PGS,TS.NGUYEÃN PHÖÔÙC NHUAÄN

PGS,TS.NGUYEÃN PHÖÔÙC NHUAÄN BÀI GIẢNG SINH HÓA HỌC PHẦN I SINH HÓA HỌC TĨNH Chương II - LIPID 1. ĐẠI CƯƠNG 2. THÀNH PHẦN CẤU TẠO 3. PHÂN LOẠI Chương II- LIPID TP.HỒ CHÍ MINH-2008 1. Ñònh nghóa lipid. MỤC TIÊU 2. Coâng thöùc caáu taïo cuûa caùc acid beùo no, caùc acid beùo coù moät noái ñoâi vaø caùc acid beùo khoâng no thieát yeáu ( 2, 3, 4 noái ñoâi) thöôøng gaëp trong daàu, môõ töï nhieân? 3. Coâng thöùc caáu taïo vaø chöùc naêng sinh hoïc cuûa triglyceride vaø caùc phospholipid? 4. Coâng thöùc caáu taïo vaø chöùc naêng sinh hoïc cuûa röôïu ña voøng sterol vaø caùc daãn xuaát töø chuùng : vitamin D2, D3; caùc acid maät; caùc hormone sinh duïc ñöïc vaø caùi; caùc hormone voû thöôïng thaän. 5. Lieân keát este 1. ĐẠI CƯƠNG ĐN : Lipos - mỡ, chỉ các loại dầu, mỡ, chất giống mỡ ở động, thực vật. Lớp chất này có đặc tính chung là không tan hoặc tan rất ít trong nước nhưng lại hoà tan trong các dung môi không phân cực (cồn, ether ) - Lipid : dầu, mỡ, phospholipid, sphingolipid; - Lipoid : steroide, terpen, prostaglandin 1

VAI TRÒ - Dự trữ NL : 1 g dầu, mỡ,3kcal ;1 g glucid 4,1 - Cung cấp 20 30 % nhu cầu NL hàng ngày của động vật. - Tham gia cấu tạo màng sinh học. - Hoà tan các vitamin A, D, E, K. - Bảo vệ. - Cung cấp nước nội sinh (đ v ngủ đông, sâu, kén, động vật di cư ) : oxy hóa 0 g mỡ 7 g nước PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT Cách I : Dựa vào sự có mặt của acid béo và liên kết ester Lipid thủy phân được (lipid thật, xà phòng hóa được) : TP chứa acid béo có chứa liên kết ester; gồm : acylglycerid, phosphoglycerid, sphingolipid và sáp Lipid không thủy phân được (không xà phòng hóa được) : TP không chứa gốc acid béo không có liên kết ester; gồm : hydrocarbon terpen (squalen, caroten, quinone, prostaglandin, các vitamin hòa tan trong chất béo (vit. A, D, E, K). Alchohol vòng sterol và các dẫn xuất Lipid thuần Chỉ là ester của rượu với acid béo, không có các thành phần khác tham gia, chỉ gồm các nguyên tố C, H, O Gồm : acylglycerid, sáp, sterid Dựa vào thành phần cấu tạo Lipid tạp Cũng là ester (lipid thủy phân được), nhưng TP nguyên tố ngoài C, H, O còn có nguyên tố khác như : P, N, S. Thuộc nhóm này như : phosphatid, sphingolipid, sulfatid 2. THÀNH PHẦN CẤU TẠO 2.1. CÁC ACID BÉO DANH PHÁP CỦA ACID BÉO - Mạch C : 18 C : octadecane - Bão hòa : tận cùng e oic Thí dụ acid béo bão hòa 18C : octadecanoic acid - Không bão hòa, một nối đôi : tận cùng enoic, hai nối đôi : dienoic Cách đánh số thứ tự C trong acid béo : ω 3(β) 2(α) 1 -(CH 2 ) n - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 2-2

Các acid béo bão hòa (B. 2-1, t.33) -(CH 2 ) n - Lưu ý : C16 : acid palmitic và C18 : acid stearic Các acid béo không bão hòa (B.2-2, T.34) - Một nối đôi : * C16 : A. palmito oleic C 16:1 ω -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH = CH (CH 2 ) 7 - * C18 : A.oleic C 18:1 (ω) ω -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH = CH (CH 2 ) 7 - CÁC ACID BÉO THIẾT YẾU - Hai nối đôi : C18 - A.linoleic- C 18:2,12 (ω6) -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH = CH (CH 2 ) 7 - - Ba nối đôi : C18 A.linolenic- C 18:3,12,15 (ω3) -CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH = CH-CH 2 -CH = CH (CH 2 ) 7 - - Bốn nối đôi : C20-A.arachidonic-C 20:4 5,8,11,14 (AA) Dẫn xuất củaω3 : - DHA Decosa Hexaenoic Acid (6 nối đôi) - EPA - Eicosa Pentaenoic Acid (5 nối đôi) CÁC ACID BÉO BÃO HÒA (B. 2-1, t.33) Tên acid béo Acid acetic Acid propionic Acid butyric Acid caproic Acid caprilic Acid capric Acid lauric Acid myristic Acid palmitic Acid stearic Acid arachidic Acid lignoceric Công thức - C 2 H 5 C 3 H 7 C 5 H 11 C 7 H 15 C H 1 C 11 H 23 C 13 H 27 C 15 H 31 C 17 H 35 C 1 H 3 C 23 H 47 Chiếm đa số trong sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ - Acid béo đặc biệt có trong sữa - Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ Có ít trong bơ, có nhiều ở thực vật Có ít trong bơ, có nhiều ở thực vật Có ở cây quế, lúa mì, dầu dừa, mỡ cá voi Có ở dầu dừa, lúa mì Có trong tất cả các loại chất béo động, thực vật Có trong tất cả các loại chất béo động, thực vật Có trong dầu phọng Nguồn gốc Có trong dầu phọng và chất cerebroside 3

Prostaglandin là những dẫn xuất của acid béo vòng prostanoic (20C) -(CH 2 ) 7 H -(CH 2 ) 7 OC-(CH 2 ) 7 H H H (CH 2 ) 7-7 5 8 6 13 15 11 12 14 3 4 2 16 17 18 1 20 Acid oleic (dạng cis) Acid oleic (dạng trans) Coâng thöùc caáu taïo cuûa moät soá prostaglandin 2.2. CÁC RƯỢU α CH 2 - β CH- -(CH 2 ) 12 -CH=CH-CH-CH-CH 2 α CH 2 - NH 2 Glycerol Sphingosine 18 CH CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 27 12 17 1 1 3 7 Cholesterol C 16 H 33 Rượu cetylic 4

1 1 3 7 12 Ergosterol Rượu đa vòng sterol : - Động vật : cholesterol - Thực vật : ergosterol - Nấm : mycosterol 18 17 27 21 26 20 25 22 23 28 3.PHÂN LOẠI Glyceride (triacyl glycerol) Sáp : Ester của rượu cao phân tử (cetylic) và acid béo. Phospholipid (phosphatid) - Glycerophospholipid - Inosin phospholipid - Sphingo phospholipid Glycolipid Steroid 3.1. TRIGLYCERIDE Là ester của rượu glycerol với 3 acid béo. Có thể có các dạng di-glycerid hoặc monoglyceid. Chức năng chính : dự trữ và cung cấp năng lượng (vai trò chủ yếu thuộc về các acid béo). CH 2 -O -CO-R 3 Triacylglycerol CH 2 -O -CO-R CH CH 2-1(α) Monoacylglycerol CÁC DẠNG GLYCERIDE CH 2-1,2(α, β)diacylglycerol CH 2 - CH O -CO-R CH 2-2(β)Monoacylglycerol CH CH 2 -O -CO-R 2 1,3(α,α ) Diacylglycerol 5

MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA TRIGLYCERID Phản ứng thủy phân CH 2 -O -CO-R 3 Triacylglycerol (mỡ trung tính) +3H 2 O CH 2 - R 1 CH + R 2 CH 2 - R 3 Glycerol 3 acid béo Chỉ số acid : Số mg K trung hòa các acid béo tự do trong 1 gram chaát beùo R- + K R-COOK + H 2 O Chỉ số xà phòng hóa : Số mg K trung hòa các acid béo tự do và acid béo kết hợp trong 1 g chaát beùo : (1) R- + K R-COOK + H 2 O (2) CH 2 -O -CO-R 3 Mỡ trung tính +3K CH 2 - R 1 COOK CH + R 2 COOK CH 2 - R 3 COOK Glycerol Xà phòng (muối của các acid béo) Chỉ số iode : số gram iode bão hòa hết các vị trí nối đôi của 0 gram glyceride. Chỉ số iode đặc trưng cho mức độ chưa bão hòa của chất béo. Chất béo càng nhiều nối đôi chỉ số iode càng cao. Chất béo Chỉ số iode Mỡ heo 56 Mỡ bò 30 Dầu oliu 86 Dầu đậu nành 130 Dầu bông 150 Sự thành lập peroxyde và hydroperoxyde: R 1 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -R 2 + O 2 R 1 -CH 2 -CH - CH-CH 2 -R 2 O O (oxy lieân keát vaøo vò trí noái ñoâi cuûa acid beùo khoâng no taïo peroxyde) R 1 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -R 2 + O 2 R 1 -CH 2 -CH=CH-CH-R 2 O (oxy lieân keát vaøo vò trí C gaàn noái ñoâi taïo thaønh hydroperoxyde) Taïo caùc saûn phaåm cuoái cuøng nhö aldehyde, ketone, röôïu, epoxyde, acid töï do gaây muøi oâi khoù chòu của dầu mỡ khi bảo quản lâu. 6

3.2. PSPLIPID Thành phần : rượu + acid béo + acid phosphoric và các gốc base chứa N Chức năng quan trọng : tham gia cấu tạo màng tế bào và các loại màng sinh học khác. GLYCEROPSPLIPID (Phosphatide) CH 2 -O- P=O -CH 2 -CH- NH 2 Serine A. phosphatidic (phosphatidate, diacyl glycerol 3-phosphate) -CH 2 -CH 2 -NH 2 Ethanolamine -CH 2 -CH 2 -N + Choline CÁC LOẠI PSPLIPID GLYCEROPSPLIPID (Phosphatide) CH 2 -O- P=O CH 2 -O- P=O O-CH 2 -CH- O-CH 2 -CH 2 -NH 2 Serine phosphatide NH 2 Cephalin CH 2 -O- P=O Lecithin O-CH 2 -CH 2 -N + INOZIN PSPLIPID CH 2 - O -CO-R 1 inozitol CH O -CO-R 2 CH 2 -O- P=O O H H H H H H 7

SPHINGOSINE PSPLIPID Rượu amine sphingosine -(CH 2 ) 12 -CH=CH-CH-CH-CH 2 -O-P=O Glycerol Choline -(CH 2 ) 22 -CO - NH O-CH 2 -CH 2 -N=( ) 3 Gốc acid béo Sphingomyelin T/g cấu tạo màng tế bào, mô thần kinh, não. Gốc choline PSPLIPID MÀNG 8

3.3. GLYCOLIPID Thành phần : Là ester của sphingosine và acid béo + glucid (galactose, galactosamin, glucose ), không có gốc phosphate. Các glycolipid quan trọng : Cerebroside : Trong thành phần màng tế bào thần kinh. Sulfatide : có thêm gốc sulfate gắn với C3-galactose. T/gia q/trình vận chuyển chất qua màng tế bào. Hematoside : có thêm gốc acid sialic gắn với hexose, có trong tế bào hồng cầu, não. Ganglioside : thành phần phức tạp. Khu trú nhiều trong synapse thần kinh, trực tiếp tham gia qúa trình truyền xung động thần kinh. CH 2 H O-CH 2 -CH-CH-CH=CH-(CH 2 ) 12 - NH CO-(CH 2 ) 22 - Galactose Cerebroside Sphingosine Acid lignoseric 3.4. STEROID VÀ STEROL Steroid là một nhóm lớn thuộc lipid đều là DX từ nhân steran 18 12 17 11 13 16 1 C D 14 1 2 8 A B 3 7 4 5 Perhydrocyclopentano-phenanthrene (nhân steran) (Voøng A-B-C = phenantren, voøng D = cyclopentan ñaõ hydrogen hoùa hoaøn toaøn) Rượu đa vòng sterol : - Động vật : cholesterol - Thực vật : ergosterol - Nấm : mycosterol CÁC DẪN XUẤT QUAN TRỌNG CỦA CLESTEROL Vitamin D3 : xúc tác hấp thu Ca ở ruột Các acid mật : tham gia tiêu hóa và hấp thu mỡ Các hormone steroid : - Các hormone sinh dục đực và cái - Các hormone điều hòa trao đổi đường (vỏ thượng thận) - Các hormone điều hòa trao đổi khoáng (vỏ thượng thận)

1 1 3 7 12 18 Cholesterol (C) 17 21 20 25 26 27 1 3 7 20 17 24 R C O O Cholesterol ester (CE) 1 12 18 21 25 27 26 22 23 ACID MẬT VÀ MUỐI MẬT Các acid mật đều là dẫn xuất của acid cholic (24 C), chúng khác nhau bởi có hay không có nhóm ở C3, C7 và C12 A B 3 7 12 C Acid cholic D Acid cholic : có nhóm ở C3, C7 và C12 Acid deoxycholic : ở C3 và C12 Acid chenodeoxycholic : ở C3 và C7 Acid lithocholic : chæ coù nhoùm ôû C3 Các acid mật trên liên kết với glycine hay taurine (dẫn xuất từ cysteine) tạo nên các acid mật, muối mật tương ứng, tham gia qúa trình tiêu hóa và hấp thu chất béo ở ruột non. 3 7 12 CO NH-CH 2 -CH 2 -SO 3 H CH Taurine 3 Taurocholic acid 12 CO NH-CH 2 - Glycine 3 7 Glycocholic acid