Triglycerides tạo năng lượng: hình thành Adenosine Triphosphate

2022-08-13 11:12 AM

Đầu tiên trong quá trình sử dụng triglycerides cung cấp năng lượng là thủy phân chúng tạo các acid béo và glycerol. Sau đó, cả acid béo và glycerol đều được vận chuyển trong máu tới các mô hoạt động.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Với chế độ ăn uống chất béo khác nhau ở những người thuộc các nền văn hóa khác nhau, trung bình có ít nhất 10-15% tổng lượng calo đối với người châu Á và đối với người phương Tây nhiều hơn là khoảng 35-50% lượng calo. Đối với nhiều người, việc sử dụng chất béo cung cấp năng lượng quan trọng tương đương sử dụng carbohydates cung cấp năng lượng. Ngoài ra, lượng lớn carbohydrates ăn vào trong mỗi bữa được chuyển đổi thành triglycerides dự trữ và sử dụng sau này dưới dạng các acid béo được giải phóng từ các triglycerides để cung cấp năng lượng.

Thủy phân triglycerides tạo acid béo và glycerol. Giai đoạn đầu tiên trong quá trình sử dụng triglycerides cung cấp năng lượng là thủy phân chúng tạo các acid béo và glycerol. Sau đó, cả acid béo và glycerol đều được vận chuyển trong máu tới các mô hoạt động, nơi chúng sẽ bị oxy hóa để cung cấp năng lượng. Hầu như tất cả các tế bào, ngoại trừ một vài trường hợp ngoại lệ, thì ví dụ như mô não và hồng cầu có thể sử dụng acid béo cung cấp năng lượng.

Glycerol, khi vào các mô hoạt động, ngay lập tức được chuyển đổi bởi enzyme nội bào thành glycerol-3-phosphat, sau đó đi vào con đường đường phân của glucose và từ đó cung cấp năng lượng. Trước khi các acid béo có thể sử dụng để cung cấp năng lượng, chúng phải được xử lý trong các ty thể.

Vận chuyển các acid béo vào trong ty thể. Sự thoái hóa và oxy hóa các acid béo chỉ xảy ra trong ty thể. Trong đó, bước đầu tiên trong việc sử dụng các acid béo là chúng phải được vận chuyển vào trong ty thể. Quá trình này chất mang được sử dụng là carnitine giống như là chất vận chuyển. Sau đó vào bên trong ty thể, các acid béo tách khỏi carnitine và được thoái hóa và oxy hóa.

Sự thoái hóa các acid béo thành Acetyl Coenzyme A bằng cách beta oxy hóa. Phân tử acid béo bị thoái hóa trong ty thể thành các phân đoạn 2C ở dạng acetyl coenzyme A (acetyl-CoA).

Quá trình này được gọi là quá trình beta-oxy hóa để thoái hóa các acid béo.

Để hiểu được các bước quan trọng trong quá trình beta-oxy hóa, bước đầu tiên là sự kết hợp của phân tử acid béo với coenzyme A (CoA) để hình thành acyl-CoA. Trong phương trình 2, 3 và 4, carbon beta (C thứ hai từ bên phải) của chất béo acyl-CoA gắn với một phân tử oxy, đó được gọi là carbon beta bị oxy hóa.

Quá trình oxy hóa acid béo beta để tạo ra acetyl coenzyme A

Hình. Quá trình oxy hóa acid béo beta để tạo ra acetyl coenzyme A.

Sau đó trong phương trình 5, đoạn bên phải của phân tử tính từ hai carbon bị cắt ra và giải phóng acetyl-CoA vào dịch tế bào. Đồng thời, một phân tử CoA khác gắn vào đầu của phần còn lại của phân tử acid béo, và do đó một phân tử chất béo acyl-CoA mới được hình thành; tuy nhiên phân tử này ngắn hơn phân tử ban đầu do đã mất một acetyl-CoA từ đầu của nó.

Tiếp theo, chuỗi acyl-CoA ngắn hơn này tiếp tục đi vào phương trình 2 và qua các phương trình 3,4 và 5 để giải phóng các phân tử acetyl-CoA khác. Ngoài các phân tử acetyl-CoA được giải phóng thì 4 nguyên tử hydro cũng được giải phóng từ các phân tử acid béo cùng lúc đó, chúng hoàn toàn tách biệt với các acetyl-CoA.

Quá trình oxy hóa Acetyl-CoA. Phân tử acetyl-CoA được tạo thành từ quá trình beta oxy hóa các acid béo trong ty thể ngay lập tức sẽ đi vào chu trình acid citric, chúng kết hợp với acid oxaloacetic hình thành acid citric, sau đó thoái hóa thành carbon dioxide và nguyên tử hydro. Các nguyên từ hydro sau đó bị oxy hóa bởi hệ thống oxy hóa thẩm thấu của ty thể. Các phản ứng liên tiếp trong chu trình acid citric đối với mỗi phân tử acetyl-CoA được mô tả sau đây:

Phản ứng trong chu trình acid citric

Như vậy, sau khi thoái hóa các acid béo thành acetyl-CoA, chúng tiếp tục đi vào chu trình citric như các acetyl-Coa được hình thành từ acid pyruvic trong quá trình chuyển hóa glucose. Các nguyên tử hydro tạo ra cũng bị oxy hóa bởi hệ thống oxy hóa thẩm thaais của ty thể, được sử dụng trong quá trình oxy hóa carbohydrates, giải phóng một lượng lớn adenosine triphosphate (ATP).

Một lượng lớn ATP được tạo thành trong quá trình oxy hóa chất béo. Chú ý rằng có 4 nguyên tử hydro được giải phóng mỗi lần một phân tử acetyl-CoA được tách ra từ các chuỗi acid béo được giải phóng dưới các dạng: flavin adenine dinucleotide (FADH2), nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), và H+. Do đó, đối với mỗi phân tử acid béo stearic được phân cắt tạo 9 phân tử acetyl-CoA, 32 nguyên tử hydro cũng được tạo ra. Ngoài ra, đối với mỗi phân tử trong 9 phân tử acetyl-CoA được tạo ra sẽ đi vào chu trình citric, và hơn 8 nguyên tử hydro nữa sẽ được giải phóng, tổng 72 nguyên tử hydro. Như vậy tổng cộng 104 nguyên tử hydro được giải phóng trong quá trình thoái hóa mỗi phân tử acid stearic. Trong đó, 34 nguyên tử được giải phóng từ quá trình thoái hóa acid béo dưới dạng kết hợp với flavoprotein và 70 nguyên tử được giải phóng dưới dạng kết hợp với nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+ ) như là NADH và H+.

Hai nhóm nguyên tử hydro bị oxy hóa trong ty thể nhưng chúng đi vào hệ thống oxy hóa tại các điểm khác nhau. Do đó, một phân tử ATP được tổng hợp bằng mỗi phân tử flavoprotein hydro trong số 34 phân tử; và 1,5 phân tử ATP được tổng hợp từ mỗi phẩn tử trong tổng số 70 NADH và H+. Từ đây 34 cộng 105 bằng 139 phân tử ATP được tạo thành bởi quá trình oxy hóa hydro bắt nguồn từ mỗi phân tử acid stearic. Ngoài ra 9 phân tử ATP khác được tạo thành trong chu trình acid citric (khác so với ATP được giải phóng bởi quá trình oxi hóa hydro), mỗi phân tử tương ứng với mỗi phân tử acetyl-CoA chuyển hóa. Như vậy, có tổng số 148 phân tử ATP được tạo thành trong quá trình oxy hóa hoàn toàn một phân tử acid stearic. Tuy nhiên, hai liên kết giàu năng lượng đã được tiêu thụ trong quá trình kết hợp CoA với các phân tử acid stearic, nên tóm lại chỉ lợi ra 146 ATP.

Bài viết cùng chuyên mục

Hệ nội tiết và sinh sản của nữ

Những hormone FSH và LH  hormone thùy trước tuyến yên, hormone kích thích nang trứng (FSH) và hormone hoàng thể hormone buồng trứng, estrogen và progesteron, được bài tiết với nồng độ liên tục thay đổi trong suốt các gai đoạn khác nhau của chu kỳ kinh nguyệt.

Ảnh hưởng của hormon tuyến giáp lên sự phát triển

Ảnh hưởng quan trọng của hormon tuyến giáp là thúc đẩy trưởng thành và phát triển của não trong thời kỳ bào thai và những năm đầu sau sinh.

Khuếch tán qua màng mao mạch: trao đổi nước và các chất giữa máu và dịch kẽ

Khuếch tán các phân tử nước và chất tan có chuyển động nhiệt di chuyển ngẫu nhiên theo hướng này rồi lại đổi hướng khác. Các chất hòa tan trong lipid khuếch tán trực tiếp qua các màng tế bào ở lớp nội mạc của các mao mạch.

Áp suất thủy tĩnh của dịch kẽ

Trong hầu hết các hốc tự nhiên của cơ thể, nơi có dịch tự do ở trạng thái cân bằng động với chất lỏng xung quanh, những áp lực đo được là âm.

Trạm thần kinh: sự kéo dài tín hiệu thần kinh bằng trạm thần kinh “Sự kích ứng tồn lưu”

Khi các synap kích thích trên bề mặt của sợi nhánh hay thân của một nơ-ron, một điện thế sau synap tạo ra trong tế bào thần kinh và kéo dài trong nhiều mili giây, đặc biệt là khi có mặt một số chất dẫn truyền ở synap hoạt hóa kéo dài.

Androgen của thượng thận

Androgen thượng thận cũng gây tác dụng nhẹ ở nữ, không chỉ trước tuổi dậy thì mà còn trong suốt cuộc đời, phần lớn sự tăng trưởng của lông mu và nách ở nữ là kết quả hoạt động của các hormon này.

Cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể

Ngay lập tức sau một bữa ăn gồm cả carbohydrates, protein và chất béo, phần lớn thức ăn được chuyển hóa là carbohydrates, vì thế thương số hô hấp tại thời điểm đó tiệm cận một.

Tế bào: đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể

Tế bào chỉ có thể sống, phát triển và thực hiện các chức năng của nó trong môi trường tập trung của oxygen, glucose, các ion, amino acid, chất béo và các chất cần thiết khác trong một môi trường.

Khoảng kẽ và dịch kẽ: dịch và không gian giữa các tế bào

Khoảng một phần sáu tổng thể tích của cơ thể là không gian giữa các tế bào, chúng được gọi là khoảng kẽ. Các chất lỏng trong các không gian này được gọi là dịch kẽ.

Chức năng thưởng và phạt của hệ limbic

Hiện tượng kích động được kìm hãm bởi các xung động ức chế từ nhân bụng của vùng dưới đồi. Hơn nữa, hải mã và vùng vỏ limbic trước, đặc biệt là hồi đài và hồi dưới thể chai giúp kìm hãm hiện tượng kích động.

Phản xạ nhĩ và động mạch phổi điều hòa huyết áp

Ở thành của tâm nhĩ và động mạch phổi có receptor căng gọi là receptor hạ áp, nó giống với thụ thể cảm nhận của động mạch hệ tuần hoàn lớn.

Hàng rào máu dịch não tủy và hàng rào máu não

Hàng rào tồn tại ở cả đám rối mạch mạc và ở quanh mao mạch não tại hầu hết các vùng nhu mô não ngoại trừ một số vùng như vùng dưới đồi, tuyến tùng và vùng postrema, nơi các chất khuếch tán dễ dàng vào mô não.

Cấu trúc tế bào cơ thể người

Hầu hết bào quan của tế bào được che phủ bởi màng bao gồm lipid và protein. Những màng này gồm màng tế bào, màng nhân, màng lưới nội sinh chất, màng ti thể, lysosome,và bộ máy golgi.

Nhịp nhanh thất: rối loạn nhịp tim

Nhịp nhanh thất thường gây ra bởi tổn thương thiếu máu cục bộ, nhịp nhanh thất cũng thường là vấn đề gây ra rung thất, bởi vì nhịp kích thích cơ tim lặp lại nhanh và liên tục.

Giải phẫu và chức năng của ốc tai

Ốc tai là một hệ thống các ống xoắn. Nó bao gồm 3 ống xoắn nằm cạnh nhau: (1) thang tiền đình, (2) thang giữa (ống ốc tai) và (3) thang nhĩ.

Cơ quan tiền đình: duy trì sự thăng bằng

Phần trên của hình biểu diễn mê đạo màng. Nó bao gồm phần lớn ốc tai màng (cochlea), 3 ống bán khuyên, 2 buồng lớn, soan nang (bầu tiền đình) và cầu nang (túi tiền đình).

Xung lực của động mạch

Áp lực bơm máu ở góc động mạch chủ đưuọc biểu diễn trên hình. Với một người lớn trẻ khỏe, huyết áp ở đầu mỗi nhịp đập sẽ gọi là huyết áp tâm thu, vào khoảng 120mmHg.

Tổng hợp ATP do oxy hóa Hydrogen - Sự Phosphoryl-Oxy hóa

Oxy hóa hydro được thực hiện, bởi một chuỗi các phản ứng được xúc tác bởi các enzym trong ty thể, biến mỗi nguyên tử hydro thành ion H+ cùng với một electron và sau đó dùng electron này gắn với oxy hòa tan.

Sự bài tiết huyết thanh và chất nhầy của nước bọt

Khi chất tiết chảy qua các ống dẫn, 2 quá trình vận chuyển tích cực chủ yếu diễn ra làm thay đổi rõ rệt thành phần ion trong dịch tiết nước bọt.

Chuyển hóa ô xy và chất dinh dưỡng của não

Phần lớn sự chuyển hóa của não xảy ra ở các neuron mà không phải ở các tế bào thần kinh đệm. Nhu cầu chuyển hóa chính của các neuron là để bơm các ion qua màng, chủ yếu là vận chuyển natri, canxi và kali.

Cơ chế tự điều hòa bơm máu của tim: cơ chế frank starling

Tìm hiểu với các điều kiện khác nhau, lượng máu tim bơm đi mỗi phút thông thường được xác định hầu hết qua tốc độn dòng máu qua tim từ tĩnh mạch, đó là các tĩnh mạch trở về.

Cung lượng tim và áp lực nhĩ phải: đánh giá qua đường cong cung lượng tim và tuần hoàn tĩnh mạch

Hệ giao cảm tác động đến cả tim và tuần hoàn ngoại vi, giúp tim đập nhanh và mạnh hơn làm tăng áp lực hệ thống mạch máu trung bình vì làm co mạch, đặc biêt là các tĩnh mạch và tăng sức cản tuần hoàn tĩnh mạch.

Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên

Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.

Điều hòa bài tiết glucagon

Tầm quan trọng của kích thích axit amin tiết glucagon là glucagon sau đó thúc đẩy chuyển đổi nhanh chóng của các axit amin thành glucose, do đó thậm chí làm tăng glucose có trong các mô.

Ô xy của tế bào: sự chuyển hóa và sử dụng

Càng tăng nồng độ của ADP làm tăng chuyển hóa và sử dụng O2 (vì nó kết hợp với các chất dinh dưỡng tế bào khác nhau) thì càng tăng giải phóng năng lượng nhờ chuyển đổi ADP thành ATP.