Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Chuyển hóa năng lượng trong cơ thể - Coggle Diagram
Chuyển hóa năng lượng trong cơ thể
Các khái niệm
Năng lượng
Là nhiên liệu cần thiết cho quá trình sống, phát triển & vận động
Phản ứng oxy hóa các chất sinh NL tạo nên chất chuyển hóa & nhiệt năng -> Hoạt động tế bào
Đơn vị đo năng lượng
Calo: 1 calo là số NL cần thiết để làm 1g nước cất tăng 1°C hay 1 kcalo cần thiết để làm 1kg nước tăng 1°C
Joule: 4.184 J = 1calo
Nguyên tắc chuyển hóa năng lượng
Các đơn vị được hấp thu qua thành ruột: glucose, a.a, acid béo, phosphorlipid, sterol, vitamin, khoáng chất, nước, ...
Glucose, acid béo, glycogen & a.a là các đơn vị chất dinh dưỡng tham gia tạo NL trong tế bào
Sản phẩm chuyển hóa acid lactic trong điều kiện yếm khí và ceton của chất béo cũng tham gia tạo NL
Quá trình dị hóa chất dinh dưỡng - catabolism xảy ra trong tb chất, phân ly các đơn vị chất dinh dưỡng thành pyruvat trước khi vào chu trình TCA để oxy hóa tạo NL
Chu trình TCA
Link Title
Quá trình đồng hóa là đưa NL vào dạng dự trữ & quá trình dị hóa là đưa NL ra khỏi dạng dự trữ
Chu trình chuyển hóa năng lượng
Chất bột đường
Cho 4kcal/g
Sự chuyển hóa NL từ glucose gồm 2 quá trình
Quá trình đường phân xảy ra ở tế bào chất không cần oxy - Glycosis
Quá trình tạo NL trong ty thể cần oxy
Chu trình HDP - Đường phân
Là quá trình chuyển hóa 1 phân tử glucose thành 2 phân tử pyruvat, xảy ra ở tb chất
Glucose 6C - > 2 phân tử pyruvat 3C
Trong điều kiện yếm khí
Pyruvat bị chuyển hóa thành acid lactic
VD: Người nghiện rượu thiếu vit B1, nồng độ acid lactic tăng cao -> Toan hóa cơ thể, hại cho sức khỏe
Trong điều kiện hiếu khí
Pyruvat bị vân chuyển vào ty thể và chuyển thành acetyl - CoA
Vào chu trình TCA được phosphoryl oxy hóa thành
[CO2 + H20 + 40% năng lượng (ATP)]
và 60% NL còn lại được giải phóng dưới dạng nhiệt -> Duy trì thân nhiệt
=> Phosphoryl oxy hóa là con đường chính để tạo ra ATP cho cơ thể
Chất béo
Cho 9kcal/1g
Gồm cholesterol, phospholipid và chủ yếu là TG
TG bị thủy phân bởi lipase ở miệng và dạ dày -> Glycerol + acid béo
Gan chuyển glycerol thành pyruvat và theo chu trình TCA hoặc tân tạo glucose
Quá trình oxy hóa các acid béo
Acid béo theo albumin đến tb và xảy ra quá trình oxy hóa trong ty thể
Là quá trình β-OXH, mỗi lần rút ra 2C từ chuỗi a.b cho ra
Acetyl CoA, NADH, FADH2 -> TẠO NL
Xảy ra bên trong ty thể tế bào gan, gồm 3 quá trình:
Hoạt hóa a.b -> dạng hoạt động acyl-CoA
Acyl-CoA được vận chuyển từ bào tương vào ty thể nhờ CAT-I, CAT-II
β-OXH acyl-CoA
Mỗi lần β-OXH, acyl-CoA bị cắt đi 2C tại vị trí β (gồm 4 PƯ), lặp lại đến khi chuỗi a.b thành acetyl-CoA
VD: β-OXH acid palmitic (16C -> 8 lần β-OXH) tạo 8 acetyl-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH và đã sử dụng 2 ATP cho quá trình hoạt hóa a.b thành acyl-CoA
Tổng NL = 80 + 10.5 + 17.5 - 2 = 106 ATP
Không thể chuyển hóa ngược acetyl-CoA thành pyruvat
Sản phẩm chuyển hóa cuối cùng của glycerol và a.b là CO2 + H20 + ceton + ATP
Chuyển hóa thể ceton
Chỉ tổng hợp trong ty thể tế bào gan
Thể ceton là nguồn NL ở một số mô đặc biệt (trừ gan & HC)
Thể ceton được tổng hợp ở gan nhưng gan không sử dụng được vì thiếu thioporase
Thường là do [a.b] tăng nên gan tăng tạo acetyl-CoA gây ức chế ngược lên quá trình β-OXH -> Gan sẽ ưu tiên tạo thể ceton hơn β-OXH
Thể ceton tăng cao gây toan hóa máu
Bộ não sử dụng nguồn NL chủ yếu từ glucose, còn không đủ glu mới dùng thể ceton -> Gây nhiễm toan
Chất đạm
Cho 4kcal/1g và chỉ tạo NL khi các nguồn còn lại không đủ hoặc do quá dư đạm
Vai trò chính của chất đạm là cấu trúc cơ thể, vì nếu sử dụng đạm để sinh NL sẽ tạo NH3 gây tăng Ure máu
=> Sử dụng NH3 tạo a.a không thiết yếu hoặc đào thải qua gan, thận. Nếu quá cao sẽ gây RL toan kiềm
=> Cần uống nhiều nước để hòa tan ure nếu ăn giàu đạm (>100g/ngày)
A.a là đơn vị cấu tạo của protein => Chuyển hóa protein = chuyển hóa a.a
Quá trình khử a.a -> Pyruvat hoặc acetyl-CoA hoặc đi vào chu trình TCA
A.a có thể dùng để tạo NL hoặc tân tạo glucose
Tổng hợp a.a
Xảy ra ở gan
A.a thiết yếu: phải được cung cấp vì không tự tổng hợp được
A.a không thiết yếu: tổng hợp bằng cơ chế chuyển hóa nhóm amin từ α-cetoacid (glutamate hoặc glutamine ~ là glutamate gắn NH3+) vào khung carbon tương ứng (chất trung gian từ các quá trình đường phân, Kreb, HMP)
Transaminase
Glutamate oxaloacetat transaminase (GOT) hay aspartat amino transferase (AST)
Glutamate pyruvate transaminase (GPT) hay alanin amino transferase (ALT)
Tất cả các a.a không thiết yếu được tổng hợp tử những chất trung gian
Pyruvat
Oxaloacetate
α-ceto glutamate
3-Phosphoglycerate
Cồn
Cho 7kcal/1g nhưng là NL rỗng
Chỉ có ethanol tạo NL
Rượu nấu từ mía hay gạo sẽ chuyển thành metylic, không bị hủy bởi gan nên đi thẳng vào hệ TK gây nhức đầu
Chuyển hóa rượu
Trong dạ dày có enzym dehydrogenase cắt ethanol giúp giảm lượng rượu hấp thu vào máu
Sau khi vào máu, rượu qua gan và tiếp tục được chuyển hóa bằng enzym dehydrogenase
Trong gan và chu trình Kreb đều cần vitamin B3 để tạo niacin (coenzym NAD)
Không đủ niacin thì Acetyl-CoA không vào được chu trình TCA. Acetyl-CoA tích tụ sẽ tổng hợp thành a.b ở gan
Ở người nghiện rượu nặng thì gan nhiễm mỡ là giai đoạn đầu của hiện tượng thoái hóa gan. Lâu dài tb gan chết gây xơ hóa và cuối cùng là xơ gan không hồi phục
Ngoài ra khi chuyển hóa rượu sẽ gây RL các quá trình ly giải glucose, chuyển hóa protein, chu trình TCA,...
Sự giải phóng NL nhanh từ ATP
ATP <=> ADP <=> AMP
ATP có hai cầu nối cao NL, dễ bẽ gãy. Khi vẻ gãy một cầu nối từ ATP tạo 7,5 kcal/mol và ADP (thường gặp) hoặc AMP (ít gặp)
Không thể tiếp tục bẻ cầu nối vì đây không phải liên kết cao NL
Khi cơ thể cần dự trữ NL thì đa số là từ AMP hơn ADP
Dự trữ năng lượng trong cơ thể
Glycogen dự trữ có giới hạn (do gan và cơ), TG có thể dự trữ vô hạn (tb mỡ có khả năng sinh sản riêng biệt)
Chất đạm không phải là dạng dự trữ NL mà là để cấu trúc cơ thể
Các dạng dự trữ
Glucose dự trữ bằng glycogen
Chất béo dự trữ bằng TG
TG là một điểm cắt NL chung khi gan có thể tạo TG từ mọi nguồn sinh NL
Tái tạo năng lượng khi cơ thể đói
Khi đói, glycogen được giải phóng đầu tiên để tạo glucose -> Duy trì hoạt động tb não & HC
Khi cạn kiệt glycogen, chất đạm được dùng để tân tạo glucose
Chất béo không thể tạo glucose mà tạo ceton
Khi nhịn ăn, khối cơ & khối mỡ giảm cùng lúc
Tế bào mỡ tạo acetyl-CoA và vận chuyển đến các cơ quan trừ não dưới dạng thể ceton