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 MỤC LỤC[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC TIỂU LUẬN MƠN HỌC Đề tài: Trình bày hiểu biết em phospholipid ứng dụng thực tiễn đời sống MỤC LỤC MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU PHẦN II: PHOSPHOLIPID 2.1 Vị trí phospholipid hệ thống lipid .3 Bảng 2.1 Sự phân bố lipid theo % trọng lượng 2.2 Phospholipid Hình 2.2 Các nhóm lipid màng 2.2.1 Glycerophospholipid (hay phosphoglycerid) Hình 2.2 Một số glycerolphospholipid .7 Bảng 2.2 Vị trí phân bố axit béo phosphatidylethanolamin số phận động vật 16 2.2.2 Sphingophospholipid 23 PHẦN III: ỨNG DỤNG CỦA PHOSPHOLIPID TRONG ĐỜI SỐNG .25 3.1 Hội chứng kháng thể kháng phospholipid 25 3.2 Phospholipid đậu nành chữa bệnh chán ăn, đau hạ sườn phải, tổn thương gan nhiễm độc viêm gan 29 PHẦN IV: KẾT LUẬN .30 PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 PHẦN I: MỞ ĐẦU Hóa học coi lúc Robert Boyle tách hóa học từ khoa giả kim thuật trong tác phẩm The Skeptical Chemist vào năm 1661 đến kỷ 19 phát triển mạnh phân hóa Hóa học, nhánh của khoa học tự nhiên, ngành nghiên cứu thành phần, cấu trúc, tính chất, thay đổi của vật chất Sinh học kỷ 19 có vai trò quan trọng lịch sử phát triển người Nó giúp người hiểu rõ quy luật hình thành, vận động phát triển sống diễn sinh vật đồng thời lý giải vấn đề cụ thể trao đổi lượng thể thực vật động vật với môi trường Khi sống trái đất bị đe dọa thì ở ranh giới sinh học hố học đã xuất lĩnh vực khoa học để giải vần đề Lĩnh vực khoa học này được gọi hoá học sinh vật hoá sinh học (biochemistry) nhằm nghiên cứu thành phần hoá học cơ thể sống q trình chuyển hố hố học chất, lượng trình hoạt động sống xảy cơ thể của chúng Có thể nói rằng, hố sinh học phần lĩnh vực khoa học sống có nhiệm vụ nghiên cứu tượng sống phương pháp hố học.Sự xuất mơn hố sinh học kết tất yếu phát triển phối hợp hố học sinh vật học Tính chất phương hướng hoá sinh học nghiên cứu thể sống, tìm ý nghĩa chức phận tất thành phần, sản phẩm chuyển hoá, sở đó, tìm hiểu sâu về: Mối liên quan q trình hố học sinh vật học; Mối liên quan cấu trúc chức sống quan thể; Cơ chế điều hồ tồn q trình sống Hiện nay, giới phải đối mặt với vần đề nan giải xuất virus Corona Ngày 11/3/2020, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) tuyên bố dịch bệnh viêm đường hô hấp cấp Covid-19 chủng virus corona (SARS-CoV-2) đại dịch tồn cầu Virus khơng đe dọa đến tính mạng người mà cịn kéo theo nhiều hệ lụy: làm trì trệ kinh tế giới, giảm chất lượng sống,… Vậy virus gì? Tại nguy hiểm đến có cách ngăn chặn hay khơng ln câu hỏi chưa hạ nhiệt đối nhân loại Virus, cũng gọi siêu vi khuẩn hay siêu vi trùng,là một tác nhân truyền nhiễm chỉ nhân lên bên trong tế bào sống sinh vật khác Virus xâm nhiễm vào tất dạng sinh vật, từ động vật, thực vật cho tới vi khuẩn và vi khuẩn cổ.Trên giới phát 500 loại virus có khả gây bệnh lý từ nhẹ đến nguy hiểm cho người ngày có nhiều loại virus phát Khi thể bị nhiễm virus gây bệnh lý nhiễm trùng cấp tính, mạn tính nguy hiểm ung thư Đại phận virus đều có sẵn kết cấu màng bọc virus , cốt để che đậy bề mặt bên của vỏ bọc Thành phần chủ yếu màng bọc virus là lipid mà tất màng sinh học bên cạnh hàng loạt loại lipid khác nhau, hàm lượng phospholipid thường chiếm ưu với tỉ lệ từ 40-90% lipid tổng số cấu trúc màng, có vai trị quan trọng phát triển nói chung thể sống Chính nhà nghiên cứu hóa sinh học khơng ngừng nghiên cứu sâu cấu trúc, chức sinh học phospholipid, màng tế bào… nhằm định hướng cho việc tìm phương thức chữa trị bệnh Vậy Phospolipid gì? Có loại phospholipid nào? Vai trị tác dụng phospholipid thể sống? tiểu luận chuyên đề phần giải thích rõ điều PHẦN II: PHOSPHOLIPID 2.1 Vị trí phospholipid hệ thống lipid Lipid thành phần sinh hóa động thực vật, với protein, axit nucleic, cacbohydrat, lipid tạo thành cấu tử sở tất tế bào Lipid đóng vai trị quan trọng nguồn cung cấp lượng (8-9 kcal/gam), chứa vitamin tan dầu axit béo cần thiết chất thay Ngồi thành phần lipid có phospholipid sterol ester tham gia vào trình sinh tổng hợp màng tế bào Định nghĩa lipid theo nghĩa rộng hợp chất hữu có nguồn gốc sinh học chiết từ vật liệu hữu dung môi không phân cực Theo nghĩa hẹp, lipid dẫn xuất axit béo mạch dài Dựa vào có mặt axit béo liên kết este, Lipid phân làm loại: Lipid thủy phân được:thành phần có chứa axit béo, có chứa liên kết este(ví dụ: axylglyxerid, phosphoglyxerid, sáp, ) Lipid không thủy phân được: thành phần không chứagốc axit béo, khơng có liên kết este(ví dụ: squalen, caroten, ) Dựa vào thành phần cấutạo, Lipid phân làm loại: Lipid đơn giản: este axit béo với alcol khác (ví dụ: glycerid, sáp ong, sterid) Lipid phức tạp: Là este thủy phân giải phóng ngồi alcol axit béo cịn có thành phần khác (axit phosphoric, ose…) Bao gồm: + Phospholipid: loại lipid phức tạp có chứa axit phosphoric este axit phosphoric.Bao gồm glycerophospholipid, sphingophospolipid Inosinphospholipid + Glycolipid: lipid phức tạp có chứa axit béo, sphingosin cacbohydrat + Các lipid phức tạp khác: sulfolipid, aminolipid Như ta thấy phospholipid loại lipid phức tạp chiếm tỷ lệ nhiều thể (xem bảng 2.1.), với lipid khác có vai trị chủ yếu chất chuyển hóa trung gian, có nhiều tế bào não gan Bảng 2.1 Sự phân bố lipid theo % trọng lượng Thành phần Tên thông thường Các axit béo bão hòa % theo trọng lượng 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 khơng bão 8,840 hịa 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 khơng bão 2,370 hịa C18:2 cis axit linoleic 1,616 C18:2 trans axit linoelaidic 0,431 C18:3 cis axit linolenic 0,215 C18:3 trans axit elaidio-linolinic 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 loại lipid phức tạp, nhóm hydroxy bậc hợp phần alcol (glycerol, sphingosin, diol…) este hóa với axit phosphoric với monoester axit phosphoric Như định nghĩa phospholipid este rượu đa chức với axit béo mạch dài có gốc axit phosphoric với base chứa nitơ đóng vai trị nhóm phụ bổ sung Phân loại Phospholipid bao gồm hai loại chính: -glycerophospholipid: ancol glycerol - sphingophospholipid: alcol sphingosin Trong tất màng sinh học bên cạnh hàng loạt loại lipid khác nhau, hàm lượng phospholipid thường chiếm ưu với tỉ lệ từ 40-90% lipid tổng số cấu trúc màng Trong nhiều phosphotidylcholin, phosphatidylethanoamin, phosphatidylserin cardiolipin Phosphatidylinosid thường có mặt với hàm lượng thấp Hàm lượng cardiolipin đặc biệt cao màng vi khuẩn, ti thể lục lạp Lipid màng Phospholipid glycolipid glycerophospholipid Axit béo PO3-4 alcol sphingosin sphingosin glycerol Axit béo sphingophospholipid Axit béo PO3-4 cholin Axit béo Glucose hay galactose Hình 2.2 Các nhóm lipid màng 2.2.1 Glycerophospholipid (hay phosphoglycerid) Glycerophospholipid cấu tử sở màng sinh chất, phần lớn glycerophospholipid dẫn từ 1,2-diacylglycerol 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 glycerophospholipid tham gia cấu trúc màng tế bào điều hịa q trình vận chuyển vật chất qua màng Trong mô thần kinh, tim, gan, trứng động vật có xương sống hạt thực vật, hàm lượng glycerophospholipid cao Glycerophospholipid chủ yếu bao gồm axit phosphatidic, phosphatidylcholin, phosphatidylethanolamin,phosphatidylserin, phosphatidylinositol, phosphatidylglycerol Hình 2.2 Một số glycerolphospholipid 2.2.1.1 Axit phosphatidic Thành phần cấu tạo Axit phosphatidic chất đầu sinh tổng hợp triacylglycerol glycerol phospholipid khác chiếm 1-5 % tổng phospholipid tế bào lấy từ thực vật Đây diacyl-glycerophospholipid đơn giản với nhóm đầu phosphomonoeste Các phân tử có tính axit mang điện tích âm, tức lipid anion Axit phosphatidic hình thành hai nhóm –OH tự glycerol este hóa với axit béo, cịn nhóm OH thứ ba với axit phosphoric OOCR' H2C OOCR'' CH2 H2C O O P OH X O (where X= H, Na, K, Ca, etc) phosphatidic O O O O H O p OH O X O 1-hexadecanoyl,2-(9Z,12Z)-octadecadienoyl-sn-glycero-3-phosphate Sinh tổng hợp Trong thể axit phosphatidic tổng hợp từ α-glycerophosphat tức dạng hoạt động glycerol, xuất phát từ dị hóa glucose, dẫn xuất acyl-CoA axit béo Enzym acyltransferases chất xúc tác acyl hóa vị trí sn-1 để tạo thành axit lysophosphatidic (1-acyl-sn-glycerol-3-phosphat) sau vị trí sn-2 để tạo thành axit phosphatidic CH2OH CH2OOCR CH2OOCR CHOH CHOH CHOOCR' CH2OPO3H CH2OPO3H CH2OPO3H sn-glycerol-3phosphate 1-acyl-sn-glycerol3-phosphate phosphatidic acid Một đường sinh tổng hợp thứ hai động vật sử dụng chất đầu dihydroxyacetone phosphat (DHAP) enzym peroxisomal, DHAP acyltransferase, sản xuất acyl-DHAP Chất trung gian chuyển thành axit lysophosphatidic phản ứng NADPH phụ thuộc vào xúc tác acyl-DHAP reductase, acyl sn-1 sn-2 25 65 11 8 10 46 13 29 12 Trứng gà [2] sn-1 32 59 sn-2 1 25 22 1, Wood, R and Harlow, R.D., Arch Biochem Biophys., 131, 495-501 (1969) 2, Holub, B.J and Kuksis, A. Lipids, 4, 466-472 (1969) Sinh tổng hợp Ethanolamin thu cách khử cacboxyl serin thực vật, động vật hầu hết nguồn thực phẩm (một số lượng nhỏ từ dị hóa sphingolipid qua sphingosine-1-phosphat) Bước sinh tổng hợp phosphatidylethanolamin phosphoryl hóa ethanolamin nhờ enzym cytosolic kinase ethanolamin, phản ứng sản phẩm với cytidin triphosphat (CTP) để tạo thành cytidin diphosphoethanolamin Trong bước cuối cùng, enzym màng gắn lưới nội chất 17 CDP-ethanolamine: ethanolaminephosphotransferase diacylglycerol, xúc tác phản ứng hợp chất với diacylglycerol để tạo thành phosphatidylethanolamin Tiền thân diacylglycerol hình thành từ axit phosphatidic thông qua tác động axit phosphatidic phosphohydrolase enzym Chức sinh học Phosphatidylethanolamin tiền chất để tổng hợp N-acyl- phosphatidylethanolamin từ sinh anandamid (N-arachidonoylethanolamin), cung cấp ethanolamin phosphat tổng hợp neo glycosylphosphatidylinositol đính kèm nhiều protein truyền tín hiệu với bề mặt màng tế bào Ở vi khuẩn, có chức tương tự sinh tổng hợp lipid A lipopolysaccharides khác Nó chất cho enzym phosphatidylethanolamin Nmethyltransferase gan, cung cấp khoảng phần ba phosphatidylcholin gan 2.2.1.5 Phosphatidylinosid Thành phần-cấu tạo Phosphatidylinosid chứa rượu vòng inositol (hexahydroxycyclohexan).Các nhóm hóa trị OH định vị xích đạo quanh trục, cho phép hình thành dạng đồng phân khác Những nhóm OH thường este hóa với axit phosphoric tạo diphosphoinositid, triphosphoinositid dẫn xuất bậc cao Thành phần axit béo phosphatidylinositol đặc biệt Trong mô động vật, tất axit stearic liên kết với vị trí sn-1 tất axit arachidonic vị trí sn-2, 78% tổng số lipid bao gồm dạng phân tử đơn sn-1-Stearoyl-sn-2arachidonoyl –glycerophosphorylinositol Mặc dù dạng 1-alkyl alkenyl- phosphatidylinositol biết đến, chúng có xu hướng nhiều so với dạng 18 ... Sphingophospholipid 23 PHẦN III: ỨNG DỤNG CỦA PHOSPHOLIPID TRONG ĐỜI SỐNG .25 3.1 Hội chứng kháng thể kháng phospholipid 25 3.2 Phospholipid đậu nành chữa bệnh chán ăn, đau... Vậy Phospolipid gì? Có loại phospholipid nào? Vai trò tác dụng phospholipid thể sống? tiểu luận chuyên đề phần giải thích rõ điều PHẦN II: PHOSPHOLIPID 2.1 Vị trí phospholipid hệ thống lipid... glycerophospholipid tham gia cấu trúc màng tế bào điều hòa trình vận chuyển vật chất qua màng Trong mơ thần kinh, tim, gan, trứng động vật có xương sống hạt thực vật, hàm lượng glycerophospholipid