NỘI DUNG I. ĐẠI CƢƠNG VỀ LIPID II. SƠ LƢỢC QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI LIPID Khái niệm 1.2. Vai trò 1.3. Cấu tạo và phân loại

Transcript

1 CHƢƠNG VII: LIPID

2 NỘI DUNG I. ĐẠI CƢƠNG VỀ LIPID 1.1. Khái niệm 1.2. Vai trò 1.3. Cấu tạo và phân loại II. SƠ LƢỢC QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI LIPID III. SƠ LƢỢC QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP LIPID

3 I. ĐẠI CƢƠNG VỀ LIPID 1.1. Khái niệm Nhóm chất hữu cơ rất đa dạng về mặt hóa học Không tan trong nước, chỉ tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực (ether, clorophorm và acetone) Vai trò Cấu tạo màng tế bào Dự trữ năng lượng Dung môi hoà tan vitamin (A, D, E, K) Giữ nhiệt cho cơ thể

4 1.2. Vai trò Bảo vệ cơ học Cung cấp nước nội sinh Một số vai trò quan trọng khác: Các hormon steroid Phosphatidylnositol Sphingolipid Eicosanoid Sterol

5 1.3. Cấu tạo và phân loại Alcol LIPID Bão hòa Acid béo Không bão hòa

6 Alcol Cholesterol CH 3 (CH 2 ) 12 CH=CHCH(OH)-CH(NH 2 )-CH 2 -OH Sphingosine CH 3 (CH 2 ) 13 CH(OH)-CH(OH)-CH(NH 2 )-CH 2 -OH Cerebrine

7 Acid béo bão hoà (no) Khung carbon Tên gọi Công thức hóa học 12:0 Laurate CH 3 (CH 2 ) 10 COO - 14:0 Myristate CH 3 (CH 2 ) 12 COO - 16:0 Palmitate CH 3 (CH 2 ) 14 COO - 18:0 Stearate CH 3 (CH 2 ) 16 COO - 20:0 Arachidate CH 3 (CH 2 ) 18 COO - 22:0 Behenate CH 3 (CH 2 ) 20 COO - 24:0 Lignocerate CH 3 (CH 2 ) 22 COO - 26:0 Cerotate CH 3 (CH 2 ) 24 COO -

8 Acid béo không bão hoà (không no) Khung carbon Tên gọi Công thức hóa học 16:1 ( 9 ) Palmitoleate CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH(CH 2 ) 7 COO - 18:1( 9 ) Oleate CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 COO - 18:2 ( 9, 12 ) Linoleate CH 3 (CH 2 ) 4 (CH=CH-CH 2 ) 2 (CH 2 ) 6 COO - 18:3 ( 9, 12, 15 ) Linolenate CH 3 CH 2 (CH=CHCH 2 ) 3 (CH 2 ) 6 COO - 20:4 ( 9, 8, 11, 14 ) Arachidonate CH 3 (CH 2 ) 4 (CH=CHCH 2 ) 4 (CH 2 ) 2 COO -

9 1.3. Cấu tạo và phân loại Phân loại LIPID Cấu tạo Chức năng Đơn giản Phức tạp Lipid dự trữ Lipid màng

10 Lipid đơn giản Triacylglycerol LIPID Sáp (serid) Sterol và các hợp chất steroid

11 Triacylglycerol (triglycerid) 3 acid béo + glycerol liên kết ester triglycerid.

12 * Tính chất Không phân cực, kị nước, không tan trong nước Dầu thực vật chứa nhiều triacylglycerol có acid béo không no tồn tại ở thể lỏng (t 0 phòng). Mỡ động vật chứa nhiều triacylgycerol có acid béo no (vd: stearin là thành phần chính của mỡ bò) tồn tại ở thể đặc (t 0 phòng). Thức ăn giàu lipid + oxy không khí lâu ngày ôi. (acid béo không no oxy hóa aldehyde + carboxylic acid có mạch C ngắn hơn ).

13 Sáp (serid) Là ester của acid béo cao phân tử no hoặc không no (C 14 -C 36 ) và alcol cao phân tử (C 16 -C 36 )

14 * Tính chất Điểm nóng chảy cao hơn của triacylglycerol ( ). Ở đv có xương sống tiết ra chất sáp bảo vệ tóc, da, giữ cho da mềm, trơn và không thấm nước. Vd: chim, gia cầm, thủy cầm có tuyến phao câu sáp chống thấm nước.

15 * Sterol và các hợp chất steroid Acid mật, muối mật, vitamin D, hormon steroid, cholesterol

16

17 * Tính chất Steroid và dẫn xuất của chúng không thủy phân được và chứa nhân steran (steroid). Sterol là lipid cấu trúc, tham gia cấu tạo màng. Là tiền chất tổng hợp các chất có vai trò sinh học điều khiển sự biểu hiện gene. Vd: hormone steroid,...

18 Lipid phức tạp Ngoài alcol (glycerol hay sphingosine) và AB còn có các nhóm chức khác (phosphate, choline, serine,.) tạo đầu phân cực Lipid kết hợp với: carbohydrate tạo glycolipid protein thành lipoprotein là dạng VC lipid trong máu

19 Lipid phức tạp Glycocerophopholipid (phosphoglyceride) LIPID Sphingolipid Galactolipid và sulfolipid

20 Glycocerophopholipid (phosphoglyceride) Acid béo no Acid không béo no Nhóm thế

21 (cephalin) (lecithin)

22 Tính chất Ở đv chứa nhiều ether lipid (1 trong 2 chuỗi acyl được gắn với glycerol bằng liên kết ether không phải là ester). Chức năng: Kháng lại sự xúc tác của phospholipase nhằm cắt đứt liên kết ester của acid béo trong lipid màng. Yếu tố hoạt hóa tiểu cầu.

23 Sphingolipid - Trong cấu trúc không có glycerol mà thay bằng sphingosine.

24

25 Tính chất Là nhóm lipid màng lớn. Sphingolipid chia thành 4 nhóm nhỏ khác nhau: Sphingomyelin Glycolipid trung tính (không tích điện) Lactosylceramide Ganglioside Sphingomyelin có trong màng nguyên sinh của tb đv, đặc biệt ở màng myelin (tb thần kinh) có td cách điện cho phần axon của tb này.

26 Galactolipid và sulfolipid Có nhiều ở thực vật Glactolipid = galactose + 1,2- diacylglycerol. Sulfolipid = glucose (được sulphonate hóa) + diacylglycerol

27 II. SƠ LƢỢC QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI LIPID Phân giải LIPID Phân giải glycerol OXH các acid béo - oxy hoá acid béo no có số C chẵn OXH acid béo không no OXH acid béo có số C lẻ

28 Phân giải glycerol

29 Quá trình - oxy hoá acid béo Ở ĐV, -OXH diễn ra chủ yếu trong chất nền ty thể, ngoài ra còn ở peroxisome. - oxy hoá acid béo: Hoạt hóa acid béo Acyl-CoA Vận chuyển Acyl-CoA vào chất nền ty thể Các phản ứng trong chất nền ty thể

30 Hoạt hóa acid béo PP i Pyrophosphatase 2P i

31 Vận chuyển Acyl-CoA vào chất nền ty thể

32 Các phản ứng trong chất nền

33 - oxy hoá acid béo Krebs Aceton Acetyl CoA - oxy hoá acid béo FADH 2 thể ceton Aceto acetate -hydroxybutyrate NADH + H +

34 Hiệu quả năng lƣợng của sự -oxy hoá acid béo 1AB có số carbon chẵn 2n nacetyl CoA 12n ATP (n-1) FADH 2 (n-1) NADH+H 5(n-1) ATP [5(n-1)+12n] n 6 (-1ATP hoạt hoá AB)

35 ENERGY CONSERVATION Stearic Acid (C18 satd) 9 Acetyl CoA = 108 ATP 8 FADH 2 = 16 ATP 8 NADH = 24 ATP = 148 ATP - 1 ATP 147 ATP

36 OXH các acid béo không no Các AB không no được β-oxh gần giống như các AB bão hoà Có 2 vấn đề: Liên kết đôi trong AB không no tự nhiên ở dạng cis, còn trong chất ch/hoá trung gian của AB bão hoà thuộc dạng trans Các l/kết đôi của hầu hết các ph/tử AB không no thường thấy ở những vị trí mà sau khi phân cắt dần những mẩu 2C kể từ đầu carboxyl sẽ tạo ra những enoyl.coa có l/kết đôi 3. Tuy nhiên, các h/chất ch/hoá tr/gian của các AB bão hoà có lk đôi ở vị trí 2

37

38

39

40 OXH các acid béo lẻ carbon Vòng Krebs Methylmalonyl-CoA epimerase

41 Phân giải các lipid phức tạp Nhiều phospholipase ở các tổ chức tham gia thủy phân các liên kết của phospholipid, mỗi enzyme có tính đặc hiệu riêng

42 III. SƠ LƢỢC QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP LIPID TỔNG HỢP LIPID (Nguyên liệu: glyceraldehyde-3-phosphate, phosphodioxyacetone, acetyl CoA, ATP, NADPH; enzyme: acetyl carboxylase, acyl synthase (6enzyme + ACP) Tổng hợp Glycerol- 3-phosphate Tổng hợp acid béo bão hòa Tổng hợp acid béo không bão hòa Tổng hợp triglycerid Tổng hợp acid béo bão hòa (ở bào tương) Tổng hợp acid béo có mạch C dài Trong ty thể Trong microsome

43 3.1. Tổng hợp glycerol-3-phosphate

44 3.2. Tổng hợp AB bão hòa (no) Nơi thực hiện: lục lạp và tế bào chất (thực vật); tế bào chất ở tế bào mô mỡ, ruột và gan (động vật). Nguyên liệu Acetyl CoA ATP NADPH Enzyme: Acetyl carboxylase Acyl synthase (6enzyme + ACP)

45 PTTQ của quá trình tổng hợp palmitic acid 8Acetyl-CoA + 7ATP + 14NADPH + 14H + Palmitate + 8CoA + 6H 2 O + 7ADP + 7Pi + 14NADP +

46 Tổng hợp các acid béo không no - Palmitoleate và oleate (1 liên kết đôi) được tổng hợp nhờ hệ thống 9 desaturase. - Gan là nơi chính tổng hợp các AB một nối đôi từ AB bão hòa. - Nối đôi đầu tiên đưa vào luôn ở vị trí Δ 9. - Δ 9 desaturase của lưới nội chất (ph/ứng OXH ch/năng hỗn hợp) chuyển palmitoyl.coa (stearoyl.coa) thành palmitoleoyl.coa (oleoyl.coa). - Cần O 2 và NADH (NADPH). Động vật không tổng hợp được linoleic acid (ω6) và linolenic acid (ω3) do thiếu enzyme.

47 Tổng hợp các acid béo không no họ ω9, ω6 và ω3 Mỗi bước được hệ thống enzyme kéo dài chuỗi của vi thể (microsome) hay hệ thống desaturase xúc tác. 1: elongase; 2: 6 desaturase; 3: 5 desaturase; 4: 4 desaturase; : ức chế.

48 Beta OXH và tổng hợp AB không phải là sự triển khai thuận nghịch của một quá trình Oxy hóa AB Sản phẩm là acetyl.coa Không có malonyl.coa Không cần biotin Cần FAD, NAD + Sản sinh ATP Tổng hợp AB Tiền chất là acetyl.coa Có malonyl.coa Biotin cho p/ứng carboxyl hóa Cần NADPH Tiêu tốn ATP Mở đầu ở đầu có COOH Mở đầu ở đầu CH 3 -CH 2 - Xảy ra ở ty thể, các enzyme không liên hợp có trật tự SPTG gắn với CoA Xảy ra ở cytosol, tổ hợp đa enzyme SPTG gắn với ACP

49 Tổng hợp triacylglycerol