Bài giảng Sinh hóa học (Phần II: Trao đổi chất và năng lượng sinh học): Chương III

Chia sẻ: Minh Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

230
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Sinh hóa học (Phần II: Trao đổi chất và năng lượng sinh học) - Chương III: Chương III: Sự biến dưỡng Lipid trình bày về vai trò của lipid, sự tiêu hóa và hấp thu lipid, sự oxy hóa và hấp thu lipid, sự tổng hợp lipid trong mô bào động vật, sự biến dưỡng các acid béo không no thiết yếu, sự biến dưỡng ở mô mỡ, vai trò của mô mỡ nâu trong sinh nhiệt, rối loạn biến dưỡng chất béo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Sinh hóa học (Phần II: Trao đổi chất và năng lượng sinh học): Chương III

CHƯƠNG III 1. CAÙC NHOÙM LIPID TRONG MOÂ BAØO VAØ VAI S BI N DƯ NG LIPID TROØ CUÛA CHUÙNG 1. Vai trò c a lipid TRIGLYCERIDE : daàu, môõ töï nhieân 2. S tiêu hóa và h p thu lipid Ester cuûa glycerol vôùi 3 acid beùo. 3. S oxy hóa triacylglycerol (triglyceride) Vai troø : Döï tröõ naêng löôïng 4. S t ng h p lipid trong mô bào ng v t oxy hoùa cung caáp 20 – 30% nhu caàu NL cuûa cô theå 5. S bi n dư ng các acid béo không no thi t y u CH2-O – CO - R1 6. S bi n dư ng mô m CH –O – CO - R2 7. Vai trò c a mô m nâu trong sinh nhi t CH2-O – CO - R3 8. Bi n dư ng c a lipoprotein huy t tương Triacylglycerol 9. R i lo n bi n dư ng ch t béo 1 2 Caùc acid thöôøng gaëp trong daàu môõ töï nhieân : CAÙC RƯ U C16 : palmitic (C16, no), palmitoleic (C16:1 ∆9) CH2- OH C18 : stearic (C18, no), oleic (C18:1 ∆ 9) CH- OH CH3-(CH2)12-CH=CH-CH-CH-CH2OH CH2- OH OH NH2 18 9 3,β β 2,α α 1 CH3-(CH2)7-CH = CH-(CH2)3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH Glycerol Sphingosine CH3 CH3 18 CH-CH2-CH2-CH2-CH CH3-(CH2)7 CH3-(CH2)7 H CH3 27 H 17 CH3 12 19 CH3 HOOC- H (CH2)7- COOH 1 9 H 10 C16H33OH (CH2)7 3 7 Acid oleic (d ng cis) 3 HO Cholesterol Rư u cetylic 4 Acid oleic (d ng trans) 1
PHOSPHOLIPID CÁC PHOSPHOLIPID GLYCEROPHOSPHOLIPID Glycerophospholipid : Glycerol + 2 acid beùo + H2PO3 CH2-O – CO – R1 (phosphatide) + nhoùm chöùa N CH2-O – CO - R1 CH –O – CO - R2 CH –O – CO - R2 - Serine phosphatide (serine) OH OH OH (Serine) CH2-O- P=O (Colamine) - Cephalin (cholamine) → Thromboplastin – ñoâng CH2-O- P=O O-CH2-CH-COOH O-CH2-CH2-NH2 maùu - Leucithine (choline) Serine NH2 Cephaline Noùi chung phosphatide laø hôïp phaàn quan troïng cuûa phosphatide maøng teá baøo vaø caùc loaïi maøng sinh hoïc khaùc. CH2-O – CO – R1 Sphingophospholipid : röôïu amin sphingosine + CH –O – CO - R2 + acid beùo + goác phosphate -H2PO3 OH CH3 CH2-O- P=O → Trong thaønh phaàn caáu taïo moâ naõo CH3 (Choline) 5 Lecithine O-CH2-CH2-N 6 CH3 STEROID : 18 21 CH3 Ester cuûa röôïu ña voøng sterol vôùi acid beùo 12 20 19 17 Ñoäng vaät : cholesterol (C27) cho nhieàu daãn xuaát CH3 quan troïng nhö : 1 10 9 → 7 dehydrocholesterol tia töû ngoaïi vitamin D3 3 7 18 21 HO 25 CH3 → Caùc acid maät 26 27 12 20 19 22 17 → Caùc hormone sinh duïc ñöïc vaø caùi Cholesterol (C) CH3 9 23 1 Thöïc vaät : Ergosterol (C28, noái ñoâi C22 = C23) → 10 24 vitamin D2 R–C O 3 7 25 Nguoàn goác lipid trong cô theå ñoäng vaät : töø thöùc aên vaø O 27 26 do môõ ñöôïc toång hôïp töù glucose ôû moâ môõ. 7 Cholesterol ester (CE) 8 2
2. TIEÂU HOÙA MÔÕ HO CH 3 - Chuû yeáu xaåy ra ôû ruoät non. 12 CO – NH-CH2-CH2-SO3H - Ñieàu kieän : CH3 Taurine Môõ ñöôïc nhuõ hoùa (0,5 – 20 µm) Tác ng Enzyme lipase hoaït hoùa 3 7 c a acid m t, HO OH mu i m t HO CH 3 -Triglyceride Lipase β Mono glyceride Taurocholic acid 12 CO – NH-CH2-COOH Glycerol + Acid beùo CH3 Glycine haït môõ 0,5 µm coù theå haáp thu ñöôïc 3 7 Glycocholic acid 9 HO OH 10 H P THU t/b niêm m c ru t glycerol ester hóa tr l i v i các AB theo hư ng t o thàh triglycerid môùi c Glycerol -> thaåm thaáu khuyeách taùn vào t/b niêm trưng c a cơ th . m c ru t. Triglycerid, cholesterol, phospholipid hình thành ôû Acid beùo keát hôïp vôùi acid maät thaønh hôïp chaát hoøa voõng noäi chaát cuûa teá baøo bieåu moâ tan (acid choleic) ñeå ñi vaøo teá baøo nieâm maïc ruoät. ÔÛ ñoù chuùng laïi taùch ra. - ñi vaøo oáng laâm ba cuûa nhung mao, M t ph n glycerol, caùc acid beùo ngaén haáp thu qua - taäp trung ñoå vaøo oáng laâm ba ngöïc, ñöôøng tónh maïch cuûa vaøo gan, roài môùi vaøo heä tuaàn - ñi vaøo tónh maïch döôùi xöông ñoøn gaùnh hoaøn. - v tim, v n chuy n trong máu dư i d ng 11 lipoprotein hòa tan, i n các mô m d tr . 12 3
OÁng ruoät Teá baøo nieâm maïc ruoät Haáp thu 3. SÖÏ OXY HOÙA ACID BEÙO PL PL Apoprotein 3.1. SÖÏ β - OXY HOÙA ACID BEÙO Haït môõ C C Baïch Maùu - Gan laø cô quan chuû yeáu thöïc hieän oxy hoùa môõ. CE VLDL huyeát CE AB - Söï oxy hoùa môõ ôû moâ môõ naâu chuû yeáu ñeå sinh AB TG GAN nhieät (ñoäng vaät sô sinh, ñoäng vaät nguû ñoâng). TG - Söï oxy hoùa acid beùo xaûy ra ôû phaàn khuoân ty β MG β MG theå. Glycerol Glycerol TM cöûa - Caùc acid beùo ñöôïc oxy hoùa thöôøng laø acid beùo ABMN ABMN AB-alb no, coù maïch C chaün. 13 14 SÖÏ VAÄN CHUYEÅN LIPID TRONG CÔ THEÅ CAÙC PHAÛN ÖÙNG β - OXY HOÙA (1)Pö hoaït hoùa acid beùo → Acyl CoA nhôø söï xuùc taùc cuûa thiokinase (acyl CoA synthetase), CoA vaø ATP. Quaù trình xaåy ra ôû maøng ngoaøi ty theå. Acyl CoA ñöôïc vaän chuyeån vaøo matrix ty theå nhôø söï giuùp ñôõ cuûa carnitine : (CH3)3 – N+ - CH2 – CH – CH2 – COO- O MUÏC ÑÍCH cuûa söï β oxy hoaù acid beùo : Gaén acid beùo C–R - oxy hoùa acid beùo → ñöa caùc caëp H vaøo chuoãi HH → ATP O - Caét acid beùo thaønh töøng ñôn vò C2 – acetyl CoA → vaøo CT 15 16 Krebs 4
(2) Oxy hoùa laàn I (3) Hydrate hoùa (4) Oxy hoùa laàn II (5) Caét 2C Hình 3.4 : Söï hoaït hoùa & vaän chuyeån acid beùo vaøo matrix ty laïp Acetyl CoA theå (n-2) 17 Hình 3.5 : Caùc phaûn öùng β-oxy hoùa acid beùo 18 3.2. SÖÏ OXY HOÙA CAÙC ACID BEÙO KHOÂNG NO Thí duï : oxy hoùa acid oleic - Sau 3 voøng β oxy hoùa nhö bình thöôøng → coøn acid C12 : 3,4 cis → 2,3 trans → tieáp tuïc oxy hoùa : 12 4 3 2 1 CH3 - (CH2)7 - C = C - CH2 – COOH H H Epimerase H 3 2 CH3 – (CH2)7 – CH2 – C = C – COOH 19 H 20 5
SÖÏ OXY HOAÙ CAÙC ACID BEÙO COÙ MAÏCH C LEÛ 3.3. SÖÏ VAÄN CHUYEÅN ACETYL CoA TÖØ GAN -> CÔ - ÔÛ gan : 2 Acetyl CoA + H2O Acetoacetate + 2 CoA + H+ -ÔÛ cô : CoA transferase Acetoacetae +Succinyl CoA Ac.acetyl CoA+ Succinate Thioforase Acetoacetyl CoA 2Acetyl CoA CoA.SH 21 22 3.4. SÖÏ THAØNH LAÄP CAÙC THEÅ KETONE (H.3.15) 23 Söï thaønh laäp vaø bieán döôõng caùc theå ketone ôû gan vaø cô 24 6
4. SÖÏ TOÅNG HÔÏP LIPID 4.1. SÖÏ TOÅNG HÔÏP ACID BEÙO TREÂN MULTYENZYME ÔÛ TEÁ BAØO CHAÁT MUÏC ÑÍCH : B/ñ glucose → môõ ñeå döï tröõ naêng löôïng - Acid beùo coù theå ñöôïc toång hôïp trong ty theå nhôø heä Glucose →Dihydroxyacetone P →Pyruvate →Acetyl CoA thoáng enzyme β- oxy hoùa theo caùc phaûn öùng ñi ngöôïc β - NADH+H+ oxy hoùa, Quùa trình xaåy ra khi moâ baøo ngheøo O2, khoâng NAD+ quan troïng. Glycerol-3-P 2 Acyl CoA - Söï toång hôïp acid beùo chuû yeáu xaûy ra treân heä thoáng Phosphatidic acid multyenzyme ôû TBC, goàm 6 E gaén treân protein mang ACP (acyl carrier protein) SHP Acyl CoA E (P: peripheral) Pi ACP (C : celtral) SHC TRIGLYCERIDE 25 26 27 28 7
1 2 3 4 5 6 29 30 Hình 3.10 : CAÙC PHAÛN ÖÙNG TOÅNG HÔÏP ACID BEÙO (2) Ph n ng 2: thaønh l p MALONYL-ACP: P/t acetyl (1) Ph n ng 1: thaønh l p ACETYL-ACP: P/t acetyl CoA th hai traûi qua giai ñoaïn thaønh laäp malonyl-CoA, CoA th nh t g n vaøo SHC-ACP, sau ñoù chuyeån ra SHP- sau ñoù g n vaøo SHC-ACP, enzyme xuùc taùc malonyl ACP, vôùi söï xuùc taùc cuûa Acetyl transacylase : transacylase : SHP E CH –CO∼ SCoA + CO Carbocylase COO-CH –CO∼ SCoA 3 ∼ 2 2 ∼ CH3–CO∼ SCoA + ∼ Acetyl transacylase ATP ADP+Pi Malonyl-CoA ACP SHC CoASH CH3–CO∼ SP E CH3–CO∼ SP ∼ E ∼ CH3–CO∼ SP ∼ E ACP Malonyl trans acylase ACP Acetyl-ACP ACP SHC SHC - CoASH COO-CH2–CO∼ SC ∼ Löu yù : chæ coù pt acetyl-CoA ñaàu tieân khoâng qua 31 Acetyl- malonyl-ACP 32 giai ñoaïn malonyl hoùa 8
(3) Phaûn öùng thaønh laäp ACETO ACETYL-CoA : SHP E CH3–CO∼ SP ∼ E ACP CH3 – CH2 - CH2–CO∼ SC ∼ ACP COO-CH2–CO∼ SC ∼ Butyryl -ACP Acetyl- malonyl-ACP Voøng II : CO2 β -Ketoacyl-ACP synthetase CH3 – CH2 - CH2–CO∼ SP ∼ E SHP E ACP Malonyl -CoA SC ACP CH3 – CO - CH2–CO∼ SC ∼ Aceto acetyl -ACP 33 34 -Voøng 1 : BYTYRYL -ACP (C4) KEÙO DAØI MAÏCH CARBON CUÛA ACID BEÙO - Voøng 2 : CAPRONYL-ACP (C6) -ÔÛ löôùi noäi chaát : - Voøng 3 : CAPRILYL-ACP (C8) PALMITIC ACID + MALONYL CoA → STEARIC A. - Voøng 4 : CAPRYL-ACP (C10) -ÔÛ ty theå : - Voøng 5 : LAURYL-ACP (C12) PALMITIC ACID + ACETYL CoA → STEARIC A. - Voøbg 6 : MIRISTYL-ACP (C14) TOÅNG HÔÏP ACID BEÙO KHOÂNG NO - Voøng 7 : PALMITYL-ACP (C16) Söï thaønh laäp acid beùo khoâng baõo hoøa ñöôïc thöïc hieän ôû Treân multyenzyme ôû TBC chæ toång hôïp ñeán löôùi noäi baøo bôûi caùc enzyme terminal desaturases , ôû ñoäng C16 palmitic acid. Quùa trình keùo daøi theâm maïch C vaø vaät höõu nhuõ coù 4 loaïi laø ∆9-, ∆6-, ∆5 –vaø ∆4 -fatty acyl-CoA toång hôïp acid beùo khoâng no ñöôïc thöïc hieän ôû ty theå 35 desaturases, ñaây laø caùc enzyme chöùa saét khoâng heme, xuùc taùc p 36 : ö hoaëc löôùi noäi chaát. 9
H H O 4.2. TOÅNG HÔÏP TRIGLYCERIDE CH3-(CH2)x- C – C -(CH2)y-C-SCoA + NADH+H+ + O2 Glycero 3-P keát hôïp 2 acid beùo → acid H H phosphatidic, laø saûn phaåm trung gian quan troïng ñeå fatty acyl-CoA desaturases O toång hôïp triglyceride vaø caû caùc phosphatide CH3-(CH2)x- C= C -(CH2)y-C-SCoA + 2H2O+ NAD+ CH2OH Glycero 3-P CH2-O-CO-R1 H H acyl transferase 2 R-C ∼ S.CoA + HO-CH R2-CO-O-CH - 2 CoASH ∆9- fatty acyl -CoA desaturase complex : O CH2-O- P CH2-O- P - Desaturase Glycero 3-phosphate Acid phosphatidic - Cytochrome b5 - NADH-cytochrome b5 reductase 37 38 CH2-O-CO-R1 CH2-O-CO-R1 5. BD CAÙC ACID BEÙO KHOÂNG NO THIEÁT YEÁU R2-CO-O-CH Phosphatase R2-CO-O-CH Ñöôïc toång hôïp ôû thöïc vaät CH2-O- P - Pi CH2-OH LINOLEIC ACID (C18:2 ∆ 9,12) → ω6 Acid phosphatidic Diacyl glycerol (9,12 octadeca dienoic acid) LINOLENIC ACID (C18:3 ∆ 9,12,15) → ω3 R3-C ∼ S.CoA (6,9,12 octadeca trienoic acid) O Diacyl glycerol CH2-O-CO-R1 transferase ARACHIDONIC ACID (C20:4 ∆ 5,8,11,14) → AA R2-CO-O-CH (5,8,11,14 eicosa tetraenoic acid) -> prostaglandin - CoASH CH2-O-CO-R3 DHA : DECOSA HEXAENOIC ACID (DX töø ω3) EPA : 5,8,11,14,17 EICOSA PENTAENOIC ACID TRIGLYCERIDE 39 40 10
• Sinh t ng h p acid béo nhi u n i ôi không x y ra Caùc acid beùo khoâng no nhieàu LK ñoâi trong cô theå t bào vi sinh v t, c bi t x y ra nhi u th c v t. ñoäng vaät ñeàu coù nguoàn goác töø 4 tieàn chaát : - Palmitooleic C16 ∆9 → taïo nhoùm Cω-7 • Trong cơ th ñoäng vaät caùc lieân keát ñoâi ñöôïc taïo thaønh theo nhöõng nguyeân taéc sau : - Oleic C18 ∆9 → taïo nhoùm Cω-9 • - LK ñoâi ñaàu tieân luoân luoân ñöôïc taïo ôû C thöù 9. - Linoleic C18 ∆9,12 → taïo nhoùm Cω-6 • - LK ñoâi keá tieáp ñöôïc taïo giöõa LK ñoâi tröôùc vaø - Linolenic C18 ∆9,12,15 → taïo nhoùm Cω-3 nhoùm COOH vaø caùch LK ñoâi tröôùc 3C (töø ∆9 coù theå Acid linoleic vaø linolenic cô theå ñoäng vaät khoâng toång hôïp ñöôïc, phaûi laáy töø thöùc aên vaøo, do ñoù goïi laø acid beùo thieát taïo ∆6, chöù khoâng theå taïo ∆12) . yeáu (hay vitamin F). 41 42 SÖÏ TAÏO THAØNH PROSTAGLANDIN Linoleate C18 ∆9,12 + C2 Vacemate Palmitooleate Thöïc vaät Ñoäng vaät , ngöôøi C16 ∆9 C18 ∆11 PALMITATE α Linolenate γ Linoleate C16 Acid beùo baõo Stearate C18 hoøa daøi hôn C18 ∆9,12,15 C18 ∆6,9,12 Keùo daøi Khöû baõo hoøa Keùo daøi vaø + C2 khöû baõo hoøa Eicosatrienoate C20 ∆8,11,14 Oleate C18 ∆9 Acid beùo nhieàu - 2H Xaåy ra ôû thöïc vaät (khoâng xaåy ra ôû ñv coù lieân keát ñoâi xöông soáng) Arachidonate C20 ∆5,8,11,14 (Eicosa tetraenoat) Prostaglandin G1 Linoleate C18 ∆9,12 Prostaglandin G2, E2, F2α 43 44 11
6. SÖÏ BIEÁN DÖÔÕNG ÔÛ MOÂ MÔÕ (hình 3.12 ) 45 46 Hình 3.11 : Coâng thöùc caáu taïo cuûa moät soá prostaglandin 7. LIPOPROTEIN HUYEÁT TÖÔNG Vai troø : Tham gia vaän chuyeån vaø bieán döôõng lipid Chylomicron : Caùc haït môõ nhoû thaám qua thaønh ruoät. VLDL (very low density lipoprotein) - β-pre- lipoprotein. Moät phaàn töø TA, moät phaàn môõ do gan t/h LDL (low density lipoprotein)- β-lipoprotein : v/c 50% cholesterol ñeå hình thaønh xô vöõa ñoäng maïch → khoâng toát cho cô theå. HDL (hight density lipoprotein)- α -lipoprotein, v/c 20% cholesterol veà gan ñeå ch/ hoùa → coù lôïi cho cô theå. FFA (free fatty acid): acid beùo töï do trong huyeáttöông. 47 48 12
8. ÑIEÀU HOØA BIEÁN DÖÔÕNG CHAÁT BEÙO Caùc hormone taêng phaân huûy moâ môõ : BD chaát beùo lieân quan maät thieát vôùi bieán döôõng glucose Adrenalin, noradrenalin, glucagon, ACTH, TSH, GH → hoaït hoùa adenyl cyclase → b/ñ ATP → cAMP → hoaït hoùa lipase caûm öùng hormone cuûa moâ môõ → taêng phaân giaûi moâ môõ. Caùc hormone öùc cheá phaân giaûi moâ môõ : Insulin, PGE1 vaø nicotinic acid. - Insulin öùc cheá adenyl cyclase → giaûm cAMP → khoâng hoaït hoùa lipase moâ môõ. Insulin coøn coù vai troø taêng cöôøng toång hôïp moâ môõ. - PGE1 vaø nicotinic acid : hoaït hoùa phosphodiesterase 49 taêng phaân huûy cAMP → AMP. 50 ROÁI LOAÏN BIEÁN DÖÔÕNG CHAÁT BEÙO Chöùng gan beùo ; do thieáu phosphatide → giaûm söï β oxy hoùa AB, môõ tích laïi ôû gan. → caàn boå sung vaøo khaåu phaàn caùc chaát tieâu môõ : methionine, choline, serine … Chöùng ketosis : do ketone huyeát → toan huyeát, lieân quan vôùi chöùng cao ñöôøng huyeát. Haäu quûa : maát caân baèng acid-base maùu, maát moät soá cation ñeäm, maát chaát kieàm → tình traïng ketoacidosis. Thöôøng gaëp ôû boø söõa cao saûn. Chöùng xô vöõa maïch maùu → lieân quan vôùi LDL vaø cholesterol. Chöùng soûi maät, soûi baøng quang → cholesterol vaø bilirubin 51 52 13