Bài 4.1: Chuyển hoá Glucid

1) Sự tiêu hoá và hấp thu glucid

Các thức ăn là carbohydrate như tinh bột được amylase trong nước bọt thủy phân tạo thành maltose Quá trình thủy phân tiếp tục xảy ra ở ruột nhờ amylase tạo thành là maltose hoặc glucose của tuyến tuỵ Ở các tế bào thành ruột cũng có các enzyme: maltase, saccarase, lactase thuỷ phân các disaccarid tương ứng: maltose, saccarose, lactose tạo thành glucose, galactose, fructose

2) Hấp thu các MS vào tế bào ruột và vào máu

Fructose hấp thu thụ động vào tế bào ruột nhờ chất vận chuyển không phụ thuộc Na+ Glucose và galactose hấp thu vào tế bào ruột bằng cơ chế tích cực phối hợp với sự vận chuyển Na+ nhờ chất đồng vận chuyển Glucose – Na+ Sau đó chúng vào máu bằng cơ chế thụ động Máu tĩnh mạch cửa chủ yếu là glucose chiếm > 80%

3) Sự vận chuyển glucose từ máu vào các tế bào

Glucose được khuếch tán tăng cường từ máu vào tế bào bằng cơ chế nhờ các chất vận chuyển thụ động Glut (Glucose transporter). Có 4 loại Glut:

• Glut 1 có trong hồng cầu, vận chuyển glucose vào trong hồng cầu ngay cả khi nồng độ glucose trong máu thấp
• Glut 2 có trong tế bào gan, tuỵ, vận chuyển rất nhanh glucose vào tế bào gan và tuỵ khi nồng độ glucose trong máu tăng (sau ăn)
• Glut 3 có trong tế bào não, vận chuyển glucose vào tế bào não ngay cả khi nồng độ glucose trong máu thấp
• Glut 4 có trong cơ, mô mỡ, vận chuyển glucose vào tế bào cơ và mô mỡ, phụ thuộc vào nồng độ insulin Sự tổng hợp Glut 4 và ái lực của Glut 4 với glucose phụ thuộc vào insulin. Trường hợp kháng insulin, Glut 4 kém đáp ứng với insulin, làm cho màng tế bào ít thẩm thấu với glucose, thường gặp trong béo phì, ĐTĐ Con đường hexose diphosphat

I/. Con đường hexose diphosphat

Một phân tử glucose thoái hóa thành 2 phân tử có ba carbon là pyruvat và năng lượng tạo thành dưới dạng ATP và NADH. Đây là con đường chuyển hóa đầu tiên được biết đến và được hiểu rõ nhất Xảy ra ở bào tương, qua 2 giai đoạn gồm 10 phản ứng. Giai đoạn hoạt hóa: 5 phản ứng. Giai đoạn oxy hóa sinh năng lượng: 5 phản ứng.

1) Số phận của pyruvat

2) Điều kiện ái khí

3) Ý nghĩa

Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào Các sản phẩm trung gian là tiền chất để sinh tổng hợp các chất cho cơ thể

II/. Con đường hexose monophosphat - Chu trình pentose phosphat

Đây là một cách thoái hóa khác của glucose 6-phosphat Xảy ra ở bào tương của tế bào, glucose được phosphoryl hóa 1 lần rồi bị oxy hóa Quan trọng ở các tế bào phân chia nhanh như tủy xương và da, niêm mạc ruột (tổng hợp RNA và DNA) Cũng quan trọng cho các tế bào cần NADPH để bảo vệ chống lại tác nhân oxy hóa (hồng cầu, võng mạc…) và cho quá trình sinh tổng hợp acid béo (mô mỡ, gan), cholesterol (gan, tuyến sinh dục, vỏ thượng thận)

Pentose Photphate

Ở các tế bào nhu cầu chủ yếu là NADPH, các phân tử đường 5C sẽ đi tiếp vào giai đoạn thứ 2 6 phân tử đường 5 carbon phosphat trao đổi với nhau các mẩu 2 và 3 C để tái tạo lại thành 5 phân tử glucose 6-phosphat.

III/. TÂN TẠO GLUCOSE (gluconeogenesis)

Sự tạo thành glucose từ các sản phẩm chuyển hóa của glucid, lipid, protein; không phải từ các monosaccharid khác. Là quá trình đi ngược lại con đường đường phân, trừ 3 phản ứng không thuận nghịch đòi hỏi các phản ứng khác thay thế.

Xảy ra ở tế bào chất Ngược chiều đường phân (7 PU thuận nghịch) 3 PU không thuận nghịch (1, 3, 10): nhờ các enzyme khác để đi các con đường khác

---

Tốn kém cho tế bào, cho cơ thể.

Để tạo 1 phân tử glucose tiêu tốn mất 4ATP và 2GTP và oxy hóa 2NADH thành NAD+. Là cần thiết vì một số mô sử dụng chủ yếu glucose do máu cung cấp, ví dụ não và hệ thần kinh trung ương Tân tạo glucose xảy ra chủ yếu ở gan, một phần rất nhỏ ở vỏ thận (10%).

I V/. CHUYỂN HÓA GLYCOGEN

1) Thoái hóa Glycogen (glycogenolysis)

Enzymes

1. Glycogen phosphorylase: (hoạt động chủ yếu) cắt LK α 1,4 - glycoside  glucose-1-P
2. Glucan transferase chuyển 3 gốc glucose (1,4) sang nhánh khác, chừa ra LK 1,6- glycoside
3. Enzyme cắt nhánh (hoạt động ít) cắt LK 1,6- glycoside  glucose tự do KẾT QUẢ:

• 9/10 là G-1-P
• 1/10 là glucose tự do

Số phận của Glucose-1-P

• Tại CƠ: không có Glucose-6-Phosphatase  G-1-P nhờ Phosphoglucomutase biến thành G-6-P rồi sử dụng ngay tại cơ (không vào máu được) .
• Tại GAN: có Glucose-6-Phosphatase  G-6-P có thể biến đổi thành Glucose tự do vào máu  CHỨC NĂNG GLYCOGEN CỦA GAN.

2) Tổng hợp Glycogen (glycogenesis)

Enzymes

1. Glycogen synthase: gắn dần từng Glucose vào glycogen
2. Enzyme tạo nhánh: tạo nhánh 1,6 glucoside (6 glucose), sau khi gắn khoảng 7 glucose  cắt 6 glucose tạo nhánh.
3. Đoạn mồi: nhờ Glycogenin và Glycosyl transferase tạo đoạn mồi ít nhất 8 Glucose (α1 4).

Tóm lại

1. Thức ăn carbohydrat vào cơ thể được tiêu hóa nhờ các men, hấp thu từ ruột vào máu nhờ 2 cơ chế khuếch tán thụ động và vận chuyển tích cực thứ phát

2. Con đường đường phân (HDP) xảy ra ở bào tương, qua 2 giai đoạn và 10 phản ứng. Ý nghĩa của con đường HDP là cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào và các sản phẩm trung gian là tiền chất để sinh tổng hợp các chất cho cơ thể.

3. Con đường HMP là một cách thoái hóa khác của glucose 6- phosphat, xảy ra ở bào tương của tế bào, glucose được phosphoryl hóa 1 lần rồi bị oxy hóa. Ý nghĩa của con đường này là xảy ra ở các tế bào phân chia nhanh như tủy xương và da, niêm mạc ruột (tổng hợp RNA và DNA) cũng như quan trọng cho các tế bào cần NADPH để bảo vệ chống lại tác nhân oxy hóa (hồng cầu, võng mạc…) và cho quá trình sinh tổng hợp acid béo (mô mỡ, gan), cholesterol (gan, tuyến sinh dục, vỏ thượng thận).

4. Quá trình tân tạo glucose là sự tạo thành glucose từ các sản phẩm chuyển hóa của glucid, lipid, protein; không phải từ các monosaccharid khác. Là quá trình đi ngược lại con đường đường phân, trừ 3 phản ứng không thuận nghịch đòi hỏi các phản ứng khác thay thế.

5. Glycogen là dạng dự trữ của glucose trong cơ thể, tập trung nhiều ở gan và cơ, được tổng hợp và thoái hóa chủ yếu tại gan và cơ.