Giáo trình HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG - Chương 11

Chương 11 Trao đổi Protein 11.1. Sự phân giải protein và amino acid 11.1.1. Phân giải protein Thủy phân là con đường phân giải protein phổ biến ở thực vật và động vật. Quá trình thủy phân protein xảy ra tại lysosome, nơi chứa nhiều enzyme thủy phân protein là protease. Quá trình thủy phân xảy ra qua 2 giai đoạn - Nhờ peptid-peptido hydrolase, protein bị thủy phân thành các đoạn peptid ngắn. - Nhờ peptid-hydrolase thủy phân tiếp các peptid thành amino acid. Kết quả chung là protease Protein +(n-1)H2O n.amino acid Ở động vật có vú, sự phân giải protein đầu tiên do tác động...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG - Chương 11 187 Chương 11 Trao đổi Protein 11.1. Sự phân giải protein và amino acid 11.1.1. Phân giải protein Thủy phân là con đường phân giải protein phổ biến ở thực vật và động vật. Quá trình thủy phân protein xảy ra tại lysosome, nơi chứa nhiều enzyme thủy phân protein là protease. Quá trình thủy phân xảy ra qua 2 giai đoạn - Nhờ peptid-peptido hydrolase, protein bị thủy phân thành các đoạn peptid ngắn. - Nhờ peptid-hydrolase thủy phân tiếp các peptid thành amino acid. Kết quả chung là protease Protein n.amino acid +(n-1)H2O Ở động vật có vú, sự phân giải protein đầu tiên do tác động của pepsin. Tế bào niêm mạc dạ dày tiết ra pepsinogen. Nhờ pepsin và HCl của dịch dạ dày, pepsinogen biến đổi thành pepsin họat động và pepsin họat động sẽ thủy phân protein thành amino acid. 11.1.2. Phân giải amino acid Có nhiều con đường phân giải amino acid. 11.1.2.1. Khử amine Bằng nhiều con đường khác nhau, các amino acid bị khử nhóm amine tạo ra các sản phẩm tương ứng. - Khử amin bằng các enzyme khử. Nhờ enzyme khử xúc tác, amino acid bị khử thành acid tương ứng và giải phóng NH3. Dehydrogenase R – CH – COOH R – CH2 – COOH + NH3 NH2 hử amin bằng con đường oxiAD+ -K N hóa. NADH+H+ 188 Nhờ amino acid oxydase, amino acid bị oxi hóa để tạo ceto acid tương ứng và NH3 R – CH – COOH oxydase + O2 R – CO – COOH + NH3 NH2 - Khử amine bằng con đường thủy phân. Nhờ tác dụng của enzyme thủy phân hydrolase, amino acid bị thủy phân tạo oxiacid tương ứng và NH3 hydrolase R – CH – COOH + H2O R CHOHCOOH + NH3 NH2 Ngoài các con đường đó ra, aspartic acid còn bị khử amin bằng con đường khử nội phấn tử nhờ enzyme dezaminase xúc tác Dezaminase COOH – CH2 – CH – COOH COOH CH = CH - COOH + NH3 NH2 Sản phẩm của con đường khử amine các amino acid là các loại acid tương ứng và NH3. 11.1.2.2. Khử carboxyl Sự loại carboxyl của amino acid là cách phân giải amino acid rất phổ biến nhờ decarboxylase xúc tác R – CH – COOH Decarboxylase R – CH2 NH2 + CO2 NH2 Sản phẩm tạo ra là các amine, đó là các chất có họat tính sinh học cao có vai trò trong quá trình trao đổi chất, các hoạt động sinh lý của cơ thể như histamine. 11.1.2.3. Chuyển vị amine Bằng con đường chuyển vị nhóm amine sang cho một cetoacid, amino acid biến đổi thành ceto acid tương ứng, phản ứng nhờ enzyme vận chuyển nhóm amin xúc tác amino transferase 189 Amino - R1 – CH – COOH R2 – C – COOH R1 – C – COOH R2 – CH – COOH + + NH2 O O NH2 Transferase Phản ứng này thực hiện 2 chức năng: vừa phân giải 1 amino acid thành ceto acid, đồng thời tổng hợp mới amino acid khác từ ceto acid tương ứng. Trừ threonine và lysine, tất cả các amino acid còn lại đều có thể tham gia vận chuyển nhóm amine để biến đổi thành các ceto acid tương ứng, ví dụ: CH3 – CH – COOH + COOH – CH2 – CO – COOH NH2 CH3 – CO – COOH + COOH – CH3 – CH – COOH NH2 11.1.2.4. Sự biến đổi các sản phẩm của quá trình phân giải amino acid Các đường hướng phân giải amino acid trình bày ở trên đã tạo ra nhiều loại sản phẩm. Các sản phẩm này tiếp tục được biến đổi để tạo sản phẩm cuối cùng. - Các chất hữu cơ tiếp tục biến đổi bằng cách oxy hóa như quá trình phân giải acid béo để tạo acetyl-CoA, từ đó tham gia vào chu trình Krebs để phân giải tiếp. - Các amine được biến đổi thành các acid tương ứng sau đó tiếp tục biến đổi như các acid khác R – CH2 – NH2 + O2 R – CH = NH + H2O R – CH = NH + H2O R CHO + NH3 R CHO + O2 R COOH - NH3 tiếp tục biến đổi bằng nhiều con đường để giải độc cho cơ thể vì NH3 tích lũy nhiều sẽ gây độc. + NH3 được dùng làm nguyên liệu để tổng hợp trở lại amino acid bằng con đường amine hóa, amide hóa ( ...