a.Lipid:- Khái niệm: Lipid là những chất chuyển hóa của acid béo và tan được trong dung môi hữu cơ. Lipid phổ biến ở tế bào động, thực vật.
- Cấu tạo: + Lipid đơn giản: trong phân tử chỉ chứa C, H, O. Về cấu tạo chỉ là ester của rượu và acid béo. VD: glycerid, sáp, steroid
+ Lipid phức tạp: ngoài C, H, O còn có 1 số nguyên tố khác như N, P, S. Khi thủy phân, ngoài rượu và acid béo còn thu được base nito, lưu huỳnh, glucid,… Nhóm này có 3 nhóm chính: Phospholipid, glycolipid và lipoprotein.
-Chức năng sinh học:
+ Thành phần cấu tạo màng tế bào, cấu trúc dưới tế bào như ti thể, nhân,..ở dạng glipoprotein. + Cung cấp năng lượng cho cơ thể.
+ Bảo vệ cở thể.
+ Dung môi hòa tan một số vitamin :A, D, F,… b. Sự chuyển hóa Lipid:
Sự phân giải Lipid:
- Sự thủy phân Lipid: ở khoang miệng chỉ xảy ra quá trình nghiền cơ học, không có enzyme để thủy phân. Trong dạ dày không phù hợp cho enzyme thủy phân Lipid nên Lipid chuyển xuống ruột non. Ở ruột non, Lipid được thủy phân thành các dạng đơn giản (acid béo, glycerol) nhờ hệ enzyme lipase từ tuyến tụy. Với sự hỗ trợ của muối mật và acid mật (nhũ tương hóa Lipid) -> tăg diện tích tiếp xúc giữa Lipid với enzyme.
- Sự thủy phân lipid đơn giản: Lipid đơn giản chỉ là este của glycerine và acid béo. Điển hình cho Lipid đơn giản là glyceride.
- Sự thủy phân Lipid phức tạp:
+ Trong lipid phức tạp ngoài thành phần
glycerine và acid béo còn
có gốc –P và base Nitơ.
+ Một đại diện của Lipid phức tạp là photphatit. Có tới 5 enzyme tham gia thủy phân các liên kết trong photphatit. Các chữ cái A, B, C, D dùng đẻ chỉ các liên kết trong phân tử. Người ta đã xác định được vị trí liên kết do các enzyme tác động, đó là:
Quá trình oxy hóa:
- Các sản phẩm sau thủy phân là glicerine và acid beosex chuyển hóa theo những con đường khác nhau
- Sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và năng lượng - Oxy hóa glycerine:
+ Sự oxy hóa glycerin dược bắt đầu tự sự phosphoryl hóa glycerin nhờ ATP. Trải qa các phản ứng sau: • Phản ứng 1: • Phản ứng 2: Dehydrogen hóa • Phản ứng 3: phosphoryl hóa lần 2 • Phản ứng 4: Dephosphoryl hóa
• Phản ứng 5: đồng phân hóa (chuyển gốc P từ 3 -> 2)
• Phản ứng 6: chuyển dạng enol pyruvic phosphate
• Phản ứng 7: Dephosphoryl hóa
- Oxy hóa acid béo:
Trong tự nhiên theo 2 quy trình khác nhau:
α- Oxy hóa: oxy hóa đúng vị trí Carbon α β – Oxy hóa: oxy hóa đúng vị trí carbon β
• Mỗi lần oxy hóa khử 2C
• Phải hoạt hóa accid béo trước khi oxy hóa.
• Năng lượng tạo ra của quá trình oxy hóa là 17 ATP cho 1 lần cắt
• Bao gồm 2 giai đoạn: 5 phản ứng lặp đi lặp lại cho hết mạch C
• Giai đoạn hoạt hóa acid béo (1 phản ứng)
• Các phản ứng của sự β- Oxy hóa (4 phản ứng)
• Hoạt hóa acid béo: trước tiên, acid béo cần được hoạt hóa thành dạng dẫn xuất của coenzyme A. Sự hoạt hóa này cần năng lượng ATP
• Các phản ứng của sự β –Oxy hóa: quá trình này gồm 4 phản ứng liên tục
Phản ứng 1: khử 2 Hydro ở C α, β nhờ coenzyme FAD.
Phản ứng 2: Hydrat hóa liên kết đôi để tạo hydroxyl- acid
Phản ứng 3: Khử Hydro nhờ L-β- hydroaxil-coA-dehydrogenase để tạo thành dẫn xuất β- cetone
Phản ứng 4: cắt mạch C (2C) dạng hoạt hóa của acid acetic là acetyl CoA mà gốc acid béo còn lại ở dạng hoạt hóa.
Về mặt năng lượng: qua quá trình β-oxy hóa tạo FADH2 và NADH bị oxy hóa nhờ hệ thống vận chuyển điện tử. Sẽ tạo ra tương ứng với 2 và 3 phân tử ATP, Acetyl-CoA sau đó bị oxy hóa bởi chu trình Kreb sẽ tạo ra 12 ATP. Như vậy sự oxy hóa hoàn toàn một cặp 2C cho ta 17 ATP.
+ α-oxy hóa:
• Không phổ biến bằng β-oxy hóa, thường gặp ở thực vật. • Mỗi lần oxi hóa khử 1C
• Không cần hoạt hóa acid béo trước khi oxi hóa
• Năng lượng tạo ra của quá trình oxy hóa là 3 ATP cho một lần cắt • Có sự tham gia của H2O2
• 2 phản ứng lặp đi lặp lại cho đến hết mạch C
Phản ứng 1: tạo aldehyd có số C bớt 1C
Phản ứng 2: Aldehyd bị khử -> acid béo có số C bớt 1C
Acid béo mới tiếp tục vào phản ứng 1 -> mạch C giảm dần sau mỗi lần oxy hóa mạch C ngắn 1C, tiếp tục cho đến hết mạch C
Về năng lượng khi oxy hóa tách 1C tạo được 3 ATP.
Tổng hợp chất béo: - Tổng hợp Glycerin:
+ Nguyên liệu tổng hợp Glycerin từ glucid
+ Glucose chuyển hóa theo glycolisis trong giai đoạn đầu cho đến khi tạo fructose 1,6- bisphotphate. Cắt đứt mạch cho 2 dạng (3C) Aldehyd và Ceton
- Tổng hợp acid béo:
+ Nguyên liệu để tổng hợp acid béo là CH3COOH, đôi khi là acid malconic COOH- CH2-COOH + Các enzyme tham gia:
• E1 xúc tác cho sự trùng hợp acetyl- coA
• E2 xúc tác cho acetyl-CoA + Malonyl- CoA + Cơ chế tổng hợp phức tạp, trải qua các giai đoạn sau:
Phản ứng 1: hoạt hóa acid acetic Acetyl-CoA có thể được tạo ra:
Theo phản ứng 1(từ acetic)
Có thể là sản phẩm trung gian của quá trình glycolisis và oxy hóa chất béo Phản ứng 2:
Phản ứng 3: Acetyl CoA tác dụng Malonyl-CoA mất đi 1 CO2 tạo sản phẩm là aceto- acetyl CoA
Phản ứng 4
Phản ứng 5: phản ứng dehydrate hóa tạo 1 nối đôi
Phản ứng 6: Thu 2C dể bão hòa nối đôi. Tiếp tục phản ứng như các phản ứng trên, mỗi lần lặp lại tăng thêm 2C cho đến khi hết mạch C khoảng 16-18C(acid béo trong tự nhiên)
Về tiêu tốn năng lượng: vd acid palmitic gồm 16C/2C = 8 lần. Vậy phải có 8 acetyl CoA cần 16ATP+ 16NADPH2
Các sản phẩm phụ: 16 ADP, 16NADP, 16H3PO4 - Tổng hợp Triglycerid
+ Tổng hợp triglycerid cần glycerin và acid béo, tất cả đều phải được hoạt hóa, quá trình tổng hợp triglycerid xảy ra ở gan, màng nhầy ruột non, tuyến sữa và các mô mỡ
+ Sự tổng hợp chất béo từ glucid xảy ra rất dễ dàng. Cần đầy đủ oxy và năng lượng lớn. Quá trình xảy ra từng nấc một.