Tiểu luận Hóa sinh đại cương: Trình bày hiểu biết của em về Phospholipid và các ứng dụng thực tiễn của nó trong dời sống

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:34

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn cùng tham khảo bài tiểu luận "Trình bày hiểu biết của em về Phospholipid và các ứng dụng thực tiễn của nó trong dời sống" để trả lời cho các câu hỏi phospolipid là gì? Có các loại phospholipid nào? Vai trò và tác dụng của phospholipid đối với cơ thể sống?

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận Hóa sinh đại cương: Trình bày hiểu biết của em về Phospholipid và các ứng dụng thực tiễn của nó trong dời sống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC Đề tài: Trình bày hiểu biết của em về phospholipid và các ứng dụng thực tiễn của nó trong đời sống GVHD: TS. Giang Thị Phương Ly Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thu Thảo MSSV : 20175197 Khoá : K62
Lớp: HH.01 MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU Hóa học có thể được coi như bắt đầu từ lúc Robert Boyle tách hóa học từ khoa giả kim thuật trong tác phẩm The Skeptical Chemist vào năm 1661 nhưng mãi đến thế kỷ 19 nó mới phát triển mạnh và phân hóa. Hóa học, một nhánh của khoa học tự nhiên, là ngành nghiên cứu về thành phần, cấu trúc, tính chất, và sự thay đổi của vật chất. Sinh học cũng bắt đầu từ thế kỷ 19 và có vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển của con người. Nó giúp con người hiểu rõ được những quy luật hình thành, vận động và phát triển sự sống diễn ra trong sinh vật đồng thời lý giải được những vấn đề cụ thể về sự trao đổi năng lượng giữa cơ thể thực vật và động vật với môi trường. Khi sự sống trên trái đất bị đe dọa thì ở ranh giới giữa sinh học và hoá học đã xuất hiện một lĩnh vực khoa học mới để giải quyết vần đề này. Lĩnh vực khoa học này được gọi là hoá học sinh vật hoặc hoá sinh học (biochemistry) nhằm nghiên cứu thành phần hoá học của cơ thể sống và những quá trình chuyển hoá hoá học của các chất, của năng lượng trong quá trình hoạt động sống xảy ra trong cơ thể của chúng .Có thể nói rằng, hoá sinh học là một phần lĩnh vực của khoa học cuộc sống có nhiệm vụ nghiên cứu các hiện tượng sống bằng các phương pháp hoá học.Sự xuất hiện môn hoá sinh học là kết quả tất yếu của sự phát triển và phối hợp giữa hoá học và sinh vật học. Tính chất và phương hướng của hoá sinh học là nghiên cứu trên cơ thể sống, tìm ý nghĩa chức phận của tất cả mọi thành phần, mọi sản phẩm chuyển hoá, trên cơ sở đó, tìm hiểu sâu về: Mối liên quan giữa quá trình hoá học và sinh vật học; Mối liên quan giữa cấu trúc và chức năng sống của các cơ quan trong cơ thể; Cơ chế điều hoà toàn bộ quá trình sống. Hiện nay, cả thế giới đang phải đối mặt với một vần đề cực kỳ nan giải đó là sự xuất hiện của virus Corona. Ngày 11/3/2020, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã tuyên bố dịch bệnh viêm đường hô hấp cấp Covid19 do chủng mới của virus corona (SARSCoV2) là một đại dịch toàn cầu. Virus này không những đe dọa đến tính 3
mạng con người mà nó còn kéo theo nhiều hệ lụy: làm trì trệ nền kinh tế thế giới, giảm chất lượng cuộc sống,…Vậy virus là gì? Tại sao nó nguy hiểm đến vậy và có cách nào ngăn chặn nó hay không vẫn luôn là câu hỏi chưa bao giờ hạ nhiệt đối nhân loại. Virus, cũng còn được gọi là siêu vi khuẩn hay siêu vi trùng,là một tác nhân truyền nhiễm chỉ nhân lên được khi ở bên trong tế bào sống của một sinh vật khác. Virus có thể xâm nhiễm vào tất cả các dạng sinh vật, từ động vật, thực vật cho tới vi khuẩn và vi khuẩn cổ.Trên thế giới đã phát hiện trên 500 loại virus có khả năng gây ra các bệnh lý từ nhẹ đến nguy hiểm cho con người và càng ngày càng có nhiều loại virus mới được phát hiện. Khi cơ thể bị nhiễm virus có thể gây ra các bệnh lý nhiễm trùng cấp tính, mạn tính hoặc nguy hiểm hơn là ung thư. Đại bộ phận virus đều có sẵn kết cấu màng bọc virus , cốt để che đậy bề mặt bên ngoài của vỏ bọc. Thành phần chủ yếu của màng bọc virus là lipid mà trong tất cả các màng sinh học bên cạnh hàng loạt các loại lipid khác nhau, hàm lượng phospholipid thường chiếm ưu thế với tỉ lệ từ 4090% lipid tổng số của cấu trúc màng, nó có vai trò quan trọng trong sự phát triển nói chung của cơ thể sống. Chính vì vậy các nhà nghiên cứu hóa sinh học không ngừng nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc, chức năng sinh học của phospholipid, màng tế bào… nhằm định hướng cho việc tìm ra các phương thức chữa trị bệnh. Vậy Phospolipid là gì? Có các loại phospholipid nào? Vai trò và tác dụng của phospholipid đối với cơ thể sống? tiểu luận chuyên đề này phần nào giải thích rõ điều đó. 4
PHẦN II: PHOSPHOLIPID 2.1. Vị trí của phospholipid trong hệ thống lipid Lipid là một trong những thành phần sinh hóa cơ bản của động thực vật, cùng với protein, axit nucleic, cacbohydrat, lipid tạo thành cấu tử cơ sở của tất cả các tế bào. Lipid đóng vai trò quan trọng như là nguồn cung cấp năng lượng (89 kcal/gam), chứa các vitamin tan trong dầu cũng như các axit béo cần thiết là các chất không thể thay thế được. Ngoài ra trong thành phần của lipid có phospholipid và sterol ester tham gia vào quá trình sinh tổng hợp màng tế bào. Định nghĩa lipid theo nghĩa rộng là một hợp chất hữu cơ có nguồn gốc sinh học có thể chiết ra từ vật liệu hữu cơ bằng các dung môi không phân cực. Theo nghĩa hẹp, lipid chỉ các dẫn xuất của axit béo mạch dài. Dựa vào sự có mặt của axit béo và liên kết este, Lipid được phân làm 2 loại: 1. Lipid thủy phân được:thành phần có chứa axit béo, có chứa liên kết este(ví dụ: axylglyxerid, phosphoglyxerid, sáp,..). 2. Lipid không thủy phân được: thành phần không chứagốc axit béo, không có liên kết este(ví dụ: squalen, caroten,..) Dựa vào thành phần cấutạo, Lipid được phân làm 2 loại: 1. Lipid đơn giản: là este của axit béo với các alcol khác nhau (ví dụ: glycerid, sáp ong, sterid) 2. Lipid phức tạp: Là este khi thủy phân giải phóng ngoài alcol và axit béo còn có thành phần khác (axit phosphoric, các ose…). Bao gồm: + Phospholipid: là loại lipid phức tạp có chứa axit phosphoric hoặc este của axit phosphoric.Bao gồm glycerophospholipid, sphingophospolipid và Inosinphospholipid. 5
+ Glycolipid: là lipid phức tạp có chứa một axit béo, sphingosin và cacbohydrat + Các lipid phức tạp khác: sulfolipid, aminolipid. Như ta đã thấy ở trên phospholipid là một loại lipid phức tạp chiếm tỷ lệ nhiều nhất trong cơ thể (xem bảng 2.1.), cùng với các lipid khác nó có vai trò chủ yếu là chất chuyển hóa trung gian, nó có nhiều trong tế bào của não và gan. Bảng 2.1. Sự phân bố của lipid theo % trọng lượng Thành phần Tên thông thường % theo trọng lượng Các axit béo bão hòa 11,210 C8 axit caprylic 0,054 C10 axit capric 0,065 C12 axit lauric 0,313 C14 aicd myristic 1,724 C16 axit palmitic 6,358 C18 axit stearic 1,832 C20 axit acachidic 0,862 Các đơn axit béo không 8,840 bão hòa C14:1 cis axit myristoleic 0,119 C14:1 trans axit myristelaidic 0,108 C16:1 cis axit palmitoleic 0,700 C16:1 trans axit palmitolaidic 0,280 C18:1 cis axit oleic 3,017 C18:1 trans axit elaidic 2,478 Các đa aicd béo không bão 2,370 hòa C18:2 cis axit linoleic 1,616 C18:2 trans axit linoelaidic 0,431 C18:3 cis axit linolenic 0,215 6
C18:3 trans axit elaidiolinolinic 0,065 Phospholipid toàn phần 46,01 Cephalin 20,57 sphingomyelin 25,43 glycolipid 24,78 sáp 1,51 aminolipid 0,65 lipid khác 4,63 Tổng số lipid 100% 2.2. Phospholipid Định nghĩa Phospholipid là loại lipid phức tạp, trong đó nhóm hydroxy bậc 1 của hợp phần alcol (glycerol, sphingosin, diol…) được este hóa với axit phosphoric hoặc với monoester của axit phosphoric. Như vậy có thể định nghĩa phospholipid là những este của rượu đa chức với các axit béo mạch dài và có gốc axit phosphoric với những base chứa nitơ đóng vai trò là những nhóm phụ bổ sung. Phân loại Phospholipid bao gồm hai loại chính: glycerophospholipid: ancol là glycerol sphingophospholipid: alcol là sphingosin Trong tất cả các màng sinh học bên cạnh hàng loạt các loại lipid khác nhau, hàm lượng phospholipid thường chiếm ưu thế với tỉ lệ từ 4090% lipid tổng s ố c ủa cấu trúc màng. Trong đó nhiều hơn cả là phosphotidylcholin, phosphatidylethanoamin, phosphatidylserin và cardiolipin. Phosphatidylinosid thường có mặt với hàm lượng 7
thấp hơn. Hàm lượng cardiolipin đặc biệt cao trong màng của vi khuẩn, ti thể và lục lạp. Hình 2.2. Các nhóm chính của lipid màng 2.2.1. Glycerophospholipid (hay phosphoglycerid) Glycerophospholipid là cấu tử cơ sở của màng sinh chất, phần lớn glycerophospholipid được dẫn ra từ 1,2diacylglycerol. Do có đặc điểm cấu tạo vừa chứa nhóm kỵ nước (axit béo), vừa chứa nhóm ưa nước (gốc phosphat, base nitơ, glycerin…) cho phép các glycerophospholipid tham gia cấu trúc màng của tế bào và điều hòa các quá trình vận chuyển vật chất qua màng. Trong mô thần kinh, tim, gan, trứng của động vật có xương sống và trong hạt của thực vật, hàm lượng glycerophospholipid rất cao. Glycerophospholipid chủ yếu bao gồm axit phosphatidic, phosphatidylcholin, phosphatidylethanolamin,phosphatidylserin, phosphatidylinositol, phosphatidylglycerol. 8
Hình 2.2. Một số glycerolphospholipid 2.2.1.1. Axit phosphatidic Thành phần cấu tạo Axit phosphatidic là chất đầu trong sinh tổng hợp triacylglycerol và các glycerol phospholipid khác chiếm 15 % tổng phospholipid của các tế bào lấy ra từ thực vật. Đây là diacylglycerophospholipid đơn giản nhất và duy nhất với nhóm đầu là một phosphomonoeste. Các phân tử có tính axit và mang điện tích âm, tức là nó là một lipid anion. Axit phosphatidic được hình thành khi hai nhóm –OH tự do của glycerol este hóa với axit béo, còn nhóm OH thứ ba với axit phosphoric 9
H 2C OOCR' OOCR'' CH2 O H2 C O P OH O X (where X= H, Na, K, Ca, etc) phosphatidic O O p OH O O O H O X O 1-hexadecanoyl,2-(9Z,12Z)-octadecadienoyl-sn-glycero-3-phosphate Sinh tổng hợp Trong cơ thể axit phosphatidic được tổng hợp từ αglycerophosphat tức là dạng hoạt động của glycerol, xuất phát từ sự dị hóa glucose, bởi dẫn xuất acylCoA của axit béo. Enzym acyltransferases là chất xúc tác đầu tiên acyl hóa ở vị trí sn1 để tạo thành axit lysophosphatidic (1acylsnglycerol3phosphat) và sau đó là vị trí sn2 để tạo thành axit phosphatidic. CH 2OH CH 2OOCR CH 2OOCR CHOH CHOH CHOOCR' CH 2OPO 3 H CH 2OPO 3 H CH 2OPO 3 H snglycerol3 1acylsnglycerol phosphatidic acid phosphate 3phosphate Một con đường sinh tổng hợp thứ hai ở động vật là sử dụng chất đầu là dihydroxyacetone phosphat (DHAP) và enzym peroxisomal, DHAP acyltransferase, sản xuất acylDHAP. Chất trung gian này được chuyển thành axit lysophosphatidic trong phản ứng NADPH phụ thuộc vào xúc tác bởi acylDHAP reductase, và lần lượt acyl hóa để tạo thành axit phosphatidic. Con đường này đặc biệt quan trọng trong sinh tổng hợp ete lipid. 10
CH 2OH CH 2OOCR CH 2OOCR acylDHAD C O C O CHOH reductase CH 2OPO 3 H CH 2OPO 3H CH 2OPO 3 H dihydroxyacetone 1acyldihydroacetone 1acylsnglycerol3phosphate phosphate phosphate phosphatidic acid Dưới một số điều kiện, axit phosphatidic có thể được tạo ra từ 1,2diacylsn glycerols do tác động của kinase diacylglycerol. CH 2OOCR CH 2OOCR diacylglycerol CHOOCR' CHOOCR' kinase CH 2OH CH 2OPO 3 H sn1,2diacylglycerol phosphatidic acid Tuy nhiên, con đường quan trọng hơn về mặt định lượng là thông qua quá trình thủy phân của các phospholipid khác, đặc biệt là phosphatidylcholin, bởi enzym phospholipase D (hoặc enzym liên quan). H3 C OOCR' H2 C OOCR' phospholipase D OOCR'' CH O OOCR'' CH O H 2C O P O CH 2CH2 N(CH3 )3 H 2C O P OH O O H Chức năng sinh học Tuy axit phosphatidic tồn tại trong tế bào ở dạng tự do với hàm lượng rất thấp nhưng là một sản phẩm trung gian quan trọng của quá trình sinh tổng hợp lipid trung tính và các phosphoglyceride khác. Phosphoglyceride này hình thành khi gốc phosphat 11
của axit phosphatidic este hóa với một base nitơ (choline, ethanolamin, serin) hoặc với một chất khác có chứa chức rượu tự do (inositol, glycerin,…) 2.2.1.2. Phosphatidylcholine (PC, lecithin) Thành phần cấu tạo Phosphatidylcholin (lecithin) là phospholipid có nhiều nhất trong động vật và thực vật, chiếm tới gần 50% tổng số phospholipid, vừa đóng vai trò chuyển hóa, vừa đóng vai trò cấu tạo màng tế bào. Đặc biệt, nó chiếm một tỷ lệ rất cao ở màng ngoài của màng tế bào. Phosphatidylcholin cũng là phospholipid chủ yếu trong huyết tương, là một phần không thể thiếu của các lipoprotein, đặc biệt là HDL. Mặt khác, nó ít được tìm thấy trong màng vi khuẩn, (10% các loài), không có trong một số vi khuẩn mẫu như Escherichia coli và Bacillus subtilis. H2 C OOCR' R'COO CH O H2 C O P O CH2CH 2N(CH 3) 3 O phosphatidycholine O O P H2 O O O C O H C N(CH 3) 3 O H2 O 1,2-dihexadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Trong phosphatidylcholin gốc phosphat của axit phosphatidic este hóa với cholin. Tất cả các axit béo phổ biến trong lipid trung tính đều có mặt trong phosphatidylcholin. Sinh tổng hợp phosphatidylcholin 12
Cholin là một chất dinh dưỡng thiết yếu, bản thân các tế bào động vật không tự tổng hợp được. Nó phải được lấy từ nguồn thực phẩm hay do sự thoái hóa của lipid chứa cholin, ví dụ như sản xuất bằng con đường thứ hai mô tả dưới đây. Con đường 1: Sau khi đưa vào các tế bào, cholin ngay lập tức được phosphoryl hóa bởi kinase cholin trong tế bào chất để tạo phosphocholin, sau đó phản ứng với cytidine triphosphat (CTP) để tạo thành cytidine diphosphocholin. Enzym bao màng CDPcholine: 1,2diacylglycerol cholinephosphotransferase trong lưới nội chất xúc tác phản ứng của các hợp chất mới với sn1 ,2diacylglycerol để tạo thành phosphatidylcholin. Đây là con đường chính để tổng hợp phosphatidylcholin ở động vật và thực vật, và nó tương tự như sinh tổng hợp phosphatidylethanolamin. ATP ADP CTP PPi O O O HOCH2 CH2 N(CH3) 3 O P O CH2CH 2N(CH 3) 3 O P O P OCH 2 CH2N(CH 3) 3 O O O choline phosphocholine cytidine diphosphocholine H 2C OOCR' H2 C OOCR' CDP-choline + R'COO CH R'COO CH O H2 C O P O CH2CH 2N(CH 3) 3 CH2OH O sn-1,2-diacylglycerol phosphatidylcholine Con đường thứ hai: cho sinh tổng hợp phosphatidylcholin liên quan đến metyl hóa tuần tự phosphatidylethanolamin, với Sadenosylmethionin (nguồn sản sinh các nhóm mehyl), mono và dimetylphosphatidylethanolamin là trung gian và được xúc tác bởi các enzym phosphatidylethanolamin Nmethyltransferase. Một đơn enzym (~ 20 kDa) xúc tác cho cả ba phản ứng nằm chủ yếu ở lưới nội chất. Đây là một con đường chủ yếu trong gan, nhưng không phải trong các mô động vật khác hoặc nói chung trong sinh vật bậc cao. 13
CH 2 OOCR' CH2 OOCR' OOCR CH O OOCR'' CH O H 2C O P O CH 2CH 2NH3 H 2C O P O CH2CH 2NHCH3 OH OH phosphatidylethanolamine phosphatidymonomethylethanolamine CH2 OOCR' CH 2 OOCR' OOCR'' CH O OOCR'' CH O H 2C O P O CH2CH 2N(CH 3) 3 H 2C O P O CH 2CH2 N(CH3)2 O OH phosphatidycholine phosphatidydimethylethanolamine Con đường thứ ba cho sinh tổng hợp phosphatidylcholin đã được tìm thấy đầu tiên trong một loài vi khuẩn cộng sinh với thực vật (Sinorhizobium meliloti). Trong trường hợp này, các lipid được hình thành trong một giai đoạn thông qua ngưng tụ trực tiếp của cholin với CDPdiacylglycerol, và cytidine monophosphat (CMP) được hình thành như một sản phẩm phụ; các cholin xuất phát từ cây chủ. CH 2OOCR' NH2 CH2OOCR' R''COO CH O O N O O + choline R''COO CH H2 C O P O P O CH2 N O H 2C O P O P O CH2CH2 N(CH3)3 +CMP O O O O O H HO HO cytidine diphosphate diacylglycerol Chức năng sinh học của phosphatidylcholin Phosphatidylcholin là một thành phần quan trọng trong màng tế bào (cell membrane). Phosphatidylcholin cũng là thành phần chính tuần hoàn trong huyết tương (plasma) và là thành phần không thể thiếu của lipoprotein nhất là high density 14
lipoprotein (HDL). Phosphatidylcholin có trong thành phần thức ăn hàng ngày chúng ta ăn vào. Phosphatidylcholin là thành phần chính của màng tế bào (cell membrane) và chất hoạt dịch của phổi (pulmonary surfactant). Axit béo cần thiết tăng cường hệ miễn dịch (immune system) và cũng giúp sửa chữa những tổn thương của tế bào. Nhóm cholin trong phosphatidylcholin có vai trò trong sự trao đổi chất thích hợp của chất béo. Chúng làm cho chất béo di chuyển ra và vào tế bào dễ dàng. Cholin có vai trò chính trong chuyển hóa mỡ ở gan. Phosphatidylcholin làm tăng tính tan của cholesterol vì vậy giúp làm giảm khả năng gây xơ vữa động mạch (atherosclerosis) của cholesterol. Phosphatidylcholin giúp làm giảm cholesterol, giảm cholesterol lắng đọng ở các mô và ức chế sự kết tụ tiểu cầu (platelet aggregation). Phosphatidylcholin là chất được sử dụng để tạo một chất dẫn truyền thần kinh là acetylcholin. Vì vậy phosphatidylcholin có thể sử dụng để kiểm soát hay điều trị các bệnh về não như: mất trí nhớ (memory loss), lo lắng (anxiety), bệnh Alzheimer (Alzheimer’s disease). Ngoài ra phosphatidylcholin cũng được sử dụng để chữa các bệnh như viêm gan (hepatitis), bệnh chàm (eczema), các bệnh về túi mật (gallbladder). 2.2.1.3. Phosphatidylserin (PS) Thành phần cấu tạo 15
H 2C OOCR' OOCR'' CH O NH3 H 2C O P O CH2 CHCOO O X O O O H C O P O O O NH 3 H O O X O (where X= H, Na, K, Ca, etc) 1-octadecanoyl, 2-(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z- docosahexaenoyl)-sn_glycero-3-phosphoserine Phosphatidylserin là axit (anion) phospholipid với ba nhóm có thể tạo ion là phosphat, nhóm amin và nhóm cacboxyl. Như axit lipid khác, nó tồn tại trong tự nhiên ở dạng muối, nhưng nó có xu hướng tạo chelate canxi thông qua các nguyên tử oxy chứa điện tích của cacboxyl và phosphat, thay đổi cấu tạo đầu phân cực. Sự tương tác này có thể liên quan đáng kể đến chức năng sinh học của phosphatidylserin, đặc biệt là trong việc hình thành xương Nói chung, phosphatidylserin tập trung cao nhất trong màng sinh chất và cơ quan nội bào, nhưng rất thấp trong ty thể. Vì nó nằm hoàn toàn trên bề mặt lớp đơn bên trong của màng tế bào và nó là anion phospholipid nhiều nhất, nó đóng góp lớn nhất cho hiệu ứng bề mặt trong màng tế bào liên quan đến các tương tác tĩnh điện. Sinh tổng hợp LSerin là một axit amin thiết yếu được tổng hợp phần lớn bởi hầu hết các sinh vật. Ở động vật, nó được sản xuất gần như trong tất cả các loại tế bào, mặc dù trong não nó được tổng hợp bởi tế bào hình sao mà không phải bằng tế bào thần kinh, tế bào thần kinh phải được cung cấp axit amin này cho sinh tổng hợp của 16
phosphatidylserin. Trong vi khuẩn và các sinh vật prokaryote khác, phosphatidylserin được tổng hợp bởi một cơ chế so sánh với các phospholipid khác, tức là phản ứng của Lserin với CDPdiacylglycerol Nhiều phosphatidylserin hình thành được decacboxyl hóa để tạo thành phosphatidylethanolamin, có thể là con đường chính trong vi khuẩn. Như phosphatidylcholin trong men được sản xuất thông qua methyl hóa phosphatidylethanolamin, phosphatidylserin là phospholipid tiền thân chính trong những sinh vật này. Ngược lại trong các mô động vật, có hai con đường tạo thành phosphatidylserin liên quan đến các enzym khác nhau (PS synthase I và II). Phosphatidylserin được tổng hợp trong lưới nội chất của tế bào, hoặc màng ty thể liên quan. Các phản ứng liên quan đến việc trao đổi Lserin với phosphatidylcholin, xúc tác bởi PS synthase I, hoặc với phosphatidylethanolamin, xúc tác bởi PS synthase II. Sau đó lipid mới được vận chuyển đến các ty lạp thể, nơi nó được decacboxyl hóa tạo thành phosphatidylethanolamin bởi một decarboxylase cụ thể. Sau này có thể trở lại mạng lưới nội chất, nơi nó có thể được chuyển đổi trở lại phosphatidylserin do tác động của PS synthase II. Chức năng sinh học Theo các nghiên cứu ở cấp độ phân tử thì phosphatidylserine đóng vai trò là một hoạt chất cấu trúc nên phần màng trong cùng của các tế bào thần kinh, lớp màng chịu 17
trách nhiệm quan trọng trong việc tiếp nhận các thông tin truyền tải giữa các nơron thần kinh Phosphatidylserin có tác dụng bảo vệ, chống lại stress, giảm hoạt động của các cortisol (yếu tố gây căng thẳng do quá trình dị hóa của các hóc môn); Thúc đẩy chức năng của não bằng cách giúp duy trì lưu động màng tế bào thần kinh (tăng khả năng tiếp xúc và truyền tín hiệu giữa các tế bào thần kinh), giúp tăng khả năng nhận thức, tinh thần, sự tập trung và thời gian phản ứng. 2.2.1.4. Phosphatidylethanolamin (PE, cephalin) Thành phầncấu tạo Trong mô động vật, phosphatidylethanolamin có xu hướng tồn tại dạng diacyl, alkylacyl và alkenylacyl. 70% phosphatidylethanolamin trong một số loại tế bào như tế bào thần kinh và tế bào ung thư có thể có một mối liên kết ether. Nói chung, phosphatidylethanolamin động vật có xu hướng chứa tỷ lệ cao axit arachidonic và docosahexaenoic hơn phospholipid khác như phosphatidylcholin. Các thành phần không bão hòa này tập trung ở vị trí sn2 và axit béo bão hòa tập trung nhiều nhất ở vị trí sn1 (Bảng 2.2). 18
Bảng 2.2. Vị trí phân bố của axit béo trong phosphatidylethanolamin ở một số bộ phận động vật Vị trí axit béo 14:0 16:0 18:0 18:1 18:2 20:4 22:6 Gan chuột [1] sn1 25 65 8 sn2 2 11 8 8 10 46 13 Trứng gà [2] sn1 32 59 7 1 sn2 1 1 25 22 29 12 1, Wood, R. and Harlow, R.D., Arch. Biochem. Biophys., 131, 495 501 (1969). 2, Holub, B.J. and Kuksis, A. Lipids, 4, 466472 (1969). Sinh tổng hợp Ethanolamin thu được bằng cách khử cacboxyl của serin ở thực vật, động vật và trong hầu hết nguồn thực phẩm (một số lượng nhỏ từ dị hóa sphingolipid qua sphingosine1phosphat). Bước đầu tiên trong sinh tổng hợp phosphatidylethanolamin 19
là phosphoryl hóa ethanolamin nhờ enzym cytosolic kinase ethanolamin, tiếp theo là phản ứng của sản phẩm với cytidin triphosphat (CTP) để tạo thành cytidin diphosphoethanolamin. Trong bước cuối cùng, một enzym màng gắn trong lưới nội chất CDPethanolamine: ethanolaminephosphotransferase diacylglycerol, xúc tác các phản ứng của các hợp chất mới với diacylglycerol để tạo thành phosphatidylethanolamin. Tiền thân diacylglycerol được hình thành từ axit phosphatidic thông qua các tác động của axit phosphatidic phosphohydrolase enzym Chức năng sinh học Phosphatidylethanolamin là tiền chất để tổng hợp Nacyl phosphatidylethanolamin và từ đó sinh ra các anandamid (Narachidonoylethanolamin), và nó cung cấp ethanolamin phosphat trong sự tổng hợp các neo glycosylphosphatidylinositol đính kèm nhiều protein truyền tín hiệu với bề mặt của màng tế bào. Ở vi khuẩn, nó có chức năng tương tự như trong sinh tổng hợp lipid A và lipopolysaccharides khác. Nó cũng là chất nền cho enzym phosphatidylethanolamin Nmethyltransferase ở gan, cung cấp khoảng một phần ba phosphatidylcholin trong gan. 2.2.1.5. Phosphatidylinosid Thành phầncấu tạo Phosphatidylinosid chứa rượu vòng inositol (hexahydroxycyclohexan).Các nhóm hóa trị OH có thể định vị ở xích đạo hoặc quanh trục, cho phép hình thành 9 dạng đồng phân khác nhau. Những nhóm OH này thường được este hóa với axit phosphoric tạo ra diphosphoinositid, triphosphoinositid và các dẫn xuất bậc cao hơn. 20