Bất thường trong các quá trình sản xuất năng lượng Năng lượng cần cho hoạt động sống của tế bào được sản xuất từ nhiều cơ chất khác nhau như glucose, các ketone, các amino acid và các acid béo. Quá trình chuyển hóa các cơ chất này đòi hỏi cắt dần chúng th

Bất thường trong các quá trình sản xuất năng lượng Năng lượng cần cho hoạt động sống của tế bào được sản xuất từ nhiều cơ chất khác nhau như glucose, các ketone, các amino acid và các acid béo. Quá trình chuyển hóa các cơ chất này đòi hỏi cắt dần chúng thành những phân tử nhỏ hơn (qua các quá trình như chu trình citric acid hay beta oxy hóa) cùng với việc chuyển các ion hydrogen qua hệ thống phosphoryl oxy hóa (oxidative phosphorilation: OXPHOS). Một vài cơ chất được chuyển hóa theo con đường kỵ khí....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bất thường trong các quá trình sản xuất năng lượng Năng lượng cần cho hoạt động sống của tế bào được sản xuất từ nhiều cơ chất khác nhau như glucose, các ketone, các amino acid và các acid béo. Quá trình chuyển hóa các cơ chất này đòi hỏi cắt dần chúng thBất thường trong các quá trình sản xuất năng lượngNăng lượng cần cho hoạt động sống của tế bào được sản xuất từ nhiều cơchất khác nhau như glucose, các ketone, các amino acid và các acid béo.Quá trình chuyển hóa các cơ chất này đòi hỏi cắt dần chúng thành nhữngphân tử nhỏ hơn (qua các quá trình như chu trình citric acid hay beta oxyhóa) cùng với việc chuyển các ion hydrogen qua hệ thống phosphoryl oxyhóa (oxidative phosphorilation: OXPHOS). Một vài cơ chất được chuyển hóatheo con đường kỵ khí.Trên 20 loại rối loạn khác nhau liên quan tới các khuyết tật của hệ thốngOXPHOS gây ra do các đột biến thay, thêm hoặc mất nucleotide tronggenome của ty thể và được di truyển theo dòng mẹ (maternal inheritance).Tuy nhiên các gene trong nhân có thể gây mất đoạn mtDNA đã được phânlập và chúng được di truyền theo kiểu gene lặn trên NST thường. Đột biếncủa các gene ảnh hưởng đến hệ OXPHOS gây ra những biểu hiện kiểu hìnhphức tạp như là kết quả của sự khác biệt trong như cầu chuyển hóa ở các tổchức khác nhau và các hệ thống khác nhau ở các giai đoạn phát triển khácnhau.Bất thường của các con đường giáng hóa (degradative pathway)Hầu hết các phân tử sinh học đều liên tục được hoàn hồi trong quá trìnhchuyển hóa bình thường của một tế bào.Các phân tử bị giáng hóa để tạo ra các cơ chất dùng cho việc kiến tạo nên cácphân tử mới. Hơn nữa các phó phẩm (by-product) của các quá trình sản sinhnăng lượng, chuyển đổi của các cơ chất và đồng hóa cần phải được xử lí vàloại thải. Những sai sót trong các con đường giáng hóa này có thể dẫn đếntích lũy các chất chuyển hóa mà lẽ ra đã được loại thải hoặc hoàn hồi và gâyra các hậu quả bệnh lý.Rối loạn tồn trữ ở lysosomeCác rối loạn tồn trữ ở lysosome là những khuyết tật chuyển hóa bẩm sinhđiển hình. Bệnh xảy ra do kết quả của sự tích lũy các cơ chất. Các enzymetrong các lysosome xúc tác cho quá trình giáng hoá bậc thang của cácsphingolipid, glycosaminoglycan (mucopolysaccharide), glycoprotein vàglycolipid. Sự tích lũy các phân tử không bị giáng hóa sẽ làm rối loạn chứcnăng của tế bào, mô và cơ quan. Hầu hết các rối loạn của lysosome gây ra dokhiếm khuyết của các enzyme. Mặc dù một số trường hợp xảy ra do sự bấthoạt khả năng hoạt hóa một enzyme hoặc vận chuyển một enzyme tới mộtcấu phần ở dưới mức tế bào (sub-cellular compartment) mà ở đó nó có thểthực hiện chức năng một cách chính xác.Các rối loạn chuyển hóa mucopolysaccharidose (muco-polysaccha- ridoses :MPS disorders) là một nhóm các rối loạn gây ra do giảm khả năng giáng hóacủa một hoặc vài glycosaminoglycan (như dermatan sulfate, heparan sulfate,keratan sulfate and chondroitin sulfate). Các glycosaminoglycan này là cácsản phẩm thoái hoá của các proteoglycan được thấy trong dịch ngoại bào. Tấtcả các rối loạn MPS được đặc trưng bởi sự hư hỏng tiến triển và mãn tính củanhiều hệ thống gây ra những rối loạn chức năng nghe, nhìn, khớp, và hệ timmạch.Các rối loạn của các quá trình chuyển hóaCác phân tử sinh học được phân thành 4 nhóm chính: các nucleic acid, cácprotein, các carbohydrat và các lipid. Các con đường chuyển hóa chính đểchuyển hóa các phân tử này gồm có:quá trình glycolysis (chuyển đường D-glucose thành lactic acid), chu trìnhcitric acid, chu trình pentose phosphate, quá trình gluconeogenesis (tạoglycogen từ các phân tử không phải carbonhydrate như protein, chất béo),tổng hợp và dự trữ glycogen và acid béo, các quá trình giáng hóa, tạo nănglượng và các hệ thống vận chuyển. Chúng ta sẽ xét xem bằng cách nào màcác khuyết tật trong mỗi quá trình chuyển hóa lại có thể gây bệnh cho conngười.1. Chuyển hóa carbohydrateDo đảm nhiệm nhiều chức nhiệm vụ khác nhau trong tất cả mọi loại sinh vậtnên cacbohydrate là loại chất hữu cơ nỗi trội nhất trên Trái Đất. Cáccarbohydrate đóng vai trò cơ chất cho việc sản xuất và dự trữ năng lượng, canthiệp vào các quá trình chuyển hóa và tham gia vào cấu trúc của DNA vàRNA. Do đó các carbonhydrate chiếm một tỷ lệ lớn trong khẩu phần ăn củacon người và được chuyển hóa thành ba loại monosaccharide chính làglucose, galactose và fructose.Galactose và fructose được chuyển thành glucose trước khi đi vào quá trìnhglycolysis. Sự thất bại trong việc sử dụng các loại đường này một cách hiệuquả giải thích cho đại đa số các các khuyết tật chuyển hóa carbohydrate bẩmsinh ở người.Tăng galactose máu (galactosemia) Vai trò của enzyme galactose 1 - phosphate uridyl transferase (GAL-1-P uridyl transferase)Đây là rối loạn đơn gene phổ biến nhất của quá trình chuyển hóacarbohydrate. Bệnh tăng glactose máu do thiếu enzyme transferase (tănggalactose máu loại cổ điển) chiếm tỷ lệ 1/5 ...