Bài giảng Sinh học phân tử - Bài: Sinh học phân tử (Phần 2) - Nguyễn Kim Thạch

CHUYỂN HÓA PROTEIN (P2) 
ThS. Nguyễn Kim Thạch
BM. Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử
Trường ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch
E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn
1
Khử carboxyl của aa tạo amin tương ứng. 
2
R – CH – COOH

NH2
R – CH2 – NH2 + CO2
decarboxylase
Acid amin
Amin tương ứng
Coenzym
pyridoxalphosphat
Thoái hóa nhóm carboxyl
Histidin histamin
Glutamat  amino butyrat
Lysin cadaverin (diamin)
3
Histidin decarboxylaz
Glutamat decarboxylaz
Lysin decarboxylaz
Ví dụ
aldehyt
Diamin
Amin
+ NH3
khử amin OXH
+ 1/2 O2
•Monoaminoxydaz (MAO)
•Diaminoxydaz CO2
H2O
R
4ĐV có xương sống có 20 hệ thống enzyme 
(20 đường chuyển hóa riêng) tương ứng với 20 acid amin
Thoái hóa khung carbon
thoái hoá khung 
carbon của các a.a
5
Chuyển hóa thành
a-ketoglutarate, 
pyruvate, 
oxaloacetate, 
fumarate, succinyl
CoA
Chuyển hóa thành acetyl CoA
hoặc acetoacetate
Glucogenic aa
Sp thoái hóa: pyruvat / 
các chất của chu trình
acid citric
succinylCoA, OAA, 
α-cetoglutarate, 
fumarate
Thiếu G, aa tạo đường có thể
- Tiếp tục quá trình OXH axid béo thông qua chất trung gian
- cung cấp C cho tân tạo đường ở gan.
- ile, phe, tyr, trp
Ketogenic
aa
sp thoái hóa cuối
cùng Acetyl CoA
hoặc AcetoAcetate
leu, lys
glucogenic
và ketogenic
aa
aa khác
7Thoái hóa Asparagin
và aspartat đến
oxaloacetat
9 Ceto glutarat Glutamat Pyruvate
Alanine
Cá aa thoái
hóa đến
pyruvat
Threonine
Glycine
Serin
Tryptophan
Cystein
Alanine
10
Các aa có thể
chuyển hóa theo
các con đường
khác nhau.
Sản phẩm thoái hóa
trung gian: pyruvat, 
oxaloacetat, 
cetoglutarat, succinyl
CoA, acetoacetyl
CoA và acetyl CoA.
Sản phẩm thoái hóa cuối
cùng là CO2, H2O và
NH4
+.
Sự thiếu hụt gen của
các enzyme chuyển
hóa aa sẽ dẫn đến
bệnh lý.
12
Mối liên quan giữa chu trình urê và chu trình acid citric 
13
14
TỔNG HỢP ACID AMIN 
1Acid amin bán cần thiết
AA cần thiết AA không cần thiết
Cơ thể tự tổng hợp từ a-keto
acids bằng chuyển amin và các
phản ứng tiếp theo
Con người phải được cung cấp vì
không tổng hợp được khung
carbon tương ứng
Quá trình tổng hợp aa là quá trình
gắn nhóm amin vào khung carbon tương ứng
NH4
+
đưa vào phân tử sinh học
dưới dạng nhóm amin của
glutamate hoặc glutamine
Vi SV
thực vật
Động vật
khung
carbon
sp chuyển
hóa trung
gian
TỔNG HỢP ACID AMIN
Tất cả aa đều được tổng hợp từ chất trung gian
AA KHÔNG CẦN 
THIẾT 
Chất trung gian -KETOACIDS tương
ứng Chuyển amin
AA CẦN 
THIẾT 
 -KETOACIDS 
tương ứng không thể
tổng hợp từ các chất
trung gian (thiếu
ENZYMES cần thiết)
ĐV không tổng hợp
được bằng cách
chuyển amin.
VS và TV tổng hợp
được
18
Từ glycolysis
Từ CT a. citric
Từ pentose 
phosphate
Nguồn gốc
khung
carbon của
AA không
cần thiết
 Phản ứng chuyển amin: 1 bước = Phản ứng amin hóa
 PYRUVATE + AA ALANINE + -KETOACID
 OXALOACETATE + AA ASPARTATE + -KETOACID
 -KETOGLUTARATE + AA GLUTAMATE + -KETOACID
TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT
Sự amin hóa của ASP, GLU phụ thuộc ATP ASN, GLN
– GLU + ATP + NH3 GLN + ADP + Pi
1. GLUTAMINE SYNTHETASE 
2. NH3 chuyển thành không độc dưới dạng GLN
3. GLN cung cấp nhóm amin cho nhiều phản ứng khác
– ASP + ATP + GLN ASN + AMP + PPi + GLU
• ASPARAGINE SYNTHETASE
Thiếu enzyme * 
gây ứ đọng
Homocysteine
(YTNC của
bệnh tim mạch)
sp giáng hóa của
METHIONINE
TỔNG HỢP CYSTEINE
21
Homocysteine
Homocystein niệu: 
• hiếm; do thiếu cystathionine synthase
• lệch chỗ thủy tinh thể, trì trệ tâm thần, loãng
xương, bệnh lý tim mạch tử vong
Tăng homocysteine/máu là YTNC của bệnh tim
mạch
Có lẽ liên quan đến thiếu folate (folate thúc đẩy
chuyển homocysteine thành methionin)
Serin dehydratase
Serin hydroxymethyl transferase
Tổng hợp Serine:
Serin Pyruvat
Serin Glycine
 Tóm lại:
 Tất cả (trừ TYR) thường được tổng hợp từ những
chất trung gian sau đây
 PYRUVATE
 OXALOACETATE
 -KG
 3-PHOSPHOGLYCERATE
TỔNG HỢP AA KHÔNG CẦN THIẾT
glycine
alanine
tryptophan
histidine
glucosamine-6-P
carbamoyl-phosphate
CTP AMP
O
C-NH2
CO2
-
+H3N-C-H
CH2
CH2
Glutamine như 1 chất cung cấp nhóm amin cho
sự tổng hợp các phân tử khác
Hầu hết các sv trên cạn, Gln mang
NH3 trong máu đến gan và thận để
thải ra nước tiểu dưới dạng urea
CÁC HỌ ACID AMIN
Hai quá trình thoái hoá và tổng hợp
protein tồn tại song song trong tế bào
Cân bằng Nitơ dương
Lượng Nitơ nhập > 
lượng nitơ xuất
Trẻ em đang lớn, 
phụ nữ có thai.
Cân bằng Nitơ âm
Lượng Nitơ xuất > 
lượng nitơ nhập
người gìa, nhịn
ăn, viêm mãn, 
ung thư.
Bilan Nitơ = 0
Lượng
nhập = xuất
26
Bilan Nitơ (Cân bằng Nitơ): sự chênh lệch giữa
lượng Nitơ hấp thụ và lượng Nitơ đào thải.
Các câu hỏi trắc nghiệm lượng giá
Câu 1: Sự khử cacboxyl của acid amin KHÔNG CÓ
đặc điểm nào sau đây?
a. Là phản ứng oxy hóa khử
b. Coenzyme cần thiết là pyridoxal phosphat
c. Tạo ra các amin hoặc diamin tương ứng
d. γ-amino butyric acid là sản phẩm của sự khử carboxyl
của glutamic
e. Điều đặc biệt của cơ thể người là vẫn tổng hợp được
histamine dù thiếu enzyme histidine decarboxylase.
Câu 2: Các acid amin thoái hóa đến Pyruvat
a. Methionine, Threonine, Valine, Isoleucine
b. Valine, Asparagine, Methionine, Threonine
c. Threonine, Glycine, Serin, Cystein
d. Isoleucin, Alanine, Serin, Threonine 
e. Không có các acid amin nào kể trên
Câu 3: Tăng Homocystein máu
a. Là yếu tố nguy cơ của bệnh tim mạch
b. Do thiếu Cystathionin oxydase
c. Do ứ đọng sản phẩm giáng hóa của Methionin
d. A và C đúng
e. Tất cả đều đúng
Câu 4: Sản phẩm giao thoa của chu trình acid 
citric và chu trình urê
a. Alanin-Arginiosuccinate
b. Aspartate-Arginiosuccinate
c. Glutamate-Arginiosuccinate
d. A và C đúng 
e. Tất cả đều đúng
Câu 5: Những acid amin sau cơ thể người tự
tổng hợp được
a. Gly, Ser, Tyr, Pro, Glu, Asp 
b. Leu, Ile, Val, Trp, Phe, Met
c. Asn, Gln, Gly, Met, Cys, Lys
d. Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Ser 
e. Thr, Cys, Met, Lys, Arg, Glu