CHƢƠNG VII: LIPID

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

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).

• 1.2. 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

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

1.3. Cấu tạo và phân loại

LIPID

Alcol

Acid béo

Bão hòa

Không bão hòa

CH3(CH2)12CH=CHCH(OH)-CH(NH2)-CH2-OH

Sphingosine

CH3(CH2)13CH(OH)-CH(OH)-CH(NH2)-CH2-OH

Cerebrine

Cholesterol

Alcol

Acid béo bão hoà (no)

Khung carbon Tên gọi Công thức hóa học

12:0 Laurate CH3(CH2)10COO-

14:0 Myristate CH3(CH2)12COO-

16:0 Palmitate CH3(CH2)14COO-

18:0 Stearate CH3(CH2)16COO-

20:0 Arachidate CH3(CH2)18COO-

22:0 Behenate CH3(CH2)20COO-

24:0 Lignocerate CH3(CH2)22COO-

26:0 Cerotate CH3(CH2)24COO-

Acid béo không bão hoà (không no)

Khung carbon Tên gọi Công thức hóa học

16:1 (9) Palmitoleate CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COO-

18:1(9) Oleate CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO-

18:2 (9, 12) Linoleate CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)2(CH2)6COO-

18:3 (9, 12, 15) Linolenate CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COO-

20:4 (9, 8, 11, 14) Arachidonate CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COO-

1.3. Cấu tạo và phân loại

Phân loại LIPID

Cấu tạo

Đơn giản

Phức tạp

Chức năng

Lipid dự trữ

Lipid màng

Lipid đơn giản

LIPID

Triacylglycerol

Sáp (serid)

Sterol và các hợp chất steroid

Triacylglycerol (triglycerid)

• 3 acid béo + glycerol

liên kết ester triglycerid.

* 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 (t0 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 (t0 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).

Sáp (serid)

• Là ester của acid

béo cao phân tử

no hoặc không no

(C14-C36) và alcol

cao phân tử (C16-C36)

* Tính chất

• Điểm nóng chảy cao hơn của

triacylglycerol (60-1000).

• 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.

* Sterol và các hợp chất steroid

• Acid mật, muối mật, vitamin D, hormon steroid,

cholesterol

* 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, ...

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

Lipid phức tạp

LIPID

Glycocerophopholipid (phosphoglyceride)

Sphingolipid

Galactolipid và sulfolipid

Glycocerophopholipid

(phosphoglyceride)

Acid béo no

Acid không béo no

Nhóm thế

(lecithin)

(cephalin)

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.

Sphingolipid

- Trong cấu trúc không có glycerol mà thay

bằng sphingosine.

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.

Galactolipid và sulfolipid

• Có nhiều ở thực vật

• Glactolipid = galactose + 1,2-

diacylglycerol.

• Sulfolipid = glucose (được sulphonate

hóa) + diacylglycerol

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

Phân giải glycerol

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

Hoạt hóa acid béo

PPi 2Pi

Pyrophosphatase

Vận chuyển Acyl-CoA vào chất nền ty thể

Các phản ứng trong chất nền

- oxy hoá acid béo

- oxy hoá acid béo

Acetyl CoA

Krebs

thể ceton

Aceton

Aceto acetate

-hydroxybutyrate

FADH2

NADH + H+

Hiệu quả năng lƣợng của sự -oxy hoá acid béo

1AB có số carbon chẵn 2n

nAcetyl CoA

(n-1) FADH2

(n-1) NADH+H

12n ATP

5(n-1) ATP

[5(n-1)+12n] - 1

17n – 6 (-1ATPhoạt hoá AB)

Stearic Acid (C18 satd)

9 Acetyl CoA = 108 ATP

8 FADH2 = 16 ATP

ENERGY CONSERVATION

8 NADH = 24 ATP

= 148 ATP

- 1 ATP

147 ATP

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

OXH các acid béo lẻ carbon

Vòng Krebs

Methyl-

malonyl-CoA

epimerase

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

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-phosphateTổng hợp acid

béo bão hòa

Tổng hợp acid béo bão hòa

(ở bào tương)

Tổng hợp acid béo

có mạch C dài

Tổng hợp acid

béo không bão hòa

Tổng hợp

triglycerid

Trong ty thể Trong microsome

3.1. Tổng hợp glycerol-3-phosphate

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)

PTTQ của quá trình tổng hợp palmitic acid

8Acetyl-CoA + 7ATP + 14NADPH + 14H+

Palmitate + 8CoA + 6H2O + 7ADP + 7Pi + 14NADP+

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 Δ9.

- Δ9– desaturase của lưới nội chất (ph/ứng

OXH ch/năng hỗn hợp) chuyển

palmitoyl.CoA (stearoyl.CoA) thành

palmitoleoyl.CoA (oleoyl.CoA).

- Cần O2 và NADH (NADPH).

Động vật không tổng hợp được linoleic acid (ω6) và

linolenic acid (ω3) do thiếu enzyme.

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.

Oxy hóa AB Tổng hợp AB

Sản phẩm là acetyl.CoA Tiền chất là acetyl.CoA

Không có malonyl.CoA Có malonyl.CoA

Không cần biotin Biotin cho p/ứng carboxyl hóa

Cần FAD, NAD+ Cần NADPH

Sản sinh ATP Tiêu tốn ATP

Mở đầu ở đầu có COOH Mở đầu ở đầu CH3-CH2-

Xảy ra ở ty thể, các enzyme

không liên hợp có trật tự

Xảy ra ở cytosol, tổ hợp đa

enzyme

SPTG gắn với CoA SPTG gắn với ACP

Beta OXH và tổng hợp AB không phải là sự

triển khai thuận nghịch của một quá trình

Tổng hợp triacylglycerol