Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Hoá Sinh
34 Chương Lipid Cũng saccharide, protein, lipid chất hữu phức tạp, ta định nghĩa sau: * Định nghĩa rộng: Lipid chất tan dung môi hữu cơ, không tan nước, định nghĩa khơng phản ánh hết tính chất lipid vì: - Có lipid khơng tan dung môi hữu phospholipid không tan aceton - Nhưng có chất khơng phải lipid tan dung môi hữu * Định nghĩa hẹp: Lipid ester rượu acid béo Tuy nhiên có lipid acid béo liên kết với rượu liên kết peptide * Định nghĩa dung hoà: Lipid chất chuyển hoá acid béo tan dung môi hữu Lipid phổ biến động vật thực vật tồn dạng mỡ nguyên sinh chất (dạng liên kết) dạng dự trữ (dạng tự do) - Mỡ nguyên sinh chất: thành phần màng tế bào bào quan khác ví dụ: ty thể, lạp thể dạng không bị biến đổi người bị bệnh béo phì bị đói - Dạng dự trữ (dạng tự do) có tác dụng cung cấp lượng cho thể, bảo vệ nội quan, dung môi cần thiết cho số chất khác Căn vào thành phần nguyên tố có mặt, người ta chia lipid làm loại * Lipid đơn giản: phân tử chứa C, H, O * Lipid phức tạp: ngồi C, H, O cịn có số nguyên tố khác N, P, S 2.1 Lipid đơn giản 2.1.1 Glycerid Glycerid ester rượu glycerol acid béo, mỡ dự trữ phổ biến động vật thực vật 35 1- Stearoyl, 2- linoleoyl, 3-palmitoyl glycerol, triacylglycerol hỗn tạp 2.1.1.1 Glycerol Là triol không màu, vị nhờn Khi đốt glycerol hay lipid có chứa glycerol với chất hút nước tạo acrolein có mùi khét 2.1.1.2 Acid béo Acid béo thường gặp acid béo có số carbon chẵn, mạch thẳng, no hay khơng no chuỗi C xếp theo hình chữ chi Tuy nhiên có acid béo ngồi nhóm chức acid cịn chứa nhóm chức khác rượu, ketone, mạch carbon có vịng hay nhánh a Acid béo chẵn, thẳng, no: CH3(CH2)nCOOH C4 CH3 -(CH2)2 – COOH butylic acid có nhiều C6 CH3 -(CH2)4 -COOH caproic acid có bơ, sữa dê C8 CH3 - (CH2)6-COOH caprylic acid có bơ, sữa dê C10 CH3-(CH2)8 –COOH capric acid có bơ, sữa dê 36 C12 n=10 lauric acid có dầu dừa C14 n=12 myristic acid có dầu dừa C16 n=14 palmitic acid có dầu động vật,thực vật n=16 stearic acid có dầu động vật,thực vật C18 C20 n=18 arachidic acid có dầu lạc b Acid béo chẵn, thẳng, không no - Chứa nối đôi (C’): 10 ’ C 16 (Δ9-10): CH3-(CH2)5 -CH = CH- (CH2)7–COOH Palmitoleic acid : Tìm thấy dầu thực vật C’18 (Δ9-10): CH3-(CH2)7 -CH = CH- (CH2)7 –COOH Oleic acid: acid có ba đồng phân C’18 (Δ6-7): Petroselenic acid C’18 (Δ11-12): Vaccenic acid C’18 (Δ12-13): Heparic acid - Acid béo có nối đơi (C’’): C’’18 (Δ9-10,12-13): Linoleic acid CH3-(CH2)4 -CH = CH- CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH Cơ thể không tổng hợp acid mà lấy từ vào Ngày xưa người ta quan niệm acid vitamin gọi vitamin S Nhưng thực chất acid béo mà thể cần với lượng lớn - Acid béo có chứa nối đơi (C’’’): C18’’’((9-10,12-13,15-16): Linolenic acid, thể không tổng hợp acid - Acid béo có nối đơi (C’’’’): C20’’’’ (Δ5-6,8-9,11-12,14-15): Arachidonic acid Ngồi cịn có acid béo có chứa nối ba khơng quan trọng c Acid béo có chứa chức rượu Thường gặp lipid phức tạp chứa nhóm rượu gần chức acid nên có tên α- hydroxy α R-CH-COOH OH 37 Ví dụ: α - hydroxy lynoceric acid CH3 -(CH2 )21- CH-COOH OH Ricinoleic acid CH3-(CH2)5 - CH - CH2 - CH = CH- (CH2)7 - COOH 10 OH d Gốc R phân tử acid có nhánh có số C lẻ Phocenic acid: Undecylonic acid : e Acid béo có vịng * Chaulmoogric acid: * Sferculic acid: CH3 CH – CH2 – COOH CH3 CH2 = CH - (CH2)8 - COOH - (CH2)12 - COOH CH3 - CH2 - C = C - (CH2)7 - COOH CH2 2.1.1.3 Tính chất acid béo triglyceride * Tính chất vật lý: a Điểm tan chảy Điểm tan chảy phụ thuộc vào số C acid béo, acid béo có chuỗi C dài điểm tan chảy cao ngược lại Nhưng acid béo có C lẻ có điểm tan chảy thấp acid béo có số C nhỏ đơn vị Ngồi độ tan chảy cịn phụ thuộc vào số nối đôi phân tử acid béo, acid béo chứa nhiều nối đơi điểm tan chảy thấp b Độ sơi Acid béo có chuỗi C dài độ sơi cao, thường áp dụng tính chất để tách acid béo khỏi c Tính hồ tan - Trong nước: acid béo có chuỗi C ngắn (4,6,8) dễ tan, C10 khó tan, C12 khơng tan Nếu acid béo dạng muối dễ hịa tan - Trong dung môi hữu không phân cực benzen, ether, ether dầu hoả acid béo dễ tan 38 - Trong dung môi hữu phân cực aceton, acid béo khó hồ tan hay hồ tan * Tính chất hoá học: a Sự hydrogen hoá Acid béo chưa no kết hợp với H2 để tạo thành acid béo no R - (CH2)n - CH =CH- (CH2)n - COOH + H2 R - (CH2)n -CH2 - CH2 - (CH2)n - COOH Người ta dùng phản ứng để chế tạo thực phẩm margarin b Sự halogen hố Acid béo khơng no kết hợp với nguyên tố thuộc họ halogen (F, Cl, Br, I) để tạo thành acid béo no R - (CH2)n - CH = CH- (CH2)n - COOH + I R - (CH2)n - CH - CH- (CH2)n - COOH I I Có thể dùng phản ứng để xác định số nối đôi phân tử acid béo Phản ứng dễ dàng hay khó xẩy tuỳ thuộc vào vị trí nối đơi nhóm carboxyl, nối đơi gần nhóm carboxyl phản ứng khó xảy Để xác định số nối đôi người ta vào số Iod Chỉ số Iod: Là số gam Iod cần thiết để tác dụng lên 100gam chất béo Do số iod lớn số nối đôi nhiều c Sự thuỷ phân: Ester nên thuỷ phân tạo thành rượu glycerol acid béo Tác nhân thủy phân acid, kiềm, nước hay enzyme * Thủy phân nước cần nhiệt độ áp suất cao * Thủy phân kiềm: NaOH hay KOH Chỉ số xà phịng hố: số mg KOH cần thiết để trung hồ 1g chất béo Do số xà phịng lớn độ dài mạch ngắn, nên dùng để xác định độ dài mạch C Để xác định tính chất chất béo người ta vào số số khác số acid Chỉ số acid: số mg KOH dùng để trung hoà tất acid béo tự có 1g chất béo 39 * Thuỷ phân enzyme: thể lipid bị thuỷ phân enzyme lipase - Lipase dịch tràng tác dụng vào vị trí β - Lipase tụy tạng tác dụng vào vị trí α α’ d Sự hóa: Dầu mỡ để lâu có mùi vị khó chịu gọi ôi hóa, nguyên nhân gây oxy khơng khí kết hợp vào nối đơi tạo thành peroxide Nếu oxy kết hợp vào nguyên tử carbon đứng cạnh liên kết đơi tạo thành hydrogen peroxide Sau peroxide hydrogen peroxide bị phân giải để tạo thành aldehyde ketone Các aldehyde ketone chất có mùi vị khó chịu 2.1.2 Cerid Cũng ester rượu acid béo, nhiệt độ thường thể rắn, có động thực vật, thực vật thường tạo thành lớp mỏng phủ lên lá, thân, Công thức tổng quát: R – O – CO – R Rượu cerid rượu cao phân tử, chứa nhóm OH , mạnh C khơng phân nhánh, mạch C có vịng Ví dụ: Rượu cetol:CH3 - (CH2)14-CH2OH Sáp ong, sáp cá voi (spermaceti) ester rượu cetol palmitic acid Ngoài sáp ong sáp cá voi cịn có rượu tự do, acid béo tự hydrocarbon 2.1.3 Sterid Là ester rượu sterol acid béo Rưọu sterol có vòng trọng lượng phân tử lớn, sterol tiêu biểu cholesterol, acid mật Acid béo thường palmitic, oleic, ricinoleic 40 2.1.3.1.Cholesterol Cholesterol bao gồm nhân phenanthrene kết hợp với cyclopentan tạo thành cyclopentanoperhydrophenanthrene Cholesterol có mang nhóm rượu C3, nối đôi C5 - C6 gốc CH3 C10, C13 nhánh isooctan C17 Cholesterol có động vật, máu có khoảng 2.10-3, có nhiều óc, mơ lách, gan, da có chứa cholesterol hay chất chuyển hố Cholesterol đựơc tìm thấy sạn mật, sạn mật dẫn mật đến ruột non bị nghẽn, mật chứa nhiều cholesterol nên kết tủa lại thàng sạn mật Cholesterol chất quan trọng sinh tổng hợp acid mật, vitamin D nhiều chất khác Cholesterol + acid béo cholesterid Trong thiên nhiên, sterol trạng thái tự nhiều trạng thái sterid Ở thể người, 10% sterol bị ester hóa tạo thành sterid Tỷ lệ sterol sterid mô khác khơng giống * Lý tính cholesterol: kết tinh dạng vảy óng ánh xà cừ, dạng kết tinh khác tuỳ theo môi trường kết tinh * Hố tính: - Phản ứng với acid béo nhóm -OH C3 - Bị hydrogen hóa hay halogen hoá C5 - C6 41 - Phản ứng màu: + Phản ứng Liebermann: Cholesterol cho màu xanh lục, màu bền nhiều giờ, phản ứng dùng để xác định cholesterol bệnh viện + Phản ứng Salkowski: Cholesterol cho vành màu đỏ 2.1.3.2 Acid mật: Acid mật tìm thấy động vật có vú gồm dạng sau: cholic acid, deoxycholic chenodeoxycholic acid Acid mật chất độc người Vì mật, acid mật liên kết với acetamin tạo thành chất độc Ngồi cholesterol acid mật cịn có sterol khác có nguồn gốc động vật hormone nang thượng thận, hormone tuyến sinh dục, sterol có nguồn gốc thực vật ergosterol, stigmasterol 2.2 Lipid phức tạp Khác với lipid tự có nhiệm vụ cung cấp lượng , hàm lượng ln thay đổi Lipid phức tạp có nhiệm vụ tham gia xây dựng cấu tử tế bào, hàm lượng khơng thay đổi hay thay đổi 2.2.1 Glycerophospholipid (phosphatid) Chúng ta hình dung cấu tạo chung glycerophospholipid sau: Glycerophospholipid diester phosphoric acid Một phía phosphoric acid liên kết với glycerol, phía liên kết với X Tùy cấu tạo X ta có loại glycerophospholipid khác nhau: 42 Lecithin: Lúc X choline nên lecithin cịn gọi choline phosphatid Lecithin có nhiều lịng đỏ trứng gà, đậu nành, máu, dây thần kinh Qua cấu tạo ta nhận thấy gồm phần - Phần phân cực bao gồm phosphoric acid base nitrogen ưa nước 43 - Phần không phân cực bao gồm gốc acid béo, rượu glycerol ghét nước Do có cấu tạo nên lecithin nước tạo thành dung dịch gọi dung dịch giả Nhờ đặc tính vừa ưa nước, vừa ghét nước mà phospholipid tham gia việc bảo đảm tính thấm chiều màng cấu trúc tế bào Lecithin bị thuỷ phân acid, kiềm hay enzyme: * Thuỷ phân acid: tất liên kết ester bị cắt đứt * Thuỷ phân kiềm: ta acid béo dạng muối, glycerophosphate choline Nhưng choline bị phân hủy trimetylamin Với kiềm nhẹ cắt liên kết ester rượu acid béo * Thuỷ phân enzyme: có loại enzyme lecithinase A, B, C D tác động lên liên kết ester khác nhau: B α CH2O - CO - R1 A β CHO - CO - R2 C OH α’CH2O - PO D Lecithinase A cắt liên kết vị trí β lecithin cho acid béo lisolecithin Cephalin: Trong cấu tạo cephalin X colamine α CH2O-CO-R1 β CHO-CO- R2 O α’CH2O-P = O O-CH2- CH2 -H3N+ 44 Tương tự lecithin, cephalin (X ethanolamine) có cấu tao gồm hai phần ưa nước ghét nước, thành phần dây thần kinh có nhiều não Lisocephalin tạo thành cắt liên kết ester vị trí β, có tính chất phá hủy hồng cầu lisolecithin Serinphosphatid: Gọi serinphosphatid X serine Trong thể: lecithin, cephalin, serinphosphatid thường gặp dạng hổn hợp có biến đổi tương hổ serine, choline colamine 2.2.2 Sphingophospholipid Đây lipid phức tạp, rượu đa nguyên tử sphingosine Acid béo liên kết với rượu sphingosine liên kết peptid Tùy theo X ta có loại sphingophospholipid khác Acid béo Sphingophospholipid quan trọng sphingomyelin, X là: phosphocholine Acid béo sphingomyelin lignoceric, palmitic, 45 stearic hay nervonic Sphingophospholipid diaminophospholipid, khác với phosphatid monoaminophospholipid Sphingophospholipid khơng tan ethylic ether, dựa vào tính chất để tách chúng khỏi hỗn hợp lipid 2.2.3.Glycolipid Glycolipid lipid phức tạp không chứa phospho, thành phần chúng có chứa hexose, thường galactose hay dẫn xuất galactose, đơi glucose Thuộc nhóm có MGDG, DGDG sulfolipid phổ biến lục lạp thành phần khác tế bào 6-Sulfo-6-deoxy-α-D-glucopyranosyldiacyglycerrol (sulfolipid) 2.2.4 Sphingolipid Cerebroside: phân tử cerebroside rượu sphingosine liên kết với acid béo liên kết peptide, với galactose (X) liên kết glucosidic 46 Các cerebroside khác thành phần acid béo, có nhiều mô thần kinh, hồng cầu, bạch cầu, tinh trùng… Acid béo Ganglyoside: cấu tạo giống cerebroside X phức hợp oligosaccharide Phức hợp ologosaccharide TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Phạm Thị Trân Châu, Trần thi Áng 1999 Hoá sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội Đỗ Q Hai.2004 Giáo trình Hóa sinh đại cương, Tài liệu lưu hành nội Trường ĐHKH Huế Trần Thanh Phong.2004 Giáo trình Hóa sinh đại cương, Tài liệu lưu hành nội Trường ĐHKH Huế Lê Ngọc Tú (chủ biên), Lê Văn Chứ, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thăng Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Duẫn, Lê Dỗn Diên, 2000 Hóa sinh Cơng nghiệp, Nxb KH&KT, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh LehningerA.L 2004 Principles of Biochemistry, 4th Edition W.H Freeman Mead, Alfin-Slater, Howton & Popják 1986 Lipids: Chemistry, biochemistry and nutrion, Plenum, New York ... Trần thi Áng 1999 Hoá sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội Đỗ Quý Hai.2004 Giáo trình Hóa sinh đại cương, Tài liệu lưu hành nội Trường ĐHKH Huế Trần Thanh Phong.2004 Giáo trình Hóa sinh đại cương, Tài... cholesterol acid mật cịn có sterol khác có nguồn gốc động vật hormone nang thượng thận, hormone tuyến sinh dục, sterol có nguồn gốc thực vật ergosterol, stigmasterol 2.2 Lipid phức tạp Khác với lipid... bị nghẽn, mật chứa nhiều cholesterol nên kết tủa lại thàng sạn mật Cholesterol chất quan trọng sinh tổng hợp acid mật, vitamin D nhiều chất khác Cholesterol + acid béo cholesterid Trong thiên
