145
Chương 9

Sự trao đổi saccharide

9.1. Sự phân giải saccharide
9.1.1. Sự phân giải polysaccharide và disaccharide
Ngoài biện pháp dùng acid để phân giải thì polysaccharide và
disaccharide còn có thể bị phân giải bởi sự thủy phân hay bởi quá trình
phosphoryl- phân (phosphorolysis).
Sự thủy phân như phân giải tinh bột thành glucose, maltose hay
dextrin tùy thuộc vào tính chất của enzyme: α-amylase chỉ cắt liên kết α-
D-glucosidic-1,4 có khả năng cắt khoảng giữa, β-amylase cũng chỉ cắt
liên kết 1,4 nhưng có khả năng cắt bắt đầu từ đầu không khử,γ -amylase
đặc biệt được tổng hợp từ vi sinh vật có khả năng cắt liên kết 1,4 và
enzyme loại trừ (khử) sự phân nhánh (debranching enzyme, có họat tính
glucosidase) cắt dây nối 1,6 trong amylopectin và glycogen. Các
polysaccharide bị thủy phân bởi cac enzyme tương ứng khác như cellulose
là cellulase, pectin là pectinase,...
Với các disaccharide sẽ bị phân giải thành các monose nhờ các
enzyme tương ứng như sucrose bởi sucrase để tạo thành glucose và
fructose, maltose bởi maltase để tạo thành 2 phân tử glucose...
Quá trình phosphoryl- phân (phosphorolysis) là quá trình tạo
glucose-1-P nhờ enzyme phosphorylase (glycogen phosphorylase hay
phosphorylase tinh bột) với sự hiện diên của ion phosphate. Phosphoryl-
phân khác với sự thủy phân liên kết glucosidic là năng lượng giải phóng
được dùng cho sự tạo liên kết ester trong glucose-1-P (Hình 9.1.)
Enzyme phosphorylase có coenzyme: Pyridoxal phosphate, nhóm
phosphate tấn công như chất xúc tác acid, tấn công liên kết glucosidic
bằng Pi . Phosphorylase tấn công vào đầu không khử của glycogen (hay


147
Đầu không khử liên kết α 1-6

Enzyme loại trừ sự
phân nhánh
Enzyme loại trừ sự
phân nhánh


Hexokinase, cũng như các kinase khác cần Mg
2+
cho hoạt tính của nó vì
cơ chất thật của enzyme không phải là ATP
4-
mà là ATP
2-
Hexokinase phổ biến ở tất cả các loại tế bào. Tế bào gan trưởng
thành có chứa hexokinase gọi là hexokinase D hay glucokinase đặc hiệu
cho glucose, khác với các dạng khác về động học và tính chất điều hòa.

Phản ứng 2: Chuyển hóa glucose-6-P thành fructose-6-P

Enzyme phosphohexose isomerase xúc tác sự chuyển hóa đồng phân
glucose-6-P thành fructose-6-P, biến một aldose thành một ketose.
149 Phản ứng
mồi thứ 1
Phản ứng
mồi thứ 2
Sự tách của
đường phosphate

i
Fructose1,6 biphosphate + P
iPhản ứng 4: Phân cắt Fructose 1,6 biphosphate
Fructose1,6 biphosphate bị phân cắt thành triose phosphate :3-
phosphate glyceraldehyde và dihydroxy acetonphosphate.
Aldolase của mô động vật có xương không cần cation hóa trị 2,
nhưng nhiều aldolase của vi sinh vật cần Zn
2+
cho họat động của chúng.

151

Glycogen, tinh bột, disaccharide, hexose đi vào pha chuẩn bị
(preparatory phase) được thể hiện rõ ở hình 9.4.

Phản ứng 5: Chuyển hóa nội phân tử triose phosphate
Chỉ một trong hai triose phosphate là aldose: 3-P glyceraldehyde
tham gia tiếp vào quá trình đường phân. Nhưng dihydroxyaceton-P có thể
được chuyển hóa thành 3-P glyceraldehyde nhờ triose phosphate
isomerase. 152


gốc P nội phân tử) nhờ enzyme phosphoglycerate mutase cần Mg2+ cho
hoạt động của nó. Đây là phản ứng thuận nghịch:
155
Cơ chế:
Phản ứng 9: 2P glycerate bị loại nước để tạo thành
phosphoenolpyruvate, là phản ứng thuận nghịch được xúc tác bởi enzyme
enolase.
Phản ứng 10: Chuyển nhóm phosphate từ phosphoenolpyruvate đến
ADP, phản ứng được xúc tác bởi pyruvat kinase, để tạo ATP và pyruvate.
Pyruvat kinase bị kìm hãm bởi ATP, khi nồng độ ATP cao thì nó
gây kìm hãm dị không gian. Ở động vật có xương sống pyruvat kinase có
ít nhất 3 isozyme, hơi khác nhau trong phân bố ở các mô và trong việc đáp
ứng đối với những chất điều hòa (modulator) .

156