dịch (truyền (truyền nhầm nhóm máu, bất đồng nhóm máu… Bệnh mắc phải (sốt rét, SXH, nhiễm trùng, nhiễm độc dung m ôi hữu cơ
Vàng da sinh si nh lý ở trẻ sơ sinh do hệ thống liên hiệp , các thụ thể ở màng tế bào gan XN máu: Bili Bilirubin rubin TD tăng cao, bilirubin bil irubin liên hợp tăng nhẹ hay bình thường XN nước tiểu, phân: Urobilinogen tăng
Thoái hoá hemogl hemog lobin
Rối loạn loạn chuyể chuyển n hóa Hb và Sắc tố mật
VÀNG DA TẠI GAN: Tăng bilirubin hỗn hợp Bệnh di truyền do thiếu enzym UDP glucuronyl transferase: HC Crigler-Najjar loại I, loại l oại II là bệnh di truyền lặn lặ n trên NST thường Bệnh Gilbert: Gilbert: Tan huyết + ↓ khả năng thu nhận Bi + ↓ hoạt tính UDP
glucuronyl transferase
XN: Bi TD TD tăng tă ng cao
Bệnh mắc phải: viêm gan do virus, nhiễm độc gan do hóa chất như para, cloroform…, cloroform …, xơ gan, k gan…
l iên hợp BiTD đồng thời khả năng tái tạo *. ↓ khả năng liên bilirubin từ urobilinogen giảm giảm urobilin urobilinogen ogen trong nước tiểu. *. Tắc nghẽn đường mật m ật trong gan hay ứ mật m ật ở TB TB gan nên Bi TT TT tăng làm xh sắc tố mật m ật trong nước tiểu XN máu: BiTD và BiTT B iTT đều tăng XN nước tiểu: tiểu: Urobilinogen tăng, tăng, sắc tố mật (+)
Thoái hoá hemogl hemog lobin
Rối loạn loạn chuyể chuyển n hóa Hb và Sắc tố mật
VÀNG DA SAU GAN Tăng BiTT là chính • Thườ hường ng gặp gặp tron trong g tắc tắc đường đường dẫ dẫn n mật: sỏi, k đầu đầu tụy, tụy, hạch hạch to chèn ép đường dẫn mật… m ật… • XN XN:: Tăng Bi TT là là ch chíính • Nước tiểu sậm mà màu u : muối mật (+), sắc tố mật m ật (+) (+) • Phân nhạt m àu
CHUY Ể NĂNG LƯ Ợ ỂN HO Á NĂNG ỢNG N G
CHUY Ể NĂNG LƯ Ợ ỂN HO Á NĂNG ỢNG N G Dàn bài: 1. Đại cương 2. Phản ứ ng ng oxi hoá khử sinh học 3. Phosphoryl hoá và khử phosphoryl 4. Chuỗi hô hấ p tế bào 5. Chu trình acid citric
Đ ẠI CƯƠNG V Ề CHNL Năng lư ợng tự do Mố i liên quan giữ a biế n thiên năng lư ợng tự do và hằng số cân bằng phản ứ ng ng
NĂNG LƯ Ợ ỢNG N G TỰ DO
Enthalpy (H): nội năng, năng lư ợng toàn ph ần Năng lư ợng tự do do (G): năng lư ợng có khả năng biế n thành công có í ch ch G
Trong hệ cô lậ Trong lập, p, quá tr trình ình khu khuếc ếchh tán tán di diễn ễn ra the theoo chiều chi ều hướn hướngg làm làm tăng tăng độ độ hỗn loạn của hệ Tự phát
Khôn Kh ôngg tự phá hátt
NĂNG LƯ Ợ ỢNG N G TỰ DO
G = H – TS • H tăngG tăng; S tăng tăngG giảm • H – G G = TS: thay đổi theo nhiệt độ, phụ thuộc S
∆G = ∆H – T∆S • • • •
∆G: biế n thiên NLTD (Kcal) ∆H: biế n thiên enthalpy (Kcal)
T: nhiệt độ tuyệt đố i ∆S: biế n thiên entropy (Kcal.độ-1)
BIẾ N THIÊN NLTD Phản ứ ng ng A B ∆G=GB - GA ∆G < 0
• phản ứng phát năng • có thể xảy ra tự phát (S tăng, G giảm) • đôi khi cần năng lượng hoạt hoá đ để xảy ra phản ứng ∆G > 0 • phản ứng thu năng • không thể xảy ra tự phát ∆G = 0 • phản ứng không thu năng cũng không phát năng
BIẾ N THIÊN NLTD ∆G = ∆Go + RTln[B]/[A] ∆Go: biến thiên năng lượng tự do chuẩn: 25o C, pH = 0, [A]=[B]=1 mol điều kiện, tỉ lệ ∆G phụ thuộc bản chất , đi nồng độ các chất tham gia, sản phẩm phản ứng; không phụ thuộc con đường chuyển hoá điều kiện sinh Biến thiên NLTD chuẩn ở đi học ∆Go’: pH=7, 25o C ∆G’ = ∆Go’ + RTln[B]/[A]
BIẾ N THIÊN NLTD & K ∆G’ = ∆Go’ + RTln[B]/[A]
Phản ứ ng ng đạt trạng thái cân bằng: ∆G’=0
∆Go’ = –RTlnK’
K ’ ’: hằng số cân bằng phản ứ ng ng trong đi ề ều kiện sinh học (pH=7) R: hằng số khí lí tư tư ởng, 1,98.10-3 Kcal/mol.độ i,i, 298o K (25o C) T: nhiệt độ tuyệt đố : Kcal/mol ∆Go’ ’ K ’ ’=10 = 10-∆Go /1,36
BIẾ N THIÊN NLTD & K ’ K ’ ’=10 = 10-∆Go /1,36 - K ’ ’=1: = 1: ∆Go’ =0: =0: không xảy ra trong đi ề ều kiện sinh học - K ’ ’>1: > 1: ∆Go’ <0: <0: phản ứ ng ng phát năng Phản ứ ng ng oxi hoá glucose: C6H12O6+ 6O2 = 6CO2 + 6H2O ∆Go’ =-686 Kcal/mol Thự c tế đ để glucose ngoài khí trời hàng năm trời mà vẫn không có hiện tư ợng gì xảy ra ∆G, ∆G’ không cho ý niệm v ề vận tố c phản ứ ng, ng, mà chỉ cho biế t chi ề ều phản ứ ng ng nế u xảy ra.
OXI HO Á – KHỬ SINH HỌC
PH ẢN Ứ NG NG OXI HO Á – KHỬ Phản ứng -e- oxy hóa +e- khử
Chất -e- khử +e- oxy hóa
. Cặp, hệ thống oxy hóa khử (oxh/kh) TD: Fe+3 /Fe+2, H+ /H, O/O-2, R-COOH/R-CHO v.v… (ferri- /ferro /ferro-)
PH ẢN Ứ NG NG OXI HO Á – KHỬ
THẾ NĂNG NĂNG OXI HO Á – KHỬ Phương trình Nernst: E
= E 0 +
RT nF
ln
[ oxh ] [ kh ]
n: số đi điện tử đư đư ợc vận chuyể n F: hằng số Faraday = 23 Kcal/V.mol Trong đi ề ều kiện sinh học (pH=7, 25o C): E '
Eo là E khi:
= E 0 '+0,06 log [oxh] = [kh]
[ oxh ] [ kh ]
Cặp oxh-kh
2H+ /H2 FAD/FADH NAD+ /NADH,H+ FAD/FADH2 Fumarat/succinat Cytb Fe+3 /Cytb Fe+2 Cytc Fe+3 /Cytc Fe+2 ½ O2 /O-2
E0’ (volt)
-0.42 -0.36 -0.32 -0.12 +0.03 +0.08 +0.22 +0.82
Chiều vận chuyển của điện tử eĐiện tử di ch Điện chuy uyển ển:: - Từ chất kh khử sang ch chất ox oxi ho hoá (trong cù cùng hệ hệ thống ox oxh-k -khh) - Hệ thống có thế năng oxi hoá khử thấp sang hệ thống có thế năng oxi ho hoá – khử cao (g (giữa 2 hệ thống ox oxh-kh kh)) Xét 2 hệ thống oxh-kh: A/AH2 và B/BH2
Nếu EA < EB th ì: e- sẽ di chuyển từ hệ thống A qua B (từ chất khử AH2 qua chất oxy hóa B): AH2 + B → BH2 + A Nế u vì lý do nào đó BH2 bị t ồ ồn đọng thì phản ứ ng ng có thể đ đạt trạng thái cân bằng hoặc thậm chí theo chi ề ều nghịch.
TD: xét 2 hệ thố ng: ng: NAD+/NADH,H+ và FAD/FADH2 E0(A) = -0.32V ; E0(B) = -0.06V Vậy trong đi ề ều kiện chuẩ n (và thự c tế trong trong đi ề ều kiện sinh lý của tế bào) e- đi đi từ NADH,H+ qua FAD. NADH,H+ 2e NAD+
FAD
Hoặc
FADH2
NADH,H+ FAD
2e-
NAD+ FADH2
Liên hệ giữa ∆G0’ và ∆ ∆E0’
∆
' G0
= −nF ∆
' E 0
Trong phản ứ ng ng oxh-kh, e- vận chuyể n với ∆E > 0 do đó ∆G < 0, nên phản ứng luôn luôn kèm sự phát năng. Năng lư ợng đó một ph ần sẽ đư ợc sử dụng ngay (tạo thân nhiệt, công cơ học, tổng hợp chấ t…), ph ần còn lại đư ợc tí ch ch trữ lại trong các liên k ế ết giàu năng lư ợng (~) nhờ các phản ứ ng ng phosphoryl hóa.
OXIDOREDUCTASE Oxidase Dehydrogenase Hydroperoxidase Oxygenase
OXIDASE Dùng oxi để gắn hidro, từ đ đó tách hidro ra khỏi cơ chấ t.t. Tạo sản phẩ m là H20 hoặc H2O2. Oxidase chứ a đ ồng: cytochrome oxidase Oxidase chứ a flavoprotein (FMN, FAD): L-amino acid oxidase, xanthine oxidase, glucose oxidase (nấ m) m)
DEHYDROGENASE Chuyể n H từ cơ cơ chấ t này sang cơ chấ t khác trong cặp phản ứ ng ng oxi hoá khử . Không c ần oxi (ví dụ: pha yế m khí của đư ờng phân). Thành ph ần của chuỗi hô hấ p tế bào: các cytochrome (trừ cytochrome oxidase) cũng đư ợc xem là dehydrogenase.
DEHYDROGENASE: Coenzyme
Nicotinamide: – NAD: các con đư ờng chuyể n hoá oxi hoá: đư ờng phân, chu trình acid citric, chuỗi hô hấ p ti thể . – NADP: các quá trình tổng hợp khử : tổng hợp steroid và acid béo ngoài ti thể .
Riboflavin: vận chuyể n electron trong hoặc đế n chuỗi hô hấ p tế bào
HYDROPEROXIDASE Bảo vệ cơ cơ thể khỏi peroxide có hại 2 loại
– Peroxidase: khử hydrogen peroxide dùng nhi ề ều chấ t nhận điện tử khác nhau (ascorbate, quinone, cytochrome c) – Catalase: dùng hydrogen peroxide làm chấ t nhận và cho cho điện tử (một chấ t nhận, một chấ t cho). Có vai trò phá huỷ H2O2 tạo thành từ phản ứ ng ng của oxidase.
OXIGENASE
Thư ờng tham gia phản ứ ng ng tổng hợp hay thoái hoá các chấ t hơn là tham gia cung cấ p năng lư ợng cho tế bào. Xúc tác gắn oxi vào cơ chấ t.t. 2 nhóm
– Dioxygenase (oxygenase thự c, c, oxygen transferase): gắn 2 nguyên tử oxi vào cơ chấ t.t. – Monooxigenase (oxidase chứ c năng hỗn hợp, hydroxylase): chỉ gắn 1 nguyên tử oxi vào cơ chấ t (tạo nhóm –OH), nguyên tử O kia tạo nư ớc, và c ần một chấ t cho điện tử .
Hệ thố ng ng cytochrome P-450 monooxidase vi thể : hydroxyl hoá nhi ề ều loại thuố c. c. Hệ thố ng ng cytochrome P-450 monooxidase ti thể : hydroxyl hoá các steroid.
SUPEROXIDE DISMUTASE O2 – + O2 – + 2H+ Superoxide dimutase
H2O2 + O2
- Tr Tron ongg phản phản ứng ứng này, này, sup super erox oxid idee vừa vừa là ch chất ất khử khử,, vừaa là vừ là ch chất ất ox oxii ho hoá. á. - Sup Super eroxi oxide de dis dismu mutas tasee (SOD (SOD)) bảo bảo vệ cơ thể sin sinhh vật vật ái khí khí chốn chốngg lại lại tác tác hại hại của của superox superoxide. ide. - SOD có ở các kh khoa oanng kh khác ác nh nhau au tr tron ongg tế bào ào:: tro rong ng bào tương chứa Cu2+ hoặc Zn2+; tr tron ongg titi th thểể ch chứa ứa Mn2+ giống trong vi khuẩn hỗ trợ giả thuyết ti thểể là pr th prok okar aryot yotee cộng cộng sinh sinh với với prot protoe oeuk ukar aryot yote. e.
PHOSPHORYL HO Á KHỬ PHOSPHORYL HO Á
PH ẢN Ứ NG NG PHOSPHORYL HO Á R-H + HO-PO3H2 → R-P + H2O Phosphorylase ∆G>0 (thu Q) TD:
ATP G
Hexokinase Glucokinase
ADP G - 6P
Phản ứng ngược lại: phản ứng khử phosphoryl R-P + H2O → R-H + H3PO4 Phosphatase
NĂNG LƯ Ợ ỢNG N G CỦ A LIÊN K Ế ẾT
Năng lượn lượngg của liê liênn kết kết là chê chênh nh lệch lệch NLTD NLTD của hợp chấ chấtt chứa chứa liên liên kết kết này này và và hợp chất chất sauu khi sa khi liên liên kết kết này này bị bị cắ cắtt đứt. đứt. Phản ứng ATP + H2O ADP + Pvc ADP + H2O AMP + Pvc kèm kè m giảm giảm NL NLTD TD 7, 7,33 Kcal Kcal ở 25o C, pH=7 Liên kết ADP và Pvc, AMP và Pvc có NLTD là 7,3 Kcal.
LIÊN K Ế ẾT GI ÀU NĂNG LƯ Ợ ỢNG N G Liên kết giàu năng lượng là liên kết có l∆G0’l > 7 Kcal/mol hoặc l∆G0l > 5Kcal/mol Biết rằng: ∆G0’ = -nF ∆E0’, ta có: ∆E0’ = 7Kcal/2.23,06 = 0,152V Vậy, ở giai giai đoạn nào ∆E0’ > 0,152V th ì ở đ đó sẽ đ đủ năng năng lượng tạo ra 1 phân tử ATP từ ADP.
LIÊN K Ế ẾT GI ÀU NĂNG LƯ Ợ ỢNG N G Nếu tính ∆E0’ khi e- vận chuyển từ NADH,H+ tới O2: ∆E0’ = + 0,81- (- 0,32) = + 1,13volt l∆G0’l = nF∆E0’ = 2 x 23,06 x 1,13 = 52 Kcal
Tuy nhiên năng lượng này không tích trữ trong một lần một mà theo từng giai đoạn kế tiếp nhau, giai đoạn nào đủ tạo liên kết giàu năng lượng sẽ tạo ngay tại thời điểm đó. TD: NAD → FAD → C0Q → Cytb → Cytc → Cyt(a+a3) → O ↓ ↓ ↓ ATP
ATP
ATP
C ÁC CH Ấ T “GI ÀU” NĂNG NĂNG LƯ Ợ ỢNG N G Loại liên kết 1.Pyrophosphat Phosphoanhydrid
∆G0’
(Kcal/mol) - 7,3
P – O ~ P 2. Acyl phosphat R – C ~ P ll O
3. Enol phosphat R-C-O~P ll CH l
- 10,1
- 14,8
Chất NTP ATP,GTP,UTP,… CTP… NDP ADP,GDP,CDP,… VDP…
a. 1,3-diphosphoglyceric Aminoacyl- AMP AMP R – C – CO ~ AMP l NH2 PEP (phosphoenolpyruvat) COOH l C-O~P ll CH2
4. Amidin
P
R – C – NH ~ P ll NH
- 10,3
5. Thioester R - C ~ SC0 A ll O
- 7,7
Arginin~P Creatin~P (phosphagen) NH ~ P l HN = C l N - CH2 - COOH l CH3
COOH l CH2 l CH2 l
C ~ SCoA ll
O Succinyl CoA
ATP
VAI TRÒ CỦ A PHOSPHORYL HO Á V À KHỬ PHOSPHORYL 1. Tí ch ch trữ năng lư ợng ADP + Pvc → ATP ↑
Q (từ quang hợp hoặc các phản ứ ng ng oxh-kh) Ở mô: Creatin → Creatin ~ P (LK guanidin phosphat phosphat ) ATP ADP 2. Hoạt hoá các chấ t ATP ↓ G → G - 6P + ADP → CO2 , H2O, Q, chấ t khác AB → Acyl~SCoA + AMP → lipid, CO2 , H2O AA → Amino acyl + AMP → AA- ARNt → protein
VAI TRÒ CỦ A PHOSPHORYL HO Á V À KHỬ PHOSPHORYL 3. V ận chuyể n năng lư ợng ATP + H2O → ADP + Pvc Q (t0, công dùng trự c tiế p cho hoạt động cơ thể ) ∆Go < 0 Tỏa Q Quang hợp Oxh G, AB,AA Q CTAC Vận chuyển e(CHHTB)
ATP
ADP
∆Go > 0 Thu Q STH đpt Hoạt hóa hấp thu tích cực ồng thần Q lu kinh điện năng
VAI TRÒ CỦ A PHOSPHORYL HO Á V À KHỬ PHOSPHORYL 4. Hoạt hoá enzyme Glycogen phosphorylase a Glycogen phosphorylase b (hoạt động) (không hoạt động) 4 ATP 4 ADP 5. Ứ c chế enzyme phosphatase Glycogen synthase I Glycogen synthase D kinase (không hoạt động) (hoạt động) ATP ADP
CHUỖI HÔ H Ấ P TẾ B ÀO
HÔ H Ấ P TẾ B ÀO - ”Đốt cháy” các chất hữu cơ trong cơ thể. - Sự oxh-kh xảy ra trong tế bào. - Oxi hóa sinh học.
HÔ H Ấ P TẾ B ÀO: Đ Đ ẶC ĐiỂ M - Sản phẩm cuối cùng và Q tỏa ra: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 686 686 kcal - Đi Điều kiện: t0 = 370 C, P = 1 atm - Cách xảy ra: + Oxy không trực tiếp tác dụng với C, H H để tạo ra CO2 và H2O + Năng lượng được giải phóng d ần, t ừ ừ t ừ ừ, theo t ừ o ạn. n ừng g giai đ o
HÔ H Ấ P TẾ B ÀO: SỰ T ẠO TH ÀNH CO2 V À H2O CO2 đư đư ợc tạo thành từ phản ứ ng ng khử carboxyl (COOH) từ các acid trung gian đư ợc tạo thành R - COOH → R -H + CO2 Decarboxylase Sự tạo thành H2O: xảy ra ở màng trong của ty thể
2H -
2e-
→
SH2 → S (Substrate)
2H+
½ O2 +2e- → O-2
→ H2O
↓ 2H → 2H+ ↓
2e↓ ½ O2 → O-2
→ H2O
CHUỖI HÔ H Ấ P TẾ B ÀO: C ÁC Y Ế ẾU TỐ THAM GIA
Cơ chấ t cung cấ p hidro (SH2): chấ t chuyể n hoá trung trung gian, đặc biệt từ chu trình acid citric Dehydrogenase (DH) có NAD+ Dehydrogenase có FMN, FAD (flavoprotein, FP): thế năng năng ohkh cao hơn DH gắn NAD+ nên nhận H từ DH gắn NAD+. CoQ (ubiquinon) Hệ thố ng ng cytochrome (vận chuyể n e-): protoporphyrin có chứ a Fe+2 /Fe+3 (Cyt b,c,a), hoặc Cu+1 /Cu+2 (a3). Cyt (a+a3) = Cyt oxydase
Oxi phân tử (O2): từ phổi, có thế năng năng oxi hoá khử chuẩ n (Eo’ ) lớn nhấ t Các enzym khác: peroxidase, superoxide dimutase, catalase
UBIQUINON
G ồm 6-10 đơn vị isoprene; ở đ động vật bậc cao là 10, nên còn gọi là Q10. Tại ti thể , trong đi ề ều kiện ái khí : dạng oxi hoá ((quinon); trong đi ề ều kiện k ị khí : dạng khử (quinol)
Sơ đ ồ CHHTB SH2
E0’ -0,32V -0,12V
S
∆E0’=? NAD+
NADH,H+ 1ATP ( ∆E0’>0.15 Volt)
FADH2
FAD ( ∆E0’<0.15 Volt)
Q10
QH2 2H+
+0,08V
2Fe+2
2e(2Cytb)
2Fe+3 1ATP
+0,26V
2Fe+3
+0,29V
2Fe+2 (2Cyt(a+a3) 2Fe+3 2Cu+1 2Cu+2
(2Cytc)
2Fe+2
1ATP
+0,82V
1/2O2
O-2
phosphat vô cơ đư ợc . Chỉ số phosphoryl hóa (P/O): số phân tử phosphat sử dụng để phosphoryl hoá ADP thành ATP khi một nguyên tử oxy bị khử thành O-2) P/O = 1,2,3 (<4) Trung b ình bằng 3. ATP ATP được tích trữ nhiều hay ít hơn tuỳ vào chuỗi hô hấp tế bào theo cơ chất cung cấp hydro. dài hay ngắn hơn tuỳ theo Oxi hoá succinat thành fumarat: đư được 2 ATP Fumarat Succinat
FAD
FADH2
CoQ
1/2O2 2ATP
Oxi hoá alpha alpha-cetog -cetoglutar lutarat at thành succin succinat at cho 4 ATP (chu trình acid citric)
. Sự phá ghép (làm giảm chỉ số P/O) SH2 ½O2 Thyroxin, 2,4-dinitrophenol (DNP) v.v… ATP (Không tạo ra đư ợc) Năng lư ợng không đư ợc dự trữ trong ATP mà bị giải phóng ra dư ới dạng nhiệt năng. Chú ý: *Thyroxin, 2,4DNP không ả nh nh hư ở ởng ng đ ế ến
Creatin P
Creatin
ADP ATP Mô mỡ nâu (nhi ề động vật ngủ đông đông, màu nâu là ều ở trẻ mới sinh, đ do nhi ề ều ti thể ), ), có protein phá ghép (thermogenin), vận chuyể n H+ trở vào ti thể không tổng hợp ATP → tăng tăng tạo nhiệt * Sự giải phóng AB chịu ảnh hư ởng đi ề ều hòa của noradrenalin, vậy sự phá ghép chịu sự đi đi ề ều hòa của noradrenalin.
Pyruvat
Succinat
LCG
AcylCoA
Malonat (FP)
FP2
FP3
Isocitrat Malat
NAD
Glutamat
FP1
ADP+P ATP
CoQ
Amytal Rotenon
βOH acylCoA
CO, H2S CN-
Antimycine Antimycine Cytb
Cytc
ADP+P ATP
Cyta+a3
1/2O2
ADP+P ATP
Sản phẩ m của CHHTB
1) H20: do 2H+ + 1O-2 → H2O 1 nguyên t ử ử oxy nhận 2e-
2) H2O2: do 2 loại enzym: oxidase a) Amin oxidase Flavin H2 O2 FMN Flavin H2O2 Cơ chế : một phân t ử ử oxy nhận 2e2O + 2e- → 2O-1 2H - 2e- → 2H+ H2 + O2 → H2O2
→H2O2
b) Superoxid dismutase (trong chuyể n hóa acid nucleic: xanthin oxidase khử H từ xanthin) Hai phân t ử ử oxy (O2) nhận 2e2H - 2e- → 2H+ O2 + 1e- → O202O2 + 2e- → 2O202H+ + 2O20- → H2O2 + O2
Trong phản ứng trên: 2O20- vừa là chất khử vừa là chất oxh. Chất khử: O20- - e- → O20 Chất oxy hóa: O20- + e- → O20--
Một số hệ thống oxh-khử đ đặc biệt
a) Glutathion Tripeptid (γ Glu Glu-Cys-Gly) G-SH Dạng khử G - SH G - SH
2H G-S l G-S
Dạng oxh
bảo vệ 1 số enzym (chứa nhóm –SH, như CoA)) khỏi tác động oxh.
b) Vit C (a. L- ascorbic) ascorbic)
Dạng khử
CH2OH l H - C – OH l C – H l 0 C – OH l C – OH l C=O
- 2H + 2H
CH2OH l H - C - OH l C – H l 0 C=O l C=O l C=O
Dạng oxh
K Ế ẾT LU ẬN Thực chất, chuỗi hô hấp tế bào là quá tr ì ình oxy hóa khử xảy ra trong điều kiện sinh học, năng lượng (Q) được giải phóng từ từ và được tích trữ trong các liên kết giàu năng lượng (~) nhờ phản ứng phosphoryl hóa (thu năng lượng) ADP thành ATP.
5. Chu tr ình Krebs Đại cương 5.1 Đ - CT acid tricarboxylic (TCA) - CT acid citric - Quá tr ì ình “đốt cháy” oxh mạch 2C (Act~SCoA) giải phóng 2pt CO2, 4 cặp nguyên tử H (tạo thành H2O) và năng năng lượng. C2 2H
C4
H2O C6 C6
H2O
2H
2H ATP
C4
C5
C4 2H
CO2
CO2
1 8
2
7
2
6
3 5
4
Phân tí ch ch các giai đoạn
Gđ1:
C2 + C4 → C6 ActCoA + O.A + H2O
Citrat HSCoA
4COOH l 3C = O + l 2CH2 l 1COOH
SCoA
HSCoA
∫ 6C=O
l 5CH3
H2O Citrat synthase
5C
- 6COOH
l HO - 3C - 4COOH l 2C - 1COOH Acid citric
Gđ 2: Đ Đồng phân hóa acid citric, tạo phân tử bất đối xứng a. isocitric.
2C
- 1COOH
l HO - 3C -4COOH l 5C- 6COOH
H2O
2C
- 1COOH
ll 3C -4COOH l 5C- 6COOH
Citrat * Đều Đều là aci acidd tric tricarb arboxy oxylic lic
Cis-aconitat aconitase
H2O
HO - 2C - 1COOH l 3C -4COOH l 5C- 6COOH Isocitrat
Gđ 3: Khử CO2-oxh isocitrat → αCG H HO - 2C - 1COOH l 3C -4COOH l 5C- 6COOH
NAD+
NADH,H+
3’
O = 2C - 1COOH ll 3C -4COOH l 5C- 6COOH Oxalosuccinat
1COOH
32
CO2 (4)
l 2C = O l 3C l 5C l 6COOH
α-cetoglutarat
Isocitrat DH
Gđ 4: Khử CO2-oxh αCG → succinyl CoA 1COOH
CO2
l 2C = O l 3C l 5C l 6COOH
TPP (thiamin pyrophosphat) Acid lipoic HSCoA FAD NAD+ Phức hợp enzym αCG DH. 1) deCO2-lase (TPP-(B1)) 2) DH a.lipoic oxydase 3) HSCoA FAD NAD+
O = 2C ~ SCoA l 3C l 5C l 6COOH
TPP CO-COOH l CH2 l CH2 l COOH
HSCoA
TPP CHO + CO2 l CH2 l CH2 l COOH
S S
2FADH
NAD+
HS
S l CO l CH2 l CH2 l COOH
HS
SH
2FAD
NADH,H+
CoA l S l CO l CH2 l CH2 l COOH
R 1
R 2
NH2 CH2-+N
N
CH3
N CH3-C -C-COOH -COOH ll O
CH3 CH2 - CH2 - CH2 – O - P ~ P l l C= C l C - S l H CH3 R 2 l l C=C R 1-+N l C -S l CH3-C-COOH CH3-C -COOH l OH
CoenzymA-SH
HS-CH2 l CoenzymA-S-C-CH3 CH2 ll l O HS -CH l (CH2)4 l COOH
CO2
TPP
CH3 - C – S - CH2 ll l O CH2 l HS -CH l (CH2)4 l COOH
CH3 R 2 l l C = C R 1-+N l C -S l CH3-CH CH3-C H l OH S - CH2 l CH2 l S - CH l (CH2)4 l COOH 2FADH
2FAD NADHH+
NAD+
Gđ 5 Giải phóng HSCoA →tích trữ năng năng lượng tr ự ực ti ếp vào GTP O= C~SCoA l CH2 l CH2 l COOH
succinylCoA
Pvc
O = C- OH l thiokinase CH2 l CH2 l COOH GTP
GDP ADP ATP
Gđ 6: Oxh succinat tạo fumarat COOH l CH2 l CH2 l COOH
Gđ 7:
COOH l CH ll CH l COOH
FADH2
FAD
Sucinat DH H2O
Fumarase
COOH l CH ll CH l COOH COOH l HCOH l CH2 l COOH
Malat
Gđ 8: Oxh malat tạo OA COOH l HCOH l CH2 l COOH
NAD+
NADH,H+
Malat dehydrogenase
COOH l C=O l CH2 l COOH
O.A
gđ 1
ActCoA
Phản ứ ng ng tổng quát
ActCoA + 3NAD+ + 1FAD + 2H2O + Pvc → 2CO2 + HSCoA + 3,4,8
6
1,7
5
3,4
5
1GTP + 3NADHH+ + 1FADH2 5
3,4,8
6
Năng lư ợng tí ch ch trữ đư đư ợc. 3NADHH+ → 9ATP 1FADH2 → 2ATP 12 ATP → 1ATP 1GTP
-Gốc acetyl trong gđ1 đi vào phân ph ân tử OA mới mới đượ ượcc tạo tạo -CO2 từ 2 nhóm nhóm car carbo boxyl xyl của của OA ở gđ 3 và 4
Vị trí , vai trò của -
K
giai đoạn 3, giai đoạn thoái hóa cuối cùng chung của các Là giai chất Ý ngh ĩ a năng lượng: tạo năng: 1 gốc acetyl 2 CO2, 12 ATP Ý ngh ĩ a tổng hợp: tiền chất tổng hợp nhiều chất khác Asp
NH2
OA α CG
SucCoA Suc CoA Hem Thể ceton
Glu NH2
Tân tạo glucid ActCoA OA
Asp
Suc.CoA
Thể ceton
HSCoA
αCG
Tổng hợp Hem
glu
Đi ề ều hoà chu trình acid citric Lư ợng Act-CoA và OA trong ti thể Nhu c ầu tế bào đố i với ATP
KHÁI NIỆM VỀ CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT
MỤC TIÊU 1. Trình bày được những khái niệm về chuyển hóa các chất và chuyển hóa trung gian, quá trình đồng hóa và quá trình dị hóa, quan hệ giữa đồng hóa và dị hóa. 2. Phân tích được 3 giai đoạn và một số đặc điểm của chuyển hóa trung gian. 4. Trình bày được phương pháp nghiên cứu chuyển hóa trung gian.
1. Chuyển hóa các chất và chuyển hóa trung gian. - Chuyển hóa các chất bao gồm tất cả các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể từ khi thức ăn được đưa vào cơ thể đến khi chất cặn bã được thải ra ngoài môi trường. - Các quá trình trao đổi tiến hành được là nhờ những phản ứng hóa học liên tục x ảy ra trong cơ thể, gọi là chuyển hóa trung gian.
2. Quá trình đồng hóa và dị hóa Người ta có thể ch chia ia cá các c qu quá á tr trìn ình h ch chuy uyển hóa các chất làm hai loại quá trình: đồng hóa và dị hóa: - Dị hó hóa a : q quá uá trìn trình h tho thoái ái hó hóa, a, luôn luôn gi giải phóng năng lượng - Đồng hó hóa: a: qu quá á trình rình tổng hợp, cần cung cấp năng lượng.
ĐỒNG HÓA
DỊ HÓA
Các phân tử hữu cơ lớn Phân hủy các phân tử lớn và phức tạp được hình và phức tạp thành các thành từ các phân tử nhỏ phân tử nhỏ.
Sinh tổng hợp
Thoái hóa
Phản ứng khử
Oxy hóa
Cần cung cấp năng lượng Phân tán (Diverging)
Giải phóng năng lượng Hội tụ (Converging)
Dị hóa (converging) Many
Few
Đồng hóa (diverging) Few
Many
Triglycerides
Phospholipids
Isoleucine Glycogen
Fatty Acids
Starch
Eicosanoids
Serine Leucine Glucose
Pyruvate
Acetyl CoA
Mevalonate
Acetoacetyl CoA
Alanine Sucrose Phenylalanine Triglycerides
Isopentenylpyrophosphate
Carotenoids
Fatty Acids Fat Soluble Vitamins
Cholesterol
Phospholipids Steroidal Hormones
Bile Salts
Các đại phân tử
Thức ăn
Proteins Polysaccharides Lipids Nucleic acids
Carbohydrates Lipid Proteins
ATP Dị hóa (oxy hóa, tạo năng lư ợng)
ATP
H2O, CO2, NH3
NADPH
Năng lư ợng hóa NADPH học
NADPH
Sản phẩm cuối
GTP
ATP
ồng hóa (khử, thu năng lư ợng) Đ
NADH
Phân tử tiền thân Amino acids Monosaccarids Acid béo Base nitơ
Dị hóa và đồng hóa luôn luôn liên quan v ới nhau.
3. BA GIAI ĐOẠN VỀ CHUYỂN HÓA TRUNG GIAN Các G, L, P thoái hóa qua 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: phân giải các đại phân tử thành các đơn vị cấu tạo tương ứng - Giai đoạn 2: các đơn vị cấu tạo biến đổi qua nhiều chất trung gian tới acetyl CoA - Giai đoạn 3: Acetyl CoA đi vào chu trình krebs, thoái hóa tạo CO2 , H2O và 12 A AT TP. Quá trình tổng hợp ngược lại với sự thoái hóa.
biomolecules
fats
polysaccharides
protein Stage Ⅰ
Fatty acids
building blocks
Glucose
Amino acids
glycerol Stage Ⅰ
pyruvate
common intermediates
Acetyl CoA
iv e a io n t i v i o t a a d d l i y O x s p h o r y p h o
TCA
Stage Ⅰ
cycle e-
final products
H2O
CO2
NH3
Krebs Cycle
Figure 24.7
4. MỘT SỐ ĐẶC ĐiỂM CỦA CHUYỂN HÓA TRUNG GIAN 4.1. Xảy ra nhanh chóng ở pH g ần trung tính, nhi ệt độ 37oC, nhờ các enzym xúc tác các phản ứng liên tiếp gồm nhiều chất trung gian.
MỘT SỐ ĐẶC ĐiỂM CỦA CHUYỂN HÓA TRUNG GIAN 4.2. Có trạng thái ổn định về chuyển hóa, sự tổng hợp cân bằng với thoái hóa, ngh ĩ a là số phân tử mới được tạo thành bằng số phân tử cũ bị thoái hóa. 4.3. Bilan của một chất là hiệu số giữa lượng nhập và lượng thải. - Bilan dương: nhập > thải: cơ thể đang phát triển - Bilan = 0 - Bila Bilan n < 0: nhập < thải: cơ thể đang suy giảm. 4.4. Có sự thống nhất căn b ản về chuyển hóa trong th ế giới sinh vật: thoái hóa G ở người và nấm men chỉ khác ở giai đoạn cuối. 4.5. 4.5. Các Các quá quá trìn trình h chuy chuyển hóa glucid, lipid, protid, acid nucl nuclei eicc có có liên liên quan quan chặt chẽ với nhau và được điều hòa theo nhu cầu của cơ thể.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHUYỂN HÓA TRUNG GIAN
Mục đích: xác định q/tr hóa học xảy ra ra tron trong g TB: TB: - chất trung gian, - enzym, - cơ chế điều hòa K ỹ ỹ thu ật: - Siêu ly tâm - Điện di - Sắc ký, - Kính hiển vi điện tử, quang phổ, huỳnh quang…
Phương pháp nghiên c ứu: 5.1. Phân tích các SP chuyển hóa: - Bệnh phẩm: Máu, Nước tiểu, các dịch cơ thể - Tìm hiểu sự thay đổi về chất và lượng SPCH → Bilan của các chất → Rối loạn về CH → Quá Quá trìn trình h CH CH toàn toàn vẹn vd: - Phát hiện CO2 ở cơ thể ĐV → SP cuối cùng của CH CH Gluc lucid. id. - Đưa alanin v à gluta lutama matt v và ào cơ thể bệnh nhân bị tiểu đường → Glucose niệu ↑ → Ala và Glu là tiền chất của Glucose
5.2. Dùng cơ quan tách rời, lát cắt mô. 5.3. Hệ thống vô bào: nghiền mô, siêu ly tâm
để tách các thành phần tế bào. 5.4. Dùng chất đồng vị 5.5. Khuyết tật di truyền
BS. HOANG HIÊU NGC
1
1. 2. 3. 4. 5. 6.
TIÊU HA V HẤP THU LIPID CHUYỂN HA ACID BO CHUYỂN HA TRIGL TRIGLYCERID, YCERID, PHOSPHOLIPD V CC LIPID KHC CHUYỂN H A CHOLESTEROL CC DNG LIPID VN CHUYỂN (LIPID H A TAN) ĐC ĐIỂM CHUYỂN HA LIPID MT SỐ MÔ 2
Lipid dự trữ: TG: mỡ dƣới da, cơ quan bảo vệ cơ thể, tích trữ và cung cấp NL Thay đổi theo chế độ ăn, hoạt động thể lực, độ tuổi Nhu cầu lipid trong thức ăn: 60 – 100g Mỡ vƣợt quá 30% nguy cơ bệnh tim mạch, chuyển hóa (ĐTĐ) Tỉ lệ eo eo/h /hôn ông g = 0. 0.8 8 lý tƣởng 3
Lipid màng:
Phospholipid, Cholesterol, Glycolipid Cấu trúc màng tế bà bào, o, bà bào o qu quan an ảnh hƣởng trực tiếp đến tính đặc thù ch chủn ủngg lo loại ại, tính miễn dịch của mô, cơ quan
Lipid vận chuyển:
Kết hợp với protein (albumin) để di chuyển trong máu
Các dạng lilipi pid d liên liên qu quan an mật thiết trong chuyển hóa Các thành phần có thể trao đổi với nhau hòa tan nhờ sự vận chuyển của các lipid hò 4
5
6
ĐC ĐIỂM: -Lipase chỉ tc dụng đặc hiệu 1.
phâ ân tr trig igly lyce ceri rid d Thủy ph
CH2O – CO CH2O – CO – – R1 – CO – R2 CHO – CHO CO – – CO – R3 CH2O – CH2O CO – lipase R3COOH – CO – R1 CH2O – CH2O CO – – CO – R2 CHO – CHO CO – CH2OH R1COOH
trên liliê ên kết ester ở C1 va ̀ C3
của phân tử Triglycerid -C2 chuyển thnh C1 trƣớc
Glycerol
R2COOH
lipase
– CO – R2 CH2OH CH2O – CH2O CO – isomerase – CO – R2 CHO – CHO CO – CHOH CH2OH CH2OH
khi bị thủy phân (nhờ isomerase) -Thủy phân TG ở hnh ta ́
trng không hon ton tạo thnh 1 hn hợp cc sản phâm tr trun ung g gi gia an: TG, TG, DG DG,, MG, acid bo, glycerol 7
Thủy phân phospholipid va ̀ sterid
2.
Phosphodiesterase : ct liên kết ester giữa acid phosphoric va ̀ cholin hoặc ac acid id phos phosph phor oric ic với
glycerol → diglycerid, phosphocholin, acid phosphoric, cholin
Phosphomonoesterase (phosphatase) tiếp tục
thủy phân các sản phâm trên
Cholesterol esterase thủy phân sterid thnh acid
bo va ̀ cholesterol 8
Qua mng ruột
Glycerol, acid bo (< (<1 10C 0C): ): t nh nh mạch cửa → gan. Acid bo gn al albu bumi min n để lƣu thông trong máu
Acid bo chui di, MG, DG: tổng hợp lại thnh TG tại mng ruột.
Cc lipid mới tổng hợp tại mng ruột nhƣ TG, CE đƣợc bao bc bởi những thnh phần ƣa nƣớc (PL, Cholesterol, apoprotein) → chylomycron → mạch bạch huyết → gan 9
ÔNG NG RU RUT T
PL
TB NIÊM MC RUT RU T
HÂP HÂ P THU
Bạch huyết
PL CM
C
C
Máu CE
CE AB
AB TG
TG
MG
Gan
MG Tnh mạch cửa
Glycerol ABMN
Glycerol ABMN
AB - Albumin
10
11
1.
2.
THOÁI HÓA ACID BÉO a.
Thoái hóa acid béo bão hòa có số acrbon chẵn
b.
Thoái hóa acid béo bão hòa có số carbon lẻ
c.
Thoái hóa acid béo không bão hòa
d.
Các thể ceton
TỔNG HỢP ACID BO a.
Các chất tham gia vào quá trình sinh tổng hợp
b.
Quá Qu á tr trìn ình h tổng hợp aci cid d béo béo no
c.
Quá Qu á tr trìn ình h tổng hợp acid bé béo không bão hòa
d.
Điều hòa sinh tổng hợp acid béo 12
CHUYỂN HA ACID BO
13
−
Các AB phải đƣợc kích hoạt để trở thành
dạng hoạt động acyl −
CoA
Quá trình hoạt hóa (gn CoA) ở bào
tƣơng −
ngƣời và động vật: các acyl CoA phải đi vào bào tƣơng ty thể (nhờ carnitin) để
đƣợc oxy hóa. 14
Acid béo đƣợc ester hóa với HSCoA ngoài ty thể nhờ năng lƣợng A ATP TP tạo ra acyl CoA
Phản ứng tổng quát: 2AT T P +HSCoA → A c y l R-COOH + 2A
C oA
+ 2 ADP + PP
Acyl CoA synthetase • •
Enzym Enzy m Ac Acyl yl Co CoA A sy synt nthe heta tase se (t (thi hiok okin inas ase) e) có nhiều ở màng ty thể và hệ lƣới nội bào. hiều ều loại Acyl CoA synthetase đặc hiệu cho từn ừngg loại AB Có nhi mạch ngn, tr trung bình và dài 15
béo vào trong ty thể Vận chuyển acid bé
mạcch ng ngn n (A Cácc ac Cá acid id bé béo o mạ (ABM BMN) N) có 4 – 10 carbo carbon n qua qua màng màng ty thể dễ dàng
Acid
béo mạch dà dàii (A (ABM BMD) D) có 12 ca carb rbon on trở lên đƣợc vận
chuy ch uyển ển nh nhờ ờ hệ thống carnitin và en enzy zym m ca carn rnit itin in ac acyyl
transferae (CAT)
Carni Ca rnititin n est ester er hóa hóa với acid béo tạo thành acyl carnitin và giải phón ph óng g HS HSCo CoA A dƣới xúc tác của ca carn rnititin in ac acyl yl tr tran ansf sfer eras ase e I (m (màn àng g ngoài ti thể)
arn nitin ch ong g ty Coen enzy zym m A (tron Gốc acyl trong acyl car chuy uyển ển đế đếnn Co
nzy ym carn rnit itin in acy cyll tr traans nsfe fera rasse II để thể) dƣới tác dụng của enz
tạo thành acyl CoA và giải phó phóng ng ca carn rniti itin. n.
16
17
Quá trình β oxy hóa
Luôn xảy ra ở carbon β kể từ đầu có nhó hóm m car arb box oxyyl
Một lần β oxy hóa sẽ ct 1 mâu 2 carbon dƣ dƣớ ới dạ dạnng acetyl CoA.
Acyl CoA trải qua 4 phản ứng hóa học lặp lại nhiều lần đến khi acyl CoA ct ho hoàn àn to toàn àn th thàn ành h ac acet etyl yl Co CoA. A.
18
Số phân tử A ATP TP đƣợc tạo thành khi oxy hó hóa hoàn toàn 1 phân tử ac acid id bé béo o có số carbon chẵn:
Số A ATP TP = [5(n-1) + 12n] – 2 = 17n – 7
n: số pt acety acetyll CoA CoA oxy hóa đến cùng trong chu trình acid citric cho 12n pt ATP
(n-1) vòng β ox oxyy hóa hóa ch cho o 5(n-1) A ATP TP
Trừ 2 pt ATP ch cho o qu quá á tr trìn ình h hoạt hó hóa a ac acid id bé béo, o, 19
Quá trình β oxy hóa acid palmitic 16C Acid palmitic có 16C, đƣ • Acid đƣợc ợc ho hoạt ạt hóa th thà ành pal almi mito toyy CoA oA..
•Trải qua 7 vòng β oxy hóa, giải phón ph óng g 8 phâ phân n tử acetyl CoA ATP TP đƣ •Số phân từ A đƣợ ợc tạo thành: 129 ATP
20
Trải qu qua a qu quá tr trìn ình h β oxy hóa
Vòn òng g oxy hó hóa cuối cùng tạo acetyl CoA
và propionyl CoA
Pro ropi pion onyl yl CoA biến đổi nhiều lần thành citri ricc suc ucci ciny nyll CoA → chu trình acid ci
21
Quá trình carboxyl-hóa propionyl CoA
Chu trình acid citric
22
qua a quá quá tr trìn ình h β oxy hóa Trải qu
AB không bão hòa phải thành dạng trans,
dạng L
Các liên kết đôi ở những vị trí khác nhau lần
lƣợ lƣ ợt chu huyể yểnn sang vị trí ∆2
ATP TP tạo thành thấp hơn so với ox oxyy hóa hóa AB Số A bão hòa cùng số carbon
23
Quá trình oxy hóa acid béo không bão hòa có 1 liên kết đôi
24
Quá trình oxy hóa acid béo không bão hòa có nhiều liên kết đôi
25
26
Sự hình thành các thể ceton từ acetyl CoA
- Các thể ceton đƣợc tổng hợp
từ ty thể của tế bào gan - Đƣợc chuyển vào máu áu,, tới cácc mô, tá cá táii tạo th thàn ành h ac acet etyl yl CoA, rồi vào chu trình acid citric - Đói kéo dài (giảm cung cấp glucos glu cose), e), não dùn dùng g β-OH butyric làm chất đốt chính. - Gan không thể dùng vì thiếu
điều kiện tăng hoạt phản ứng tái tạo ActCoA từ các thể ceton 27
Quá Qu á tr trìn ình h tạo acetyl CoA từ DD-β β hydroxybutyric ở các mô ngoại vi
− Các thể ceton có tính acid cao
− Khi nồng độ ce ceto ton n tr tron ong g máu cao (vƣợt khả năng
đệm của máu) → hôn mê acid d máu (ke (ketoa toacid cidosi osis) s) tăng aci
- Vƣợt quá 70 mg/dl → ceton
niệu (+) - Vƣợt quá 100 mg/dl → hơi
thở mùi ce ceto ton n
28
Đi tháo đƣ đƣờn ờngg nặ nặng ng: - Gl Gluc ucos ose e khô không ng và vào o tế bào
đƣợc - Tăng huy động acid béo gan n (do thiếu insulin) về ga - Giảm tổng hợp triglycerid tù ac acid id béo béo - Tăng tạo thể ceton từ quá trình β oxy hóa ở gan - Các mô ngoài gan tăng
hoạt động nhƣng sử dụng không hết
29
30
CHUYỂN HA ACID BO
31
Acetyl CoA và hệ thống vận chuyển Act CoA từ ty thể ra bào tƣơng onyyl CoA Malon multlti-e i-enz nzym ym ac acid id béo Phức hợp mu synthetase + NAPH,H (từ con đƣờng HMP, khử carboxyl oxy hóa ở bào tƣơng,
carb rbox oxyl yl oxy oxy hóa hóa iso isocit citra ratt ng ngoà oàii ty thể) khử ca
32
(1) Sơ đồ vận chuyển acetyl CoA từ ty thể ra bào tƣơng
33
(2) Mal Malony onyll Co CoA A đƣợc tạo thành từ phản ứng sau: Biotin
Act CoA +CO2 → Malonyl CoA Act CoA carboxylase
(3) Phức hợ multie tienzy nzym m aci acid d béo syn synthe thetas tase e hợpp mul ceto to ac acyyl AC ACP P sy synt nthe heta tase se (chứa nh nhóm óm SH SH)) Β – ce
Malonyl CoA ACP tranferase
2 Act CoA ACP transferase
3
1
4 6
ceto to ac acyl yl AC ACP P redu reduct ctas ase e Β – ce (coen (co enzym zym NAD NADPHH PHH+)
5 D β – OH acyl ACP hydratase
Cis enoy enoyl-ACP l-ACP redu reductase ctase (coen (co enzym zym NAD NADPHH PHH+) 34
Apoprotein
ACP protein vận chuyển chuyển acyl có chứa nhóm ngoại (chứa acid pantothenic có nhóm SH trung tâm) và
thnh phần apoprotein l 1 chui polypeptid gồm 77 acid amin
Vị trí gn với gốc acyl nhờ liên kết thioester 35
36
Acid palmitic:
sản phâm bình th thƣờ ƣờng ng củ củaa qu độngg vật quá á tr trìình tổng hợp acid béo ở độn Tiền chất của những acid béo mạch dài khác đƣợc kéo dài trong ty thể PT tổng hợp acid palmitic từ Act CoA nhƣ sau: 8 Act CoA CoA + 7CO2 + 7ATP +14 NADPH,H + + HSCoA → Pa Palm lmitityl yl Co CoA A+ + 8HSCoA + 7CO2 + 7ADP + 7Pvc + 7H2O +14NADP
37
Sinh tổng hợp acid béo không bão hòa
bào o ga gan, n, mô mỡ Xảy ra ở lƣớ lƣớii nộ nộii bào tế bà
acid pal palmi mititicc và ac acid id ste stear aric ic Tiề iềnn ch chất ất: acid
Palm Pa lmitityl yl Co CoA A + NA NADP DPH, H,H H+ + O2 → Pa Palm lmititoo ooley leyll Co CoA A + NA NADP DP+ + H2O Stea St eary ryll Co CoA A + NADP NADPH, H,H H+ +O2 → Ol Oley eyll Co CoA A + NA NADP DP+ + H2O o
Qui luật tạo liên kết đôi o
Liên kết đôi đầu tiên ở carbon thứ 9
o
Liên kết đôi kế tiếp tạo giữa liên kết đôi trƣớc và nhóm COOH (từ ∆9 có
thể tạo ra ∆6 chứ không tạo ∆12)
38
Cc acid bo không bão hòa nhiều liên kết đôi trong cơ thể động vật đều có nguồn gốc từ 4 tiền chất:
Palmitoleic C16∆9 → tạo nhóm Cᵚ-7
Oleic C18∆ 9 → tạo nhóm Cᵚ-9
Linoleic C18∆9 - 12 → tạo nhóm Cᵚ-6
Linolenic C18∆9-12-15 → tạo nhóm Cᵚ-3
Acid linoleic v acid linolenic l acid bo cần thiết (vitamin F)
39
Sơ đồ tổng hợp Prostagladin Prostagladin có những tính chất tƣơng tự nội tiết tố. Cc prostagladin có nguồn gốc từ acid bo không no nhiều liên kết đôi đƣợc tổng hợp theo sơ đồ sau:
40
Nhịp độ thành lập tri trigl glyc ycer erid id và ph phos osph phog ogly lycer cerid id
Mô nào có hệ thống HMP hoạt động mạnh cũng là nơi có
cấpp nhi hiềều sinh tổng hợp AB vì NADPH,H+ đƣợc cung cấ
Tình trạng dinh dƣỡng ảnh hƣởng đến quá trình sinh tổng
hợp acid béo Ảnh hƣởng của hormon: thi thiếu ếu in insul sulin in (ĐT (ĐTĐ) Đ) làm gi giảảm lƣ lƣợn ợngg nhƣn ƣngg lƣ lƣợn ợngg acid glucose vào tế bào, giảm STH acid béo nh béo tự do tr tron ong g má máu u tăng (do tăng th thoá oáii hó hóa a tr trig igly lyce ceri rid) d)
41
42
1.
2.
Thoái hóa triglycerid và phospolip ipid id •
Thoá Th oáii hó hóa a tr trig igly lyce ceri rid d
•
Thoá Th oáii hó hóa a ph phos osph phol olip ipid id
trig igly lyce ceri rid d và ph phos osph phol olip ipid id Tổng hợp tr •
•
3.
Hoạt hóa các chất tham gia sinh tổ tổnng hợp triglycerid, phospholipid Quá Qu á tr trìn ình h tổng hợp tr trig igly lyce ceri rid d và ph phos osph phol olip ipid id
Tổng hợp sphingolipid •
Tổng hợp ceramid
•
Sơ đồ tổng hợp sphingolipid từ ceramid
•
Thoá Th oáii hó hóa a sp sphi hing ngol olip ipid id 43
CHUYỂN HA TRIGLYCERID, PHOSPHOLIPID V CÁC LIPID KHÁC
44
lipase Triglycerid AB
DG β MG
lipase
AB
Glycerol
NAD+
ATP A TP NADP,H+ ADP PDA
Chu trình acid citric
45
Acid béo đƣợc tách từ tr trig igly lyce ceri rid, d, tù tùyy th theo eo nh nhu u cầu mà
tham gia tái tổng hợp trở lại triglycerid hoặc vào máu
Glyce Gly cero roll và vào o má máu u chu huyể yểnn đế đếnn các mô khác nhƣ gan, phos osph phor oryl yl hó hóa a nhờ enzym thận để đƣợc ph glycerolkinase chuyển thà thành nh gly glycer cerol ol P. P.
thàn ành h ph phos osph phog ogly lyce cera rald ldeh ehyd yd th tham am gi gia a Chất này chuyển th tổng hợp glucose hoặc oxy hóa thành Act CoA vào chu trình trì nh ac acid id ci citr tric ic 46
Dƣới tác dụng của phosph pho spholi olipas pase e A, B, C, D, các các ph phos osph phol olip ipid id bị
thủy phân hoàn toàn, giải phóng các thành phần cấu tạo: AB, glycerol, acid phosphoric, base N 47
CHUYỂN HA TRIGLYCERID, PHOSPHOLIPID V CÁC LIPID KHÁC
48
Sinh tổng hợp triglyceri triglyceridd xảy ra mạnh mẽ ở gan v mô mỡ Sinh tổng hợp phospholipid xảy ra chủ yếu ở gan rồi vận chuyển đến cc mô khc, tham gia cấu tạo mng tế bo hoặc thoi hóa cho năng lƣợng
49
Act CoA: tổng hợp AB
50
Act CoA: tổng hợp AB
51
Act CoA: tổng hợp AB lyccer ero ol ph phos osph phat at (-GP): - gly
Từ thoái hóa glucid (mỡ, gan) Từ glycerol (enz: glycerol kinase -GP) (gan, thận, ruột, tu tuyế yếnn sữ sữaa)
Base nitơ đƣợc gn với cholin hoặc enthanolamin
52
CHUYỂN HA TRIGLYCERID, PHOSPHOLIPID V CÁC LIPID KHÁC
53
54
55
56
Cholesterol l thnh phần cấu tạo mng tế bo động vật, tiền chất của hormon steroid của tế bo sinh dục v.v….
Trong qu trình thoi hóa cholesterol tạo ra acid mật, muối mật cho sự s ự hấp thụ v tiêu hóa lipid.
57
CHUYỂN HA CHOLESTEROL
58
Cholesterol đƣợc tổng hợp chủ yếu ở gan, vỏ thƣợng thận, lách, niêm mạc ruột, phổi, thận.
Gồm 3 giai đoạn chủ yếu trong quá trình sinh tổng hợp cholesterol
Giai đoạn 1: Tạo acid mevalonic Giai đoạn 2: Tạo squalen Giai đoạn 3: Tạo cholesterol (27C) 59
60
Tạo đơn vị 5 carbon Isopentenyl pyrophosphat
61
Trùng ngưng các phân tử Isopentenyl pyro tạo squalen
62
63
Cholesterol di chuyển trong mu, đặc biệt trong thnh phần β-lipoprotein. gan, cholesterol bị ester hóa thành cholesterol ester
Nồng độ cholesterol ton phần = 2g/l. Bình thƣờng tỉ lệ CE/CT = 2/3; tỉ lệ ny giảm trong những bệnh lý gan mật.
64
Cholesterol l tiền chất của nhiều chất có hoạt tính sinh hc quan trng Cc acid mật, muối mật: cholesterol → acid cholanic → acid mật L dẫn xuất của acid cholanic (24c)
Tùy theo vỊ trí của cc nhóm OH ở C3, C7 và C12 sẽ có cc acid mật khc nhau
OH ở C3, C7, C12: acid cholic OH ở C3, C12: acid deoxycholic OH ở C3, C7 : acid chenodeoxycholic OH ở C3 : acid lithocholic gly cin hoặc Cc acid mật ở dạng liên hợp với glycin taurin tạo nên muối mật tƣơng ứng: glycocholat,
taurocholat, glycodeoxycholat, tauro-deoxycholat 65
Vitamin D
Nội tiết tố steroid
Horm Ho rmon on sin sinh h dục nữ (18C): phenol steroid: estron, estradiol, estriol
Horm Ho rmon on sin sinh h dục nam (19C (19C): ): androgen, androgen, androster androsteron on
Corticoid (21C): glucocorticoid, mineralcorticoid, progesteron
66
67
TG LIÊN TỤC ĐƢỢC THỦY PHÂN PHÂN V TI TỔNG HỢP TG ĐƢỢC THỦY PHÂN TO GLYCEROL TỰ DO V ACID BÉO GLYCEROL TỰ DO VỀ GLYCEROL V Ề AN ĐỂ TI TỔNG HỢP TG VÀ PL. INSULIN LM TĂNG HẤP THU GLUCOSE TẾ BO, TĂNG THOI HA GLUCOSE TO GLYCEROL GLYCEROL – P, TĂNG TỔNG HỢP TG, ỨC CHẾ HOT ĐNG LIPASE 68
GAN L NƠI TO MT MT,, THOI BiẾN V TỔNG HỢP HỢP ACID BÉO, PHOSPHOLIPID, CE, TG. TỔNG HỢP AB, β - OXY HA XẢY RA CHỦ YẾU GAN, TO RA ACT CoA PL TO RA GAN, VN CHUYỂN, ĐƢA MỠ RA KHỎI GAN GAN MỠ: ĂN QU NHIỀU GLUCID, CHẤT BO, HUY ĐNG ACID BO VỀ GAN NHIỀU, NHIỀU, TO KHÔNG ĐỦ ĐỦ LIPOPROTEIN DO THIẾU APO B (dùng KS), THIẾU PHOSPHOLIPID (thiếu AB, cholin,v.v cholin,v.v…) 69
LIPOPROTEIN
CM VLDL LDL HDL
70
Tỉ tr trn ngg
CM < 0.95
VLDL 0.95 – 1.006
LDL HDL 1.019 – 1.063 1.063 – 1.210
Thành phần Protein
2
8
22
40 – 45
Triacylglycerol
86
55
6
4
Cholesterol ester PL
3
12
42
12 – 20
7
18
22
25 – 30
Apoprotein
A-I, A-II, B-48, B-100, C-I, C- B-100 B-100, C-I, C- II II,, CC-II III, I, E II, C-III
A-I, A-II, CC-I, C-II, C-III, D, E
CM: từ mạch bạch huyết vào máu. Men lipase ở CM: mạch máu thủy phân TG trong CM cho mô sử dụng, phần CM còn lại tiếp tục vào gan. chất vận chuyển TG ngoại sinh (thức ăn) VLDL: tổng hợp ở gan rồi vào máu. Vận chuyển TG nội sinh (đƣợc tổng hợp trong cơ thể) giàu u ch chole olest stero erol,l, đƣa cholesterol đến mô LDL: già ngoại vi HDL: đƣa cholesterol ngoại vi về gan
72
Hóa sinh y hc Lehninge ingerr Pri Princip nciples les of Bioche Biochemis mistry try (4th Lehn edition) th edition) Harper’s Biochemistry ( 24 rd edition (Mathews, Van Van Biochemistry 3 Holde, Ahern)
CHUYEÅN HOÙA ACID NUCLEIC
MUÏC TIEÂU 1.
Vie ieáát ñö ñöôï ôïc sô sô ñoà ñoà chi ti tieeát cu cuûûa sö söïï tho thoaù aùi hoù hoùa bas basee pur purin in
2.
Neâu ñöôïc caùc chi tieát veà beänh guùt
3.
Moâ taû ñöôïc söï toång hôïp ADN hay ha y söï nhaân ñoâi ADN
4.
Moâ taû ñöôïc söï toång hôïp ARN hay söï chuyeån maõ
5.
Phaân bieät ñöôïc söï s öï khaùc bieät giöõa söï s öï chuyeån maõ ôû teá baøo nhaân sô vaø söï chuyeån maõ ôû teá baøo nhaân thöïc.
1. THO THOAÙ AÙI HOÙ HOÙA ACI ACID D NUCLEI NUCLEIC C 1.1. Sô ñoà toång quaùt Acid nucleic (ADN, ARN) H2O Nuclease Nucleotid Pvc
Nucleotidase
Nucleosid Nucleosidase
Base N + Pentose
Base N + Pentose
Purin
Acid uric
Pyrimidin
NH3 , CO2
Ureâ
1.2. Thoaùi hoùa base purin
Ngöôøi Chim Moät soá boø saùt
Acid uric
NT
Saûn phaåm thoaùi hoùa cuoái cuøng Moät soá boø saùt khaùc Ña soá ÑV coù vuù Nhuyeãn theå
Alantoin
Uricase #
Bình thöôøng: -Acid uric/maùu ≈ 3 – 6 mg% -Acid uric /NT ≈ 500-800 mg/ 24 giôø Beänh “guùt” (goutte, gout, thoáng phong): Acid uric/maùu ↑↑: >10mg% → 15-20mg% o n e a r ra û suïn,x ng … ac e a cac Vieâm khôùp caáp Soûi ñöôøng tieåu.
p→
1.3.Thoaùi hoùa base Pyrimidin Chuû yeáu ôû gan
2.TOÅNG HÔÏP ACID NUCLEIC Nguyeân lieäu: H3PO4: töø thöùc aên Ribose: Ribo se: töø con ñöôø ñöôøng HMP--HMP---->R ->Ribos ibose-5e-5- P Base N: cô theå toång hôïp.
2.1.Toång hôïp Purin vaø Purin Nucleotid Purin nucleotid : AMP, IMP,GMP. Tröïc tieáp töø base Purin Qua 2 con ñöôøng Taâân taï Ta taïo töø töø Ribos Ribosee-55- P
Beänh guùt nguyeân phaùt : - ↑ hoaït tính PRPP synthetase → ↑ Purin nucleotid - ↓ HGPRT → ↑ Acid uric
Duøng pp ñoàng vò vôùi 14C vaø 15N → xaùc ñònh ñöôïc nguoàn goác caùc nguyeân töû trong nhaân Purin:
Söï taïo thaønh caùc Nucleosid di vaø triphosphat:
2.2. Toång hôïp Pyrimidin vaø Pyrimidin nucleotid 2 giai ñoaïn:
Nguoàn goác caùc phaân töû treân Pyrimidin:
2.3. Toång hôïp caùc deoxyribonucleotid khöû oxy ôû C 2’
Ribonucleotid Deoxyribonucleotid Quaù trình khaùc nhau ôû caùc loaøi: * E.coli: NDP dNDP * Lactobacillus: NTP
dNTP
*Toång hôïp caùc dNTP töø dNDP: dNDP dNTP ATP ADP
2.4. Toång hôïp ADN 2.4.1.Söï nhaân ñoâi baùn baûo toàn - Moâ hình: caáu truùc xoaén ñoâi - Wa Wats tson on va vaøø Cri Crick ck:: gia giaûû thu thuye yeáát ve veàà cô cheá baùn baûo toàn cuûa söï toång hôïp ADN.
2.4.2.Caáu truùc chaïc ba cuûa ADN (replication fork)
2.4.3.Quaù trình nhaân ñoâi ADN Ít nhaát 20 enzym vaø yeáu toá Protein tham gia heä thoáng Replicase (Replisom) hoaït ñoäng vôùi toác ñoä raát nhanh vaø raát chính xaùc: à
á
ï
“Boä maùy nhaân ñoâi “
Quaù trình nhaân ñoâi ADN, 5 giai ñoaïn: 1. Nhaän bieát ñieåm môû ñaàu vaø thaùo xoaén taùch bieät 2 sôïi ADN meï (heä thoáng Replicase) 2 loaïi protein chính tham gia quaù trình naøy:
ADN helicase, taùch rôøi hai sôïi Protein gaén ADN sôïi ñôn (single strand DNA DN A – bi bind ndin ingg prot protei einn hay SSB protein),
giöõ cho 2 sôïi ADN ñôn ôû traïng thaùi rôøi nhau vaø oån ñònh
2. Taïo ARN moài nhôø primase Primase keát hôïp ADN helicase taïo primosom
ADN N po poly lyme mera rase se 3.Toång hôïp hai sôïi ADN môùi nhôø AD (ADN Polymerase III) -sôïi daãn, - ï ï 4. Loaïi ARN moài nhôø ADN polymerase I. Sau ñoù caù caùc ñoaïn ADN môùi tieáp tuïc ñöôïc keùo daøi. 5. Noái nhöõng ñoaïn ADN môùi nhôø ADN ligase
2.4.4. Söûa chöõa ADN : E.coli, tæ leä sai soùt 1/109 – 1010 nucleotid. ADN polymerase I vaø III coù theå luøi laïi taùch Nhôø ADN vaø loaïi boû nucleotid sai, gaén nucleotid ñuùng. ARN polymerase khoâng coù taùc duïng töï söûa
chöõa. Söï nhaân ñoâi ADN ôû tb nhaân thaät vaø tb nhaân sô ñeàu töông töï nhö nhau.
2.5.Toång hôïp ARN (Söï chuyeån maõ) CCCACAGCCGCCAGTTCCGCTG CGCATTTT
ADN-sợi mã hóa
GGGTGTCGGCGGTCAAGGCGAC GCGTAAAA
ADN-sợi khuôn
CCCACAGCCGCCAGUUCCGCUG CGCAUUUU
ARN m
2.5.1. ÔÛ tb nhaân sô a. Giai ñoaïn khôûi ñaàu: ARN polymerase: Holoenzym: α2ββ’σ. Enzym loõi (core enzyme): α2ββ’
Tieåu ñôn vò σ seõ tìm moät ñieåm coù gen khôûi ñoäng
Söï toång hôïp ARN khoâng caàn moät ñoaïn moài. Ñaàu 5’ cuûa nhöõng chuoãi ARN môùi ñeàu baét ñaàu baèng pppG hoaëc pppA. Söï toång hôïp ARN xaûy ra theo chieàu 5’ → 3’, gioáng söï toång hôïp ADN. .
a oaïn eoù aø :
ARN Polymerase khoâng coù hoaït tính nuclease. Möùc ñoä sai soùt cuûa söï toång hôïp ARN laø 1/10 4 hoaëc 1/105
c. Giai ñoaïn keát thuùc
Ñieàu chænh ARN: ARNm ñöôïc ñieàu chænh raát ít hoaëc khoâng caàn ñieàu chænh sau khi ARN ñöôïc toång hôïp. Moät soá ARN ñöôïc giaûi maõ ngay trong quaù trình chuyeån maõ. tieàn ARNt vaø tieàn ARNr: - bò caét ñoaïn bôû bôûi nuclease nuclease vaø vaø ñöôïc ñieà ñieàu chænh chænh thaønh nh nhöõng sôïi ARN môùi. - theâm moät soá soá nucleotid nucleotid vaø vaøo ñaà ñaàu ARN.Ví duï, CCA ñöôïc theâm vaøo ñaàu 3’ cuûa moät soá phaân töû ARNt naøo chöa coù saün trình töï chuoãi naøy ôû ñaàu. - tha thayy ñoåi veà base base vaø vaø ribose ribose cuû cuûa ARNr. ARNr. moät soá base ñöôïc methyl hoùa ; - ta taïïo ba base se hie hieáám ôûôû ARNt ARNt
2.5.2.ÔÛ teá baøo nhaân thaät: a. Söï chuyeån maõ vaø giaûi maõ phaân caùch nhau veà khoâng gian vaøthôøi gian Xaûy ra trong nhaân. Taïo ra raát nhieàu ARN sau naøy seõ thaønh ARNm. Nhöõng baûn sao tieân phaùt caàn coù moät caùi choùp ôû ñaàu 5’ vaø moät ñuoâi polyA ôû ñaàu 3’. Haàu heát caùc tieàn ARNm ôû teá baøo coù nhaân thaät baäc cao ñeàu ñöôïc qua moät quaù trình caét noái (splicing).
b. ARN ôû teá baøo coù nhaân thöïc ñöôïc toång hôïp bôûi 3 loaïi ARN polymerase Loaïi I
Vò trí Haïch nhaân
Baûn sao ARNr 18S, 5.8S vaø28S
II
Nhaân chaát
tieàn ARNm vaø ARN hn
III
Nhaân chaát
ARNt vaø ARNr 5S
c. Nhöõng gen gen khôûi ñoäng ôûôû teá baøo nhaân thöïc coù coù chöùa moät hoäp TATA vaø coù theâm nhöõng trình töï chuoãi ngöôïc doøng -----------5’ TATAAAA 3’---------+1--------25
d. Coù nhöõng protein ñaëc hieäu ñöôïc goïi laø nhöõng
yeáu toá chuyeån maõ (transcription factors) töông taùc vôùi nhöõng gen khôûi ñoäng ôû teá baøo coù nhaân thöïc
e. Nhöõng chuoãi taêng cöôø c öôøng (enhancer sequences) coù theå kích thích söï chuyeån maõ caùch ñieåm khôûi ñaàu haøng nghìn base f. Tieàn ARNm ARNm ñöôïc gaén choùp ôû ñaà ñaàu 5’ trong quaù quaù trình trình chuyeån maõ Tieàn ARNm: - choùp 7-methy 7-methylgu lguanos anosin in ôû ñaàu 5’ 5’ - ñuoâi polyadeny polyadenylat, lat, daøi khoaûng 250 goác A, A, ôû ñaàu 3’. 3’. - khi bò maát ñuoâi polyA, polyA, noù ñöôï ñöôïc chuyeån ra khoû khoûi nhaân vaø vaø ñöôïc duøng laøm khuoân cho söï toång hôïp protein. ARNt vaø ARNr : khoâng coù choùp.
g. Nhöõng ñieå ñieåm caét noá noái cuûa tieà tieàn ARNm thì thì ñöôïc xaùc ñònh ñaëc hieäu bôûi nhöõng trình töï chuoãi ôû cuoái intron Caét loaïi chính xaùc intron khoûi tieàn ARNm. Trình töï chuoãi cuûa moät intron: GU ………………………AG. Thalassemia: - do moät söï caé caét noá noái sai sai gaây neâ neân. - hau uaû: AR ARNm Nm ñöô ñöôc ïc tao ï ra se seõõ chö chöùùa mot lo loat atï nh nhöõ öõn maõ ma maøø bình thöôøng thì khoâng thaáy hieän dieän. Ñaàu 3’ bình thöôøng cuûa intron
Bình thöôøng 5’CCTATTG 5’CCTATT GGTCTATTTTCCA GTCTATTTTCCACCCTTAGGCTGCTG CCCTTAGGCTGCTG 3’ ↓ β-thalassemia 5’CCTATTA 5’CCTATT AGTCTATTTTCCA GTCTATTTTCCACCCTTAGGCTGCTG CCCTTAGGCTGCTG 3’
POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)
ÖÙng duïng trong Y hoïc 1. Chaån ñoaùn vaø nghieân cöùu caùc roái loaïn di truyeàn: Ví duï: Thalassemia, huyeát höõu , beänh thoaùi hoùa cô Duchenne, cystic fibrosis……. 2. Chaån ñoaùn vaø nghieân cöùu caùc taùc nhaân gaây beänh truyeàn nhieãm ï å ù , á á á, á ù, ã leptospira, HBV, HCV, HIV, HPV (human papilloma virus), cuùm H5N1….. 3. Phaùt hieän ñoät bieán cuûa vi khuaån khaùng thuoác: - vi khuaå khuaån lao lao khaù khaùng isoni isoniazi azidd - SVVG B khaù khaùng lamiv lamivudin udinee - moät soá vi vi khuaå khuaån khaù khaùng thuoá thuoác
4. Chaån ñoaù ñoaùn vaø vaø nghieâ nghieân cöù cöùu moät soá beä beänh ung ung thö: Phaùt hieän ñoät bieán p53 trong ung thö tröïc traøng, ung thö phoåi, ung thö coå töû cung, ung thö vuù, ung thö vuøng haøm maët…. 5. Phaùp y, hình phaùp hoïc vaø toäi phaïm hoïc: - n a n aïng mo caù e - xaùc ñònh moä moät moá moái quan quan heä heä huyeá huyeát thoá thoáng - hoaëc tìm chöùng ng cöù buoä buoäc toä toäi hay tha boång ñoá ñoái vôùi moät ngöôøi bò nghi ngôø trong moät vuï aùn gieát ngöôøi hay hieáp daâm. ADN laáy töø moät sôïi toùc, moät veät maùu khoâ …./.
HÓA HEMOGLOBIN BS. HO BS. HOÀN ÀNG G MÔN MÔN SINH HÓA K KH HOA Y Y
TIÊU 1. PHÂN PHÂN CROMOPROTEIN CROMOPROTEIN 2. MÔ MÔ HEME HEME VÀ GLOBIN 3. PHÂN TÍCH TÍCH HEME HEME VÀ GLOBIN 4. CÁC CÁC HEMOGLOBIN HEMOGLOBIN 5. VAI TRÒ HEME HEME TRONG TRONG KHÍ (O2; CO2) 6. CARBON CARBON MONOXYD Hb VÀ OXY HÓA Hb. 7. TÍNH TÍNH ENZYM ENZYM HEMOGLOBIN HEMOGLOBIN
CROMOPROTEIN PROTEIN CÓ CÓ MÀU PROTEIN 1. CÓ NHÂN PORPHYRIN: PORPHYRINOPROTEIN VD: HEMOGL HEMOGLOBIN; OBIN; MYOGL MYOGLOBI OBIN; N; OXYDO OXYDOREDUCT REDUCTASE ASE
2. KHÔNG CÓ NHÂN PORPHYRIN: CROMOPROTEIN VD: FL FLAVOP AVOPRO ROTEIN; TEIN; FERRIT FERRITIN; IN; HEMOCY HEMOCYAMIN AMIN
PORPHYRIN VÒNG VÒNG PYROL VÒNG PYROL: HC
CH
HC
CH N | H
N H
VÒNG VÒNG PYROL LIÊN LIÊN NHAU NHAU QUA QUA M METHYLEN ETHYLEN (-CH (-C H2=) NÊN PORPHIN
NHÂN PORPHIN VÒNG VÒNG PYROL: L LAA MÃ: I, II, III, IV THEO KIM KIM
METHYLEN METHYLEN
PYR PYROL OL I VÀ PYR PYROL OL II) II) PYR PYROL OL II II VÀ PYR PYROL OL III) III) PYR PYROL OL III III VÀ PYR PYROL OL IV) IV) PYR PYROL OL IV VÀ PYROL PYROL I)
CÁC CÁC PORPHIN: PORPHIN: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
(1) HC
1
(2) CH
I HC
C
C
C IV
(7) HC
C NH
HN
C
CH(3) 6 5
II C
CH(4)
N HC
C
C III III
HC (6)
CH (5)
NH HN N
7
N (8) HC
N
8
CH
2
CH
8
7
1 2 I IV III III 6
5
3 II 4
3 4
CÔNG PORPHIN
PORPHIN PORPHIN THÊM THÊM CÁC H HÓA ÓA CÁC TRÍ TRÍ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 8 THÀNH THÀNH PORPHYRIN
4 PYROL N
PORPHIN
PORPHYRIN P
A
P A
A P
A
P
1: 1: CÁC CÁC PORPHYRIN PORPHYRIN TÊN GC TH
CÔNG TH C
KÝ HIU
METHYL
-CH3
-M
ETHYL
-CH2-CH3
-E
HYDROXYETHYL
-CH2-CH2OH
-EOH
VYNYL
-CH=CH2
-V
GC ACETYL
-CH2-COOH
-A
GC PROPIONYL
-CH2-CH2-COOH
-P
CÔNG PORPHYRIN
M
A
V
P
M
M
P
A
P
V
A
P
P
M
Protoporphyrin
P
A
UroporphyrinI
M
M
p
P
M
M
p P Coproporphyrin
M
M
E-OH M
E-OH
P P Hematoporphyrin
M
TÍNH PORPHYRIN PORPHYRIN BA BA PORPHYRIN PORPHYRIN PROTOPORPHYRIN UROPORPHYRIN COPROPORPHYRIN
TÍNH TAN PORPHYRIN PORPHYRIN NHÓM CARBOXYL
UROPORPHYRIN UROPORPHYRIN:: 8 NHÓM CARBOXYL (tan (t an ) ) PROT PROTOPORPHYRIN: OPORPHYRIN: 2 NHÓM CARBOXYL COPROPORPHYRI COPROPORPHYRIN: N: 4 NHÓM CARBOXYL
http://www.buzzle.com/articles/low-hemoglobin-levels.html
HEMOGLOBIN
- phát vào 1840 Hünefeld: protein oxy - 1851, Otto Otto Fu Funk nke e mô trúc hemoglobin - tính oxy có Felix Hoppe Seyl yle er mô -1959, -19 59, Max Per Perutz utz và John Kendr Kendrew ew Nobel hóa trong tìm ra tr trú úc phân hemoglobin tia X - Vai trò hem hemogl oglob obin in tr tron ong g máu cc nh nhà si sin nh lý Claude ude Ber Berna narrd làm sán sáng g Cla http://en.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin
Hb: protein hình hình kính kính # 55A 55Ao cao cao PORPHYRINOPROTEIN G GLOBIN LOBIN VÀ HEME Hb: 15,5 ± 1g/100 ml máu tp (nam) (nam) 14,5 ± 1g/100 ml máu tp ( ( ) loài loài sinh sinh có có Hb Hb khác nhau tùy nhóm globin, do khi khi tinh tinh ra ra tinh tinh khác khác nhau
Heme Globin
PROTEIN PROTEIN GLOBIN GLOBIN NHÓM NHÓM HEME HEME
2 alpha Globin Hemoglobin
2 beta Protoporphyrin IX
Heme Fe2+
HEME
PROTOP PRO TOPORP ORPHY HYRIN RIN IX TETRAPYROL METHYL: 1, 3, 5, 8 VINYL: VINYL: 2, 4 PROPIONYL: 6, 7
NGUYÊN NGUYÊN 4 4 NGUYÊN N N 4 4 VÒNG PYROL 2 LK HÓA 2 LK TRÍ
PROTOPORPHYRIN PROT OPORPHYRIN IX
Fe2+ HEME
1 HISTIDINF8 GLOBIN 1 HISTIDIN HIS TIDIN E7 GLOBIN (HIS XA) XA) - NÀY GÃY OXY VÀ VÀO O
oxy
His xa His
Fe
HEME HEMATIN HEMA TIN (Fe (F e3+)
OXYHÓA
Cl-
HEMATIN (Fe3+) TINH HEMIN
GLOBIN
PHÂN Hb Hb CÓ 574 574 aa THÀNH THÀNH 2 AL ALPPHA (1 (1441 aa / / trúc trúc I I 2 BÊ BÊTTA (146 (146 aa / trúc trúc I I
TRÚC II Hb 7 ALPHA ALPHA (A (A B C D E F G) 8 ALPHA(A ALPHA(A B C D E F G H) A B C a aaa KHÔNG KHÔNG AB, AB, BC, CD,
TRÚC III Hb TRÚC TRÚC II II KHÔNG KHÔNG TRÚC TRÚC III MYOGLOBIN MYOGLOBIN POLYPEPTID POLYPEPTID VÀ VÀ 1 1 HEME HEME 1 1 BÁN BÁN Hb 4 BÁN BÁN Hb Hb THÀNH THÀNH TRÚC IV H Hbb
Myoglobin
beta hemoglobin
TRÚ RÚC C HE HEM MOG OGLO LOBI BIN N
4 BÁN BÁN Hb Hb CÓ CÓ CHIA CHIA THÀNH 2 2 NHAU NHAU (DIMER) VÀ VÀ
HAI HAI POL POLYPEPT YPEPTID ID TRONG TRONG DIMER DIMER NHAU NHAU LK ( HYDROPHOB HYDROPHOBIC IC INTERACTION) HAI DIMER DIMER CÓ DI DI SO SO NHAU NHAU LK LK PHÂN PHÂN
OXYHEMOGLOBIN
T (deoxyhemoglobin)
+ 4O2 - 4O2
R (oxyhemoglobin)
T Hb KHÔNG KHÔNG OXY LK ION VÀ LK HYDRO HYDRO LÀM KÌM HÃM HÃM CÁC CÁC POLYPEPTID POLYPEPTID Hb Hb CÓ ÁI ÁI OXY
R Hb Hb Hb OXY CÓ CÓ GÃY LK LK ION VÀ LK HYDRO DO DO OXY CÁC CÁC POL POLYPEPT YPEPTID ID DI DI DO DO LÀ LÀ Hb Hb CÓ ÁI CAO CAO OXY
CÁC CÁC HEMOGLOBIN HEMOGLOBIN PHÔ PHÔII THAI: Hb Gower I 22 BÀO THAI: HbF 2G2 v vàà 2A2) THÀNH: THÀNH: HbA (98%): 22 HbA2 : 2 HbA1c : 22 - GLUCOSE
GEN MÃ HÓA GLOBIN Gen alpha globin (NST 16)
Hb Gower Gower I 22
HbF 22
HbA 22
HbA2 22
Gen bêta globin (NST 11)
G
A
G: glycin A: Alanin
Pamela C.Champe and Richard Richard A. Havey Havey 2nd Biochemistr Biochemistryy Illustra Illustrated ted Review
HEMOGLOBIN HÌNH HÌNH HbS HbS 2 AL ALPH PHAA BÌ BÌNH NH 2 BÊTA BÊTA
HÌNH HÌNH BIA: BIA: HbC (Glu6L (Glu6Lys) ys) THALASSEMIA THALASSEMIA
Trình acid acid amin trong bêta bêta bình bình 1
2
Val
His
3
Le u
4
5
6
7
Thr
Pro
Glu
Glu
146
Trình acid acid amin trong bêta bêta trong trong HbS 1 Val
2
3
4
His
Leu
Thrr Th
bình
5
6
7
Proo Pr
Val
Glu
hình
146
OXY HEMOGLOBIN
OXY H b + O2 HbO2 OX XY VÀ LÀ O O2 Fe2+ QUA LIÊN TRÍ Fe2+ 1 PHÂN 1 NGUYÊN Fe OXY Hb + 4O2 Hb(O2)4
1g Hb Hb 1.39 1.39 ml O2
pO2 cao (100 mmHg): Hb oxy HbO2
MÔ: pO2 (40 (40 mmHg): Hb ox oxyy ch choo mô
Hb OXY OXY THEO THEO
O2
O2 Hb
O2 O2
O2 Hb O2
O2
Hb O2 Hb O2 Hb
O2 O2 O2 O2 O2
ÁI OXY LÊN
MYOGLOBIN: MYOGLOBIN: 1 1 PHÂN OXY OXY HEMOGLOBIN: HEMOGLOBIN: 4 4 PHÂN OXY OXY BÃO BÃO HÒA OXY OXY MYOGLOBIN MYOGLOBIN VÀ HEMOGLO HEMOGLOBIN BIN THAY THAY 0% 0% (KHÔNG 100% 100% TRÍ) TRÍ)
MINH MINH BÃO BÃO HÒA OXY THEO ÁP ÁP RIÊNG RIÊNG OXY OXY (pO2) L LÀÀ CONG CONG PHÂN LY LY OXY - HEMOGLOBIN HE MOGLOBIN
cong ph phân ân ly oxy - hemoglobin hemoglobin
MYO MYOGLOBIN GLOBIN CÓ ÁI ÁI OXY OXY CAO HEMOGLOBIN
P50: ÁP ÁP OXY OXY RIÊNG RIÊNG OXY OXY VÀO VÀO 50% TRÍ P50(MYO) = 1 mmHg P50(HE (HEMG MG)) = 26,8 26,8 mmH mmHgg ÁI ÁI OXY OXY CAO THÌ P50
CÁC CÁC LÊN LÊN ÁI ÁI Hb Hb OXY pH pH CO2 2,3 2,3 diphosphoglycerat diphosphoglycerat (DPG): (DPG): cao cao trong trong ái ái Hb oxy, và và 2,3-BPG +O2 HbO2 + 2,3-DPG Hb 2,3-BPG
CO2 CARBONYL CARBONYL HEMOGLOBIN pO2 40 mmHg mmHg 37 37OC: 2,9 ml CO2 HÒA TAN TRONG TRONG Hb Hb CO CO2: 15 20% GIÁN GIÁN 70%
R NH COO COO NH3+ + CO2 2H+ + R NH
GIÁN CO2 + H2O 2CO3 H+ + HCO3 2 ION H+ 2 ACID AMIN HIS146 CÙNG 2 2H+Hb Hb H+ TRONG MÁU
CO2 GIÁN HEMOGLOBIN
CARBON CARBON MONOCYD MONOCYD (CO) CAR CARBON BON MONOXYD MONOXYD HEMOGLOBIN CO Hb Hb OXY CO ÁI CAO CAO 21 2100 OXY TRANH TRANH OXY VÀO VÀO Hb COHb COHb VÀ VÀ LÀM Hb KHÓ O OXY XY pCO = 0.7 mmHg
CAR CARBON BON MONOCYD THÔNG KHÍ CHO CHO NHÂN NHÂN OXY CAO OXY CAO ÁP PH PHÂN ÂN LY LY CO COHb Hb
OXY HÓA HEMO OXY HEMOGL GLOB OBIN IN METHEMOGLOBIN MetHb LÀ Hb CÓ NGUYÊN NGUYÊN Fe Fe2+ OXY HÓA THÀNH Fe3+ MetHb MetHb OXY OXY NÊN KHÔNG KHÔNG O OXY XY
NGUYÊN NHÂN GÂY MetHb OXY HÓA: HÓA: SODIUM NIT NITRIT RIT,, FERRICYANUA, FERRICY ANUA, NITROBENZEN, NITROPHENOL, NITROPHENOL, SODIUM SODIUM NITROPRUSSIAT, NITROGLYCERIN
BÌNH BÌNH MetHB MetHB < 1% 1% NA NADH DH depe depende ndent nt methemog methemoglobi lobinn redu reductase ctase (HC) NADP/NADPHH+ ACID ACID ASCORBIC GLU GLUTTATHI THION ON
OXY OXY HÓA, HÓA, MetHb OXY MÔ MetHb > 1.5% TÍM TÁI
TÍNH ENZYM ENZYM HEMOGLOBIN HEMOGLOBIN OXYDOREDUCTASE, OXYDOREDUCTASE, XÚC TÁC TÁC OXY OXY HÓA HÓA PEROXYDASE: PEROXYDASE: H2O2 + AH2 2H2O + A TÍN TÍNH H CATALASE CATALASE 2H2O2 2H2O + O2
- -Lehningerr Principles -Lehninge Principles of o f Biochemis Biochemistry try (4ed (4ed 2004) - ISBN 0716743396 -Harper's Illustrated Illustrated Biochemistry( Biochemistry( 26th Ed Ed,, 2003) -Whitford_Proteins-Structure and Function 2005
VÀ ACID NUCLEIC BS. HOÀNG HIU NGC B MÔN SINH HÓA
3/23/2011
1
3/23/2011
2
VÀ ACID NUCLEIC
1. Acid phosphoric 2. Pentose 3. Base nit (nitrogenous (nitrogenous base)
3/23/2011
3
1. Acid phosphoric
3/23/2011
4
2. ng pen enttose
3/23/2011
5
3. Base nit
3/23/2011
6
Tính lý lý hóa base base pur purin in và pyri pyrimi midi dine ne hóa
Tính ng phân: enol (lactim) và ceton (lactam) Tính hòa tan: pH trung hòa, guanin ít hòa tan nh t 3/23/2011
7
Các base T l thp Dn xut ca base l ng nhiu Dngmethyl
hóa, acetyl hóa, hydroxymethyl hóa Vaitrò uhòa và bo v thông tin di di truyn. 3/23/2011
N6 N6, N6 dimethyladenin N7 methylguanin 5 methylcytosin 5 hydroxy
methylcytosin 5,6 - dihydrouracil
8
So sánh thàn thành h hóa óa DNA DNA và và RNA Thành Th ành phn cu to
DNA
RNA
Base purin
ADENIN (A) GUANIN (G (G ) CYTOSIN (C) THYMIN (T) Deoxyribose H3PO4
ADENIN (A) GUANIN (G (G ) CYTOSIN (C) URACIL (U ( U) Ribose H3PO4
Base py pyrimidine pentose ng pe Acid phosphoric
3/23/2011
9
HÓA HC ACID NUCLEIC VÀ ACID NUCLEIC
NUCL NUCL EOSI EOSID D VÀ VÀ NUCL NUCL EOT EOT ID
3/23/2011
10
Nucleoside phân khôn khôngg hoàn hoàn toàn toàn ca Sn phm thy phân
acid nucleic. D b thy phân b i nucleosidase và pentose Gm: base nit và -N-glycosid và N9 ca base purin/N1 ca pyri pyrimi mid din ine) e) (base): purin nucleosid/pyrimidin nucleosid (pentose): ribonucleos ribonucleosid id / (pentose): deoxyribosenucleosid 3/23/2011
11
Liên Liên glycoside base và và pentose
-N-glycosid -N-glycosid
3/23/2011
12
Liên Liên glycoside base và pentose
hình dng xoay quanh anh li liêên kt N Base to ra 2 hì glycosid c gi là ng (syn) hoc i (anti). Dng i chim u th trong t nhiên 3/23/2011
13
NUCLEOSID PHOSPHAT
3/23/2011
14
NUCLEOSID PHOSPHAT
3/23/2011
15
ng sinh hc D tr và vn chuyn l ng Coenzym: NAD+: nicotinamid adenin dinucleotid dinucleotid NADP+: nicotinamid adenin a denin dinucleotid dinucleotid
phosphat FAD FAD+: flavin adenin dinucleotid
Yu t truyn thông tin ni bào
3/23/2011
16
Adenosin Adenosin
diphosphat (ADP) Adenosin triphosphat (ATP) ATP-ADP: tích tr và vn chuyn l ng ng ATP: ngun NL chính ca t bào 3/23/2011
E
H2O
(1) ADP + H3PO4
ATP (2)
E
H2O
17
Adenosin AMP vòng:
Adenosin monophosphat (cAMP) Cht vn chuyn thông tin th 2
3/23/2011
18
AMP vòng
ATP
Adenyl cyclase cyclase
AMP vòng phosphodieste phosphodiesterase rase
AMP
3/23/2011
19
guanosin GDP và GTP ketoglutaric thành acid Oxy hóa acid ketoglutaric
succinic GTP cn cho s hot hóa adenyl cyclase GTP: NL c n cho s tng h p protein ca ribosome cGMP: tín tín hiu ni t bào hay cht truyn tin cGMP: th 2 3/23/2011
20
Các khác trong chuy chuyn hóa UTP, UDP: coenzym trong glucid, h p cht giàu NL CTP, CDP: h p cht giàu NL
3/23/2011
21
Acid Ac id d eoxy ribonucleic ribonucleic
DNA
3/23/2011
22
Thành DNA 1. H3PO4 2. Deo Deoxy xyrib ribose ose 3. Bas asee ni nit (A, (A, G, G, C, T)
dAMP, dGMP, dCMP,
dTMP.
3/23/2011
23
3/23/2011
24
Liên phosphodiester Trc liên kt chính gm ng ng pentos entosee và gc phosphat a n c Cácgc OH ca ng u hình ng thàn thànhh li liêên kt hydrogen v i phân t n c Nhóm Nhóm phosp hosphat tích n âm pH pH 7 3/23/2011
25
Các Các liên liên giúp hình thành DNA Trc liên kt phosphat ng tác xp chng (stacking interaction) T ng ng tác k n c: c: trc phosphat mang T ng n tích âm cao i li v i các base không không phân cc hydro: duy trì trì khong cách gia Liên kt hydro: hai trc ng ng phosphat Liên kt ion: mui giúp n nh cu trúc duplex ca DNA 3/23 3/ 23/ /20 2011 11
http ht tp:/ ://w /www ww.s .siiumed.e .ed du/~bbar arth thoolomew/ w/co cou urs rsee_m _mat ateeri rial al/ /nu nucl cleeic_ c_ac aciids.h .htm tmll
26
DNA Gm 2 chui
polynucleotid xon theo h ngng n gng c chiunhau u thiu 1 nucleotid v v trí u thiu 1
nucleotid v v trí
3/23/2011
27
tính DNA
3/223/ 3/ 3/20 2011 11
http://ww www. w.ssiumed.edu/~bbar arttholomew/ w/iimag agees/chap aptter5/ 5/FF0505-14 14..jp jpgg
28
Các nguyên nhân gây tính Nhit , Thay i pH, (urea, formamide) formamide) các dung môi hu c (urea,
3/23 3/ 23/ /20 2011 11
http ht tp:/ ://w /www ww.s .siiumed.e .ed du/ u/~ ~bbar arth thoolomew/ w/co cou urs rsee_m _mat ateeri rial al/ /nu nucl cleeic_ c_ac aciids.h .htm tmll
29
Rãnh rãnh Rng12Ao
Rng22Ao
v trí gn ca các protein u hòa bng các
liên kt hydro kim soát oát biu hingen
3/23/2011
30
Qui sung base base cân cân base A G; C = T Purin = pyrimidine G+T=A+C Thành phn base thay i theo loài nhng không thay i theo tui, trng thái dinh d ng, ng, m . 3/23/2011
31
trúc DNA Có 6 loi cho n nay: A, B, C, D, E, Z Chiu xon S base trong mi vòng xon Kho Khong các cáchh gia mi base Kho Khong cách cách l n nht gia hai s i Loi B gp nhiu nht trong u kin sinh
lý
3/23/2011
32
3/23/2011
33
Các trúc DNA
Xon n (virus) Xon (ph bin nht) Xon n vòng (DNA ti th và virus) Xon vòng
3/23/2011
34
Vai trò trúc DNA DNA ca t bào sng luôn có nhng trình t c hiu giúp nhn bit protein gn kt. Trình t có th là dng palindrome, polypyrimidine, polypurin to ra nhng xon ba hoc H DNA quan n u hòa biu hin Vùng có liên quan
gen
3/23/2011
35
Vai trò DNA Mang thông tin di truyn Làm khuôn cho s chuyn mã và tái bn
3/23/2011
36
Acid ribonucleic
RNA
3/23/2011
37
Các RNA 1. mRNA 5% RNA 900 12000 1200 0 nucleotid nucleotid methylguanosin triphosphat triphosphat () u methylguanosin u
2. tRNA 10 15%RNA Có base him Ítnht có 20 loi tRNA 3/23/2011
38
tRNA Nhánh tip nhn Nhánh i mã Nhánh D (DHU) Nhánh T C
3/23/2011
39
Nhánh Nhánh tRNA 7 cp base Nhóm kt thúc: CCA
Nhóm COOH ca acid amin gn vào nhóm OH ca adenosin to liên kt
ester
3/23/2011
40
Nhánh mã tRNA
5 base 3 nucleotid i mã ng ng trên mRNA khuôn Nhn mã ba t ng 3/23/2011
41
Các RNA
3/23/2011
42
Vai trò sinh RNA Tham gia vào quá trình sinh tng h p
protein mRNA: khuôn cho s tng h p hình thành ribosome, n i rRNA: cu trúc, hình xy ra sinh tng h p protein tRNA: vn chuyn acid amin n ribosome tng h p protein miRNA: tham gia vào quá trình ct mRNA và u hòa gen 3/23/2011
43
phân phân acid acid nuc nucle leic ic nuclease Nuclease: enzym ct t liên kt
phosphodiester 1. Theo v trí hot ng: exonuclease endonuclease 2. Theo Theo liên liên kt b tn công ct liên kt phosphoester ct liên kt phosphoester 3. Theo c ch cht: Dnase, RNAse 3/23/2011
44
LIÊN QUAN VÀ ĐIỀU HOÀ CHUYỂN HOÁ
Mục tiêu • Trình bày đượ c sự liên quan giữa chuyển hoá các chất G, L, P, AN. • Giải thích đượ c sự điều hoà chuyển hoá ở m mức tế bào.
Đại cương: • Các chất đều có con đườ ng ng chuyển hoá riêng. • Con đườ ng ng chuyển hoá của các chất có những điểm chung, liên quan chặt chẽ tạo nên mạng lướ i chuyển hoá chung rất phức tạp của cơ th thể
Sự liên quan giữa các con đ ườ ng chuy ển ườ ng hoá các chất
www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map01100.html www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/m ap01100.html
Đại cương • Quá trình chuyển hoá các chất đượ c kiểm soát chặt chẽ nhờ c cơ ch chế điều hoà ở m mức cơ th thể hoặc tế bào. • Sự điều hoà chuyển hoá các chất theo nhu cầu của cơ th thể.
1. LIÊN QUAN CHUYỂN HÓA ACID NUCLEIC NUCLEOTID NUCLEEZID
PROTID ACID AMIN
RIBOSE5P GPT
Ala Leu, Ile Asp
GLUCID
GLUCOSE GLYCEROL
ACID BÉO
G6P HMP NADPHH ↓ PGA HDP ↓ PYRUVAT ↓ ACETYL CoA
+
CT Urê
FUMARAT
HEM
CITRAT
2H
TCA
2H 2H 2H 2H
HÔ HẤP TẾ BÀO
SUCCINAT CO2
o
β
GOT OXALO ACETAT
Glu
LIPID
CETOCO2 α GLUTARAT
Liên quan giữa chuyển hóa các chất glucid, glucid, lipid, lipid, protid protid và acid nucleic nucleic
½ O2 ⇒ATP
H2O
Liên quan chuyển hoá • Thống nhất chuy ển hoá • Biến đ ổi qua lại giữa glucid, lipid, protid • Liên hợ p phản ứng, quá tr trìn ìnhh • Quan hệ chuy ển hoá giữa các bào quan • Quan hệ chuy ển hoá giữa các mô
1.1. Sự thống nhất chuyển hóa Thể hiện ở: • Chu trình ACID CITRIC AcetylCoA →CO2, H2O + Q • HÔ HẤP TẾ BÀO: “ĐỐT CHÁY” G, L, P theo những cơ chế chung, hệ thống enzym chung → tạo H2O, ATP • HOẠT HÓA, TÍCH TRỮ VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG: nhờ quá trình phosphoryl hóa, hệ thống ADP DP--ATP.
Các giai đoạn của qu quá á tr trìình thoái hoá
1.2. Sự biến đổi qua lại giữa G, L, P: thông qua các chất ngã ba đường Chất ngã ba đường : sản phẩm thoái hóa chung : tiền chất chung GLUCID LIPID
•
Chất ngã 3 đường
PROTID TD: PYRUVAT, ACETYLCoA, OAA, GLYCEROL COOH l H2N- CH l CH3
Ala
COOH l C=O GPT l + CH2 l CH2 l COOH α CETO GLUTARAT Alanin ALAT Pyruvat
CH2OH ATP ADP l CHOH Glycerol l kinase CH2OH
COOH l C=O l CH3
COOH l H2N- CH l + CH2 l CH2 l COOH PYRUVAT Glu αceto glutarat
GPT
GOT L Glutamat
Pyruvat → tân tạo glucid → acetyl CoA → AB
Aspartat ASAT Oxalo acetat
NADHH+ CH2OH NAD+ l CHOH Dehydrogenase l CH2O- P
CH2OH l C=O l CH2O- P PDA
PGA → tân tạo glucid pyruvat → Ala
Tuy nhiên các chất không thể thay thế nhau hoàn toàn được vì: - Glucid là nguồn năng lượng chủ yếu của cơ thể - Lipid: các AB cần thiết cơ thể không tổng hợp được - Protid: các AA cần thiết cơ thể không tổng hợp được chế độ dinh dưỡng hợp lý, đủ chất với tỷ lệ nhất định.
TỶ LỆ KHẨU PHẦN THỨC ĂN THÍCH HỢP Năm
Tổng Q
% P
L
G
1972
2300 Kcal
12
13
75
1997
2700 Kcal
10-12
15 - 20
65 - 75
1.3. Sự liên hợp giữa các phản ứng và quá trình Sự liên quan chuy ển hoá còn là sự
và quá trình.
liên hợp giữa các phản ứng
thoá oáii Phản ứng liên hợ p: sự k ết hợ p 2 phản ứng: phản ứng th phóng năng lượ ng và phản ứng tổng hợ p thu năng lượ ng. ng.
hoá giải hoá
Sự liên hợp giữa các phản ứng và quá trình Quáá tr trìn ình h chuyển hoá hoá này liê liên n quan quan đến quá quá tr trìn ình h chu chuyyển ho hoáá ki kiaa qua qua • Qu các sản phẩm chuyển hoá + HMP → NADPHH+ → tổng hợp AB Ribose 5 P→ tổng hợp AN + HDP → Oxalo acetat + Acetyl CoA ←βoxh CTAC + CTAC → Succinyl CoA → → HEM + glycin + CTAC + CT urê Citrulin
Aspartat Oxalo acetat
Arginosuccinat Arginin
Fumarat
malat
1.4. Quan hệ chuyển hóa giữa các bào quan BÀO DỊCH NHÂN • TỔNG HỢP ADN ARN NAD+
TY THỂ • Đường phân • HMP • Tổng hợp AB
• • • •
CHHTB βOxh AB CTAC Tạo thể ceton
PO RIBOSOM
ATP
TY THỂ VÀ BÀO DỊCH
ATP Tổng hợp protein
• Tân tạo G • CT urê • Tạo Hem
THỂ TY : nơi chuyển hóa năng lượng (ATP) NHÂN : tổng hợp ADN, ARN, NAD+ RIBOSOM : STH Protein
1.5. Quan hệ chuyển hóa giữa các mô Mỗi mô có đặc điểm và chức năng chuyển hóa riêng, ngoài nh ững qu quáá tr trìn ình h chuyển hóa hóa chung chung mà mà mô nào nào cũng có (c (chu huyyển hóa năng lượng, STH Protein)
GAN : chức năng glycogen và nơi xảy ra βoxh
Acid béo
Glycogen
AcetylCoA
Glucose
Thể ceton
MÁU
Glucose
MÔ KHÁC (cơ)
Glucose
Glycogen
CT A C
Thể ceton
G6P
AcetylCoA
OA
K
Hầu như GAN đóng vai trò trung tâm trong m ối liên quan chuy ển hoá giữa các mô.
Gan AcylCoA
Máu AB
Cơ AcylCoA
G
G
ActCoA Thể ceton
ActCoA Thể ceton
Thể ceton
CTAC CTAC
Täøng Täø ng håü håüp p gluc glucose ose tæ tæìì lac lactat tat..
Chu trçnh acid lactic (Cori)
Cơ sử dụng glycogen như một nguồn năng lượ ng, ng, tạo lactate thông ườ ng ườ ng qua con đ ườ ng đ ườ ng phân. Lactate ượ c chuy ển tớ i gan đ ượ gan và ch chuy uy ển thành gluco glucose se thông thông qua quá trình tân tạo đ ườ ng. ườ ng. Glucose này đ ượ ượ c phóng thích vào máu trở v v ề cơ đ đ ể bổ sung dự trữ glycogen của cơ . Toàn bộ con ườ ng đ ườ ng này (glucose → lactate → glucose) tạo thành chu trình Cori.
Chu trình Glucose-alanine Alanin đóng vai trò như một chất mang ma ng am ammo moni niaa và và bộ khung carbon của pyruvate từ cơ đ đ ến gan. Ammonia đ ượ và py pyru ruva vatt ượ c bài tiết và ượ c dùng đ ể tạo glucose, glucose đ ượ lại quay trở lại cơ
NÃO: ng chủ y ếu là con đ ườ ng HDP từ glucose Nguồn năng lượ ng ườ ng → não cần đượ c cung cấp thườ ng ng xuyên glucose và oxy. Khi đói, các thể ceton thay thế glucose
MÔ MỠ là nơ i dự trữ TG, nơ i xảy ra ra quá quá tr trìn ìnhh tổng hợ p và và phâ hânn gi giải TG.
Glucose TG
Glycerol P VLDL (TG)
AB Glycerol Gan
AB-albumin
AB
AcylCoA TG
AB Glycerol Mỡ
2. KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HÒA CHUYỂN HÓA Cơ thể có khả năng tự điều hòa - Mức toàn cơ thể: Hormon, thần kinh - Mức tế bào: ĐH chuyển hóa Cơ chế: - Ảnh hưởng đến hoạt tính của ENZYM - Ảnh hưởng đến STH ENZYM
2.1 Cơ chế làm thay đổi hoạt tính ENZYM (lượng enzym không đổi) Hoạt tính enzym thay đổi do: - Nồng độ cơ chất hoặc coenzym (vit) - Cơ chế điều hòa dị lập thể TT. Dị lập thể TTHĐ Cơ chất
Chất tác dụng Enzym dị lập thể
a) Cơ chế DLT dương: sự hoạt hóa DLTchất tác dụng: chất hoạt hóa, làm TTHĐ dễ tiếp nhận cơ chất và hoạt độ enzym tăng lên (activator)
AT P G
ADP UTP
PP
G6P
UDPG + Glycogen
+
glycogen synthase (GS) UDP
Glycogen-G
b) Cơ chế DLT âm: sự ức chế DLT Chất tác dụng: chất ức chế (inhibitor) TTHĐ khó tiếp nhận cơ chất
E1
E2
E3
A → B → C → D… → Z Ức chế ngược E1: enzym DLT Z : sản phẩm của 1 quá trình đồng thời là chất ức chế DLT TD: E. coli L-ThreoninTD→ → → L.Isoleucin (TD: threonin dehydratase)
2.2 Cơ chế ảnh hưởng STH ENZYM (lượng enzym thay đổi) • Cơ chế phân tử cho mỗi mô hình điều hòa hoàn toàn khác nhau, nhưng thường theo một trong hai kiểu chính: - Điều hòa âm tính: tính: protein ức chế gắn vào vùng điều hòa của DNA (gọi là operator ) ngăn cản quá quá trìn trìnhh phi phiên ên mã. - Điều hòa dương tính: protein hoạt hoá gắn vào DNA làm tăng quá quá trình trình phiên phiên mã. mã. • OPERON (đơn vị phiên mã) là cơ sở thiết yếu cho sự điều hòa biểu hiện gen ở TB Prokaryote.
Cấu trúc của Operon: - Operon bao gồm các gen cấu trúc, vùng khởi động (promoter), operator và gen điều hòa. - Các gen cấu trúc mã hóa cho 1 hoặc vài chuỗi polypeptid - Promoter kiểm soát sự phiên mã của các gen cấu trúc - Operator là vùng mà protein ức chế sẽ gắn vào. Operator nằm giữa Prom Promoto otorr và và các gen gen cấu trúc. - Gen điều hòa mã hóa cho protein ức chế Prokaryot yote e là Polyci Polycistr stron, on, mã hóa hóa ra nhi nhi ều - mARN c ủa Prokar chu ỗi polypeptide
Promoter Other requlatory sequence
Operator
Structural gene
Điều hòa âm tính Có 2 loại Operon: operon điều hòa cảm ứng và ức chế • • •
•
Operon cảm ứng Các gen cấu trúc ban đầu không được phiên mã. Xảy ra ở quá trìn trìnhh dị hóa. Cơ chất được sử dụng trong phản ứng dị hóa sẽ kích thích phiên mã các gen cấu trúc. Hệ lactose operon của E.Coli
• • • •
Operon ức chế Các gen cấu trúc ban đầu được phiên mã. Xảy ra ở quá trình đồng hóa. Sản phẩm phản ứng sẽ ức chế phiên mã các gen tổng hợp chúng. Hệ Tryptophan operon
I. Lactose operon Cấu trúc của lac operon Vùng điều hòa I
P
Ba gen cấu trúc O
operator promoter
Z
A
Y
transacetylase permease
Vị trí gắn CAP Gen điều hòa
Βeta Galactosidase
Cơ chế hoạt động Lactose operon ở E.coli: - Vi khuẩn E.coli mẫn cảm với đường lactose - Trong môi trường có đường lactose, E.coli tiết ra enzym β gala galacto ctosid sidas ase, e, có 2 chức năng: + Phân giải lactose thành Glucose và galactose. + Chuyển liên kết 1-4 glucoside của glucose và gala galact ctos osee tron trongg lact lactos osee thàn thànhh liên liên kết 1-6, hình thành đường allolactose
Allo Al lola lact ctos osee là là chất cảm ứng của lac operon.
Tình huống 1 I
mRNA
RNA P pol
O
Z
Y
A
Không phiên mã
- Khi môi trường không có lactose, gen điều hòa I tổng hợp protein ức chế gắn vào Operator nên ARN polymerase không đọc được ope opera rato torr và các các gen cấu trúc không được phiên mã.
Tình huống 2 I
P
O
Z
RNA pol A Y Phiên mã
mRNA
repressor
galactosidase
allolactose
lactose
Khi môi trường có lactose, một vài phân tử lactose biến đổi thành allolactose nhờ β galactosidase. Allolactose gắn vào protein ức chế, làm thay đổi cấu hình của chất ức chế và prote protein in (-) (-) khô không ng gắn vào operator, như vậy ARN ARN poly polyme mera rase se có có thể đọc operator để phiên mã ba gen c ấu trúc trên operon, tạo β galacto galactosida sidase se và permeas permeasee tham tham gia gia phân phân giải lactose.
Trp operon structural gene
regulatory regions R
P
O
E
D
C
B
A
mRNA rp mRNA Protein (-) kh chức năng
Trp
II. Tryptophan operon -Tryptophane trong t ế bào được tổng hợp bởi sự tham gia của 5 loại enzyme xúc tác. Các gen mã hóa cho 5 enzym này nằm trên một operon. - Gen điều hòa cho hệ thống luôn sản sinh protein ức chế không ông có chức năng. - Nếu tế bào được nuôi trong môi tr ường có có tryp trypto toph phan an thì thì tryptophane trở thành một chất đồng ức chế, gắn vào protein (-) tạo phức hợp gắn vào operator trp , ngăn cản quá trình phiên mã tạo các enzyme để tổng hợp tryptophane. - Khi ttrrong tế bào thiếu tryp trypto toph phan anee thì thì protei proteinn ức chế trở nên bất hoạt, quá quá trìn trìnhh phi phiên ên mã mã diễn ra, các enzyme xúc tác quá trình tổng hợp tryptophan được tổng hợp.
b. Cơ chế kìm hãm tổng hợp enzym (đối với enzym của 1 qu quáá tr trìn ình h tổng hợp) TD: Nuôi Nuôi Sal Salmon monella ella typhi typhi trong môi trường có histidin thì sự tổng hợp các enzym xúc tác tổng hợp histidin ngừng
R ↓
P
O
S1 S2
S3
S4
….. …..
S9
ARNm ARNm
↓
R’ (Ap (Apore orepre pressor ssor)) Không hoạt động
E1
E
2E3
E
PRPP
E9 4
His
-
R’ Phức hợp R-CR: R-CR: R’ Hoạt động
CR Chất đồng kìm hãm (Corepressor): His
PRPP: Phosphoribosylpyrophosphate
-1-
Created by taivuong
Giôùi thieäu sô löôïc: 1. Löu yù phaàn nguyeân taéc chaéc thi neân caàn phaûi hoïc thuoäc 2. Cuõng khoâng keùm phaàn quan troïng laø bieän luaän taêng trong hôïp naøo vaø giaûm trong tröôøng hôïp naøo 3. Phaàn maø caùc baïn neân chuù yù nhaát laø phaàn keát luaän luùc cho ra keát quaû laø phaûi döïa vaøo bieän luaän trong khoûang giôùi haïn bình thöôøng vaø keát luaän ngay 4. Trong coâng thöùc bieán ñoåi ñôn vò neáu trong baøi khoâng coù maø caùc baïn laáy ôû ngoøai vaøo thì phaûi chuù thích roõ raøng ngaén ngoïn. Thöïc Taäp Hoùa Sinh
Phaàn Ñònh Löôïng
Phaàn Ñònh Tính
Moät soá thí nghieäm phaûn öùng
Tính hoøa tan
P.ÖÙng Pehling.ÖÙng duïng tìm Gluco trong nöôùc tieåu
Tìm Ceton trong nöôùc tieåu
P.Ö Ninhydrin Ni nhydrin
Ureâ
Xaùc ñònh hoaït ñoä Amylase trong nöôùc tieåu
Phaûn öùng Seliwanoff
Acid Uric trong nöôùc tieåu
Ñònh tính Protein trong nöôùc tieåu baèng p2 ñoâng keát
Phaûn öùng mayer Tìm maùu trong nöôùc tieåu
Protein toøan phaàn trong huyeát thanh baèng p2 Biuret
Ñònh tính Protein trong nöôùc tieåu baèng p 2 Heller
Phaûn öùng Hay Tìm muoái maät trong n.Tieåu
Bilibrubin trong huyeát thanh
Hoïat ñoäng cuûa Catalase
Cholesterol toøan phaàn trong huyeát thanh
Aûnh höôûng cuûa to ñeán hoaït ñoäng cuûa Urease Tìm saéc toá maät trong nöôùc tieåu
thuc tap hoa sinh.doc
-2-
Created by taivuong
2
I. Cholesterol toøan phaàn trong huyeát thanh: chöông Lipid 1. Nguyeân taéc
Cholesterol ester + H 2O
CHE
Cholesterol + Acid Beùo
Cholesterol ester + O 2
CHO
Cholestene – 3 – one + H O2
H 2 O 2 + 4 – amino – phenazone + Phenol
POD
Quinoneimine + H 2 O
2. Keát Quaû: löu yù ñôn vò ño a) Ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc
Cholesterol (mg/dl) =
OÁng thöû x 200 OÁng chuaån
3. Bieän Luaän: a)
Cholesterol toaøn phaàn trong huyeát thanh ôû khoûang giôùi haïn
Bình thöôøng : < 200 mg/dl − Coù nguy cô vöøa ñoái vôùi beänh maïch vaønh : 200 – 250 mg/dl 250 – 300 mg/dl − Nguy cô cao ñoái vôùi beänh maïch vaønh: Keát luaän: khi thöïc taäp xong coù keát quaû döïa vaøo giôùi haïn treân vaø keát luaän roài sao ñoù dieán giaûi theâm b) Ngoøai ra khi nhaän ñònh voøn phaûi keát hôïp vôùi caù c aùc thoâng soá lipid vaø lipoprotein khaùckhi gaëp caùc yeáu toá thuaän lôïi nhö löùa tuoåi giôùi tính tieàn söû beänh... Ví duï: − Neáu cholesterol toøan phaàn < 200 mg/dl nhöng HCL – C < 35 mg/dl Apo B (v.c thaønh maïch ra) > 130 mg/dl Apo A1 < 120 mg/dl Triglycerid > 200 mg/dl Thì vaãn coù nguy cô −
thuc tap hoa sinh.doc
-3-
Created by taivuong
II. Glucose trong maùu: Chöông Glucid 1. Nguyeân taéc: Glucose khöû dung dòch thuoác thöû ñoàng sulfat thaønh ñoàng I oxid (Cu 2O).Tuûa maøu ñoû Cu 2O deã bò oxy hoùa, khoâng ño tröïc tieáp ñöôïc seõ taùc duïng vôùi arsenomolybdat,khöû chaát naøy thaønh molyben oxid maøu xanh,ño ñöôïc baèng quang saéc keá,phaûn öùng thöïc hieän trong moâi tröôøng kieàm noùng 2. Keát quaû:löu yù ñôn vò Noàng ñoä glucose trong huyeát töông:
C (g/l) = D Do
3. Bieän luaän: a)
Glucose trong maùu khoûang 0,7 – 1,1 g/l
Nöôùc tieåu coù ñöôøng khoâng phaùt hieän ñöôïc khi glucose trong maùu taêng vöôït khoûi ngöôõng thaän (khoûang 1,7 – 1,8 g/l) thì coù glucose nieäu. Keát luaän: khi thöïc taäp xong coù keát quaû döïa vaøo giôùi haïn treân vaø keát luaän roài sao ñoù dieán giaûi theâm •
b)
Thay ñoåi coù hai tröôøng hôïp •
•
Thay ñoåi sinh lyù: Taêng: sau khi aên ,sau khi taäp theå duïc Giaûm : khi ñoùi,coù thai, ñang cho con buù.sau luyeän taäp keùo daøi Nhaát thôøi: thôøi kyø coù thai,strees Thay ñoåi beänh lyù: Taêng: luùc ñoùi chuû yeáu beänh ñaùi thaùo ñöôøng tuïy,nheï hôn trong caùc roái loaïn noäi tieát: cöôøng naêng tuyeán thaän,tuyeán giaùp,tuyeán yeân,toån thöông noäi soï,…… Giaûm: Khi tieâm quaù lieàu insulin,cöôøng naên tuyeán tuïy,u tuïy • Thieåu naêng tuyeán thöôïng thaän,tuyeán giaùp,tuyeán yeân… • thuc tap hoa sinh.doc
Created by taivuong -4 III. ÑÒNH LÖÔÏNG PROTEIN TOAØN PHAÀN TRONG HUYEÁT THANH BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP BIURET (Chöông Protid 1) 1. Nguyeân taéc:
Trong moâi tröôøng kieàm,biuret coù nhoùm CO – NH, gioáng nhö 1 lieân keát peptid seõ keát hôïp vôùi Cu 2+ ñeå cho phöùc chaát coù maøu tím hoàng. Töông töï nhö tröôøng hôïp Protein duøng ñeå nhaän bieát Protein 2. Keát quaû: löu yù ñôn vò: Ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Protein TP (g/l) =
D Do
x 6,25 x 1 / 0,1
3. Bieän luaän: a)
Protein toaøn phaàn trong huyeát thanh thanh khoûang 65 – 85 g/l
Keát luaän: khi thöïc taäp xong coù keát quaû döïa vaøo giôùi haïn treân vaø keát luaän roài sao ñoù dieán giaûi theâm b)
Thay ñoåi beänh lyù:
Taêng: • • • •
Hoäi chöùng maát nöôùc (noân,tieâu chaûy) Soát keùo daøi Beänh u tuûy Beänh Addsion (thieåu naêng voû thöôïng thaän)
Giaûm: • • • • •
Suy dinh döôõng Xô gan,vieâm gan Thaän hö nhieãm môõ Maát maùu Taêng nhu caàu protein: thai ngheùn,ñang cho con buù
thuc tap hoa sinh.doc
-5-
Created by taivuong
IV. Ñònh löôïng UREÂ Chöông Protid 2) 1. Nguyeân taéc:
Trong moâi tröôøng acid vaø noùng,ureâ phaûn öùng vôùi diacetyl monoxim (DAM) cho moät hôïp chaát maøu hoàng.Theâm thíoemicarbazid (TSC) vaøo thuoác thöû (DAM) seõ laøm taêng cöôøng ñoä maøu cuûa hôïp chaát. 2. Keát quaû: löu yù ñôn vò: Ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: UREÂ (g/l) =
D Do
x 0,3
3. Bieän luaän: a)
Ure laø saûn phaåm thoùai hoùa quan troïng nhaát cuûa protein bình thöôøng protein maùu vaøo khoûang 0,2 - 0,4 g/l
Keát luaän: khi thöïc taäp xong coù keát quaû döïa vaøo giôùi haïn treân vaø keát luaän roài sao ñoù dieán giaûi theâm b)
Thay ñoåi coù hai tröôøng hôïp
Thay ñoåi sinh lyù: Thay ñoåi chuùt ít theo cheá ñoä aên vaø theo tuoåi • Thay ñoåi beänh lyù: Taêng: + Nguyeân nhaân taïi thaän: caáp tính ( Vieâm caàu thaän caáp,vieâm oáng thaän,soát vaøng da chaûy maùu do xoaén khuaån Liptospira gaây neân hoäi chöùng Gan thaän caáp…),Maïn tính ( vieâm thaän maïn tính hay suy thaän) + Nguyeân nhaân ngoaøi thaän: • Giaûm löu löôïng maùu ñeán thaän: suy tim öù huyeát,soác giaûm theå tích,… • ÖÙ nöùôc tieåu do chöùng ngaøy tieát nieäu: Soûi nieäu quaûn,u tieàn lieät tuyeán,… • Taêng Ureâ noäi sinh do huûy hoaïi maïnh teá baøo: boûng roäng,chaán thöông,phaåu thuaät lôùn,… Giaûm: + Coù thai,truyeàn nöôùc nhieàu quaù,toån thöông gan naëng,cheá ñoä aên thieáu protid laâu ngaøy •
thuc tap hoa sinh.doc
-6V. Ñònh löôïng ACID URIC trong nöôùc tieåu: Chöông C höông Enzym 1. Nguyeân taéc:
Created by taivuong
Trong moâi tröôøng kieàm acid uric khöû acid phosphotungstic cho maøu xanh,ñoä ñaäm cuûa maøu tæ leä vôùi noàng ñoä acid aci d uric. 2. Keát quaû: löu yù ñôn vò: Ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: D Acid uric (mg/l) = x 500 Do (1)
Bình thöôøng moãi ngaøy löôïng nöôùc tieåu trung bình laø 1,5 lít / 24 h Ta môùi chuyeån sang soá löôïng mg/l trong 24 giôø nhö sau: Acid uric uric mg/l trong 24 = (500 x 1000 ) / 1500 = 333,333 mg/l Acid uric uric mg/l trong 24 = (800 x 1000 ) / 1500 = 533,333 mg/l
3. Bieän luaän: •
Bình thöôøng Acid uric trong nöôù nöôùc tieåu vaøo khoûang 333,333 - 533,333 mg/l
Keát luaän: khi thöïc taäp xong coù keát quaû döïa vaøo giôùi haïn treân vaø keát luaän roài sao ñoù dieán giaûi theâm • Thay ñoåi beänh lyù: Taêng: thoáng phong (guot) trong maùu thöôøng taêng roõ reät nhöng trong nöôùc tieåu coù theå coù giai ñoanj giaûm,tröôøng hôïp suy thaän. Giaûm: trong beänh veà thaän nhö vieâm thaän maïn,suy thaän
VI. Ñònh löôïng Bilibrubin trong huyeát thanh (phöông phaùp Malloy vaø Evelyn): 1. Nguyeân taéc:
Bilirubin phaûn öùng vôù v ôùi acid sulgganilic diazote hoùa taïo neân azobilirubin a zobilirubin coù maøu hoàng (phaûn öùng Ehrlich). Ehrlich ). 2. Keát quaû: Döïa vaøo baûng bieåu trong phoøng thí nghieäm 3.Bieän luaän: Trò soá bình thöôøng: toøan phaàn 5 – 10 mg/l;tröïc tieáp: nhoû hôn hoaëc baèng 2mg/l ( thöôøng khoâng quaù 15% cuûa toøan phaàn); giaùn tieáp nhoû hôn hoaëc baèng 8mg/l ( thöôøng khoâng quaù 85% cuûa toøan phaàn) keát luaän döïa treân keát quaû cuûa thí nghieäm vöøa laøm xong Taêng trong caùc tröôøng hôïp sau: vaøng da tröôùc gan: vaøng da sinh ly ôû treû sô sinh,truyeàn nhaèm nhoùm maùu,thieáu men G6PD,soát reùt,… chuû yeáu taêng bilirubin giaùn tieáp vaø cuõng coù theå coù trong caùc tröôøng hôïp taïi gan vaø sau gan: vieâm gan sieâu vi,ung thö tuïy taïng,ung thö gan,taéc ñöôøng maät,… taêng bilirubin tröïc tieáp laø chính thuc tap hoa sinh.doc
-7-
Created by taivuong
I. Tính Hoøa Tan: Chöông Lipid 1) Nguyeân taéc: Dung moâi phaân cöïc tan trong dung moâi phaân cöïc vaø ngöôïc laïi dung moâi khoâng phaân cöïc tan trong dung moâi khoâng phan cöïc. 2) Keát quaû: Daàu khoâng tan trong nöôùc nhöng tan trong aceton. 3) Giaûi thích: Döïa treân nguyeân taéc treân Daàu coù coâng thöùc KHOÂNG phaân cöïc neân tan trong dung dòc khoâng phaân cöïc R2 C O
C C C O C C
R1 R3
II. Tìm theå Ceton trong nöôùc tieåu: Chöông Lipid 1. Nguyeân taéc: Natri nitroprussiat taùc duïn g vôùi caùc theå ceton cho phöùc chaát maøu tím,phaûn öùng xaûy ra trong moâi tröôøng kieàm 2. Keát quaû: Thaáy voøng tím ôû maët phaân caùch hai lôùp dung dòch
3. Bieän luaän: Bình thöôøng khoâng coù theå ceton trong nöôùc tieåu coù trong caùc tröôøng hôïp beänh ñaùi thaùo ñöôøng naëng,nhòn ñoùi laâu ngaøy
III. Xaùc ñònh hoaït ñoä Amylase trong nöôù nöô ùc tieåu (phöông phaùp Wohlgemuth) Wohlgemu th) (Chöông Glucid)
1. Nguyeâ 1. Nguyeân taéc: Duøng phöông phaùp pha loõang daàn nöôùc tæeu ñeå tìm löôïng enzym toái thieåu phaân huûy heát 2 ml dung dòch hoà tinh boät 1 % o ôû nhieät ñoä 37 oC trong 30 phuùt Kieåm soùat ñoä phaân huûy cuûa hoà tinh boät baèn iod.Tính hoaït ñoä cuûa amylase theo ñôn vò Wohlgemuth. Qui öôùc: 1 Ñôn vò Wohlgemut laø löôïng amylase / 1ml nöôùc tieåu coù khaû naêng thuûy phaân 1 ml dung dòch hoà tinh boät 1 % o ôû nhieät ñoä 37 oC trong 30 phuùt 2. Keá 2. Keát quaû: OÁng coù maøu xanh döông ñaàu tieân hieän ra ta laøm ñieåm moùc,vaø ñoïc keát quaû laø oáng nghieäm ngay tröôùc ñoù,bôûi vì ñoù laø oáng coù löôïng amylase toái thieåu.. keát quaû x 2 = hoaït ñoä amylase theo Wohlgemuth.
thuc tap hoa sinh.doc
3. Bieä 3. Bieän luaän
-8-
Created by taivuong
a) Bình thöôøng hoaït ñoä amylase trong nöôùc tieåu töø 16 – 32 ñôn vòWohlgemuth. Nhöng coù theå thay 8 – 64 Wohlgemuth. ñoåi töø 8
Keát luaän: khi thöïc taäp xong coù keát quaû döïa vaøo giôùi haïn treân vaø keát luaän roài sao ñoù dieán giaûi theâm
b) Thay ñoåi beänh lyù: + Taêng :taêng roõ trong vieâm tuïy caáp,taêng vöøa phaûi trong tröôøng hôïp vieâm tuyeán mang taïi,quai bò,hay nhöõng toån thöông thöù phaùt cuûa tuïy do nhöõng beänh cuûa caùc boä phaän chung quanh tuïy. + Giaûm: coù yù nghóa ít
IV. Ñònh tính protein trong nöôùc tieåu baèng phöông phaùp ñoâng keát (Chöông (Ch öông Protid 1)
1. Nguyeân taéc Protein hoøa tan trong nöôù c hình thanh t hanh dung dòch keo,trong ñoù caù c aùc tieåu phaân protein tích ñieän cuøng daáu vaø mang lôùp aùo nöôùc (hydrat).Nhôø tích ñieän cuøng daáu neân caùc tieåu phaân protein ñaåy nhau vaø nhôø coù lôùp aùo nöôùc neân chuù c huùng ngaên caùch nhan,vì vaäy dung dòch keo protein beàn vöõng Neáu laøm maát hai yeáu toá treân thì caùc tieåu phaân töû protein do chuyeån ñoäng ñoä ng seõ gaëp nhau dính vaø v aøo nhau thaønh nhöõng haït to vaø keát tuûa. Coù theå laøm maát ñieän tích cuûa protein baèng caùch: Theâm chaát ñieän giaûi nhö NaCl,…… Hoaëc ñöa PH cuûa moâi tröôøng chöùa protein prote in veà PH ñaúng ñieän cuûa Protein Caùc tieåu phaân töû protein khi ñaõ maát ñieän tích chæ coù lôùp aùo nöôùc deã bò keát tuûa,neáu laøm maát lôùp aùo nöôùc thì protein seõ keát tuûa Coù theå laøm maát lôùp aùo nöôùc baèng caùch: Theâm chaát khöû nöôùc vaøo moâi tröôøng chöùa protein ( alcol,aceton…) Hoaëc laøm bieáng tính protein protei n baèng caùch ñun soâi,theâm acid hay kieàm maïnh hoaëc muoái kim loaïi naëng 2. Keát quaû:
Protein keát tuûa
V. Ñònh tính protein trong nöôùc tieåu baèng phöông phaùpHeller (Chöông (Chö ông Protid 2) 1. Nguyeân taéc Caùc acid voâ cô maïnh nhö HNO 3 , HCl,… vaø caùc acid höõu cô nhö acid Trichloracetic (TCA, CCl 3COOH) acid sulfosalicylic laøm bieán tính vaø tuûa ñaïi ña soá protein 2. Keát quaû Protein seõ keát tuûa traéng nhö ñaùm maây môø ôû maët phaân caùch giöõa hai lôùp chaát loûng
3. Bieän luaän:
Bình thöôøng khoâ ng ng coù protein trong nöôùc tieåu
Keát luaän: khi thöïc taäp xong coù keát quaû döïa vaøo giôùi haïn treân vaø keát luaän roài sao ñoù dieán giaûi theâm Protein nieäu xuaát hieän thöôøng xuyeân trong: Thai ñoäc saûn giaät + Caùc beänh veà thaän:Vieâm thaän,thaän hö nhieãm môõ,suy thaän,vieâm caàu thaän caáp vaø maïn + Caùc beänh tuaàn hoøan: suy tim,taêng huyeát aùp + Beänh nhieãm khuaån: thöông thöôn g haøn,vieâm phoåi Tuy Tuy nhieân Protein trong nöôùc tieåu khoâng giuùp ta chuaån ñoùan ñöôïc tình traïng beänh
thuc tap hoa sinh.doc
Created by taivuong -9VI. Hoaït ñoäng cuûa CATALASE: (Chöông Enzym) 1. Nguyeân taéc : Catalase xuùc taùc cho phaûn öùng phaân huûy hydroperoxyd (H 2O2) thaønh H 2O vaø oxy phaân töû
H2 O 2
Catalase
2H 2 O +
O2 Catalase coù trong taát caû caùc toå chöùc ñoäng vaät vaø trong hoàng caàu, coù taùc duïng che chôû teá baøo choáng tính ñoäc cuûa H 2 O 2 ñöôïc taïo thaønh töø caùc quaù trình oxy hoùa khöû trong cô theå. 2. Keát quaû : Coù phaûn öùng ñoát chaûy taïo ra hieän töôïng que nhang coøn ñang ñoû boûng phöøng chaùy 3. Bieän luaän: Döïa vaøo nguyeâ nguy eân taéc treân. VII. AÛnh Höôûng cuûa Nhieät ñoä ñeán hoaït ñoäng cuûa Urease :(Chöông :(C höông Enzym) 1. Nguyeân taéc: Döôùi taùc duïng cuûa ureasse,ureâ bò thuûy phaân taïo thaønh N H 3 vaø CO C O 2 . Saûn phaåm thuûy phaân naøy laøm pH moâi tröôøng trôû thaønh kieàm.Phaùt hieän saûn thaønh baèng phenolphtalein (Baûn chaát cuûa enzym laø protein khi bò nhieät ñoä taùc ñoäng seõ laøm bieán tính protein daãn ñeán protein bò baát hoaït khoûang nhieät ñoä taùc ñoäng laø 60 – 80 oC.Maët khaùc enzym coù nhieäm vuï xuùc taùc phaûn öùng taïo neân phaûn öùng nhanh hay chaäm chöù khoâng coù taùc ñeå caên baèng phaûn öùng do ñoù khi ñeå thôøi gian sau khi bò taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä thì enzym vaãn seõ tieäp tuïc hoaït ñoäng trôû laïi) 2. Keát quaû: o OÁng nghieäm ñeå nhieät ñoä phoøng thí nghieäm 37 C sau quaù trình laøm thí nghieäm seõ coù maøu hoàng ñaäm, o ÔÛ nhieät ñoä 60 C seõ coù maøu nhaït hôn ôû nhieät ñoä phoøng thí nghieäm ÔÛ Nhieät ñoä soâi seõ khoâng coù hieän töôïng maøu hoàng. 3. Bieän luaän: Do coù maët cuûa enzym amylase ure bò thuûy phaân taïo rao moâi tröôøng kieàm daãn ñeán phenolphtalein duøng ñeå nhaän bieát dung dòch kieàm baèng caùch coù xuaát hieän maøu hoàng trong dung dòch VIII. Tìm saéc toá maät trong nöôùc tieåu (kyõ thuaät Fouchet) 1. Nguyeân taéc: Duøng BaCl 2 ñeå keát tuûa lilirubin döôùi daïng muoái khoâng tan bari bilirubinat: BaCl 2 + Bilirubin bari bilirubinat Oxy hoùa muoái naøy baèng FeCl 3 bieán bilirubin thaønh biliverdin coù maøu xanh ve 2. Keát quaû: Quan saùt coù maøu xanh ve 3. Bieän luaän: bình thöôøng khoâng coù bilirubin trong nöôùc nöôù c tieåu neáu coù chæ laø bilirubin tröïc tieáp
thuc tap hoa sinh.doc
- 10 -
Created by taivuong
I. Phaûn öùng Fehiling: 1) Nguyeân taéc: Trong moâi tröôøng kieàm maïnh MS ôû daïng Enediol khoâng beàn seõ deã daøng khöû caùc ion kim loaïi naëng nhö Cu 2+ , Ag+ ,Hg 2+ , Caùc noái ñoâi bò caét ñöùt taïo thaønh nhöõng hoãn hôïp hôï p ñöôøng acid.Ñaëc bieät laø 2+ phaûn öùng khöû vôùi Cu Ñöôïc toùm taéc nhö sau: 2+
MS + base
enediol (chaát khöû) Cu
Cu2+(phöùc hôïp Cu2+ trong thuoác Thöû Fehling hay Benedict
Cu + + Ñöôøng acid
CuOH
Cu2O
↓
Tuûa Ñoû gaïch
2) Keát quaû: Thaáy voøng tím ôû maët phaân caùch hai lôùp dung dòch
3) Bieän luaän: Döïa vaøo Nguyeân taéc treân Nhöng löu yù lactose lacto se laø MS ñoâi vaø v aø baùn baõo hoøa
ÖÙng Duïng Tìm Glucose trong nöôùc tieåu: 1. Nguyeân taéc: Glucose coù nhoùm Aldehyd seõ khöû Cu 2+ thaønh Cu + taïo oxid ñoàng nhaát keát tuûa maø ñoû gaïch 2. Keát quaû: Co ùkeát tuûa maøu ñoû gaïch laø coù maët glucose trong nöôùc tieåu vaø ngöôïc laïi
3. Bieän luaän Döïa vaøo nguyeân taéc treân.
II.Phaûn öùng Seliwanoff ( ñaëchieä h ieäu cho ceton) Chöông Chöôn g Glucid 1. Nguyeân taéc: Aldose cuõng coù theå taïo thaønh hydroxymethylfurfur khi ñun noùng vôù v ôùi acid,nhöng phaûn öùng xaûy ra raát chaäm neân phaûn öùng seliwanoff coù tính ñaëc hieäu cho ceton c eton OHH 2C HH OH
CH 2OH OH OH
H fructose
HCl ñaäm ñaëc -3 H2O CHO OHH 2 C hydroxymethylfurfur
Phöùc hôïp maøu ñoû
OH OH
Resorcinol
thuc tap hoa sinh.doc
2. Keát quaû:
- 11 -
Created by taivuong
Dung dòch coù furtose fur tose cho maøu ñoû (hay vaø ng ng cam) Dung dòch coù glucose gluc ose khoâng cho maøu coù dung du ng dòch trong suoát
3. Bieän luaän Döïa vaøo nguyeân taéc treân
III.Phaûn öùng Nynhydrin (Chöông (Chö ông Acid Amin vaø Protein) Protein ) 1.Nguyeân taéc: Dung dòch Protein,peptid hoaëc acid amin khi ñun noùng vôùi nynhydrin 0,2% seõ cho maøu xanh tím Nynhydrin laø chaáy oxy o xy hoùa neân coù theå taïo phaûn öùng khöû cacboxy oxy hoùa cuû c uûa acid amin vôù vô ùi nöôùc ñeå cuoái cuøng cho ra CO2 ,NH3 vaø moät aldehyd. Nynhydrin khi bò khöû laïi taùc duïng vôùi NH 3 vöøa ñöôïc phoùng thích vaø keát hôïp vôùi 1 phaân töû Nynhydrin thöù hai,taïo thaønh saûn phaåm ngöng keát maøu xanh tím. 2.Keát quaû: Dung dòch sau phaû n öùng coù maøu xanh x anh tím
3. Bieän Luaän: Döïa vaøo nguyeân taéc treân.
IV.Tìm muoái maät trong nöôùc tieå tie åu (Phaûn öùng Hay) 1 Nguyeân taéc: Caùc muoái kieàm cuûa acid maät laøm giaûm roõ reät söùc caêng beà maët cuûa nöôùc tieåu.Duøng löu huøynh thaêng hoa ñeå phaùt hieän hieän töôïng naøy.
2 Keát quaû: Löu huøynh khoân g rôi xuoáng laø keát quaû aâm tính
3 Bieän luaän:
V. Tìm maùu trong nöôùc tieåu (Phaûn ÖÙng Mayer) 1 Nguyeân taéc: Hemoglobin (ngay caû khi bò bieán tính) coù taùc duïng nhö peroxidase giaûi phoùng oxy hoaït ñoäng töø Hydroperoxid (nöôùc oxy giaø).Oxy naøy coù khaû naêng oxy hoù a moät soá thuoác thöû ñeå cho nhöõ ng ng maøu ñaëc bieät (ví duï: Pyramidin,phenolphtalein bò khöû,pyridin)
2 Keát quaû:
Xuaát hieän maøu ñoû trong hai phuùt
3 Bieän luaän: Bình thöôøng trong nöôùc tieåu khoâng coù hoàng caàu,trong moät soá tröôøng hôïp beänh lyù,coù theå tieåu ra Hb : thieáu G6PD,truyeàn nhaàm nhoùm maùu … coù theå tieåu ra maùu nhö: saïn ñöôøng tieåu,lao ñöôøng tieåu,ung thö boïng ñaùi,ung thö thaän,…
thuc tap hoa sinh.doc
Dự đị ự định hỏi Thi
Câu hỏi Thi
I. Nguyên tắc: - Viế Viết tên hóa chấ chất - Thuố Thuốc thử thử gồ gồm: …. - Điều kiệ kiện phả phản ứng II. Giá trị: Bình thườ thườ ng ng III. Ý ngh ĩ a - Ứ ng ng dụng phản ứ ng: ng: - Mụ Mục đích để xem hiểu bài không để xem ta hiể IV. Lư u ý: - Định lượ ng ng đườ ng ng sau lấ lấy máu lúc đói Định lượ - Vai trò các thuố thuốc thử thử - Vai trò Methanol phả phản ứng là gì? -…
Câu hỏi 1. Viế Viết 10 thông số số n nướ tiểu, cho biế biết chỉ chỉ s sốố bình thườ thườ ng ng ướ c tiể 2. Phân biệ biệt: Huyế Huyết thanh – Huyế Huyết tươ tươ ng ng 3. Sắc tố tố mậ mật có trong nướ nướ c tiể tiểu trong trườ trườ ng ng hợ hợ p nào? 3. Làm thế thế nào phân biệ biệt tiể tiểu ra máu và tiể tiểu huyế huyết sắ sắc tố tố? 4. Vai trò củ của methanol trong phả phản ứng Ehrlich ? 5. Tạ Tại sao gọ gọi Bil LH là trự tr ực tiế tiếp, Bil TD là gián tiế ti ếp? 6. Cách bả bảo quả quản dung dị dịch Diazo sao cho bề bền (dùng để do để do Bil TP) 7. Dùng Serum phả phải làm XN liề li ền, sao Huyế Huyết tươ tươ ng ng không cầ cần làm liề liền cũ cũng đượ c? c? 8. Tiể Tiểu đạm, tiểu lipid ntn? Phân biệ bi ệt ra sao? đạm, tiể 8. Biệ Biện luậ luận: Ceton/ NT, đườ ng/NT ng/NT ? 9. Lấ Lấy máu XN đườ ng: ng: dặ dặn dò gì? Vì sao?
Mờ i các bạn tìm thêm câu h ỏi và giải đáp thêm nhé
1
1. Tổng phân tích nướ c tiểu: Ghi nhớ nhớ vui
10 thông số số
1.012 – 1.020
Ghi nhớ nhớ vui Út
5.8 - 6.2
Vàng
Bạch cầ cầu (WBC) Ketonic (KET)
Negative (-)
Hồng
Protein (PRO) Glucose (GLU) Nitrit (NIT)
(-) (-)
10 Số
(-)
Phải Phả Xem
Sẽ
Tỷ trọ trọng (SG)
Phảải Ph
PH
Cầu m Đạm Đạ ng Đườ ng Nối Kết
Chỉ Chỉ số số bình thườ thườ ng ng
Bệnh lý
(-)
VD 1: 10 thông số NT : Thai 25 tuần GLU : Negative BIL : Negative KET : Negative SG : 1.015 BLO : Small pH : 7.0 PRO : Trace
10 thông số số
Chỉ Chỉ số số Bệnh lý bình thườ thườ ng ng Urobilinogen 1 – 4 mg/ (URO) 4h Bilirubin (-) (BIL) Hồng cầ cầu (-) (ERY) Hemoglobin (-) (Hb)
VD 2:
URO 0.2 E.U. /dL NIT: Negative LEU : large Liệu em đây là NT tiểu hay NĐ thai nghén. Mời bình luận ?
SG 1.015 pH 7 *LEU 500 NIT neg PRO neg GLU norm KET neg UBG norm BIL neg * ERY 250
2. Huyết thanh – Huyết tươ ng ng: Lấy máu, chố chống đông → vào ống ly tâm → máu phân thành 2 phầ ph ần rõ rệ rệt: Phầần trên trong: màu vàng ◘ Ph nhạạt (55 - 65% thế nh thế tích) đó là Huyếết tươ Huy tươ ng ng Phần dướ dướ i đặc ◘ Phầ đặc màu đỏ th đỏ thẫẫm (40 - 45%): tb máu Tách ly tâm huyế huyết tươ tươ ng ng và tế tế bào máu bằ bằng phươ phươ ng ng pháp 2
thể hữ hữu hình (huyế (huyết cầ cầu) và huyế huyết tươ tươ ng. ng. Máu gồm hai thành phần: thể - Hữ Hữu hình củ của máu: HC, BC, TC (43 - 45% tổ t ổng số số máu), chỉ chỉ s sốố này đượ c gọ gọi là hematocrit (HCT). Hồng cầ cầu là thành phầ phần chiế chiếm chủ chủ y yếếu trong thể thể h hữữu hình. - Huyế Huyết tươ tươ ng ng chiế chiếm 55 - 57% tổ tổng số số máu. Chứa: nướ nướ c, c, protein, chấ chất điện giả giải, chấ chất hữ hữu cơ cơ và và vô cơ cơ , hocmon, vitamin, chấ ch ất trung gian hoá họ học, các sả sản Chứ phẩ phẩm chuyể chuyển hoá ... Huyết tươ tươ ng ng chứ chứa toàn bộ bộ các chấ chất cầ cần thiế thiết cho cơ cơ thể thể và toàn bộ bộ các chấ chất cầ cần đượ c thả thải ra ngoài. Huyế Huyết tươ tươ ng ng bị bị lấ lấy mấ mất fibrinogen thì đượ c gọ gọi là huyế huyết thanh. Huyế Tóm lại :
Lấy máu → cho chất chống đông → máu không đông Quay ly tâm
Lấy máu → không chất chống đông → máu không đông Quay ly tâm Nhận xét: - Có chấ chất chố chống đông là Huyế Huyết tươ tươ ng ng - Huyế Huyết thanh: Huyế Huyết tươ tươ ng ng đã loạ loại bỏ bỏ chấ chất chố chống đông
3. Sắc tố mật có trong NT trong tr ườ ng ng hợ p nào?
MẬT: Ngoài chứ chứa Bil ra còn chứ chứa (acid mậ mật, sắ sắc tố tố mậ mật, … ) : nhũ nhũ tươ tươ ng ng hóa chấ chất béo Không xuố xuống ứ l lạại Ruộ Ruột (Tạ (Tại đây: Lipid không đượ c hấ hấp thu tố tốt) NT Uro ↓
Phân có mỡ
Sterco ↓ (Phân bạ bạc màu: phân cò) - Về Về lâu dài: thiế thi ếu Vitamin A, D, E, K - Bệ Bệnh lý: K đầu tụy, VD tạ tại gan, VD sau gan, … đầu tụ gọi chung cả cả quy trình (từ (từ HC → Bil → Gan → ruộ ruột → … : tạ tại gan, sau gan) Sắc tố mật: gọ Có sắ sắc tố tố mậ mật/ NT = Có Bil LH/ NT 3
4. Phân biệt: tiểu máu (HC) - Tiểu Huyết sắc tố (Hb) ? Tiểểu HC và tiể Ti tiểu Hb ?
quay ly tâm
soi KHV: có HC: titiểểu HC Không có: tiể tiểu Hb
Bệnh lý: Tiể Tiểu máu: bệ bệnh lý tạ tại đườ ng ng tiế tiết niệ niệu Tiể Tiểu Hb: giố giống bệ bệnh lý VD trướ trướ c gan: SR, truyề truyền nhầ nhầm nhóm máu, .. .
5. Vai trò c ủa Methanol trong ph ản ứ ng? ng?
Bil TD: không tan trong nướ nướ c như nhưng tan trong dung môi Methanol: Hòa tan Bil t ự do do
6. Tại sao gọi là Bil trự c tiếp – Bil gián tiếp?
Đặt tên: Bil TD = Bil gián titiếếp Bil LH = Bil trự tr ực tiế tiếp
(có ý ngh ĩ a ntn ? )
Bil TD : không tan trong nướ n ướ c Bil LT : tan trong nướ n ướ c Thu Thuốốc thử thử Diazo có pha nướ nướ c: chỉ chỉ LH phả phản ứng Do
muốn đo Bil TD: dùng methanol để đo đó: muố
KL: Trự Trực tiế tiếp: tác dụ dụng vớ vớ i H2O Gián tiế tiếp: phả phải qua dung môi methanol
7. Cách bảo quản dung dịch Diazo sao cho b ền (dùng để do Bil TP)
Diazo thườ thườ ng ng kém bề bền: do đó thườ thườ ng ng phả phải bả bảo quả quản bằ bằng 2 dd riêng biệ bi ệt. Khi pha lạ l ại chỉ chỉ bề bền ở vớ vớ i thờ thờ i gian: 30 phút
8. Tại sao không dùng Huy ết tươ ng ng mà lại dùng Huyết thanh trong định lượ ng ng Ure? - Nế Nếu dùng Huyế Huyết tươ tươ ng ng (có chấ chất chố chống đông: ion F- ) sẽ sẽ ức chế chế quá trình đườ ng ng phân xả xảy ra tươ ng ng khoả khoảng ½ giờ giờ sau sau [đườ [đườ ng] ng] sẽ sẽ giả giảm - Nế Nếu dùng Serum (huyế (huyết thanh): ½ giờ giờ sau: sau: [Đườ [Đườ ng] ng] vẫ vẫn bình thườ thườ ng ng
khi
để Huy để Huyếết
9. Nướ c tiểu đục: Lipid (tiểu dưỡ ng ng trấp) – Protein (tiểu đạm). Muố Muốn phân biệ biệt
Nhỏ Nhỏ dm hữ hữu cơ cơ vào vào đều Lắc đều (aceton, ether, ...)
T rong: Lipid Đục: Đục: Protein
10. Lấy máu XN đườ ng: ng: dặn dò gì? Vì sao? - Dặ Dặn dò: nhị nhịn đói Vì đườ ng ng hấ hấp thu rấ rất nhanh: làm cơ cơ thể thể chư chưa kị kịp điều hòa
4
LIPID
1.Khảo sát tính hòa tan: Nguyên tắc: Lipid là gì? - Là HCHC - Không đồng nhất về về CTCT đồng nhấ - Không tan trong nướ nướ c, c, như nhưng tan trong dung môi hữ h ữu cơ cơ . Ứ ng ng dụng: Pha chế hóa chất: các chấ chất có bả bản chấ chất lipid pha trong dung môi hữu cơ cơ muốn để lâu rửa lớ lớ p sáp bên ngoài (lớ (lớ p Sáp: bả bản chấ chất Lipid) Bảo quản trái cây: muố để lâu không nên rử vì nó ngă ngăn sự sự bố bốc hơ hơ i nướ nướ c. c. Thu ốc: có bả bản chấ chất dầ dầu: không nên tiêm Tm vì sẽ s ẽ bị bị viêm tắ tắc nướ c tiể tiểu đục thể là Lipid (tiể (tiểu dưỡ dưỡ ng ng trấ trấp) hoặ hoặc Protein. Chẩn đoán: nướ đục thì nguyên nhân có thể Nhỏ Nhỏ dm hữ hữu cơ cơ vào vào Muố Muốn phân biệ biệt
T rong: Lipid Lắc đều đều
(aceton, ether, ...)
Đục: Đục: Protein
2. Định lượ ng ng cholesterol TP/ Huyết tươ ng: ng: Nguyên tắc: Nướ c tiể tiểu = Cholesterol tự do + Cholesterol Este hóa 3 phản ứ ng: ng: CE + H2O C
+ O2
CHE CHO
C + AB
(1)
Cholesten – 3 one + H2O2 (2)
Chư Chưa thấ thấy tạ tạo màu : phát hiệ hi ện bằ bằng cách dùng pứ (3) H2 O2
+ (4 amino penazol + Phenol)
POD
Quinoneimine + 4 H2O (Đỏ h Đỏ hồồng )
Cườ ng ng độ Đỏ h phụ thuộ thuộc [H2O2] Đỏ hồồng: phụ - Ghi chú: POD (Peroxidase), CHE (Cholesterol Esterase), CHO (Cholesterol Oxidase) Ứ ng ng dụng: - Đánh giá nguy cơ cơ mắ mắc bệ bệnh xơ xơ vữ vữa đm củ của BN - Cholesterol TP tă tăng: bệ bệnh tim mạ mạch, đái tháo đườ ng, ng, ... - Cholesterol TP giả giảm: rố rối loạ loạn chuyể chuyển hóa lipid, ...
3. Tìm các thể Ceton trong nướ c tiểu: Nguyên tắc: OHCeton + Natri nitroprussiat
Phứ Phức màu tím 5
Ý ngh ĩ a: - Đánh giá mứ mức độ n nhẹ củ của bệ bệnh Tiể Tiểu đườ ng. ng. độ nặặng hay nhẹ PROTID 4. Phản ứ ng nhậận biế biết aa ng Ninhydrin: nh Nguyên tắc: - DD
Protein Peptid Acid amin
Ninhydrin 0,2% t0
- Ninhdydrin: chấ chất chố chống oxh + Acid amin, H2O
dd: màu xanh tím
sp cuố cuối cùng
Aldehid NH3 CO2
(Phứ c hợ p màu tím)
Ninhydrin bị bị khử khử + NH3 + Ninhydrin thứ thứ 2 : tạ tạo sả sản phẩ phẩm ngư ngưng kế kết màu xanh tím (Chi tiế tiết: tham khả kh ảo Sách thự thực tậ tập Hóa sinh Trang 28 ) Phứ Phức hợ hợ p tím
+
NH3
Phứ Phức hợ hợ p màu xanh
Ứ ng ng dụng : - Dùng để nh biết aa : dd sau phả phản ứng màu xanh tím để nhậận biế - Nhậ Nhận biế biết Prolin : dd sau phả phản ứng : màu vàng
5. Định lượ ng ng Protein toàn phần trong huyết thanh bằng PP Biuret Nguyên tắc :
-Trong môi trườ trườ ng ng kiề kiềm, biuret (có nhóm CO – NH, giố gi ống như như 1 lk peptid) sẽ sẽ kế kết hợ hợ p vớ vớ i Cu2+ để cho để cho phứ phức tím hồ hồng 6
Phứ Phức tím hồ hồng (trong môi trườ trườ ng ng kiề kiềm)
Protein
- Protein : 2 lk peptid trở trở lên lên : cũ cũng cho phứ phức tím hồ hồng Cườ ng ng độ màu tím h ồng phụ thuộc nồng độ Protein (Huyết thanh) 6. Phản ứ ng ng tủa Protein bở i nhiệt vớ i môi trườ ng: ng: Môi trườ ng ng acid nhẹ: Nguyên tắc: - 2 yếu tố giúp hòa tan Protein Lớ Lớ p áo nướ nướ c bao xung quanh (Hydrat hóa) dấu Tích điện cùng dấ - Các tiểu phân Protein, đối vớ i (1) chúng ngă ngăn cách nhau (2) chúng đẩy đẩy nhau
(1) (2) dd keo Protein vững bề bền
Giả Giảm tính tan Protein (Protein sẽ s ẽ tủ tủa) Làm mất (1) hoặc (2) hoặc cả (1), (2) (Tùy theo Protein) Môi trườ ng ng acid mạnh: Acid vô cơ cơ mạ mạnh: HNO3, H2SO4, HCL Acid Hữ Hữu cơ cơ : TCA, CCL3COOH Làm biế biến tính Protein Tủa Protein Acid sulfosalicylic Kết luận: Protein trong nướ nướ c tiể tiểu không giúp đượ c chẩ chẩn đoán tình trạ trạng bệ bệnh nặ nặng hay nhẹ nhẹ Ứ ng ng dụng: - Định lượ ng ng Protein trong nướ nướ c tiể tiểu Định lượ
GLUCID 7. Phản ứ ng ng Fehling:
Nguyên tắc: MS + Base
(chất khử khử) → enediol (chấ Cu2+ (trong thuố thuốc thử thử Fehling, Benedict)
Cu2O Tủa đỏ gạch
CuOH Cu+ + đườ ng ng acid (Màu vàng) 7
Ứ ng ng dụng của phản ứ ng ng Fehling: - Dùng để xác khử củ của Đườ ng ng để xác định định tính khử - Dùng để định lượ ng ng đườ ng ng trong huyế huyết thanh và trong nướ nướ c tiể tiểu định tính và định định lượ
8. Phản ứ ng ng tìm Glucose trong n ướ c tiểu: Nguyên tắ tắc: Glucose có nhóm aldehyd: sẽ sẽ khử khử Cu2+ thành Cu+ tạo oxid đồng nhất tủ tủa màu đỏ g đồng nhấ đỏ gạạch Ứ ng ng dụng tìm đườ ng/ ng/ NT: để theo dõi trong điều trị - Dùng để theo trị - Xem có rố rối loạ loạn hệ hệ thố thống điều tiế tiết glucose hay không 9. Định lượ ng ng Đườ ng ng trong máu: Nguyên tắc: Khử Khử dd CuSO4 Glucose máu (thuố (thuốc thử thử) (pứ (pứ thự thực hiệ hiện trong môi trườ trườ ng ng kiề kiềm nóng)
Đo đượ c bằng quang sắ sắc kế kế
Cu+ (Cu2O : đỏ g đỏ gạạch)
(dễ (dễ bị bị oxh, không đo trự trực tiế tiếp) + Arsenmolypdat (bị (bị khử khử) Molypden oxid (màu xanh)
Ý ngh ĩ a : - Kiể Kiểm tra xem có rố rối loạ loạn rối loạ loạn chuyể chuyển hóa Glucid, Có rố Rối loạ loạn hệ hệ thố thống điều hòa đườ ng ng huyế huyết ở gan gan Rố Rố Rối loạ loạn hệ hệ thố thống nộ nội tiế tiết - Là Xét nghiệ nghiệm để theo trị bệ bệnh Đái tháo đườ ng ng để theo dõi trong điều trị
ĐỊNH LƯỢ NG NG URE – ACID URIC
10. Định lượ ng ng ure: Nguyên tắ tắc: Trong môi trườ trườ ng ng acid và nóng, ure phả ph ản ứng vớ vớ i diacetyl monoxim (DAM) cho mộ m ột hợ hợ p chấ chất màu hồ hồng. Thêm thiosemicarbazid vào thuố thu ốc thử thử DAM sẽ sẽ làm tă tăng cườ cườ ng ng độ màu của hợ hợ p chấ chất. độ màu củ Ure
+ DAM
H+ t0
hợ p chấ chất + TSC màu hồng
Tăng cườ cườ ng ng độ màu hồng lên
Ý ngh ĩ a: - Là XN để theo b ệnh lý về về gan và thậ thận để theo dõi các bệ
ng acid uric trong n ướ c tiểu: 11. Định lượ ng
Nguyên tắc:
8
Khử Khử: acid phosphotungstic Acid uric màu xanh (độ đậm của màu tỉ tỉ lệ lệ vớ vớ i nồ nồng độ acid đậm củ độ acid uric)
Ứ ng ng dụng: - Là XN để theo bệnh thố thống phong để theo dõi bệ
CATALASE – UREASE – AMYLASE 12. Khảo sát hoạt động của Catalase: Nguyên tắc: - Hydroperoxid (H2O2): Nồng độ cao → gây độc cho tế bào H2O2 vào cơ th thể (sp độc) Catalase
H2O + ½ O2 (Không độc)
Do đó: Catalase có tác dụ d ụng che chở chở : chố chống tính độc của H2O2. độc củ Chúng đượ c tạ tạo thành từ từ các quá trình Oxy hóa – Khử Kh ử trong cơ cơ thể thể Có ở : tấ tất cả cả các tổ tổ chứ chức động vật, và trong hồ hồng cầ cầu động vậ
Ý ngh ĩ a - Ứ ng ng dụng: - Catalase: enz nộ nội bào có nhiề nhiều trong tế tế bào - Khi chấ chấn thươ thươ ng, ng, bong tróc, Enz Catalase thoát ra Bỏng, nhiễ nhiễm trùng tiể tiểu,… ngoài nhi nhiềều - Dùng Oxy già (có H 2O2): rử a vết thươ ng ng → làm tb không b ị hủy hoại Mặt khác: tiêu diệt VK yếm khí trú ngụ trong đó. - Biế Biết đượ c sự sự viêm nhiễ nhiễm nhiề nhiều hay ít
13. Khảo sát hoạt độ amylase trong n ướ c tiểu: ng đa thành đườ ng ng đơ n) n) - Amylase có vai trò thủy phân tinh b ột (đườ ng nhỏ thoát ra đượ c màng lọ lọc cầ cầu thậ thận → Tiể Tiểu ra amylase rấ rất dễ dễ dàng - Amylase máu : có PTL nhỏ → Nồng độ amylase / máu , amylase /NT đều có Tuyến nướ nướ c bọ bọt, tuyế tuyến mang tai, tuyế tuy ến tụ t ụy - Amylase đượ c tiết ra từ các các tuyến: Tuyế - Hoạt độ amylase/ NT: bình th ườ ng: ng: 16 – 32 đơ n vị Wohlgemuth (Có thể thể dao động: từng ngườ ngườ i động: 8 – 64 đv Wohlgemuth): tùy theo từ Ứ ng ng dụng: - Giúp chẩ chẩn đoán và giám sát bệ b ệnh viêm tụ tụy cấ cấp và mãn tính hoặ ho ặc các rố rối loạ loạn khác có liên quan đến t ụy đến tụ 14 . Ảnh hưở ng ng nhiệt độ lên hoạt động urease: Nguyên tắc: Bị thủy phân
Ure
Urease
NH3 : kiề kiềm CO2
Phenoltalein
Sự hoàn nguyên chỉ chỉ xả xảy ra ở nhiệ nhiệt độ th KL: - Sự độ thấấp độ cao làm enzym urease mấ - Protein dễ dễ bị bị biế biến tính ở nhiệ nhiệt độ cao mất hoạ hoạt tính Thấy đượ c bản chất Protein của ureas
Dd có Hồng đỏ (Phụ (Phụ thuộ thuộc Urease thủ thủy phân nhiềều hay ít) nhi
9
10
