Giáo trình Hóa Sinh học - Chương 13 Mối liên quan giữa các quá trình trao đổi chất

ối quan hệ qua lại rất chặt chẽ. Mối quan hệ thể hiện cả trong quá 
trình biến đổi của một nhóm chất lẫn trong mối quan hệ của quá trình biến 
đổi các nhóm chất khác nhau. 
Trong cùng một nhóm chất mối quan hệ thể hiện qua quá trình đồng 
hóa và dị hóa. Mối quan hệ tương hỗ của sự đồng hóa và dị hóa thể rhiện 
cả hai quá trình xảy ra đều có các chất trung gian chung. Ví dụ 
phosphoglyceric aldehyde vừa là sản phẩm trung gian trong quá trình phân 
giải (dị hóa) vừa là sản phẩm trung gian của quá trình tổng hợp (đồng hóa) 
saccharose. 
Giữa các nhóm chất mối quan hệ diễn ra phức tạp hơn, nhiều hình 
thức hơn. Trước hết mối quan hệ được thể hiện qua các chất trung gian. 
Một chất là sản phẩm phân giải của nhóm chất này lại là nguyên liệu để 
tổng hợp cho nhóm chất khác. Ví dụ Acetyl-CoA là sản phẩm của quá 
trình phân giải glucose đồng thời nó là nguyên liệu để tổng hợp acid béo. 
Mối liên quan tương hỗ giữa các quá trình trao đổi saccharide, lipid, 
protein, nucleic acid có ý nghĩa quan trọng trong sự sống của sinh vật. Ví 
dụ việc chuyển hóa tinh bột thành đường sau đó tạo các chất béo trong 
những tháng mùa đông ở thực vật cũng như ở động vật, có ý nghĩa quan 
trọng trong việc tăng khả năng chịu rét của chúng. Việc chuyển biến chất 
béo thành đường khi hạt nảy mầm sẽ đảm bảo thức ăn cho phôi. 
Trong quá trình họat động sống của cơ thể, saccharide là chất dự trữ 
quan trọng; khi cơ thể cần sẽ phân giải thành phosphoglyceric acid rồi 
thành pyruvic acid làm nguyên liệu cho sự tổng hợp amino acid, acid béo 
và các chất khác. Chất béo dự trữ cũng có vai trò tương tự, khi phân giải 
chất béo tạo nên acetyl-CoA để từ đó lại tổng hợp amino acid, saccharide 
 Khi trong cơ thể hết nguồn dự trữ saccharide và chất béo thì protein sẽ 
bị phân giải tạo ra các sản phẩm để từ đó có thể tổng hợp lipid, saccharide. 
 214 
Quá trình chuyển hóa trên có vai trò quan trọng cả đối với sinh vật 
tự dưỡng lẫn sinh vật dị dưỡng. 
Ở sinh vật tự dưỡng nguồn chất hữu cơ sơ cấp do quang hợp tạo ra 
là glucid, trước hết là glucose. Từ nguồn saccharide đó, nhờ sự chuyển 
hoá tương hỗ mới tạo ra được các chất hữu cơ mà cơ thể cần đến như 
lipid, protein, nucleic acid. 
Ở sinh vật dị dưỡng đã sử dụng những chất hữu cơ có sẵn trong thức 
ăn để tạo nên các chất đặc trưng cho cơ thể. Từ các chất protein, lipid có 
trong thức ăn qua quá trình biến đổi sẽ kiến tạo nên những chất đặc trưng 
cho cơ thể. Do thành phần thức ăn không thể có đầy đủ đối với nhu cầu 
của cơ thể cho nên trong quá trình đồng hóa việc chuyển hóa nhóm chất 
này thành chất hữu cơ khác rất cần thiết cho cơ thể. 
13.1. Mối liên quan giữa quá trình trao đổi saccharide và trao 
đổi lipid 
Hai quá trình trao đổi lipid và saccharide có mối quan hệ chặt chẽ 
với nhau. Saccharide dễ dàng biến đổi thành lipid và ngược lại thông qua 
các chất trung gian là AlPG, PDA và Acetyl-CoA 
Từ glucose qua quá trình đường phân sẽ tạo nên pyruvic acid. Từ 
Pyruvic acid bị oxy hóa sẽ tạo nên acetyl-CoA. Acetyl-CoA là nguyên liệu 
tổng hợp acid béo. Đồng thời trong quá trình đường phân còn tạo ra AlPG, 
từ AlPG biến đổi thành glycero-P , từ đó tạo nên glycerin. Như vậy từ sản 
phẩm phân giải của saccharide đã tạo nên nguyên liệu cơ bản để tổng hợp 
lipid là glycerin và acid béo. 
Ngược lại qua sự phân giải lipid sẽ tạo nên các chất trung gian là 
acetyl-CoA, glycerin. Từ acetyl-CoA, qua chu trình ornithine sẽ tổng hợp 
trở lại saccharide. Từ glycerin tạo nên glycero-P và từ đó tổng hợp lại 
saccharide. 
Ở thực vật, vi khuẩn, nấm mốc, chu trình glyoxylic là con đường nối 
trực tiếp quá trình trao đổi lipid với quá trình trao đổi saccharide. Qua chu 
trình này acid béo sau khi phân giải thành acetyl-CoA sẽ biến đổi thành 
oxalo acetic acid, từ đó tổng hợp nên glucose. Ngược lại từ glucose sẽ tạo 
acetyl-CoA và từ đó tổng hợp trở lại lipid. 
 215 
Mối liên quan giữa sự trao đổi saccharide và trao đổi lipid 
Saccharide 
AlPG 
Pyruvic acid 
Chu trình glyoxylic 
Acetyl-CoA 
Lipid 
Acetyl-CoA 
Acid béo 
Glycero-P 
Glycerin 
13.2. Mối liên quan giữa sự trao đổi saccharide và trao đổi 
protein 
 Pyruvic acid là mắt xích chủ yếu nối liền quá trình trao đổi protein 
và trao đổi saccharide. 
 Glucose qua quá trình đường phân tạo ra pyruvic acid. Pyruvic 
acid là nguyên liệu để tổng hợp một số amino acid trong họ alanine: 
alanine, leucine, valine 
 Trong quá trình tổng hợp protein cần năng lượng ATP, mà ATP là 
sản phẩm quan trọng của quá trình trao đổi saccharide. 
 216 
Sơ đồ mối liên quan giữa trao đổi saccharide và trao đổi protein 
 Saccharide 
13.3. Mối liên quan giữa trao đổi saccharide và trao đổi nucleic acid 
Trong quá trình phân giải saccharide theo con đường 
pentosophosphate, Ribozo5-phosphate được tạo nên. Từ Riboso-5-
phosphate hình thành nên phospho-ribosyl-pyrophosphate (PRPP) là 
nguyên liệu tổng hợp nên các nucleotide purine và nucleotide pyrimidine. 
Ngược lại trong quá trình phân giải nucleic acid Riboso-5P được tạo 
thành. Từ Riboso 5P sẽ hình thành các monosaccharide khác. 
Kiểu liên quan thứ 2 giữa quá trình trao đổi nucleic acid và trao đổi 
saccharide là sự liên quan chặt chẽ giữa quá trình sinh tổng hợp các 
nucleotide diphosphate và nucleotide triphosphate với mức độ phân giải 
saccharide trong tế bào vì quá trình phân giải này gắn liền với quá trình 
phosphoryl hoá oxy hoá. Sự phân giải saccharide tạo năng lượng để tổng 
hợp các nucleotide diphosphate và nucleotide triphosphate. 
Qua quá trình tổng hợp saccharide lại cần sự tham gia của các sản 
phẩm tạo ra trong quá trình trao đổi nucleic acid, như UTP tham gia vào 
quá trình tổng hợp polysaccharide. 
Erylozo4P Ribuloso5P APG Erytroso4P APEP 
Ser Shikimic acid Pyruvic acid 
Gly, Cys His Phe, Tyr, Trip Ala, val, leu Asp Glu 
Tre, Ila, Arg 
Met
Arg, Pro Protein 
, Lys
 217 
13.4. Mối liên quan giữa sự trao đổi protein và trao đổi lipid 
Trao đổi protein và trao đổi lipid có mối liên quan chặt chẽ thông 
qua các chất trung gian. Sự phân giải lipid tạo nên glycerin và acid béo và 
một số chất khác như serine, choline, sphingosine, H3PO4  
Trước hết acid béo bị phân giải tạo ra acetyl-CoA làm nguyên liệu 
để tổng hợp nên nhiều loại amino acid. Glycerin trong quá trình phân giải 
tạo ra phosphoglyceric acid, từ đó làm nguyên liệu tổng hợp nên nhiều 
amino acid. Những mối quan hệ này xảy ra tương tự như mối liên quan 
giữa saccharide với protein đã phân tích ở trên. Ngược lại, khi phân giải 
protein cũng tạo nên các hợp chất trung gian, từ đó tổng hợp nên lipid. 
Các amino acid do thoái hoá protein tạo ra, bị khử amine sẽ tạo nên các 
acid như pyruvic acid, oxalo acetic acid, α-cetoglutaric acid. 
Trong số các acid vừa nêu thì pyruvic acid có vai trò quan trọng 
trong quá trình tổng hợp lipid. Từ pyruvic acid, acetyl-CoA được tạo ra, 
acetyl-CoA là nguyên liệu để tổng hợp nên các acid béo đồng thời từ 
pyruvic acid cũng có thể tạo ra glycerophosphate và từ đó tạo thành 
glycerin. Glycerin và acid béo là nguyên liệu để tổng hợp lipid. 
Trong quá trình phân giải lipid sẽ tạo thành nên một lượng lớn ATP 
là nguồn năng lượng cho quá trình trao đổi protein. Ngược lại protein với 
chức năng enzyme có vai trò quyết định đối với các phản ứng xảy ra trong 
trao đổi lipid cũng như các chất khác vì không có enzyme thì không có các 
phản ứng hoá sinh xảy ra tức là không có trao đổi chất. 
 218 
Sơ đồ mối liên quan giữa trao đổi lipid và trao đổi protein 
Acetyl-CoA 
Glycerin Những chất khác Acid béo 
Glycero-P 
AlP
APEP 
Pyruvic 
acid 
Oxalo acetic 
acid
α-Ceto glutaric 
acid 
Fru.1.6d AsP Ala, val, 
leu 
Glu 
Tre, Met, 
Ile, Cys Arg, Pro 
Rib5P 
Ser 
Protein 
Phe His 
Gly, Xyl 
Lipid 
13.5. Mối liên quan giữa trao đổi protein và trao đổi nucleic acid 
Giữa quá trình trao đổi protein và trao đổi nucleic acid có mối quan 
hệ đặc biệt quan trọng mà biểu hiện rõ nhất là trong cơ chế truyền đạt 
thông tin di truyền. DNA làm khuôn sao mã thành RNAm để từ đó tổng 
hợp nên protein. Cấu trúc phân tử protein đã được mã hoá trong DNA. 
Quá trình trao đổi nucleic acid lại phụ thuộc vào sự có mặt của các 
phân tử protein-enzyme. Đồng thời một số amino acid là nguyên liệu cho 
quá trình tổng hợp nucleic acid như aspartic acid là nguyên liệu để tổng 
hợp nucleotide pyrimidine, aspartic acid, glutamin, glycine là nguyên liệu 
tổng hợp nucleotide purine. 
 219 
Vì mối quan hệ đó mà nhiều nhà nghiên cứu đã cho rằng sự tổng 
hợp protein là sơ cấp còn sự tổng hợp nucleic acid là quá trình thứ cấp làm 
nhiệm vụ tham gia vào quá trình tổng hợp protein. 
Trong quá trình phân giải protein với sự tham gia của ATP đã tạo 
nên các nucleotide-peptid. Các phân tử này lai tạo nên những protein mới làm 
đổi mới thành phần các protein trong cơ thể. Đồng thời sự tổng hợp protein 
cũng cần các nucleotide triphosphat làm nguồn năng lượng (ATP, GTP). 
13.5. Mối liên quan giữa trao đổi lipid và trao đổi nucleic acid 
Giữa lipid và nucleic acid có ít mối liên quan trực tiếp, chủ yếu là 
liên quan gián tiếp qua sự trao đổi saccharide và protein. 
Tuy nhiên cũng có mối liên quan giữa hai quá trình trao đổi chất 
này. Sự β.oxi hoá acid béo là nguồn duy trì đầy đủ cho sự tổng hợp các 
nucleotide diphosphat và nucleotide triphosphat qua quá trình phosphoryl 
hoá. Ngoài ra trong quá trình tổng hợp lipid như tổng hợp phospholipid có 
sự tham gia của CTP. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tài liệu tiếng Việt 
1. Trần Thị Ân (chủ biên). 1979. Hóa sinh đại cương (tập I, II). NxB KH&KT. 
Hà Nội. 
2. Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng. 2000. Hóa sinh học. Nxb Giáo dục. Hà 
Nội. 
3. Nguyễn Bá Lộc. 1997. Hóa sinh. Nxb Giáo dục. Hà Nội 
Tài liệu dịch 
1. Musil J.G., Kurz .K., Novakava .O. 1982 
Sinh hóa học hiện đại theo sơ đồ. Nxb Y học. Hà Nội. 
Tài liệu tiếng nước ngoài 
1. Farkas G. 1984. Növényi anyagcsereélettan. Akadémiai Kiadó Budapest. 
2. Lehninger A. L., 2004. Principle of Biochemistry, 4th Edition. W.H 
Freeman.