Tài liệu Chuyển hóa Lipid ppt

Trình bày được sự tạo thành các thể ceton và sự OXH chúng trong TB.. Lipid vận chuyển lipid hòa tan Ko tan /H 2 O  được vc /máu dưới dạng kết hợp với protein như: - Phức hợp AB với A

CHUYỂN HÓA LIPID

BS.Trần Kim Cúc

MỤC TIÊU BÀI GIẢNG

1 Trình bày được sự hấp thu, tiêu hóa Lipid và các yếu tố

ảnh hưởng.

2 Trình bày được QT OXH acid béo bão hòa có số C chẵn

và AB ko bão hòa có 1 LK đôi.

3 Trình bày được sự tạo thành các thể ceton và sự OXH

chúng trong TB

4 Trình bày được QT thoái hóa và tổng hợp Triglycerid và

Cholesterol

5 Trình bày QT chuyển hóa chuyên biệt ở 1 số mô: mỡ,

gan và ảnh hưởng của các hormon đối với chuyển hóa Lipid.

1 ĐẠI CƯƠNG

1.1 CÁC DẠNG LIPID TRONG CƠ THỂ

1.1.1 Lipid dự trữ:

 Chủ yếu là TG, tham gia cấu tạo lớp mỡ dưới da, lớp

mỡ bao quanh 1 số cơ quan  bảo vệ cơ thể, tích trữ

 Nhu cầu lipid trong TA / ngày ~ 60 -100g đối với người trưởng thành Lipid chỉ chiếm tối đa 30% tổng số calo cần thiết cho cơ thể /ngày.

 Mỡ dự trữ > 30% trọng lượng cơ thể  yếu tố nguy cơ:

bệnh tiểu đường, tim mạch, xương khớp

 Sự phân bố mỡ dự trữ trong cơ thể có liên quan đến

bệnh tật

Mỡ tập trung nhiều ở bụng   tỉ số vòng eo / vòng hông (Waist Hip Ratio) cũng là 1 yếu tố nguy cơ

1.1.2 Lipid màng:

 Chủ yếu là PL, CT, glycolipid tham gia cấu

trúc màng TB, màng bào quan  trực tiếp ảnh hưởng đến tính đặc thù chủng loại, tính miễn dịch của mô, cơ quan.

 Lipid màng có tỉ lệ ko thay đổi, chiếm ~ 10% trọng lượng khô của tổ chức.

1.1.3 Lipid vận chuyển (lipid hòa tan)

 Ko tan /H 2 O  được vc /máu dưới dạng kết hợp với

protein như:

- Phức hợp AB với Alb

- Giữa CT, PL, TG với các apoprotein  tạo các hạt

lipoprotein.

- Giữa các hormon steroid với protein màng.

 Các dạng lipid trên có liên quan mật thiết với nhau

trong chuyển hóa Các TP lipid có thể trao đổi với nhau nhờ:

 Sự vc của các lipid hòa tan

 Protein vận chuyển đặc hiệu

1.2 VAI TRÒ SINH HỌC CỦA LIPID

1 Tạo, tích trữ và cung cấp E (TG cung cấp 20 - 40 %

tổng E cần thiết cho cơ thể)

2 Nhiệm vụ cấu trúc (CN tạo hình): TG cấu trúc màng

TB và màng bào quan (PL, Sphingolipid, Glucolipid)

3 Một nhóm các nội tiết tố quan trọng có bản chất là

lipid: các hormon Steroid / vỏ thượng thận, của tuyến sinh dục, được tạo nên từ Cholesterol.

4 Nhiệm vụ bảo vệ: lớp mỡ dưới da giữ t o cho cơ thể, tránh bay hơi.

5 Hòa tan được 1 số Vit quan trọng (A, D, E, K)

6 Cung cấp 1 số AB cần thiết (a.Linoleic,

a.Linolenic, Arachidonic, )

E được cung cấp từ nguồn TA tỉ lệ

Đạm 1: Lipid 1: Glucid 4  CH lipid bình thường

Có 2 nguồn Lipid: nguồn ngoại sinh từ TA (dầu TV

và mỡ ĐV) và nguồn nội sinh được biến đổi từ các chất Glucid trong các bữa ăn.

 Lipid ĐV và TV được cung cấp qua TĂ hầu hết là TG.

 Nhu cầu:

Người lớn: 60 - 100g /ngày

Trẻ em : 30 - 80g / ngày

 Dạng dự trữ chủ yếu: TG ở tổ chức mỡ dưới da

Lượng lipid dự trữ thay đổi theo chế độ ăn và trạng thái cơ thể

 Bình thường lượng lipid dự trữ có thể cung cấp E cho cơ thể hđộng nhẹ từ 20 – 30 ngày

 Lipid trong các mô mỡ thay đổi theo thời gian từ

10 – 20 ngày.

1.3 TIÊU HÓA VÀ HẤP THU LIPID

1.3.1 Tiêu hóa

 Trong miệng: Lipid ko bị phân giải vì ko có enzym

phân giải lipid.

 Trong dạ dày: có thể bị thủy phân do ở đây có 1

lượng nhỏ Lipase.

Trong ĐK lipid đã được nhũ tương và pH ko quá

acid, lipase dạ dày có thể thủy phân 1 phần TG, đặc biệt là trẻ còn bú, lipid trong sữa đã ở dang nhũ

tương và pH dịch vị cao hơn Nhưng ở người lớn,

sự thủy phân lipid ở dạ dày ko đáng kể.

 Ở RN (hành tá tràng): dưới t/dụng của Acid

mật, muối mật  các hạt mỡ được tiếp xúc

nhiều hơn với enzym thủy phân lipid có trong dịch ruột, dịch tụy

Dưới t/dụng của những enzym này, các lipid bị thủy phân dần giải phóng ra các TP cấu tạo

Như vậy quá trình tiêu hóa lipid thực chất là quá trình thủy phân lipid.

 Sự thủy phân Triglycerid ở RN ko hoàn toàn

 tạo thành một hh các SP trung gian gồm

TG, DG, MG, acid béo và glycerol  được hấp thu ở màng ruột

Dạng MG được hấp thu nhiều nhất.

 Những triglycerid / TĂ có acid béo ko no

hoặc acid béo chuỗi ngắn < 10C (có trong sữa và bơ) dễ được tiêu hóa và hấp thu.

1.3.2 Sự hấp thu lipid

1.3.2.1 Sự nhũ tương hóa lipid:

 Lipid được nhũ tương hóa bởi các MM có trong dịch mật  các hạt nhỏ li ti Dịch mật do TB gan tiết ra,

dự trữ ở túi mật và đổ vào tá tràng sau bữa ăn.

 Dịch mật gồm: các MM, STM và Cholesterol tự do Các acid mật kết hợp với glycin hay taurin tạo thành

MM

Acid mật có 4 loại:

a cholic a.deoxycholic

a.deoxycholic a.chenodeoxycholic

 Các nhóm phân cực và ko phân cực của acid mật dễ xen vào các hạt lipid có 3 tdụng:

 Làm  sức căng mặt ngoài

 Làm cho các hạt lipid tách ra thành các hạt nhỏ dưới dạng nhũ tương bền vững.

 Tăng S bề mặt để lipase dễ tiếp xúc.

1.3.2.2 Sự thủy phân lipid

 Thủy phân TG : lipase do tuyến tụy tiết ra, được hoạt hóa bởi acid mật, có t/dụng thuỷ phân LK este của acid béo và glycerol trong TG.

 Lipase tách các AB khỏi TG với tốc độ khác nhau tuỳ thuộc vị trí của AB trong ptử TG

Do lipase chỉ đặc hiệu với LK 1 và 3 của TG  trước khi thuỷ phân 2 - monoglycerid (MG) cần sự vc AB sang vị trí C-1 của glycerol

Các AB ở vị trí 1 và 3 được tách ra đầu tiên, AB ngắn

(butyrat) được tách ra trước những AB dài (palmitat)

 Tóm lại: Sự thuỷ phân TG ở hành tá

tràng ko hoàn toàn nên sẽ tạo ra một hỗn hợp các SP trung gian gồm: TG, DG, MG, glycerol và AB.

 Thuỷ phân phospholipid : 4 loại phospholipase, mỗi loại thuỷ phân một LK este của ptử phospholipid

 Phospholipase A1 (PLA1 - có trong các lysosome và màng của lách, não, gan và đặc biệt nhiều trong dịch tụy)  cắt LK este của chức alcol ở C-1

 Phospholipase A2 (PLA2 - có ở nọc độc rắn, dịch tụy)

 cắt LK este của chức alcol ở C-2

 Phosphodiesterase (có trong TB ruột) đặc hiệu với LK phosphodieste

 Thủy phân Sterid: Các sterid thường là các

cholesterolester được thủy phân nhờ Cholesterol

esterase giải phóng AB và cholesterol

 Hỗn hợp Lipid ở ruột (là 1 nhũ tương gồm AB, TG,

DG, MG, PL, ) được hấp thu qua niêm mạc ruột,

sự hấp thu khác nhau tùy theo kích thước phân tử của chúng:

o Sau đó, TG mới được tổng hợp này theo mạch bạch huyết dưới dạng kết hợp với Protein gọi

là Chylomicron (vi thể dưỡng chấp).

Những LP này qua bạch mạch rồi vào máu

để vc tới các cơ quan và mô mỡ.

CM được thủy phân bởi LPLase, do TB tổ chức tiết ra và được hoạt hóa bởi apo C-II thành AB

và glycerol.

o Ở cơ: các AB bị OXH để giải phóng NL.

dự trữ Phần CM tồn dư được vc về gan

AB có thể tạo E

tạo thể Ceton hoặc tổng hợp lại thành lipid và được

vc tới các mô khác dưới dạng VLDL.

Tiêu hóa và hấp thu Lipid

2 THOÁI HÓA LIPID

2.1 THOÁI HÓA GLYCEROL

2.2 THOÁI HÓA AB

2.3 THOÁI HÓA TRIGLYCERID

2.4 THOÁI HÓA GLYCEROPHOSPHOLIPID

2.1 THOÁI HÓA GLYCEROL

• Cung cấp ~ 5% NL do quá trình OXH.

• Xảy ra ở gan và một số mô

• Mô mỡ ko có Glycerokinase.

2.2 THOÁI HÓA AB

2.2.1.TN Knoop: Thoái hóa AB (β oxy hóa AB)

 Tìm hiểu qtrình β oxy hóa AB: Knoop cho thỏ ăn

những AB được đánh dấu bằng gốc Phenyl gắn vào Carbon của nhóm methyl tận (Cω) KQ: khi cho ăn AB

có số C chẵn A.phenylacetic, với AB có số C lẻ bài

xuất Acid benzoic/ NT.

 KL: sự OXH AB xảy ra ở Cβ và nhờ có quá trình OXH này mà AB được cắt ngắn dần từng mẫu 2C kể từ

nhóm Carboxyl.

2.2.2.Hoạt hóa AB xảy ra ở bào tương

R-COOH + 2ATP + CoA SH → R - CO ~ SCoA + AMP + PPi Acetyl - CoA

AcylCoA Synthetaz (Thiokinaz)

2.2.3.Vận chuyển AB vào trong ty thể:

+ Nếu AB có R < 10C sẽ qua màng thể ty dễ dàng.

+ Các AB có R > 10C phải được chuyển nhờ hệ

thống Carnitin có trên màng thể ty và enzym C.A.T

2.2.4 Oxy hóa AB bão hòa có số C chẵn

 Nơi xảy ra: Ty thể (Đặc biệt TB gan)

 Điều kiện: Hiếu khí

 Sau khi được hoạt hóa và vc vào ty thể, các AB được

OXH qua 4 gđoạn nhằm cắt dần AB  những mẩu 2C dưới dạng a.CoA từ nhóm -COOH tận của gốc Acyl.

NAD+NADH,H+ CHHTB 3 ATP (3)

(4) HS CoAThiolaz

Acyl CoA kÐm ®i 2C

Acyl CoA kÐm ®i 4C + Act CoA

Act CoA Beta-oxy hãa

(Trans - - enoyl CoA)

(Trans - - enoyl CoA hydrataz)

(L - Beta - OH acyl CoA) (L - Beta - OH acyl CoA dehydrogenaz)

(Beta - ceto acyl CoA) (Beta - ceto acyl CoA thiolaz)

II

H2O

2 2

 Acyl CoA có 2C ít hơn lại tiếp tục bị thoái biến theo các pứ trên và qua nhiều lần như vậy cho đến khi toàn bộ phân tử AB được biến thành

Acetyl CoA.

 P/ư TQ 1 vòng β - OXH:

AcylSCoA + FAD + NAD + H2O + HSCoA

AcylCoA kém 2C+ Act CoA + 5 ATP

* Qua 7 vòng OXH, AB 16C dẫn đến sự hình thành

8 mẩu 2C (acetyl CoA)

Ví dụ: A Palmitic (16C)

A.palmitic + HSCoA + 2ATP Palmityl CoA

2.2.5 Bilan năng lượng của sự β OXH

2.2.6 Thoái hóa AB bão hòa có số C lẻ

 Cũng trải qua quá trình β OXH như trên nhưng

vòng cuối cùng tạo ra acetyl CoA và Propionyl CoA.

2.2.7.Thoái hóa AB ko bão hòaGần giống như OXH AB bão hòa, có 2 điểm khác:

 LK đôi trong ptử AB ko bão hòa trong tự nhiên thuộc loại cis, còn các LK đôi của chất trung gian trong quá trình OXH AB bão hòa dạng trans

Trong quá trình thoái hóa, các AB bão hòa phải được chuyển từ dạng cis  trans, dạng D  L, các LK đôi ở những vị trí khác nhau lần lượt chuyển sang vị trí ∆ 2

 Số ATP tạo thành < ATP tạo thành khi OXH AB bão hòa

có số C tương ứng.

 Sự OXH a oleic được tiếp tục và khi kết thúc

sẽ tạo ra 9 mẩu 2C.

hỏi nhiều enzym phụ nữa để hoàn thành sự

OXH của chúng.

có thể làm cho tất cả AB ko bão hòa gặp trong các Lipid tự nhiên được OXH hoàn toàn.

Quá trình OXH

AB ko bão hòa

có 1 LK đôi (a.oleic)

Quá trình OXH

AB ko bão hòa

có nhiều LK đôi (a linoleic)

2.2.8 Các thể Ceton và sự OXH của chúng

 Ở người và ĐV có vú, Acetyl CoA được hình thành ở

gan trong qtrình OXH AB rồi có thể đi vào chu trình a.Citric hoặc có thể tạo ra các thể ceton để ccấp cho các mô ngoại vi.

 Thể Ceton là tên chung của 3 chất do Gan tạo ra:

CH 3 - CO - CH 2 - COOH a Aceto Acetic

CH 3 - CHOH - CH 2 - COOH a β-OH butyric

 Ở người khỏe mạnh, thể ceton được tạo ra với số lượng rất ít A acetoacetic, acid β hydroxy butyric  khuếch tán ra ngoài TB gan  máu  mô ngoại vi như cơ xương, cơ tim, vỏ TT,…

 Bình thường “chất đốt” để ccấp cho não chủ yếu là glucose

 Khi đói kéo dài (hoặc sự cung cấp glucose bị hạn chế) não có thể dùng β hydroxy butyrat được tạo

thành trong gan từ AB làm “chất đốt” chính để cung cấp NL (75% NL cần cho não có nguồn gốc từ các

thể ceton).

Sự hình thành các thể Ceton từ Acetyl CoA

Succinyl CoA Succinat

A aceto acetic Aceto acetyl CoA

HS CoA

2 Act CoA D-Beta OH butyric acid Aceton

 Acetyl CoA  CT Krebs

 tham gia TH: AB, Cholesterol, thể ceton

 Bình thường gan tạo a.acetoacetic và a β hydroxy butyric từ Acetyl CoA trong ty thể Nhưng gan ko

dùng được các chất này  di chuyển vào máu  đến các cquan ngoài gan để cung cấp NL,có khi

còn được ưa chuộng hơn là Glucoz.

 Các mô ngoài gan sử dụng a.acetoacetic qua sự

biến đổi trở lại thành Acetyl CoA, rồi được OXH qua chu trình Krebs và chuỗi hô hấp để tạo NL.

QT tạo a CoA từ

các mô ngoại vi

 Bình thường [Ceton] trong máu và NT rất thấp, ko thể phát hiện được bằng các XN thông thường: máu

(<1mg%) và trong NT (1< mg/24h).

 Bệnh lý: nhịn đói (đói glucid) hay đái đường, sự thoái hóa glucid bị giảm và cơ thể cần phải OXH Lipid dự trữ để bù đắp cho nhu cầu của cơ thể và gây nên

nồng độ bệnh lý của các thể Ceton: các thể ceton  rất cao trong máu và NT, đôi khi có mùi ceton trong hơi thở

 Sự tạo thành các thể ceton bệnh lý là hậu quả của sự mất cân đối giữa chuyển hóa Glucid và chuyển hóa lipid, dẫn đến:

hóa AB  lượng Acetyl-CoA , chu trình Krebs ko thoái biến kịp nên gây hậu quả là  tạo thể Ceton, lượng Ceton trong máu  lên và Ceton được thải qua NT và đường phổi (hơi thở), trường hợp nặng

có thể dẫn đến toan huyết và hôn mê.

Sự tạo thành và vận chuyển các thể ceton

GAN M¸U C¸C M¤ KH¸CAcyl CoA

Glucoz Beta oxh

ThÓ ceton

1 mg%

N íc tiÓu

1 mg%/24 giê (Kh«ng ph¸t hiÖn ® îc)

ThÓ ceton Act CoA

Acyl CoA

Beta oxh

Glucoz

2.3 THOÁI HÓA TRIGLYCERID

Dưới tác dụng của Lipase, TG bị thủy phân thành glycerol và AB và xảy ra theo từng giai đoạn Enzym Lipase khu trú ở microsom của tế bào mỡ và nhạy cảm với hormon, enzym hoạt động dưới dạng phosphoryl hóa, cần

proteinkinase và ATP

 Enzym glycerokinase

 XT sự hoạt hóa glycerol, tạo glycerol 3-phosphat.

 Có nhiều trong gan, thận, niêm mạc ruột và tuyến vú đang tạo sữa

Glycerol 3-phosphat  OXH  dihydroxyaceton phosphat (DAP)  đồng phân hóa  glyceraldehyd 3-phosphat (GAP) nhờ isomerase xt GAP  OXH qua nhiều bước  a pyruvic  acetyl CoA đề OXH trong chu trình Citric.

AB tự do vào máu, gắn với albumin huyết tương

 Lipoprotein  máu  các mô  thực hiện quá

trình OXH và tạo NL.

2.4 THOÁI HÓA GLYCEROPHOSPHOLIPID

ester của các phospholipid, đó là:

3 SINH TỔNG HỢP LIPID

3.1 SINH TỔNG HỢP AB

3.2 STH TRIGLYCERID VÀ PL

3.3 STH GLYCEROPHOSPHOLIPID 3.4 SINH TỔNG HỢP SPHINGOLIPID

3.1 SINH TỔNG HỢP AB

3.1.1 STH AB bão hòa có số carbon chẵn

tuyến vú, chủ yếu ở da, cơ, TK - là những mô có thể OXH nhanh chóng Glucose theo chu trình

cho tổng hợp AB)

SINH TỔNG HỢP AB

 AB được tổng hợp từ những nguyên liệu

là lipid hoặc không phải lipid.

 Insulin xúc tác sự xâm nhập glucose vào

trong tế bào mỡ, tăng cường sự TH AB.

 Sự thoái hóa glycogen cũng sản xuất ra

năng lượng cần thiết cho sự tổng hợp AB.

Hiện nay người ta đã biết được ít nhất 3 quá trình tổng hợp AB :

 Tổng hợp ở bào tương

 Tổng hợp ở trong ty thể

 Tổng hợp ở microsome

3.1.1.1.Tổng hợp ở bào tương

 6 yếu tố cần thiết:

1 - Acetyl CoA carboxylase

2 - Phức hợp multienzym acid béo synthetase (Acyl

synthase) gồm 6 enzym bao quanh một protein mang

gốc acyl gọi là ACP (acyl carrier pro)

3 - Pro mang nhom acyl – (ACP)

4 - Acetyl CoA và hệ thống vận chuyển Acetyl CoA từ ty thể

ra bào tương

5 - Malonyl CoA được tạo thành từ phản ứng sau:

Biotin Acetyl CoA + CO 2 Malonyl CoA

Acetyl CoA Carboxylaz

6 - NAPH, H+ có 3 nguồn chính:

 Chuyển hóa glucose theo con đường HMP

 Pứ khử carboxyl OXH malat ở bào tương

 Sự khử carboxyl OXH isocitrat ngoài ty thể.

 Quá trình tổng hợp AB ở bào tương:

từ thể ty ra bào dịch.

(CH3)3 - CH2 - CHOH - CH2 - COOH

CoA

2 enz xt là Acetyl transferase và malonyl

transferase tạo thành acetyl ACP và malonyl

ACP.

 Tóm tắt các giai đoạn của sự tổng hợp ở bào tương:

• Phản ứng ngưng tụ

• Phản ứng khử thứ 1

• Phản ứng khử nước

• Phản ứng khử thứ 2

3.1.1.2 Tổng hợp AB ở trong ty thể

có 18 C, 20 C, hoặc kéo dài các AB kp bão hòa.

β OXH.

3.1.1.3 Tổng hợp AB ở trong microsom

hợp trong bào tương thành AB có 22 C, 24 C.

3.1.2 Sinh tổng hợp AB không no

 Hầu hết các AB ko bão hòa được TH từ các AB bão hòa tương ứng dưới dạng acyl CoA.

 Xảy ra trong lưới nội bào của gan và mô mỡ từ

A.palmitic hoặc Stearic nhờ Enzym Oxygenaz x/tác.

 Theo đúng quy luật thì AB có nhiều nối đôi ko tạo được trên cơ thể ĐV mà chỉ ở TV Vì vậy, đối với

động vật thì đó là những AB cần thiết (vitamin F).

3.1.3 Điều hòa STH acid béo: 4

a Mô nào có hệ thống HMP hđộng mạnh thì nơi đó có STH AB mạnh vì NADPH, H + được ccấp nhiều (mô

mỡ, gan, ruột, phổi, tuyến vú, thận, )

b Ảnh hưởng của tình trạng dinh dưỡng:

 Ăn nhiều Glucid , sau qtrình thoái hóa sẽ tạo nhiều

NADPHH + và Acetyl CoA (2 yếu tố này tham gia STH AB) Tuy vậy, lượng AB tự do trong máu ko , vì bên cạnh STH AB  thì qtrình STH TG cũng 

 Ngược lại, nhịn đói hay ăn nhiều mỡ , hay tiểu đường

sẽ ức chế STH AB, TG, song lượng AB tự do trong

máu lại  do qtrình thoái hoá TG.