Acid béo là thành phaăn câu táo cụa phaăn lớn lipid. Hơn 70 lối acid béo tìm thây trong các lối tê bào khác nhau là những mách hydro carbon no hoaịc khođng no chứa moơt nhóm carboxyl taơn cùng. Haău hêt các acid béo có sô chẵn nguyeđn tử carbon từ 12 đên 22, nhưng thường gaịp nhât là những acid béo có 16 – 18 nguyeđn tử carbon. Acid béo khođng no có theơ chứa moơt hoaịc vài lieđn kêt đođi. Rât ít gaịp acid béo chứa lieđn kêt ba. Phaăn lớn các lieđn kêt đođi nôi C9 với C10 (kí hieơu là ∆9). Các lieđn kêt đođi thứ hai và thứ ba thường naỉm cách lieđn kêt đođi thứ nhât moơt vài nhóm methylen (-CH2-) veă phía đaău CH3 taơn cùng. Các lieđn kêt đođi trong phaăn lớn acid béo khođng no trong tự nhieđn có câu hình cis-, maịc dù dáng này kém beăn vững hơn dáng trans-. Khi đun nóng với moơt sô chât xúc tác, dáng cis- sẽ chuyeơn sang dáng trans-, đoăng thời nhieơt đoơ nóng chạy taíng leđn.
Dáng cis- cụa acid béo khođng no làm cho những phađn tử chứa nhieău lieđn kêt đođi được uôn cong và co ngaĩn lái. Đaịc đieơm này có ý nghĩa sinh hĩc quan trĩng đaịc bieơt đôi với câu trúc cụa các lối màng tê bào. Đôi với acid béo no dáng duoêi thẳng thích hợp hơn veă maịt naíng lượng, maịc dù tređn nguyeđn taĩc chúng có theơ toăn tái ở vođ sô kieơu câu hình khác nhau do các lieđn kêt –C–C– trong mách hydro carbon quay moơt cách hoàn toàn tự do. Khạ này ở acid béo khođng no bị hán chê do các lieđn kêt đođi khođng xoay được. Nhieơt đoơ nóng chạy cụa acid béo no cao hơn acid béo khođng no.
Phoơ biên nhât trong tự nhieđn là những acid béo no và khođng no giới thieơu trong hình III.1.
Trong acid béo khođng no đođi khi còn chứa lieđn kêt ba -C≡C-, maịc dù rât ít gaịp, ví dú acid crepinis trong hát Crepis foetida (thuoơc hĩï Compositae).
Hình 3.1. Các acid béo no và khođng no phoơ biên Hình III.1. Những acid béo phoơ biên trong tự nhieđn.
Moơt sô acid béo còn chứa nhóm –OH, ví dú acid ricinic trong hát thaău daău (Ricinus communis)
Ở vi khuaơn còn gaịp các acid béo chứa chóm xyclopropyonyl, làm cho chúng trở neđn có sô lẹ nguyeđn tử carbon, ví dú acid lactobaxilis.
Moơt sô acid béo có sô lẹ nguyeđn tử carbon còn do chúng chứa nhóm –CH3 ở mách nhánh tương tự như trong phađn tử cụa các aminoacid valine, leucine, isoleucine.
Acid béo haău như khođng tan trong nước, nhưng muôi Na hoaịc K cụa chúng (xà phòng) có theơ táo những chuoêi phađn tử gĩi là mixen (micella) khá oơn định trong nước do tác dúng cụa tương tác kỵ nước giữa chúng, nhờ đó xà phòng có tác dúng taơy rửa.
Acid béo khođng no deê kêt hợp với hydro hoaịc halogen tái các vị trí lieđn kêt đođi. Nhờ tính chât này người ta có theơ biên acid béo khođng no thành acid béo no trong cođng ngheơ chê táo mỡ thực vaơt hoaịc xác định tư leơ lieđn kêt đođi trong phađn tử acid béo baỉng cách cho tác dúng với I2 hoaịc Cl2.
Moơt sô acid béo khođng no (acid linoleic, acid linolenic, acid arachidonic...) khođng được toơng hợp trong cơ theơ người và đoơng vaơt có vú. Vì thê chúng thường được gĩi là acid béo khođng thay thê, hay vitamine F.
Các acid béo tự do thường gaịp trong tự nhieđn thođng thường naỉm tređn các beă maịt phađn cách giữa lipid và nước, đaău mang gôc –COOH cụa chúng phađn li thành –COO-
và quay veă phía mođi trường nước. Tuy nhieđn, phaăn lớn acid béo lieđn kêt với các thành phaăn khác nhau trong các lối lipid khác nhau baỉng lieđn kêt ester hay lieđn kêt amid.
Maịc dù acid béo rât đa dáng, nhưng trong moêi lối cơ theơ chư có moơt vài lối là có hàm lượng đáng keơ. Ở thực vaơt baơc cao chụ yêu có maịt acid palmitic và và hai acid béo khođng no là acid oleic và acid linoleic. Acid stearic haău như khođng có ở thực vaơt, còn các acid béo C20 – C24 được gaịp rât ít (trừ bieơu bì cụa lá). Trong khi đó ở moơt sô loài thực vaơt đaịc bieơt lái chứa moơt sô lối acid béo đaịc bieơt với hàm lượng khá cao, ví dú acid crepinic chiêm 60% toơng sô acid béo trong hát Crepis foestida, còn acid ricinis chiêm đên 90% acid béo cụa hát thaău daău Ricinus communis.
Trong cơ theơ đoơng vaơt cũng chứa acid palmitic và acid oleic, nhưng ngoài ra còn có acid stearic với hàm lượng khá cao.
Ở vi khuaơn thường khođng có các acid béo chứa nhieău lieđn kêt đođi nhưng lái thường gaịp các acid béo chứa nhóm cyclopropionyl và nhóm hydroxyl trong thành phaăn cụa các lối lipid khác nhau hoaịc ở tráng thái tự do.
Hàm lượng acid béo trong các cơ quan khác nhau cụa cùng moơt cơ theơ thường rât khác nhau. Ví dú, trong thành phaăn lipid cụa màng tư leơ acid béo khođng no cao hơn trong mođ mỡ dự trữ.
II.CÁC ESTER CỤA GLYCEROL.
Những lipid mà bạn chât hóa hĩc cụa chúng là ester cụa glycrol (glycerine) bao goăm các hợp chât khác nhau mà teđn gĩi và câu táo cụa chúng được giới thieơu trong bạng III.1.
1.Lipid trung tính.
Glycerol có theơ lieđn kêt với moơt, hai hoaịc ba phađn tử acid béo đeơ táo ra mono-, di- hoaịc triglyceride. Cạ ba hợp chât này được gĩi chung là lipid trung tính, nhưng phoơ biên nhât trong tự nhieđn là triglyceride, hay triacylglycerine. Đó là thành phaăn chính cụa daău và mỡ đoơng thực vaơt. Phaăn lớn triglyceride có thành phaăn đa hợp, tức hai hoaịc ba lối acid béo khác nhau, trong đó có acid béo no và khođng no, thường là những acid
béo 16 – 18C. Các triglyceride đơn giạn, tức chư chứa moơt lối acid béo, ví dú triolein trong daău ođliu, rât ít gaịp trong tự nhieđn. Daău thực vaơt chứa nhieău acid béo khođng no neđn deê nóng chạy hơn mỡ đoơng vaơt.
Bạng III.1. Các lipid là ester cụa glycerol
H2C – CH – CH2 O O O Gôc glycerine FA FA FA Lipid trung tính FA FA P Acid phosphatidic FA FA P O – CH2 – CH2 – NH3+ Gôc choline Phosphatidylcholine (Leucitine) FA FA P O – CH2 – CH – +N ≡ (CH3)3 Gôc ethanolamine Phosphatidylethanolamine (Cephaline) FA FA P O – CH2 – CH – NH3+ COO- Gôc serine Phosphatidylserine FA FA P OH OH O HO OH OH Gôc inositol Phosphatidylinosit(ol) (Inositide) FA FA P O OH OH H2C – CH – CH2 Gôc glycerine Phosphatidylglycerine FA FA P O OH H2C – CH – CH2 O P O H2C – CH – CH2 O O FA FA Diphosphatidylglycerine (Cardiolipin) HC FA P O – CH2 – CH – NH3+ HC hoaịc – O CH2 – CH2 – +N ≡ (CH3)3 Plasmalogen
R
FA FA Moơt hoaịc hai gôc galactose Glycerogalactolipid
FA FA Gal-6-SO3- Glycerosulphate
Triglyceride được gĩi teđn tređn cơ sở thành phaăn acid béo, ví dú palmitodiolein, palmitooleinolinolein v.v... Daău cũng như mỡ thường là hoên hợp cụa nhieău lối triglyceride khác nhau.
Lipid trung tính được cơ theơ sử dúng chụ yêu làm chât dinh dưỡng dự trữ, chư moơt phaăn rât ít tham gia câu trúc màng tê bào.
Acid béo khođng no dước tác dúng cụa ánh sáng, tia ion hóa, oxy khođng khí và đoơ aơm cao rât deê bị oxy hóa. Giai đốn đaău cụa quá trình này là sự hình thành peroxyde.
R – CH = CH – R’ R – CH – CH –R’
O O
Sau đó peroxide tiêp túc bị phađn giại thành các aldehyde có mùi khó chịu:
O O R – CH – CH –R’ R + R’ O O H H
Quá trình này làm cho daău và mỡ giạm chât lượng. Đeơ hán chê nó, cũng như đeơ deê đóng gói và vaơn chuyeơn,người ta tiên hành hydrogen hóa các lieđn kêt đođi, làm cho daău biên thành mỡ thực vaơt.
Dưới tác dúng cụa cụa acid và cụa enzyme lipase lipid trung tính bị thụy phađn thành glycerol và acid béo tự do. Nêu thụy phađn baỉng kieăm sẽ thu được muôi cụa acid béo (xà phòng).
Tính chât cụa từng lối daău hoaịc mỡ thường được sử dúng baỉng các chư sô sau đađy:
•Chư sô iod: là sô mg iod kêt hợp với 100 gam daău hoaịc mỡ. Nó cho phép tính được tư leơ acid béo khođng no trong daău,mỡ;
•Chư sôacid: là sô mg KOH caăn đeơ trung hòa toàn boơ acid béo tự do trong 1 gam daău hoaịc mỡ. Chư sô này cho phép kieơm tra sự hình thành acid béo tự do trong quá trình bạo quạn daău, mỡ;
•Chư sô xà phòng hóa: là là sô mg KOH caăn đeơ trung hòa toàn boơ acid béo tự do và lieđn kêt có trong 1 gam daău hoaịc mỡ. Trĩng lượng phađn tử cụa triglyceride càng lớn thì chư sô xà phòng hóa càng nhỏ.
2.Phosphatide.
Phosphatide là những lipid phức táp có chứa acid phosphoric. Tuy nhieđn, thuaơt ngữ này thường dùng đeơ chư những phosphatide là ester cụa glycerol, tức phosphoglyceride, hay glycerophospholipid. Đái dieơn đơn giạn nhât cụa nhóm lipid này là acid phosphatidic. Nó hình thành khi hai nhóm –OH tự do cụa glycerol ester hóa với acid béo, còn nhóm –OH thứ ba - với acid phosphoric. Trong cơ theơ acid phosphatidic được toơng hợp từ α-glycerophosphate tức dáng hốt đoơng cụa glycerol. Tuy
acid phosphoric toăn tái trong tê bào ở dáng tự do với hàm lượng rât thâp, nhưng là moơt sạn phaơm trung gian quan trĩng cụa quá trình sinh toơng hợp lipid trung tính và các phosphoglyceride khác. Những phospho-glyceride này hình thành khi gôc phosphate cụa acid phosphatidic ester hóa với moơt base nitơ (choline, ethanolamine, serine) hoaịc với moơt chât khác có chứa chức rượu tự do (inositol, glycerine v.v...) (bạng III.1).
Đaịc đieơm câu táo vừa chứa nhóm kỵ nước (acid béo), vừa chứa các nhóm ưa nước (gôc phosphate, base
nitơ, glycerine v.v...) cho phép phosphoglyce-ride tham gia các câu trúc màng cụa tê bào và đieău hòa các quá trình vaơn chuyeơn vaơt chât qua màng.
Trong mođ thaăn kinh, tim, gan, trứng cụa đoơng vaơt có xương sông và trong hát cụa thực vaơt hàm lượng phosphoglyceride rât cao.
Trongphosphatidylcholine (leucitine) gôc phosphate cụa acid phosphatidic ester hóa với choline. Tât cạ các acid béo phoơ biên trong lipid trung tính đeău có maịt trong phosphatidylcholine. Acid béo no thường lieđn kêt với nhóm –OH cụa Cα, còn acid béo khođng no – với Cβ.
Phosphatidylethanolamine (cephaline) và phosphatidylserine cũng là những phosphoglyceride phoơ biên. Với sự tham gia cụa S-adenosylmethionine (dáng hốt đoơng cụa methionine) phosphatidylethanolamine có theơ được methyl hóa thành phosphatidylcholine, còn phosphatidylserine nhờ enzyme đaịc hieơu có theơ bị decarboxyl hóa thành phosphatidylethanolamine.
Phosphatidylinosit, hay inositolphosphatide, chứa rượu vòng inositol. Các nhóm hóa trị -OH có theơ định vị ở xích đáo hoaịc quanh trúc, cho phép hình thành 9 dáng đoăng phađn khác nhau. Những nhóm –OH này thường được ester hóa với acid phosphoric, táo ra diphosphoinositide, triphosphoinositide và các dăn xuât baơc cao hơn.
Phosphatidylglycerine và diphosphatidylglycerine (cardiolipine) chứa theđm các phađn tử glycerine lieđn kêt thođng qua gôc phosphate.
Trong tât cạ các lối màng sinh hĩc beđn cánh hàng lốt các lối lipid khác nhau hàm lượng phospholipid thường chiêm ưu thê với tư leơ từ 40 đên 90% lipid toơng sô cụa câu trúc màng, trong đó nhieău hơn cạ là phosphotidylcholine, Phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine và cardiolipine. Phosphatidylinosit thường có maịt với hàm lượng thâp hơn. Hàm lượng cardiolipine đaịc bieơt cao trong màng cụa vi khuaơn, ti theơ và lúc láp.
3.Glycerogalactolipid và glycerosulfolipid.
Trong sô các ester cụa glycerin còn có glycerolactolipid (galactosyl diglyceride) và glycerosulfolipid.
Hai lối lipid này là thành phaăn câu táo quan trĩng cụa màng tê bào thực vaơt nói chung và màng lúc láp nói rieđng. Trong galactosyldiglyceride cụa lúc láp tư leơ acid linolenic chiêm đên 96% acid béo toơng sô.
Caăn phađn bieơt nhóm lipid này với glycolipid và sulfolipid (sulfatide) thuoơc nhóm sphingolipid sẽ được xét đên sau đađy.