GLUCOZO VÀ SỰ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT.


a/
. Thành phần cấu tạo gluxit

Gluxitđược cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O theo tỉ lệ 1C : 2H : 1O , gồm gluxit đơn giản và gluxit phức tạp. Gluxit đơn giản như glucoza, fructoza, galactoza…, có công thức C6H12O6. Gluxit phức tạp như disaccarit, trisaccarit…, có công thức (C6H12O6)n. Ở động vật, gluxit được dự trữ dưới dạng glycogen ở gan và cơ. Còn ở thực vật, gluxit được tích lũy dưới dạng xelulozơ và tinh bột.

b/
. Vai trò của gluxit trong cơ thể

- Là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu của cơ thể. Khi ôxi hóa 1gam gluxit giải phóng 4,1 KCal.
- Là thành phần cấu tạo của máu. Hàm lượng glucoza trong máu từ 80 -120mg%. Khi lượng glucozơ trong máu giảm xuống bao giờ cũng đi kèm với các triệu chứng suy nhược về thể lực, giảm thân nhiệt và cảm giác mệt mỏi. Nếu lượng glucozơ trong máu giảm dưới mức 40 mg% thì cơ thể bị co giật, hôn mê và mất ý thức. Ngược lại, nếu lượng glucozơ trong máu tăng từ 150 -180 mg% thì thận không tái hấp thụ được toàn bộ đường, sẽ bị tiểu đường.
- Là thành phần cấu tạo tế bào dưới dạng polysaccarit, hoặc kết hợp với protein như glucoprotein, với lipit như glucolipit.
- Là thành phần cấu tạo của axit nucleic như đường C5H10O5 trong ARN,đường C5H10O4 trong ADN.
Gluxít có nhiều trong các loại ngũ cốc như tinh bột gao, khoai, sắn; trong các loại trái cây , trong mía, kẹo mạch nha, sữa, gan động vật

c/. Chuyển hóa gluxit trong cơ thể

c.1. Tổng hợp glucoza và dự trữ glycogen.


Glucoza là sản phẩm của quá trình tiêu hóa, được hấp thu vào trong máu đi đến gan. Ở gan dưới tác dụng của insulin, một phần glucoza được chuyển thành glycogen dự trữ. Lượng glucoza còn lại phần lớn sẽ được chuyển đến các mô để tổng hợp thành glycogen dự trữ, nhất là ở cơ vân. Một lượng nhỏ glucoza được để lại trong huyết tương.

Glucoza đến tế bào gan, dưới tác dụng của các enzim hexokinaza và glucokinaza, bị biến đổi thành glucoza -6 photphat, rồi tiếp tục được biến đổi thành glycogen nhờ enzim glycogensynteraza.
Khi hàm lượng glucoza trong máu giảm xuống thấp thì glycogen dự trữ trong gan sẽ được phân giải thành glucoza.
Khi cơ thể cần một lượng lớn glucoza cho các phản ứng của cơ vân thì dưới tác động của photphorylaza, glycogen trong gan sẽ được chuyển hóa thành glucoza - photphat glucoza + photphat.
Khi cơ thể cần glucoza mà lượng glycogen trong gan thấp hoặc khi cơ thể cần glucoza khẩn cấp thì gan sản xuất glucoza từ protein và lipit qua các quá trình chuyển hóa để tạo sản phẩm trung gian là axit pyruvic rồi thành glucoza.

Lượng glycogen dự trữ trong gan có thể lên tới 200 – 300 g. Nếu thức ăn ăn nhiều polisaccarit hoặc disaccarit thì glucoza vẫn vào trong máu một cách từ từ do sự tiêu hoá diễn ra chậm và gan vẫn đủ thì giờ để biến đổi glucoza thừa thành glycogen dự trữ.
Nhưng nếu cho một lượng gluxit dễ tiêu hoá quá lớn vào cùng một lúc (chẳng hạn trên 150 g đến 200 g đường một ngày) hoặc tiêm nhiều glucoza vào trong máu thì lượng glucozơ trong máu sẽ quá mức, gan không kịp biến đổi hết glucoza thành glycogen, khi lượng glucoza trong máu lên tới 0,15 đến 0,18% thì phần glucoza thừa sẽ bị thận thải ra ngoài (chứng đái đường do “ăn uống” nhất thời và vô hại).

Trái lại nếu chứng “đái đường” do gan mất khả năng chuyển glucozơ thành glycogen hoặc do thận không có khả năng hấp thu trở lại glucozơ trong nước tiểu là một triệu chứng bệnh lý.

c.2. Phân giải glucoza


Quá trình phân giải gluxit trong cơ thể được thực hiện theo 2 giai đọan
- Giai đoạn yếm khí (còn gọi là chặng đường phân) : phân giải glucoza thành axit pyruvic, đôi khi thành axit lactic, giải phóng 1/10 năng lượng giữ trữ
- Giai đoạn hiếu khí : chuyển axit pyruvic thành CO2 và H2O trong chu trình Krebs. Một phân tử glucoza sau một vòng chu trình Krebs giải phóng được 36 ATP, mỗi ATP khoảng 10 KCal/mol.
Nếu thiếu O2 thì giai đoạn này không thể thực hiện được và chất tạo ra sẽ là axit lactic

c.3. Điều hòa chuyển hóa gluxit

Quá trình chuyển hóa gluxit cũng chính là quá trình điều hòa lượng gluxit trong máu, hay còn gọi là đường huyết,. Quá trình đó được điều hòa bởi cơ chế thần kinh và cơ chế thể dịch
Trung khu điều hòa đường huyết nằm ở hành tủy. Khi trung khu này bị kích thích, xung động thần kinh truyền đến gan, làm tăng chuyển hóa glycogen thành glucoza, làm tăng đường huyết. Đồng thời xung động từ hành tủy cũng truyền đến miền tủy của tuyến trên thận, gây tiết adrenalin, adrenalin theo máu đến gan, làm tăng quá trình chuyển hóa glycogen thành glucoza.

Hoocmon glucocorticoit làm giảm mức sử dụng glucoza trong mô, làm tăng quá trình tổng hợp glucoza mới nên làm tăng đường trong máu.
Hoocmon glucagon của tuyến tụy có tác dụng tăng đường huyết.
Hoocmon ACTH, STH và thyroxin cũng tham gia vào quá trình chuyển hóa gluxit.
Hoocmon insulun làm tăng tính thấm của màng tế bào đối với glucoza, làm hoạt hóa enzym hexokinaza, làm tăng quá trình oxy hóa gluxit trong tế bào, làm giảm đường huyết.

8.2.2. Chuyển hóa lipit


a/
.Thành phần cấu tạo lipit

Lipit là chất hưu cơ được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O nhưng với tỉ lệ oxy ít hơn so với gluxit. Lipit gồm lipit đơn giản và lipit phức tạp. Lipit đơn giản như glyxerin, axit béo, triglyxerit gồm 1 phân tử glyxerinvà 3 phân tử axit béo. Lipit phức tạp như photpholipit, colesterol, steroit…

b/
.Vai trò của lipit trong cơ thể

- Lipit được dùng làm nguyên liệu kiến tạo, xây dựng tế bào chất và màng tế bào. Đặc biệt trong thành phần của mô thần kinh có rất nhiều.
- Lipit là cung cấp năng lượng cho cơ thể: 1g lipit bị oxy hóa cung cấp 9,3 KCal
- Là nguồn cung cấp các axit béo cho cơ thể.
- Là dung môi hòa tan các vitamin tan trong chất béo như A, D, E, K.
- Mô mỡ bao quanh cơ quan và dưới da có vai trò bảo vệ và cách nhiệt
Nhu cầu mỗi ngày một người trưởng thành cần khoảng 100 gam lipit. Khi lao động nặng thì nhu cầu lipit cao hơn. Lipit trong cơ thể được dữ trữ trong các lớp mô mỡ.

c/
. Chuyển hóa lipit trong cơ thể

c.1. Tổng hợp lipit trong cơ thể


- Sản phẩm tiêu hóa lipit là glyxerin và axit béo, khi đến biểu mô màng nhầy của ruột được tổng hợp thành lipit trung tính được hấp thụ vào máu và bạch huyết, sau đó được sử dụng hoặc chuyển tới các kho dự trữ dưới da, xoang bụng, quanh nội tạng và trong các mô liên kết của cơ.
- Cơ thể có thể tổng hợp lipit từ gluxit và protein qua các khâu trao đổi trung gian, tùy thuộc vào tỷ lệ các chất chứa trong thức ăn có nitơ và không có nitơ.

c.2. Sự phân giải lipit trong cơ thể


Sự phân giải lipit, trước hết được diễn ra ở gan, tạo thành glyxerin và axít béo rồi lại được máu đưa đến các cơ quan sử dụng. Tại đây một phần gylxerin được ôxihóa thành CO2, H2O và năng lượng, còn phần khác được chuyển thành glycozen dự trữ. Các axit béo thì được phân giải theo con đường beta oxy hóa thành axit lactic, rồi thành axetyl-CoA , vào chu trình Krebs và giải phóng năng lượng.


c.3. Điều hòa chuyển hóa lipit

Sự chuyển hóa lipit chịu ảnh hưởng của thần kinh, nội tiết, chức năng của gan và liên quan đến chuyển hóa gluxit.
Trung khu điều hòa chuyển hóa lipit nằm ở vùng dưới đồi

Hoocmon của tuyến yên, tuyến giáp, tuyến tụy, tuyến trên thận, tuyến sinh dục…có tác dụng chuyển hóa lipit. Khi insulin nhiều trong máu, quá trình chuyển hóa gluxit thành lipit dự trữ tăng cường và ngược lại khi insulin trong máu giảm thì lipit dự trữ sẽ được huy động để tạo ra năng lượng.

Gan là nơi phân giải và tổng hợp các axit béo, photpholipit, colesterol. Một số bệnh có thể gây rối loạn chuyển hóa lipit trong gan như giang mai, sốt rét, nghiện rượu dẫn đến xơ gan, nhiễm độc các chất photpho…Quá trình chuyển hóa lipit cũng có thể rối loạn do trong thức ăn có nhiều mỡ, nhiều cholesterol, biotin, thiamin…, hoặc do thiếu gluxit hay không đủ các axit béo cần thiết.

8.2.3. Chuyển hóa protein


a/
.Thành phần cấu tạo protein

Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp, kích thước lớn, được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N và thường có cả S, P. Các phân tử Protein do các axit amin liên kết nhau bằng liên kết peptit. Mỗii ait amin có một nhóm chức amin (- NH2), một nhóm cacboxin (- COOH) và một gốc cacbua hyđro (R). Hiện nay có khoảng 20 axit amin khác nhau do có gốc R khác nhau. Các loại proein khác nhau về số lượng, thành phần và các sắp xếp các axit amin.
Tùy thuộc vào cấu trúc của các axit amin mà có các protein cấu trúc bậc 1, 2 ,3 hay 4. Trong đó loại Protein cấu trúc bậc 3 có hoạt tính sinh học cao.

b/
. Vai trò của protein trong cơ thể

-
Protein có vai trò kiến tạo vì là thành phần kiến tạo tế bào, cấu trúc của enzim, hoocmon, kháng thể, vitamin. Là nguồn nguyên liệu cấu tạo chính của hệ cơ.
- Protein có chức năng xúc tác, điều hòa trao đổi chất.
- Protein cung cấp năng lượng cho cơ thể, 1g protein khi bị oxy hóa cung cấp 4,1 KCal
- Protein có thể chuyển hóa thành gluxit và lipit.

c/
. Chuyển hóa protein trong cơ thể

c.1. Tổng hợp protein trong cơ thể


Sản phẩm tiêu hóa của protein là các axit amin, được hấp thụ vào máu đến gan. Ở gan, một phần axit amin được giữ lại và được tổng hợp thành protein của huyết tương như albumin, globulin và fribrinogen. Phần lớn các axit amin được chuyển tới tế bào để tổng hợp các protein đặc trưng như hemoglobin, các hoocmon của tuyến nội tiết, protein của các mô cơ, của các kháng thể và các enzim…
Trong 20 axit amin có 10 axit amin thiết yếu là lơxin, izolơxin, valin, metionin, treonin, phenylalanin, histidin, acginin, lizin và tryptophan cơ thể không tự tổng hợp được phải lấy từ thức ăn. Khi cơ thể thiếu một hoặc một số axit amin thiết yếu thì quá trình tổng hợp protein bị rối loạn.
Cơ thể có thể tổng hợp các axit amin còn lại từ các sản phẩm chuyển hóa gluxit, lipit, protein.

c.2. Sự phân giải protein trong cơ thể


Protein được phân giải ở gan, tế bào và mô thành các axit amin. Tất cả các axit amin ở tế bào và mô sẽ được chuyển tới gan để tiếp tục phân giải thành NH3 đi vào chu trình ornithin để tạo thành ure, axit uric và creatin. Phần còn lại là axit xetonic có thể biến đổi thành glucoza và glycogen, hoặc oxy hóa để tạo thành CO2, H2O và giải phóng năng lượng. Axit xetonic cũng có thể kết hợp với NH2 để tạo thành các axit amin mới.

c.3. Điều hòa chuyển hóa protein


- Điều hòa theo cơ chế thần kinh:

Trung khu điều hòa nằm ở vùng dưới đồi thị. Khi trung khu này bị tổn thương, quá trình phân giải protein tăng lên.

- Điều hòa theo cơ chế thể dịch:
được thực hiện thông qua một số hoocmon
+Hoocmon insulin của tuyến tụy làm tăng quá trình sử dụng glucoza ở tế bào, giảm phân giải protein, tăng tổng hợp protein.
+ Hoocmon tăng trưởng GH của tuyến yên làm tăng quá trình tổng hợp protein ở tế bào, tăng tích lũy protein ở mô.
+ Testosterol và estrogen làm tăng tích lũy protein ở mô.
+ Glucocorticoit có tác dụng huy động các axit amin vào quá trình chuyển hóa để tạo ra gluxit và giải phóng năng lượng, giảm tăng tích lũy protein ở mô.
+ Thyroxin tăng cường phân giải protein giải phóng năng lượng trong trường hợp thiếu gluxit và lipit. Khi gluxit và lipit dư thừa thì thyroxin làm tăng tổng hợp protein.
Bài viết liên quan