B4_Chuyển hoá Carbohydrate

Chuyển Hóa Carbohydrate

1. Giới thiệu

• Định nghĩa: Chuyển hóa carbohydrate là quá trình cơ thể chuyển đổi carbohydrate từ thực phẩm thành năng lượng và các phân tử cần thiết cho các hoạt động sinh học.
• Vai trò: Carbohydrate là nguồn năng lượng chính cho cơ thể, cung cấp năng lượng nhanh chóng cho các hoạt động tế bào và cơ bắp.

2. Các quá trình chuyển hóa chính

1. Đường phân (Glycolysis):
   • Vị trí: Xảy ra trong bào tương của tế bào.
   • Quá trình:
     • Glucose được chuyển đổi thành hai phân tử pyruvate.
     • Sản xuất 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH.
   • Phương trình tổng quát:Glucose+2ADP+2Pi+2NAD+→2Pyruvate+2ATP+2NADH+2H2OGlucose+2ADP+2Pi​+2NAD+→2Pyruvate+2ATP+2NADH+2H2​O
2. Chu trình Krebs (Krebs Cycle):
   • Vị trí: Xảy ra trong chất nền ty thể.
   • Quá trình:
     • Pyruvate được chuyển đổi thành acetyl-CoA, sau đó đi vào chu trình Krebs.
     • Sản xuất NADH, FADH2 và một lượng nhỏ ATP.
   • Phương trình tổng quát:Acetyl-CoA+3NAD++FAD+ADP+Pi→2CO2+3NADH+FADH2+ATP+CoAAcetyl-CoA+3NAD++FAD+ADP+Pi​→2CO2​+3NADH+FADH2​+ATP+CoA
3. Chuỗi chuyền điện tử và quá trình phosphoryl hóa oxy hóa (Electron Transport Chain and Oxidative Phosphorylation):
   • Vị trí: Xảy ra trong màng trong ty thể.
   • Quá trình:
     • Sử dụng NADH và FADH2 để tạo ra gradient proton, dẫn đến sản xuất ATP thông qua ATP synthase.
   • Phương trình tổng quát:NADH+FADH2+O2+ADP+Pi→ATP+H2O+NAD++FADNADH+FADH2​+O2​+ADP+Pi​→ATP+H2​O+NAD++FAD
4. Tân sinh đường (Gluconeogenesis):
   • Vị trí: Xảy ra chủ yếu trong gan và một phần nhỏ trong thận.
   • Quá trình:
     • Chuyển đổi các phân tử không phải carbohydrate (như amino acid, glycerol) thành glucose.
   • Phương trình tổng quát:2Pyruvate+4ATP+2GTP+2NADH+2H++6H2O→Glucose+4ADP+2GDP+6Pi+2NAD+2Pyruvate+4ATP+2GTP+2NADH+2H++6H2​O→Glucose+4ADP+2GDP+6Pi​+2NAD+
5. Chu trình pentose phosphate (Pentose Phosphate Pathway):
   • Vị trí: Xảy ra trong bào tương của tế bào.
   • Quá trình:
     • Sản xuất NADPH và ribose-5-phosphate (quan trọng cho tổng hợp nucleotide).
   • Phương trình tổng quát:Glucose-6-phosphate+2NADP++H2O→Ribose-5-phosphate+2NADPH+CO2+2H+Glucose-6-phosphate+2NADP++H2​O→Ribose-5-phosphate+2NADPH+CO2​+2H+

3. Điều hòa chuyển hóa carbohydrate

• Insulin: Hormone do tuyến tụy tiết ra, làm giảm đường huyết bằng cách tăng cường sự hấp thu glucose vào tế bào và thúc đẩy tổng hợp glycogen.
• Glucagon: Hormone do tuyến tụy tiết ra, làm tăng đường huyết bằng cách kích thích sự phân giải glycogen và tân sinh đường.
• Adrenaline: Hormone được tiết ra trong các tình huống căng thẳng, kích thích phân giải glycogen và tân sinh đường để cung cấp năng lượng nhanh chóng.

4. Rối loạn chuyển hóa carbohydrate

• Đái tháo đường (Diabetes mellitus): Bệnh lý do rối loạn chuyển hóa carbohydrate, gây ra bởi thiếu hụt hoặc không hiệu quả của insulin.
• Hạ đường huyết (Hypoglycemia): Tình trạng đường huyết thấp, có thể do sự sản xuất quá mức insulin hoặc sự hấp thu không đủ glucose từ chế độ ăn.