›
›

Sinh hóa học - Chương III: Sự biến dưỡng lipid

pdf 13 trang vanle 3730
Download
Bạn đang xem tài liệu "Sinh hóa học - Chương III: Sự biến dưỡng lipid", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfsinh_hoa_hoc_chuong_iii_su_bien_duong_lipid.pdf

Nội dung text: Sinh hóa học - Chương III: Sự biến dưỡng lipid

  1. 1. CÁC NHÓM LIPID TRONG MÔ BÀO VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG  TRIGLYCERIDE : dầu, mỡ tự nhiên u u Ester của glycerol với 3 acid béo. o eo ee Vai trò : Dự trữ năng lượng o o oxy hóa cung cấp 20 – 30% nhu cầu NL của cơ thể ư o o u CH -O – CO - R ư 2 1 CH –O – CO - R u o 2 CH 2-O – CO - R3 ư ooeu ươ Tri acyl glycerol o ư o 1 2 Các acid thường gặp trong dầu mỡ tự nhiên : CÁC R U 9 C16 : palmitic (C16, no), palmitoleic (C 16:1 ∆∆∆ ) CH2- OH C18 : stearic (C18, no), oleic (C ∆∆∆9) 18:1 CH- OH CH3-(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH-CH 2OH CH2- OH OH NH2 18 9 3, βββ 2, ααα 1 CH -(CH ) -CH = CH-(CH ) -CH -CH -CH -CH -COOH Glycerol Sphingosine 3 2 7 2 3 2 2 2 2 CH CH 3 3 18 CH-CH 2-CH 2-CH 2-CH CH 3-(CH 2)7 CH 3 27 H CH 3-(CH 2)7 H 12 17 CH 3 19 CH 3 HOOC- H (CH ) - COOH 1 9 H 2 7 10 C H OH (CH 2)7 16 33 3 7 3 HO Cholesterol Rượu cetylic4 Acid oleic (dạng cis) Acid oleic (dạng trans) 1
  2. PHOSPHOLIPID CÁC PHOSPHOLIPID GLYCEROPHOSPHOLIPID  Glycerophospholipid : Glycerol + 2 acid béo + H2PO 3 CH 2-O – CO – R1 (phosphatide) + nhóm chứa N CH 2-O – CO - R1 CH –O – CO - R CH –O – CO - R2 - Serine phosphatide (serine) 2 OHOH OH (Colamine) (Serine) CH 2-O- P=O - Cephalin (cholamine) Thromboplastin – đông CH 2-O- P=O O-CH -CH -NH máu -Leucithine (choline) O-CH 2-CH-COOH 2 2 2 Serine NH Cephaline Nói chung phosphatide là hợp phần quan trọng của 2 phosphatide màng tế bào và các loại màng sinh học khác. CH 2-O – CO – R1  Sphingophospholipid : rượu amin sphingosine + CH –O – CO - R2 OH + acid béo + gốc phosphate -H2PO 3 CH 3 CH 2-O- P=O à CH 3 (Choline) Trong th nh phần cấu tạo mô não 5 Lecithine O-CH 2-CH 2-N 6 CH 3  STEROID : 18 21 CH 3 Ester của rượu đa vòng sterol với acid béo 12 20 19 17  Động vật : cholesterol (C27) cho nhiều dẫn xuất CH 3 quan trọng như : 1 9 10 7 dehydrocholesterol tia tử ngoại vitamin D3 3 7 18 21 HO 25 CH 3 Các acid mật 26 27 12 20 22 19 17 Các hormone sinh dục đực và cái CH 3 Cholesterol (C) 23 1 9 10 24  Thực vật : Ergosterol (C 28 , nối đôi C22 = C 23 ) 3 7 vitamin D2 R – C O 25  Nguồn gốc lipid trong cơ thể động vật : từ thức ăn và O 27 26 do mỡ được tổng hợp tứ glucose ở mô mỡ. 7 Cholesterol ester (CE) 8 2
  3. 2. TIÊU HÓA MỠ HO CH - 3 Chủ yếu xẩy ra ở ruột non. 12 CO – NH-CH 2-CH 2-SO 3H Taurine - Điều kiện : CH 3 Mỡ được nhũ hóa (0,5 – 20 µµµm) a a 3 7 Enzyme lipase hoạt hóa HO OH u HO CH Lipase Taurocholic acid 3 -Triglyceride βββ ooee 12 CO – NH-CH 2-COOH Glycerol + Acid béo CH 3 Glycine hạt mỡ 0,5 µm có thể hấp thu được 3 7 Glycocholic acid HO 9 OH 10  u eoee Aeo ư o triglycerid mới  Glycerol -> thẩm thấu khuyếch tán o ư ơ u  Triglycerid, cholesterol, phospholipid h ở  Acid béo kết hợp với acid mật thành hợp chất hòa võng nội chất của tế bào biểu mô tan (acid choleic) để đi vào tế bào niêm mạc ruột. Ở đó chúng lại tách ra. - đi vào ống lâm ba của nhung mao,  Mt ph n glycerol, các acid béo ngắn hấp thu qua - tập trung đổ vào ống lâm ba ngực, đường tĩnh mạch của vào gan, rồi mới vào hệ tuần - đi vào tĩnh mạch dưới xương đòn gánh hoàn. - v u o u ư ooe 11 12 3
  4. Ống ruột Tế bào niêm mạc ruột Hấp thu 3. SỰ OXY HÓA ACID BÉO PL PL Apoprotein 3.1. SỰ βββ - OXY HÓA ACID BÉO Hạt mỡ C C Bạch - Gan là cơ quan chủ yếu thực hiện oxy hóa mỡ. huyết Máu CE CE VLDL - Sự oxy hóa mỡ ở mô mỡ nâu chủ yếu để sinh AB AB TG GAN nhiệt (động vật sơ sinh, động vật ngủ đông). TG - Sự oxy hóa acid béo xảy ra ở phần khuôn ty βββ MG βββ MG thể. Glycerol Glycerol TM cửa - Các acid béo được oxy hóa thường là acid béo ABMN ABMN AB-alb no, có mạch C chẵn. 13 14 SỰ VẬN CHUYỂN LIPID TRONG CƠ THỂ CÁC PHẢN ỨNG βββ - OXY HÓA (1)Pư hoạt hóa acid béo Acyl CoA nhờ sự xúc tác của thiokinase (acyl CoA synthetase ), CoA và ATP . Quá trình xẩy ra ở màng ngoài ty thể. Acyl CoA được vận chuyển vào matrix ty thể nhờ sự giúp đỡ của carnitine : + - (CH 3)3 –N - CH 2 – CH – CH 2 – COO O  MỤC ĐÍCH của sự βββ oxy hoá acid béo : Gắn acid béo C – R - oxy hóa acid béo đưa các cặp H vào chuỗi HH ATP O - Cắt acid béo thành từng đơn vị C2 – acetyl CoA vào CT 15 16 Krebs 4
  5. (2) Oxy hóa lần I (3) Hydrate hóa (4) Oxy hóa lần II (5) Cắt 2C Hình 3.4 : Sự hoạt hóa & vận chuyển acid béo vào matrix ty lạp Acetyl CoA thể (n-2) 17 Hình 3.5 : Các phản ứng βββ-oxy hóa acid béo 18 3.2. SỰ OXY HÓA CÁC ACID BÉO KHÔNG NO Thí dụ : oxy hóa acid oleic - Sau 3 vòng βββ oxy hóa như bình thường còn acid C12 : 3,4 cis 2,3 trans tiếp tục oxy hóa : 12 4 3 2 1 CH 3 - (CH 2)7 - C = C - CH 2 – COOH H H Epimerase H 3 2 CH 3 – (CH 2)7 – CH 2 – C = C – COOH 19 H 20 5
  6. SỰ OXY HOÁ CÁC ACID BÉO CÓ MẠCH C LẺ 3.3. SỰ VẬN CHUYỂN ACETYL CoA TỪ GAN -> CƠ - Ở gan : + 2 Acetyl CoA + H 2O Acetoacetate + 2 CoA + H -Ở cơ : CoA transferase Acetoacetae +Succinyl CoA Ac.acetyl CoA + Succinate Thioforase Acetoacetyl CoA 2Acetyl CoA CoA.SH 21 22 3.4. SỰ THÀNH LẬP CÁC THỂ KETONE (H.3.15) 23 Sự thành lập và biến dưỡng các thể ketone ở gan và cơ 24 6
  7. 4. SỰ TỔNG HỢP LIPID 4.1. SỰ TỔNG HỢP ACID BÉO TRÊN MULTYENZYME Ở TẾ BÀO CHẤT MỤC ĐÍCH : B/đ glucose →→→ mỡ để dự trữ năng lượng - Acid béo có thể được tổng hợp trong ty thể nhờ hệ Glucose →→→Dihydroxyacetone P →→→Pyruvate →→→Acetyl CoA thống enzyme βββ- oxy hóa theo các phản ứng đi ngược βββ - NADH+H + oxy hóa, Qúa trình xẩy ra khi mô bào nghèo O2, không NAD + quan trọng. Glycerol-3-P 2 AcylCoA - Sự tổng hợp acid béo chủ yếu xảy ra trên hệ thống Phosphatidic acid multyenzyme ở TBC, gồm 6 E gắn trên protein mang ACP (acyl carrier protein) SH Acyl CoA P E (P: peripheral) Pi ACP 25 (C : celtral) SH 26 TRIGLYCERIDE C 27 28 7
  8. 1 2 3 4 5 6 29 30 Hình 3.10 : CÁC PHẢN ỨNG TỔNG HỢP ACID BÉO (2) Ph n ng 2: thành lp MALONYL-ACP : P/t acetyl (1) Ph n ng 1: thành lp ACETYL-ACP : P/t acetyl CoA th hai trải qua giai đoạn thành lập malonyl-CoA, CoA th nh t gn vào SH C-ACP, sau đó chuyển ra SH P- sau đó gn vào SH C-ACP, enzyme xúc tác malonyl ACP, với sự xúc tác của Acetyl transacylase : transacylase : SH E CH –CO SCoA + CO Carbocylase P 3 ∼∼∼ 2 COO -CH 2–CO ∼∼∼ SCoA CH –CO ∼∼∼ SCoA + Acetyl transacylase 3 ACP ATP ADP+Pi Malonyl-CoA SH C CoASH S E CH –CO ∼∼∼S E CH 3–CO ∼∼∼ P 3 P CH 3–CO ∼∼∼SP E Malonyl trans acylase ACP ACP ACP Acetyl-ACP SH C SH C S - CoASH COO -CH 2–CO ∼∼∼ C Lưu ý : chỉ có pt acetyl-CoA đầu tiên không qua 31 Acetyl- malonyl-ACP 32 giai đoạn malonyl hóa 8
  9. (3) Phản ứng thành lập ACETO ACETYL-CoA : SH P E ACP CH 3–CO ∼∼∼SP E CH 3 – CH 2 - CH 2–CO ∼∼∼ SC ACP S Butyryl -ACP COO -CH 2–CO ∼∼∼ C Acetyl- malonyl-ACP  Vòng II : CO 2 βββ -Ketoacyl-ACP synthetase CH 3 – CH 2 - CH 2–CO ∼∼∼ SP E SH P E ACP S ACP Malonyl -CoA C CH 3 – CO - CH 2–CO ∼∼∼ SC Aceto acetyl -ACP 33 34 -Vòng1 : BYTYRYL -ACP (C4) KÉO DÀI MẠCH CARBON CỦA ACID BÉO - Vòng2 : CAPRONYL-ACP (C6) -Ở lưới nội chất : - Vòng3 : CAPRILYL-ACP (C8) PALMITIC ACID + MALONYL CoA STEARIC A. - Vòng4 : CAPRYL-ACP (C10) -Ở ty thể : - Vòng5 : LAURYL-ACP (C12) PALMITIC ACID + ACETYL CoA STEARIC A. - Vòbg6 : MIRISTYL-ACP (C14) TỔNG HỢP ACID BÉO KHÔNG NO - Vòng7 : PALMITYL-ACP (C16) Sự thành lập acid béo không bão hòa được thực hiện ở Trên multyenzyme ở TBC chỉ tổng hợp đến lưới nội bào bởi các enzyme terminal desaturases , ở động C16 palmitic acid . Qúa trình kéo dài thêm mạch C và vật hữu nhũ có 4 loại là ∆∆∆9-, ∆∆∆6-, ∆∆∆5 –và ∆∆∆4 -fatty acyl-CoA desaturases, đây là các enzyme chứa sắt không heme, xúc tác p ư : tổng hợp acid béo không no được thực hiện ở ty thể35 36 hoặc lưới nội chất. 9
  10. H H O 4.2. TỔNG HỢP TRIGLYCERIDE + CH 3-(CH 2)x- C – C -(CH 2)y-C-SCoA + NADH+H + O 2 H H  Glycero 3-P kết hợp 2 acid béo acid phosphatidic , là sản phẩm trung gian quan trọng để fatty acyl-CoA desaturases O tổng hợp triglyceride và cả các phosphatide + CH 3-(CH 2)x- C= C -(CH 2)y-C-SCoA + 2H 2O+ NAD CH OH Glycero 3-P CH -O-CO-R H H 2 acyl transferase 2 1 2 R-C ∼∼∼ S.CoA + HO-CH R2-CO -O-CH - 2 CoASH ∆∆∆9- fatty acyl -CoA desaturase complex : O CH 2-O- P CH 2-O- P - Desaturase Glycero 3-phosphate Acid phosphatidic - Cytochrome b5 - NADH-cytochrome b5 reductase 37 38 CH 2-O-CO-R1 CH 2-O-CO-R1 5. BD CÁC ACID BÉO KHÔNG NO THIẾT YẾU R -CO -O-CH R -CO -O-CH 2 Phosphatase 2 Được tổng hợp ở thực vật CH -O- 9,12 2 P - Pi CH 2-OH  LINOLEIC ACID (C 18:2 ∆∆∆ ) ωωω 6 Acid phosphatidic Diacyl glycerol (9,12 octadeca dienoic acid) 9,12,15  LINOLENIC ACID (C 18:3 ∆∆∆ ) ωωω3 R -C ∼ S.CoA 3 ∼∼ (6,9,12 octadeca trienoic acid) O Diacyl glycerol  ARACHIDONIC ACID (C ∆∆∆ 5,8,11,14 ) AA CH 2-O-CO-R1 transferase 20:4 (5,8,11,14 eicosa tetraenoic acid) -> prostaglandin R2-CO -O-CH - CoASH  DHA : DECOSA HEXAENOIC ACID (DX từ ωωω3) CH 2-O-CO-R3  EPA : 5,8,11,14,17 EICOSA PENTAENOIC ACID TRIGLYCERIDE 39 40 10
  11. • o u  Các acid béo không no nhiều LK đôi trong cơ thể o u động vật đều có nguồn gốc từ 4 tiền chất : - Palmitooleic C ∆∆∆9 →→→ tạo nhóm Cωωω-7 • o ơ th động vật các liên kết đôi được tạo 16 9 thành theo những nguyên tắc sau : - Oleic C18 ∆∆∆ →→→ tạo nhóm Cωωω-9 9,12 • - LK đôi đầu tiên luôn luôn được tạo ở C thứ 9. - Linoleic C18 ∆∆∆ →→→ tạo nhóm Cωωω-6 9,12,15 • - LK đôi kế tiếp được tạo giữa LK đôi trước và - Linolenic C18 ∆∆∆ →→→ tạo nhóm Cωωω-3 nhóm COOH và cách LK đôi trước 3C (từ ∆∆∆9 có thể  Acid linoleic và linolenic cơ thể động vật không tổng hợp tạo ∆∆∆6, chứ không thể tạo ∆∆∆12 ) . được, phải lấy từ thức ăn vào, do đó gọi là acid béo thiết yếu (hay vitamin F). 41 42 SỰ TẠO THÀNH PROSTAGLANDIN oee ∆∆∆ ee Thực vật ooee Động vật người ∆∆∆ ∆∆∆ AAE α oee γ oee Acid béo bão ee Kéo dài hòa dài hơn ∆∆∆ ∆∆∆ Khử bão hòa Kéo dài và khử bão hòa Eoeoe ∆∆∆ ee ∆∆∆ Acid béo nhiều Xẩy ra ở thực vật liên kết đôi (không xẩy ra ở đv có xương sống) Aoe ∆∆∆ Eo eeo o oee ∆∆∆ o E ααα 43 44 11
  12. 6. SỰ BIẾN DƯỠNG Ở MÔ MỠ (hình 3.12 ) 45 46 Hình 3.11 : Công thức cấu tạo của một số prostaglandin 7. LIPOPROTEIN HUYẾT TƯƠNG Vai trò : Tham gia vận chuyển và biến dưỡng lipid  Chylomicron : Các hạt mỡ nhỏ thấm qua thành ruột.  VLDL (very low density lipoprotein) - βββ-pre- lipoprotein. Một phần từ TA, một phần mỡ do gan t/h  LDL (low density lipoprotein)- βββ-lipoprotein : v/c 50% cholesterol để hình thành xơ vữa động mạch không tốt cho cơ thể.  HDL (hight density lipoprotein)- ααα -lipoprotein , v/c 20% cholesterol về gan để ch/ hóa có lợi cho cơ thể.  FFA (free fatty acid): acid béo tự do trong huyếttương.47 48 12
  13. 8. ĐIỀU HÒA BIẾN DƯỠNG CHẤT BÉO  Các hormone tăng phân hủy mô mỡ : BD chất béo liên quan mật thiết với biến dưỡng glucose Adrenalin, noradrenalin, glucagon, ACTH, TSH, GH hoạt hóa adenyl cyclase b/đ ATP cAMP hoạt hóa lipase cảm ứng hormone của mô mỡ tăng phân giải mô mỡ.  Các hormone ức chế phân giải mô mỡ : Insulin, PGE1 và nicotinic acid. - Insulin ức chế adenyl cyclase giảm cAMP không hoạt hóa lipase mô mỡ. Insulin còn có vai trò tăng cường tổng hợp mô mỡ. - PGE1 và nicotinic acid : hoạt hóa phosphodiesterase 49 tăng phân hủy cAMP AMP. 50 RỐI LOẠN BIẾN DƯỠNG CHẤT BÉO  Chứng gan béo ; do thiếu phosphatide giảm sự βββ oxy hóa AB, mỡ tích lại ở gan. cần bổ sung vào khẩu phần các chất tiêu mỡ : methionine, choline, serine  Chứng ketosis : do ketone huyết toan huyết, liên quan với chứng cao đường huyết. Hậu qủa : mất cân bằng acid-base máu, mất một số cation đệm, mất chất kiềm tình trạng ketoacidosis . Thường gặp ở bò sữa cao sản.  Chứng xơ vữa mạch máu liên quan với LDL và cholesterol.  Chứng sỏi mật, sỏi bàng quang cholesterol và 51 bilirubin 52 13