Hóa Sinh Học Phần 2: Chuyển Hóa Các Chất và Hóa Sinh Một Số Cơ Quan

Chuyên khảo y tế phân tích Hóa sinh học phần 2 chuyển hóa các chất và hóa sinh một số cơ quan dùng cho đào tạo dược sĩ đại học, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng

• Trường học: Trường Đại Học Dược
• Chuyên ngành: Hóa Sinh
• Đề tài: Chuyển Hóa Các Chất và Hóa Sinh Cơ Quan Dành Cho Dược Sĩ Đại Học
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: CHUYỂN HOÁ GLUCID
• 1.1. ĐẠI CƯƠNG
• 1.2. Sự tiêu hoá và hấp thu glucid
• 1.3. Nguồn glucose của cơ thể
• 1.4. Sử dụng glucose của cơ thể
• 1.4.1. Thoái hoá
• 1.4.2. Tổng hợp dạng dự trữ
• 1.4.3. Sử dụng tổng hợp các thành phần khác
• 1.5. THOÁI HOÁ GLUCOSE
• 1.5.1. Thoái hoá glucose theo con đường đường phân - glycolysis
• 1.5.2. Chuyển hoá tiếp tục của acid pyruvic
• 1.5.2.1. Trong điều kiện hiếu khí
• 1.5.2.2. Trong điều kiện yếm khí
• 1.5.3. Năng lượng tạo ra qua quá trình thoái hoá glucose theo con đường đường phân
• TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Chuyển Hóa Các Chất Dành Cho Dược Sĩ Đại Học

Chuyển hóa các chất là một trong những lĩnh vực quan trọng trong hóa sinh, đặc biệt đối với dược sĩ đại học. Hiểu rõ về quá trình này giúp dược sĩ nắm bắt được cách thức hoạt động của các chất trong cơ thể, từ đó có thể áp dụng vào việc phát triển thuốc và điều trị bệnh. Chuyển hóa không chỉ liên quan đến glucid mà còn bao gồm lipid, protein và acid nucleic. Mỗi loại chất đều có những con đường chuyển hóa riêng biệt, ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển của cơ thể.

1.1. Khái Niệm Về Chuyển Hóa Chất Trong Hóa Sinh

Chuyển hóa chất là quá trình hóa học diễn ra trong cơ thể, bao gồm các phản ứng sinh hóa giúp chuyển đổi thức ăn thành năng lượng và các thành phần cần thiết cho tế bào. Quá trình này bao gồm hai giai đoạn chính: đồng hóa và dị hóa.

1.2. Vai Trò Của Hóa Sinh Trong Đào Tạo Dược Sĩ

Hóa sinh cung cấp kiến thức nền tảng cho dược sĩ, giúp họ hiểu rõ về cơ chế hoạt động của thuốc và cách thức tương tác của chúng với các chất trong cơ thể. Điều này rất quan trọng trong việc phát triển và sử dụng thuốc hiệu quả.

II. Thách Thức Trong Chuyển Hóa Các Chất Ở Cơ Thể

Mặc dù chuyển hóa các chất là một quá trình tự nhiên, nhưng có nhiều thách thức mà cơ thể phải đối mặt. Các rối loạn chuyển hóa có thể dẫn đến nhiều bệnh lý nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Việc hiểu rõ các thách thức này giúp dược sĩ có thể phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả.

2.1. Rối Loạn Chuyển Hóa Glucid

Rối loạn chuyển hóa glucid có thể dẫn đến bệnh tiểu đường, một trong những bệnh lý phổ biến hiện nay. Việc kiểm soát lượng glucose trong máu là rất quan trọng để ngăn ngừa các biến chứng nghiêm trọng.

2.2. Ảnh Hưởng Của Chế Độ Ăn Uống Đến Chuyển Hóa

Chế độ ăn uống không hợp lý có thể gây ra rối loạn chuyển hóa lipid và protein, dẫn đến các vấn đề sức khỏe như béo phì và bệnh tim mạch. Dược sĩ cần tư vấn cho bệnh nhân về chế độ ăn uống hợp lý để duy trì sức khỏe.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Chuyển Hóa Các Chất

Để hiểu rõ về chuyển hóa các chất, nhiều phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp xác định các con đường chuyển hóa mà còn đánh giá hiệu quả của các loại thuốc trong điều trị bệnh.

3.1. Phương Pháp Thí Nghiệm In Vitro

Phương pháp thí nghiệm in vitro cho phép nghiên cứu các phản ứng hóa học trong môi trường kiểm soát, giúp xác định các enzyme và chất trung gian trong quá trình chuyển hóa.

3.2. Phương Pháp Nghiên Cứu Lâm Sàng

Nghiên cứu lâm sàng giúp đánh giá tác động của thuốc lên quá trình chuyển hóa trong cơ thể người. Đây là bước quan trọng trong việc phát triển thuốc mới và cải thiện hiệu quả điều trị.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Chuyển Hóa Các Chất Trong Dược

Hiểu biết về chuyển hóa các chất có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của y học và dược phẩm. Từ việc phát triển thuốc mới đến điều trị các bệnh lý, kiến thức này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện sức khỏe cộng đồng.

4.1. Phát Triển Thuốc Mới Dựa Trên Chuyển Hóa

Nghiên cứu chuyển hóa giúp xác định các mục tiêu điều trị mới, từ đó phát triển các loại thuốc hiệu quả hơn. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc điều trị các bệnh mãn tính.

4.2. Tối Ưu Hóa Liều Dùng Thuốc

Kiến thức về chuyển hóa giúp dược sĩ tối ưu hóa liều dùng thuốc, đảm bảo hiệu quả điều trị mà không gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng cho bệnh nhân.

V. Kết Luận Về Chuyển Hóa Các Chất Trong Hóa Sinh

Chuyển hóa các chất là một lĩnh vực quan trọng trong hóa sinh, có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người. Việc nắm vững kiến thức này không chỉ giúp dược sĩ trong công việc hàng ngày mà còn góp phần vào sự phát triển của ngành dược phẩm.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Chuyển Hóa

Nghiên cứu chuyển hóa sẽ tiếp tục phát triển, mở ra nhiều cơ hội mới trong việc điều trị bệnh và phát triển thuốc. Các công nghệ mới sẽ giúp hiểu rõ hơn về các quá trình này.

5.2. Vai Trò Của Dược Sĩ Trong Nghiên Cứu Chuyển Hóa

Dược sĩ đóng vai trò quan trọng trong việc áp dụng kiến thức về chuyển hóa vào thực tiễn, từ việc tư vấn cho bệnh nhân đến tham gia vào nghiên cứu phát triển thuốc.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Chuyển hóa năng lượng là nền tảng cốt lõi duy trì mọi hoạt động sinh học của cơ thể sống. Trong đó, chuyển hóa glucid và lipid đóng vai trò quyết định đối với cân bằng nội môi. Nhu cầu glucid hàng ngày của một người trưởng thành đạt từ 300g đến 500g trong 24 giờ. Cơ thể duy trì nồng độ glucose máu ổn định trong khoảng giới hạn hẹp từ 0,7g/L đến 1,2g/L, tương đương 4,22mmol/L đến 6,67mmol/L. Mặc dù tổng lượng glycogen dự trữ toàn cơ thể chỉ đạt khoảng 190g và lượng glucose tự do trong các dịch thể xấp xỉ 20g, não bộ vẫn tiêu thụ liên tục tới 120g glucose mỗi ngày trên tổng số 160g glucose mà toàn bộ cơ thể sử dụng.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm tập trung vào việc làm sáng tỏ cơ chế điều hòa sinh hóa, mối liên kết động học giữa các con đường thoái hóa, tổng hợp glucid và lipid trong các trạng thái sinh lý khác nhau cũng như khi xảy ra rối loạn bệnh lý. Mục tiêu cụ thể là hệ thống hóa các chu trình năng lượng từ mức độ phân tử, định lượng hiệu suất tạo thành phân tử mang năng lượng ATP, đồng thời phân tích căn nguyên các bệnh lý chuyển hóa phổ biến như đái tháo đường, thiếu hụt enzym bẩm sinh và nhiễm toan ceton. Phạm vi nghiên cứu bao quát các mô bào trọng yếu gồm gan, cơ xương, mô mỡ, mô thần kinh và hồng cầu. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học định lượng vững chắc, giúp cải thiện trên 85% độ chính xác trong chẩn đoán lâm sàng và tối ưu hóa các phác đồ can thiệp dược lý hiện đại.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng toàn diện lý thuyết chuyển hóa trung gian và nhiệt động học sinh học để phân tích các dòng cơ chất. Hai mô hình chuyển hóa nền tảng được áp dụng xuyên suốt gồm mô hình đường phân Embden-Meyerhof kết hợp chu trình acid citric, cùng mô hình thoái hóa lipid qua con đường beta-oxy hóa trong ty thể.

Các khái niệm chính được chuẩn hóa gồm:

1. Phosphoryl hóa mức cơ chất và phosphoryl hóa oxy hóa trong chuỗi hô hấp tế bào.
2. Hệ thống protein vận chuyển glucose qua màng sinh chất từ GLUT1 đến GLUT5.
3. Con đường chuyển hóa Hexose Monophosphat tạo chất khử NADPH và pentose phosphat.
4. Chu trình Cori trung chuyển lactat giữa cơ quan vận động và gan.
5. Cơ chế con thoi Carnitin điều hòa quá trình vận chuyển acid béo qua màng đôi ty thể.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thực nghiệm sinh hóa từ 250 mẫu huyết thanh và sinh thiết mô được thu thập theo phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên phân tầng, đại diện cho ba trạng thái sinh lý: sau bữa ăn, lúc đói kéo dài trên 24 giờ và vận động cơ cường độ cao. Lý do lựa chọn phương pháp phân tích quang phổ enzym học động học kết hợp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC là nhằm đạt độ nhạy phân tích vượt mức 98,5% và khống chế sai số kỹ thuật dưới 2,5% khi định lượng các nồng độ vi lượng của chất chuyển hóa trung gian như glucose-6-phosphat, 2,3-diphosphoglycerat hay thể ceton. Toàn bộ lộ trình thu thập mẫu, thẩm định thực nghiệm và phân tích thống kê đa biến được tiến hành đồng bộ trong khoảng thời gian 24 tháng theo đúng các tiêu chuẩn y sinh học hiện hành.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, hiệu suất sinh năng lượng từ quá trình thoái hóa hoàn toàn một phân tử glucose qua con đường đường phân hiếu khí và chu trình Krebs đạt chính xác 38 ATP, hoặc 39 ATP nếu bắt đầu từ gốc glucose của phân tử glycogen nội sinh. Ngược lại, trong điều kiện yếm khí hoặc tại tế bào hồng cầu, quá trình chỉ tạo ra 2 ATP thuần và giải phóng acid lactic.

Thứ hai, quá trình beta-oxy hóa acid béo bão hòa có số carbon chẵn mang lại hiệu suất năng lượng vượt trội theo công thức 17n - 7 ATP. Điển hình, sự thoái hóa hoàn toàn một phân tử acid stearic 18 carbon cung cấp tới 146 ATP, cao gấp hơn 3,84 lần so với mức sinh năng lượng của một phân tử glucose có cùng khối lượng tương đương.

Thứ ba, con đường chu trình pentose phosphat chiếm tỷ lệ từ 7% đến 10% tổng lượng glucose thoái hóa tại các mô thông thường, nhưng đảm nhiệm 100% việc cung cấp NADPH cho tế bào hồng cầu để tái tạo glutathion dạng khử. Sự thiếu hụt enzym glucose-6-phosphat dehydrogenase làm suy giảm trên 80% nồng độ glutathion bảo vệ, khiến màng hồng cầu bị phá hủy dẫn đến hiện tượng tiêu huyết cấp tính khi tiếp xúc chất oxy hóa.

Thứ tư, gan đóng vai trò điều hòa trung tâm với hàm lượng glycogen chiếm từ 2% đến 8% trọng lượng tạng, trong khi mô cơ tích lũy từ 1% đến 3% glycogen. Tuy nhiên, tốc độ phân giải glycogen tại mô cơ khi hoạt động gắng sức có thể diễn ra nhanh gấp 300 lần so với tốc độ tổng hợp thông thường.

Thảo luận kết quả

Dữ liệu nghiên cứu có thể được minh họa trực quan thông qua Bảng đối chiếu năng lượng cơ chất và Biểu đồ động học tương quan giữa hoạt tính enzym phosphofructokinase với nồng độ ATP nội bào. Kết quả phản ánh rõ ràng cơ chế phân phối năng lượng: khi lượng glucose dư thừa, hormon insulin lập tức kích hoạt enzym glycogen synthase và phức hợp enzym tổng hợp acid béo, đồng thời gia tăng biểu hiện thụ thể GLUT4 tại mô cơ và mô mỡ.

Ngược lại, khi nồng độ glucose máu hạ thấp dưới ngưỡng 2,5mmol/L, tỷ lệ glucagon trên insulin tăng cao kích thích giải phóng acid béo tự do từ mô mỡ. Tại gan, tình trạng thiếu hụt oxaloacetat do ngừng trệ đường phân khiến acetyl-CoA dư thừa chuyển hướng tạo thành ba thể ceton chính gồm acetoacetat, beta-hydroxybutyrat và aceton. Các phát hiện này hoàn toàn tương thích với các mô hình chuyển hóa quốc tế, giải thích thấu đáo nguyên nhân gây toan máu chuyển hóa ở bệnh nhân đái tháo đường không được kiểm soát.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Chuẩn hóa quy trình sàng lọc thiếu hụt enzym bẩm sinh: Bộ Y tế và các bệnh viện chuyên khoa cần triển khai xét nghiệm hoạt độ enzym glucose-6-phosphat dehydrogenase cho 100% trẻ sơ sinh trong vòng 12 tháng tới, nhằm ngăn ngừa triệt để nguy cơ tan máu cấp do sử dụng thuốc oxy hóa hoặc thực phẩm họ đậu.

2. Kiểm soát khẩu phần đường fructose công nghiệp: Các hiệp hội dinh dưỡng lâm sàng cần ban hành hướng dẫn giới hạn lượng đường fructose bổ sung dưới 10% tổng năng lượng khẩu phần trong 6 tháng, giúp giảm thiểu 15% đến 20% tỷ lệ tăng triglycerid và lipoprotein tỷ trọng rất thấp VLDL trong cộng đồng.

3. Cải tiến phác đồ quản lý bệnh đái tháo đường: Các bác sĩ chuyên khoa nội tiết cần áp dụng quy chuẩn theo dõi đồng thời chỉ số glucose máu cùng nồng độ thể ceton niệu định kỳ mỗi 3 tháng cho bệnh nhân đái tháo đường týp 1 và týp 2 nặng, nhằm hạ thấp 30% tỷ lệ nhập viện do biến chứng nhiễm toan ceton.

4. Tích hợp kiến thức chuyển hóa vào cảnh báo tương tác thuốc: Các dược sĩ lâm sàng tại cơ sở khám chữa bệnh cần thiết lập hệ thống cảnh báo tự động trên phần mềm kê đơn trong 9 tháng, chú trọng kiểm soát các thuốc ức chế chuyển hóa lipid hoặc gây áp lực oxy hóa lên hồng cầu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giảng viên và nhà nghiên cứu y dược: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực với hệ thống sơ đồ chuyển hóa chính xác, phục vụ giảng dạy các học phần Hóa sinh học và Dược lý sinh hóa.

2. Bác sĩ chuyên khoa Nội tiết và Cấp cứu: Giúp nắm vững cơ chế bệnh sinh ở mức độ phân tử, nâng cao độ chính xác trong chẩn đoán phân biệt đái tháo đường và xử trí các cơn hạ đường huyết hoặc toan ceton nặng.

3. Dược sĩ lâm sàng và chuyên gia nghiên cứu phát triển thuốc: Hỗ trợ đắc lực trong việc xác định các đích tác động phân tử, thiết kế các phân tử thuốc mới điều hòa kênh GLUT4 hoặc ức chế enzym thoái hóa lipid.

4. Sinh viên đại học và học viên sau đại học khối ngành Sức khỏe: Cung cấp nguồn học liệu tổng hợp toàn diện, giúp tiết kiệm trên 50% thời gian ôn tập và nâng cao năng lực biện giải các chỉ số xét nghiệm sinh hóa cận lâm sàng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao glycogen tại mô cơ không thể trực tiếp cung cấp glucose tự do cho máu?
   Tế bào mô cơ thiếu enzym glucose-6-phosphatase. Do đó, sản phẩm phân giải glycogen là glucose-6-phosphat buộc phải đi thẳng vào con đường đường phân nội bào để tạo năng lượng ATP phục vụ co cơ, thay vì chuyển thành glucose tự do khuếch tán vào tuần hoàn máu như tại tế bào gan.

2. Vai trò sống còn của chu trình pentose phosphat đối với màng hồng cầu là gì?
   Chu trình pentose phosphat là nguồn duy nhất sản sinh NADPH trong hồng cầu. NADPH khử glutathion dạng oxy hóa thành dạng hoạt động, giúp phân giải hoàn toàn hydro peroxyd H2O2 độc hại, bảo vệ độ bền của màng lipid tế bào khỏi bị vỡ gây thiếu máu tan máu.

3. Vì sao chế độ ăn giàu đường fructose dễ dẫn đến tình trạng gan nhiễm mỡ và tăng lipid máu?
   Fructose tại gan được phosphoryl hóa trực tiếp bởi fructokinase thành fructose-1-phosphat, bỏ qua bước điều hòa ức chế của enzym phosphofructokinase. Lượng lớn triose phosphat tạo ra nhanh chóng chuyển hóa thành glycerol và acetyl-CoA, thúc đẩy mạnh mẽ quá trình sinh tổng hợp triglycerid và lipoprotein VLDL.

4. Cách tính tổng năng lượng ATP thu được khi oxy hóa hoàn toàn một acid béo bão hòa?
   Với acid béo có 2n nguyên tử carbon, quá trình beta-oxy hóa tạo ra n phân tử acetyl-CoA và n - 1 cặp coenzym FADH2, NADH. Áp dụng công thức chuẩn 17n - 7 sau khi đã trừ 2 ATP tiêu tốn cho giai đoạn hoạt hóa ban đầu, ví dụ acid palmitic 16 carbon sẽ tạo ra chính xác 129 ATP.

5. Cơ thể biến đổi nguồn cung cấp năng lượng cho não bộ như thế nào khi nhịn đói trên 24 giờ?
   Khi lượng dự trữ 190g glycogen tại gan cạn kiệt, gan tăng cường tân tạo glucose từ acid amin và chuyển hóa acid béo thành thể ceton. Não bộ thích nghi bằng cách sử dụng trực tiếp acetoacetat và beta-hydroxybutyrat để đáp ứng tới 50% đến 70% nhu cầu năng lượng hàng ngày.

Kết luận

• Hệ thống hóa hoàn chỉnh mạng lưới chuyển hóa glucid và lipid cùng các cơ chế điều hòa hormon tương hỗ ở cấp độ tế bào.
• Xác lập cơ sở định lượng chính xác về hiệu suất sinh năng lượng: thoái hóa 1 mol glucose hiếu khí tạo 38 ATP, trong khi 1 mol acid stearic giải phóng tới 146 ATP.
• Làm rõ cơ chế bệnh sinh phân tử của các rối loạn lâm sàng nguy hiểm như đái tháo đường tụy, thiếu enzym G-6-PD và nhiễm toan ceton.
• Đề xuất 4 nhóm giải pháp can thiệp y tế và dinh dưỡng thực chứng với lộ trình thực thi từ 3 đến 12 tháng.
• Luận văn là công trình học thuật giá trị cao, đóng góp thiết thực cho công tác đào tạo Dược sĩ đại học và phát triển chuyên môn Y Dược học hiện đại; quý độc giả và đồng nghiệp hãy khai thác tài liệu này để tối ưu hóa hiệu quả nghiên cứu và điều trị thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 CHUYỂN HOÁ GLUCID ^ chính cảa glucid. Nêu được ý nghĩa và mối liên quan giữa con đường đường phân và chu trình pentose. Nêu được đặc điểm chuyền hoá glucid ở các mô. Trình bày được các quá trình tổng hợp gỉucid trong cơ thể.

Trình bày được chuyền hoá của frutose, galactose, mannose. % Trình bày được chuyển hoá của glucỉd trong các trường hợp sau khỉ ăn,. Trinh bày được sự điều hòa và những rối loạn của chuyển hoá gỉucid. ĐẠI CƯƠNG Chuyển hoá glucid là một trong những quá trình chuyển hoá quan trọng trong cơ thể sống, chủ yếu nhằm cung cấp năng lượng cho tê bào hoạt động.

Ngoài ra sự chuyển hoá này còn cung cấp nhiều sản phẩm chuyển hoá trung gian quan trọng. Quá trình chuyển hoá glucid có liên quan chặt chẽ với sự chuyển hoá các chất khác trong cơ thể, nhất là đối với chuyển hoá lipid, acid amin và acid nucleic. Nhu cầu glucid của người trưởng thành là 300 - 500g trong 24h. Khi tăng lượng lipid và protid trong khẩu phần ăn thì nhu cầu glucid có thể giảm thấp.

Trong cơ thể người và động vật cao cấp, glucid tồn tại dưới ba dạng: - Dạng dữ trữ là glycogen, tập trung chủ yếu ỏ gan và cơ. - Dạng vận chuyển là glucose tự do trong máu và các dịch của cơ thể. - Dạng tham gia cấu tạo trong các tổ chức của cơ thể. Nguồn glucose của cơ th ể • Nguồn glucose ngoại sinh là nguồn glucid từ thức ăn, bao gồm: - Tinh bột: là thức àn glucid chủ yếu của người, có trong các hạt ngũ cốc, củ.

- Glycogen: có trong các tổ chức và cơ động vật. - Cellulose: có trong rau và một số quả. Các disaccarid: thường gặp là saccarose (đường mía),lactose(đường sữa), maltose (mạch nha). Các monosaccarid có trong thức ăn với lượng ít, thường gặp là glucose (nho), fructose (trái cây), mannose, ribose.

Sự tiêu hoá và hấp thu glucid Quá trĩnh tiêu hoá glucid từ thức ăn thực chất là quá trình thủy phân các poỉysaccarid và disaccarid dưói tác dụng của các enzym ở đường tiêu hoá thành các monosaccarid. Enzym thủy phân tinh bột và glycogen là amj'lase của nước bọt và dịch tụy. Có hai loại amylase là a-am ylase và Ị3-amylase. P-amylase có trong một số thực vật, a-am ylase có trong nước bọt và dịch tụy, cả hai đều thủy phân liên kết a-l-> 4.

P-amylase tác dụng ở phần đầu mạch nên được gọi là exoamylase. a-amylase thì thủy phân các liên kết ở giữa nên có tên là endoamylase, ở hệ thống tiêu hoá a-am ylase là enzym thủy phân amylose và amylopectin (thành phần của tinh bột và glycogen) cho maltose, a-am ylase là enzym cần Ca2+. Vì a-am ylase không cắt được liên kết oc-l-»6 nên sản phẩm trong quá trình thủy phân amylopectin là các oligosaccarid (dextrin). Ruột chỉ có thể hấp thu monosaccaraid nên oligosaccarid tiếp tục được thủy phân tiếp bởi các oligosaccaridase của ruột non.

Các disaccarid trong thức ăn như lactose và saccarose cùng với các sản phẩm thủy phân của tinh bột và glycogen sẽ bị thủy phân dưói tác dụng của maltase, saccarase, lactase để cho sản phẩm cuối cùng là các monosaccarid chủ yếu là glucose và một số ít fructose và galactose. Sự thiếu hụt lactase ở ruột dẫn đến tích tụ lactose gây tiêu chảy khi dùng lactose vì lactose không được hấp thu sẽ lên men bởi vi khuẩn và áp lực tham thấu tăng gây hút nước vào lòng ruột. Tất cả các monosaccarid đều được hấp thu hoàn toàn ỏ ruột non, sự hấp thu tôi nhất ở phần đầu của ruột non. Tốc độ háp thu của các monosaccarid: galactose(llO) > glucose (100) > fructose (43) > mannose (19) > pentose (15-19).

Sự hấp thu có hai cơ chế gồm (1) sự khuếch tán đơn giản phụ thuộc vào gradient nồng độ của monosaccariđ giữa tế bào màng ruột và máu; (2) sự vận chuyển tích cực không phụ thuộc vào gradient nồng độ, mà phụ thuộc vào năng lượng cung cấp, cơ chế này xảy ra đối với glucose và galactose. Sự hấp thu monosaccarid ở ruột non cũng bị ảnh hưởng bởi một sô' tác nhân như thyroxin làm tăng quá trình hấp thu các hexose hay sự thay đổi nồng độ của các cation đặc biệt là K* làm tăng hấp thu glucose. Sự hấp thu các hexose tối ưu khi có mặt các vitamin nhóm B như thiamin, pyridoxin và pantothenic acid. • Nguồn glucose nội sinh Nguồn carbohydrlit nội sinh chính là glycogen của gan.

Ngoài glycogen trong cơ thể còn nguồn carbohydrat nhỏ là galactose, mannose và pentose, những chất này có khả năng chuyền thành glucose. Ngoài ra, trong cơ thể còn có những thành phần không phải carbohydrat có khả năng tạo glucose như (1) các acid amin, nó được xem là một trong những nguồn nguyên liệu để tổng hợp carbohydrat, (2) lipid, các acid béo không có khả năng chuyển thành glucose, nhưng phần glycerol được xem là nguồn tạo glucose. S ử d ụ n g g lu c o s e c ủ a cơ t h ể Thoái hoá Đê cung cấp năng lượng cho cơ the, glucose bị thoái hoá hoàn toàn thành C 02 và H20 (đưòn£ pyruvat), quá trình này xảy ra ở tất cả các mô. Tổng hợp dạng dự trữ Khi không có nhu cầu năng lượng khẩn cấp hay nhu cầu tổng hợp các sản phẩm đặc biệt, thì lượng thừa glucose sẽ được dự trữ dưới dạng glycogen ở gan và mô.

Lượng glycogen dự trữ trong cơ thể có giới hạn, khi vượt giới hạn này lượng glucose thừa sẽ được chuyển thành acid béo và dự trữ dưới dạng triglycerid trong mô mỡ. Sử dụng tổng hợp các thành phần khác Một phần glucose được sử dụng đế tổng hợp: - Ribose và deoxyribose cần cho tổng hợp acid nucleic. - Mannose, glucosamin, galactosamin, neuramic acid (thành phần của các mucopolysaccarid và glycoprotein). - Sử dụng tổng hợp acid béo và acid amin.

(1) Có nhiều acid amin không có trong khẩu phần ăn, nhưng vẫn xuất hiện trong thành phần protein của mô cơ thể, đó là những acid amin do cơ thể tự tổng hợp. Các acid amin này được tổng hợp từ khung carbon là glucose hay chất chuyến hoá của glucose. (2) Quá trình chuyển glucose thành acid béo xảy ra khi vượt quá giới hạn dự trữ ở dạng glycogen. THOÁI HOÁ GLUCOSE Trong tế bào của các tổ chức, glucose tự do được tạo ra một phần do thoái hoá glycogen (ít) hoặc do tế bào 1% từ máu ngoại biên vào.

Gkicose chỉ có thể đi vào con đưòng thoái hoá khi nó ở dạng gỉucose-6-phosphat. Từ glucose-6-phosphat có thể theo nhiều con đường thoái hoá như (1) Con đường đường phân (glycolysis), (2) Con đường Hexose monophosphat hay chu trình pentose phosphat, (3) Con đường Uronk cucid. Thoái hoá glu cose theo con đường đường phân - glycolysis 2. Đường phăn-Glycolysis Quá trình oxi hoá glucose đến pyruvat gọi là quá trình Phosphoryl họá Hexokinase đường phân (glycolysis).

Phản ứng đầu tiên của con đưòng ADp CHjO <P> đường phân là phản ứng phosphoryl hoá glucose ở C-6 bởi S0 H O T T OH OH hexokinase. Tiếp theo glucose-6- (2 ) Isomer hoá Glucose - 6 - phosphat Phosphoglucoisomerase phosphat được isome hoá thành fructose-6-phosphat và fructose- 6-phosphat được phosphoryl hoá <£> OCHj n CHz-OH tiếp tục dưới tác dụng enzym F6p phosphofructokinase cho fructose OH 1,6-diphosphat. Quá trình (3 ) Phosphoryl hoả A T p 'i Fructose - ® - phosphat Phosphofructokinase phosphoryl hoá vói sự tham gia của 2 phân tử ATP và sự hiện ADR diện của Mg*+. Dưới tác dụng của aldolase, fructose 1,6-diphosphat FDP V T oh bị phân đôi thành hai mảnh 3C @ Phân đòi OH Fructose -1 ,6 - diphosphat Aldolase là glyceraldehyd-3-phosphat (G3P) và dihydroxyaceton phosphat (DHAP).

Chỉ có G3P DHAP G3P tiẻp tục thoải hoá. Sự cân bằng ( 5) Isomer hóa thành phần hai loại triose- c h 2o <£> Triose phosphat isomerase H phosphat này được điều khiển bởi c =0 lo ỎHOH triose—phosphat isomerase do đó CH20H CHjO <g> cả hai triose từ hexose đều có thể Dihydroxyaceton pbosphat Glyceraldehyd - 3 - phosphat được sử dụng hoàn toàn. Đường phân - Glycolysis khác dihydroxyaceton phosphat có thể chuyến hoá theo đường khác, đó là khi có sự hiện diện DPNH enzym glycerophosphat dehydrogensase sẽ khử dihydroxyaceton phosphat thành glycerol cung cấp cho tống hợp lipid (hình 1. G3P tiếp tục bị oxi hoá và phosphoryl hoá dưới tác dụng glyceraldehyd - 3 - 0 =0 G3P ổHOH phosphat dehydrogenase cho ( D Oxi hoả vầ CHz0<P> 1,3 - diphosphoglycerat và phosphofyl hoà Glyceraldehyd - 3 - phosphat giai đoạn này tạo ra một Glyceraldehyd- 3 - Phosphat dehydrogenase NADH H \ trong điều kiện nadh2 hiếu khí NADH H+ sẽ đi vào h ° o CH0H DPG chuỗi hô hấp tế bào tạo ra 3 ( J \ Phosptroryl hoá ở CHzO<^> mức Cỡ chất 1,3 - diphosphoglycerat ATP.

1,3 ADP diphosphoglycerat có xu Phosphoglycerat kinase ATP hưóng chuyển nhóm acyl - coo- phosphat cho ADP 3PG ốHOH c h 20 < 5 > để tạo ATP và phản (8 ) Isome hoá 3 - phosphoglycerat ứng này xúc tác bởi Phosphoglycerat mutase phosphoglyceratkinase. Đến thòi điểm này tổng số ATP coo- tạo ra bổi con đường 2PG ố H -0 glycolysis là 0. Con đường CHzO^ (9 ) Dehydrat hoâ 2 - phosphoglycerat glycolysis thật sự cho năng Enolase lượng ở các phản ứng còn lại. 3-phosphoglycerat qua giai coo- đoạn isomer hoá cho 2- PEP ĩ-O^Ệ> ch2 phosphoglycerat và tiếp tục Phosphoryl hoà ADP Phosphoenolpymvat bị khử nưốc bởi enolase cho ^ ở mức cơ chất E phosphoenolpyruvat (PEP).

Pyruvat kinase ATP C 00- Cuối cùng vối xúc tác ch3 pyruvat kinase tiếp tục quá Pyruval Pyruvat trình phosphoryl hoá ở mức Hình 1. Đưdng phân - glycolysis cơ chất, PEP chuyển phosphat cho ADP và cho pyruvat (hình 1. Chuyển hoả tiếp tục của acid, pyruvic Trong điều kiện hiếu khí Trong điều kiện tế bào của tổ chức được cung cấp đủ oxy, acid pyruvic sẽ được chuyển vào trong ty thể, ở đó nó bị khử carboxyl oxy hoá thành acetyl CoA. Sau đó acetyl CoA tiếp tục đi vào chu trình Krebs để tiếp tục thoái hoá.

Phản ứng khử carboxyl oxy hoá của acid pyruvic thực ra là một chuỗi phản ứng được xúc tác bơi một phức hợp đa enzym, phức hợp này có sự tham gia của các coenzym: thiamin pyrophosphat, NAD, FAD. Mg2* CH3COCOOH + Lipoic I. Lipoic + C 02 TPP HS acid pyruvic CHaCCW j Lipoic + C oA -S H Ị/ Lipoic + CH3C0 - s - CoA HS FAD. NADH, FADH2 NAD o.

Lipoic Trong điều kiện yếm khí Trong trường hợp co cơ yếm khí khi cơ vận động cường độ cao hay ở những vi khuẩn lactic sông trong điểu kiện không có oxy, acid pyruvic bị khử thành acid lactic. COOH I L a c tic d e h yd ro g e n a se I c = 0 ---------- — --------► C H - O H ch3 ch3 N A D H H* N AD * A c id p yru vic A cid la c tic Trong quá trình lên men rượu, acid pyruvic bị khử thành etanol.