1 1 CHƯƠNG III SỰ BIẾN DƯỠNG LIPID 1. Vai trò của lipid 2. Sự tiêu hóa và hấp thu lipid 3. Sự oxy hóa triacylglycerol (triglyceride) 4. Sự tổng hợp lipid trong mơ bào động vật 5. Sự biến dưỡng các acid béo khơng no thiết yếu 6. Sự biến dưỡng ở mơ mỡ 7. Vai trò của mơ mỡ nâu trong sinh nhiệt 8. Biến dưỡng của lipoprotein huyết tương 9. Rối loạn biến dưỡng chất béo 2 1. CÁC NHÓM LIPID TRONG MÔ BÀO VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG  TRIGLYCERIDE : dầu, mỡ tự nhiên Ester của glycerol với 3 acid béo. Vai trò : Dự trữ năng lượng oxy hóa cung cấp 20 – 30% nhu cầu NL của cơ thể CH 2 -O – CO - R 1 CH –O – CO - R 2 CH 2 -O – CO - R 3 Triacylglycerol 3 CH 3 -(CH 2 ) 7 CH 3 -(CH 2 ) 7 HOOC- (CH 2 ) 7 (CH 2 ) 7 - COOH H H H H Acid oleic (dạng cis) Acid oleic (dạng trans) Các acid thường gặp trong dầu mỡ tự nhiên : C16 : palmitic (C16, no), palmitoleic (C 16:1 ∆ ∆∆ ∆ 9 ) C18 : stearic (C18, no), oleic (C 18:1 ∆ ∆∆ ∆ 9 ) CH 3 -(CH 2 ) 7 -CH = CH-(CH 2 ) 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH 1 2,α αα α 3,β ββ β 9 18 4 CÁC RƯỢU CH2- OH CH- OH CH3-(CH 2 ) 12 -CH=CH-CH-CH-CH 2 OH CH2- OH OH NH2 Glycerol Sphingosine CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 HO 1 17 3 7 9 10 12 18 19 27 Cholesterol C 16 H 33 OH Rượu cetylic 2 5 PHOSPHOLIPID  Glycerophospholipid : Glycerol + 2 acid béo + H 2 PO 3 (phosphatide) + nhóm chứa N - Serine phosphatide (serine) - Cephalin (cholamine) → Thromboplastin – đông máu - Leucithine (choline) Nói chung phosphatide là hợp phần quan trọng của màng tế bào và các loại màng sinh học khác.  Sphingophospholipid : rượu amin sphingosine + + acid béo + gốc phosphate -H 2 PO 3 → Trong th à nh phần cấu tạo mô não 6 CÁC PHOSPHOLIPID GLYCEROPHOSPHOLIPID OH O-CH 2 -CH-COOH NH 2 CH 2 -O – CO - R1 CH –O – CO - R 2 CH 2 -O- P=O OH O-CH 2 -CH 2 -NH 2 CH 2 -O – CO – R1 CH –O – CO - R 2 CH 2 -O- P=O OH O-CH 2 -CH 2 -N CH 2 -O – CO – R1 CH –O – CO - R 2 CH 2 -O- P=O CH 3 CH 3 CH 3 CephalineSerine phosphatide Lecithine OH (Serine) (Colamine) (Choline) 7  STEROID : Ester của rượu đa vòng sterol với acid béo  Động vật : cholesterol (C27) cho nhiều dẫn xuất quan trọng như : → 7 dehydrocholesterol tia tử ngoại vitamin D3 → Các acid mật → Các hormone sinh dục đực và cái  Thực vật : Ergosterol (C 28 , nối đôi C 22 = C 23 ) → vitamin D2  Nguồn gốc lipid trong cơ thể động vật : từ thức ăn và do mỡ được tổng hợp tứ glucose ở mô mỡ. 8 CH 3 CH 3 HO 1 17 3 7 9 10 12 18 19 21 20 26 27 25 CH 3 CH 3 O 1 17 3 7 9 10 12 18 19 21 20 27 26 22 23 25 24 Cholesterol (C) Cholesterol ester (CE) R – C O 3 9 2. TIÊU HÓA MỢ - Chủ yếu xẩy ra ở ruột non. - Điều kiện : Mỡ được nhũ hóa (0,5 – 20 µ µµ µm) Enzyme lipase hoạt hóa -Triglyceride β ββ β Mono glyceride Glycerol + Acid béo hạt mỡ 0,5 µm có thể hấp thu được Lipase Tác động của acid mật, muối mật 10 CH 3 CH 3 HO 3 7 12 CO – NH-CH 2 -CH 2 -SO 3 H HO OH Taurine CH 3 CH 3 HO 3 7 12 CO – NH-CH 2 -COOH HO OH Glycine Taurocholic acid Glycocholic acid 11 HẤP THU  Glycerol -> thẩm thấu khuyếch tán vào t/b niêm mạc ruột.  Acid béo kết hợp với acid mật thành hợp chất hòa tan (acid choleic) để đi vào tế bào niêm mạc ruột. Ở đó chúng lại tách ra.  Một phần glycerol, các acid béo ngắn hấp thu qua đường tónh mạch của vào gan, rồi mới vào hệ tuần hoàn. 12  Ở t/b niêm mạc ruột glycerol ester hóa trở lại với các AB theo hướng tạo thàh triglycerid mới đặc trưng của cơ thể.  Triglycerid, cholesterol, phospholipid hình thành ở võng nội chất của tế bào biểu mô - đi vào ống lâm ba của nhung mao, - tập trung đổ vào ống lâm ba ngực, - đi vào tónh mạch dưới xương đòn gánh - về tim, vận chuyển trong máu dưới dạng lipoprotein hòa tan, đi đến các mơ mỡ dự trữ. 4 13 Hấp thuTế bào niêm mạc ruộtỐng ruột PL C β ββ β MG AB Glycerol TG ABMN CE PL C AB β ββ β MG Glycerol ABMN TG CE Apoprotein Hạt mỡ VLDL Bạch huyết Máu TM cửa GAN AB-alb SỰ VẬN CHUYỂN LIPID TRONG CƠ THỂ 14 3. SỰ OXY HÓA ACID BÉO 3.1. SỰ β ββ β - OXY HÓA ACID BÉO - Gan là cơ quan chủ yếu thực hiện oxy hóa mỡ. - Sự oxy hóa mỡ ở mô mỡ nâu chủ yếu để sinh nhiệt (động vật sơ sinh, động vật ngủ đông). - Sự oxy hóa acid béo xảy ra ở phần khuôn ty thể. - Các acid béo được oxy hóa thường là acid béo no, có mạch C chẵn. 15  MỤC ĐÍCH của sự β ββ β oxy hoá acid béo : - oxy hóa acid béo → đưa các cặp H vào chuỗi HH → ATP - Cắt acid béo thành từng đơn vò C2 – acetyl CoA → vào CT Krebs 16 (CH 3 ) 3 – N + - CH 2 – CH – CH 2 – COO - O CÁC PHẢN ỨNG β ββ β - 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 : C – R O Gắn acid béo 5 17 Hình 3.4 : Sự hoạt hóa & vận chuyển acid béo vào matrix ty lạp thể 18 Hình 3.5 : Các phản ứng β ββ β-oxy hóa acid béo (2) Oxy hóa lần I (3) Hydrate hóa (4) Oxy hóa lần II (5) Cắt 2C (n-2) Acetyl CoA 19 20 3.2. SỰ OXY HÓA CÁC ACID BÉO KHÔNG NO Thí dụ : oxy hóa acid oleic - Sau 3 vòng β ββ β oxy hóa như bình thường → còn acid C12 : 3,4 cis → 2,3 trans → tiếp tục oxy hóa : CH 3 - (CH 2 ) 7 - C = C - CH 2 – COOH H H H CH 3 – (CH 2 ) 7 – CH 2 – C = C – COOH H 12 4 3 2 1 2 3 Epimerase 6 21 SỰ OXY HOÁ CÁC ACID BÉO CÓ MẠCH C LẺ 22 3.3. SỰ VẬN CHUYỂN ACETYL CoA TỪ GAN -> CƠ - Ở gan : 2 Acetyl CoA + H 2 O Acetoacetate + 2 CoA + H + -Ở cơ : CoA transferase Acetoacetae +Succinyl CoA Ac.acetyl CoA+ Succinate Thioforase Acetoacetyl CoA 2Acetyl CoA CoA.SH 23 3.4. SỰ THÀNH LẬP CÁC THỂ KETONE (H.3.15) 24 Sự thành lập và biến dưỡng các thể ketone ở gan và cơ 7 25 4. SỰ TỔNG HP LIPID MỤC ĐÍCH : B/đ glucose → →→ → mỡ để dự trữ năng lượng Glucose → →→ →Dihydroxyacetone P → →→ →Pyruvate → →→ →Acetyl CoA NADH+H + NAD + Glycerol-3-P 2 Acyl CoA Phosphatidic acid Acyl CoA Pi TRIGLYCERIDE 26 4.1. SỰ TỔNG HP ACID BÉO TRÊN MULTYENZYME Ở TẾ BÀO CHẤT - Acid béo có thể được tổng hợp trong ty thể nhờ hệ thống enzyme β ββ β- oxy hóa theo các phản ứng đi ngược β ββ β - oxy hóa, Qúa trình xẩy ra khi mô bào nghèo O 2 , không quan trọng. - Sự tổng hợp acid béo chủ yếu xảy ra trên hệ thống multyenzyme ở TBC, gồm 6 E gắn trên protein mang ACP (acyl carrier protein) (P: peripheral) (C : celtral) SH P SH C ACP E 27 28 8 29 30 Hình 3.10 : CÁC PHẢN ỨNG TỔNG HP ACID BÉO 1 2 3 4 5 6 31 ACP E SH P SH C CH 3 –CO∼ ∼∼ ∼ SCoA + Acetyl transacylase ACP E S P SH C CH 3 –CO∼ ∼∼ ∼ (1) Phản ứng 1: thành lập ACETYL-ACP: P/tử acetyl CoA thứ nhất gắn vào SH C -ACP, sau đó chuyển ra SH P - ACP, với sự xúc tác của Acetyl transacylase : Acetyl-ACP Lưu ý : chỉ có pt acetyl-CoA đầu tiên không qua giai đoạn malonyl hóa CoASH 32 CH 3 –CO∼ ∼∼ ∼ SCoA + CO 2 Carbocylase ACP E S P SH C CH 3 –CO∼ ∼∼ ∼ (2) Phản ứng 2: thành lập MALONYL-ACP: P/tử acetyl CoA thứ hai trải qua giai đoạn thành lập malonyl-CoA, sau đó gắn vào SH C -ACP, enzyme xúc tác malonyl transacylase : Acetyl- malonyl-ACP ATP ADP+Pi COO-CH 2 –CO∼ ∼∼ ∼ SCoA Malonyl-CoA ACP E S P S C CH 3 –CO∼ ∼∼ ∼ Malonyl trans acylase COO-CH 2 –CO∼ ∼∼ ∼ - CoASH 9 33 Acetyl- malonyl- ACP ACP E S P S C CH 3 –CO∼ ∼∼ ∼ COO-CH 2 –CO∼ ∼∼ ∼ (3) Phản ứng thành lập ACETO ACETYL-CoA : Aceto acetyl - ACP ACP E SH P S C CH 3 – CO - CH 2 –CO∼ ∼∼ ∼ β ββ β -Ketoacyl-ACP synthetaseCO 2 34 Butyryl -ACP ACP E SH P S C CH 3 – CH 2 - CH 2 –CO∼ ∼∼ ∼  Vòng II : ACP E S P S C CH 3 – CH 2 - CH 2 –CO∼ ∼∼ ∼ Malonyl -CoA 35 -Vòng 1 : BYTYRYL -ACP (C4) - Vòng 2 : CAPRONYL-ACP (C6) - Vòng 3 : CAPRILYL-ACP (C8) - Vòng 4 : CAPRYL-ACP (C10) - Vòng 5 : LAURYL-ACP (C12) - Vòbg 6 : MIRISTYL-ACP (C14) - Vòng 7 : PALMITYL-ACP (C16) Trên multyenzyme ở TBC chỉ tổng hợp đến C16 palmitic acid. Qúa trình kéo dài thêm mạch C và tổng hợp acid béo không no được thực hiện ở ty thể hoặc lưới nội chất. 36 KÉO DÀI MẠCH CARBON CỦA ACID BÉO -Ở lưới nội chất : PALMITIC ACID + MALONYL CoA → STEARIC A. -Ở ty thể : PALMITIC ACID + ACETYL CoA → STEARIC A. TỔNG HP ACID BÉO KHÔNG NO Sự thành lập acid béo không bão hòa được thực hiện ở lưới nội bào bởi các enzyme terminal desaturases , ở động 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 : 10 37 H H O CH 3 -(CH 2 ) x - C – C -(CH 2 ) y -C-SCoA + NADH+H + + O 2 H H O CH 3 -(CH 2 ) x - C= C -(CH 2 ) y -C-SCoA + 2H 2 O+ NAD + H H fatty acyl-CoA desaturases ∆ ∆∆ ∆ 9- fatty acyl -CoA desaturase complex : - Desaturase - Cytochrome b 5 - NADH-cytochrome b 5 reductase 38 4.2. TỔNG HP TRIGLYCERIDE  Glycero 3-P kết hợp 2 acid béo → acid phosphatidic , là sản phẩm trung gian quan trọng để tổng hợp triglyceride và cả các phosphatide 2 R-C ∼ ∼∼ ∼ S.CoA + O CH 2 -O-CO-R 1 R 2 -CO-O-CH CH 2 -O- P CH 2 OH HO-CH CH 2 -O- P Glycero 3-P acyl transferase - 2 CoASH Glycero 3-phosphate Acid phosphatidic 39 CH 2 -O-CO-R 1 R 2 -CO-O-CH CH 2 -O- P Phosphatase - Pi Acid phosphatidic R 3 -C ∼ ∼∼ ∼ S.CoA O CH 2 -O-CO-R 1 R 2 -CO-O-CH CH 2 -O-CO-R 3 Diacyl glycerol transferase - CoASH TRIGLYCERIDE CH 2 -O-CO-R 1 R 2 -CO-O-CH CH 2 -OH Diacyl glycerol 40 5. BD CÁC ACID BÉO KHÔNG NO THIẾT YẾU Được tổng hợp ở thực vật  LINOLEIC ACID (C 18:2 ∆ ∆∆ ∆ 9,12 ) → ω ωω ω 6 (9,12 octadeca dienoic acid)  LINOLENIC ACID (C 18:3 ∆ ∆∆ ∆ 9,12,15 ) → ω ωω ω3 (6,9,12 octadeca trienoic acid)  ARACHIDONIC ACID (C 20:4 ∆ ∆∆ ∆ 5,8,11,14 ) → AA (5,8,11,14 eicosa tetraenoic acid) -> prostaglandin  DHA : DECOSA HEXAENOIC ACID (DX từ ω ωω ω3)  EPA : 5,8,11,14,17 EICOSA PENTAENOIC ACID [...]... C2 Eicosatrienoate C20 ∆8,11,14 - 2H Arachidonate C20 ∆5,8,11,14 (Eicosa tetraenoat) Prostaglandin G2, E2, F2α 44 11 6 SỰ BIẾN DƯỢNG Ở MÔ MỢ (hình 3.12 ) Hình 3.11 : Công thức cấu tạo của một số prostaglandin 45 46 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) - β-prelipoprotein Một phần... -lipoprotein, v/c 20% cholesterol về gan để ch/ hóa → có lợi cho cơ thể 47 FFA (free fatty acid): acid béo tự do trong huyếttương 48 12 Các hormone tăng phân hủy mô mỡ : 8 ĐIỀU HÒA BIẾN DƯỢNG CHẤT BÉO 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... hoạt hóa lipase mô mỡ Insulin còn có vai trò tăng cường tổng hợp mô mỡ 49 51 - PGE1 và nicotinic acid : hoạt hóa phosphodiesterase 50 tăng phân hủy cAMP → AMP RỐI LOẠN BIẾN DƯỢNG CHẤT BÉO Chứng gan béo ; do thiếu phosphatide → giảm sự β 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... không thể tạo ∆12) - Linolenic C18 ∆9,12,15 → tạo nhóm Cω-3 Acid linoleic và linolenic cơ thể động vật không tổng hợp được, phải lấy từ thức ăn vào, do đó gọi là acid béo thiết yếu (hay vitamin F) 41 42 SỰ TẠO THÀNH PROSTAGLANDIN PALMITATE C16 Palmitooleate C16 ∆9 Stearate C18 Khử bão hòa + C2 Kéo dài Linoleate C18 ∆9,12 Vacemate C18 ∆11 Thực vật Acid béo bão hòa dài hơn α Linolenate C18 ∆9,12,15 Kéo . 1 1 CHƯƠNG III SỰ BIẾN DƯỠNG LIPID 1. Vai trò của lipid 2. Sự tiêu hóa và hấp thu lipid 3. Sự oxy hóa triacylglycerol (triglyceride) 4. Sự tổng hợp lipid trong mơ bào động vật 5. Sự biến dưỡng. khơng no thiết yếu 6. Sự biến dưỡng ở mơ mỡ 7. Vai trò của mơ mỡ nâu trong sinh nhiệt 8. Biến dưỡng của lipoprotein huyết tương 9. Rối loạn biến dưỡng chất béo 2 1. CÁC NHÓM LIPID TRONG MÔ BÀO VÀ. Succinate Thioforase Acetoacetyl CoA 2Acetyl CoA CoA.SH 23 3.4. SỰ THÀNH LẬP CÁC THỂ KETONE (H.3.15) 24 Sự thành lập và biến dưỡng các thể ketone ở gan và cơ 7 25 4. SỰ TỔNG HP LIPID MỤC ĐÍCH : B/đ glucose → →→ → mỡ