1

1

CHƯƠNG IIISỰ BIẾN DƯỠNG LIPID

1. Vai trò của lipid

2. Sự tiêu hóa và hấp thu lipid

3. Sự oxy hóa triacylglycerol (triglyceride)

4. Sự tổng hợp lipid trong mô bào động vật

5. Sự biến dưỡng các acid béo không no thiết yếu

6. Sự biến dưỡng ở mô mỡ

7. Vai trò của mô mỡ nâu trong sinh nhiệt

8. Biến dưỡng của lipoprotein huyết tương

9. Rối loạn biến dưỡng chất béo 2

1. CAÙC NHOÙM LIPID TRONG MOÂ BAØO VAØ VAI TROØ CUÛA CHUÙNG

� TRIGLYCERIDE : daàu, môõ töï nhieân

Ester cuûa glycerol vôùi 3 acid beùo.

Vai troø : Döï tröõ naêng löôïng

oxy hoùa cung caáp 20 – 30% nhu caàu NL cuûa cô theå

CH2-O – CO - R1

CH –O – CO - R2

CH2-O – CO - R3

Triacylglycerol

3

CH3-(CH2)7 CH3-(CH2)7

HOOC-(CH2)7

(CH2)7- COOHH

H H

H

Acid oleic (dạng cis) Acid oleic (dạng trans)

Caùc acid thöôøng gaëp trong daàu môõ töï nhieân : C16 : palmitic (C16, no), palmitoleic (C16:1 ∆∆∆∆9)C18 : stearic (C18, no), oleic (C18:1 ∆∆∆∆9)

CH3-(CH2)7-CH = CH-(CH2)3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH12,αααα3,ββββ918

4

CAÙC RƯỢU

CH2- OHCH- OH CH3-(CH2)12-CH=CH-CH-CH-CH2OHCH2- OH OH NH2Glycerol Sphingosine

CH-CH2-CH2-CH2-CHCH3

CH3

CH3

CH3

CH3

HO

1

17

3 7

910

12

18

19

27

Cholesterol

C16H33OH

Rượu cetylic

2

5

�PHOSPHOLIPID � Glycerophospholipid : Glycerol + 2 acid beùo + H2PO3

(phosphatide) + nhoùm chöùa N- Serine phosphatide (serine)- Cephalin (cholamine) → Thromboplastin – ñoâng

maùu - Leucithine (choline) Noùi chung phosphatide laø hôïp phaàn quan troïng cuûa

maøng teá baøo vaø caùc loaïi maøng sinh hoïc khaùc. � Sphingophospholipid : röôïu amin sphingosine +

+ acid beùo + goác phosphate -H2PO3→ Trong thaønh phaàn caáu taïo moâ naõo 6

CÁC PHOSPHOLIPIDGLYCEROPHOSPHOLIPID

OH

O-CH2-CH-COOHNH2

CH2-O – CO - R1

CH –O – CO - R2

CH2-O- P=OOH

O-CH2-CH2-NH2

CH2-O – CO – R1

CH –O – CO - R2

CH2-O- P=O

OH

O-CH2-CH2-N

CH2-O – CO – R1

CH –O – CO - R2

CH2-O- P=OCH3CH3

CH3

CephalineSerine phosphatide

Lecithine

OH(Serine) (Colamine)

(Choline)

7

� STEROID :

Ester cuûa röôïu ña voøng sterol vôùi acid beùo

� Ñoäng vaät : cholesterol (C27) cho nhieàu daãn xuaátquan troïng nhö :

→ 7 dehydrocholesterol tia töû ngoaïi vitamin D3

→ Caùc acid maät

→ Caùc hormone sinh duïc ñöïc vaø caùi

� Thöïc vaät : Ergosterol (C28, noái ñoâi C22 = C23) →vitamin D2

� Nguoàn goác lipid trong cô theå ñoäng vaät : töø thöùc aên vaødo môõ ñöôïc toång hôïp töù glucose ôû moâ môõ. 8

CH3

CH3

HO

1

17

3 7

910

12

18

19

21

20

26 27

25 CH3

CH3

O

1

17

3 7

910

12

18

19

21

20

27 26

22

23

25

24

Cholesterol (C)

Cholesterol ester (CE)

R – CO

3

9

2. TIEÂU HOÙA MÔÕ

- Chuû yeáu xaåy ra ôû ruoät non.

- Ñieàu kieän :

Môõ ñöôïc nhuõ hoùa (0,5 – 20 µµµµm) Enzyme lipase hoaït hoùa

-Triglyceride ββββ Mono glyceride

Glycerol + Acid beùo

haït môõ 0,5 µm coù theå haáp thu ñöôïc

Lipase

Tác độngcủa acid mật, muối mật

10

CH3

CH3

HO3 7

12 CO – NH-CH2-CH2-SO3H

HO

OH

Taurine

CH3

CH3

HO3 7

12 CO – NH-CH2-COOH

HO

OH

Glycine

Taurocholic acid

Glycocholic acid

11

HẤP THU

� Glycerol -> thaåm thaáu khuyeách taùn vào t/b niêm

mạc ruột.

� Acid beùo keát hôïp vôùi acid maät thaønh hôïp chaát hoøatan (acid choleic) ñeå ñi vaøo teá baøo nieâm maïc ruoät. ÔÛ ñoù chuùng laïi taùch ra.

� Một phần glycerol, caùc acid beùo ngaén haáp thu qua ñöôøng tónh maïch cuûa vaøo gan, roài môùi vaøo heä tuaànhoaøn.

12

� Ở t/b niêm mạc ruột glycerol ester hóa trở lại với

các AB theo hướng tạo thàh triglycerid môùi đặc

trưng của cơ thể.

� Triglycerid, cholesterol, phospholipid hình thành ôûvoõng noäi chaát cuûa teá baøo bieåu moâ

- ñi vaøo oáng laâm ba cuûa nhung mao,

- taäp trung ñoå vaøo oáng laâm ba ngöïc,

- ñi vaøo tónh maïch döôùi xöông ñoøn gaùnh

- về tim, vận chuyển trong máu dưới dạng

lipoprotein hòa tan, đi đến các mô mỡ dự trữ.

4

13

Haáp thuTeá baøo nieâm maïc ruoätOÁng ruoätPL

C

ββββMG

AB

Glycerol

TG

ABMN

CE

PL

C

AB

ββββMG

Glycerol

ABMN

TG

CE

Apoprotein

Haït môõ

VLDLBaïchhuyeát Maùu

TM cöûa

GAN

AB-alb

SÖÏ VAÄN CHUYEÅN LIPID TRONG CÔ THEÅ14

3. SÖÏ OXY HOÙA ACID BEÙO

3.1. SÖÏ ββββ - OXY HOÙA ACID BEÙO

- Gan laø cô quan chuû yeáu thöïc hieän oxy hoùa môõ.

- Söï oxy hoùa môõ ôû moâ môõ naâu chuû yeáu ñeå sinhnhieät (ñoäng vaät sô sinh, ñoäng vaät nguû ñoâng).

- Söï oxy hoùa acid beùo xaûy ra ôû phaàn khuoân tytheå.

- Caùc acid beùo ñöôïc oxy hoùa thöôøng laø acid beùono, coù maïch C chaün.

15

�MUÏC ÑÍCH cuûa söï ββββ oxy hoaù acid beùo :- oxy hoùa acid beùo→ ñöa caùc caëp H vaøo chuoãi HH → ATP- Caét acid beùo thaønh töøng ñôn vò C2 – acetyl CoA→ vaøo CT Krebs

16

(CH3)3 – N+ - CH2 – CH – CH2 – COO-O

CAÙC PHAÛN ÖÙNG ββββ -OXY HOÙA

(1)Pö hoaït hoùa acid beùo→Acyl CoA nhôø söï xuùc taùccuûa thiokinase (acyl CoA synthetase), CoA vaø ATP. Quaù trình xaåy ra ôû maøng ngoaøi ty theå.

Acyl CoA ñöôïc vaän chuyeån vaøo matrix ty theå nhôøsöï giuùp ñôõ cuûa carnitine :

C – RO

Gaén acid beùo

5

17

Hình 3.4 : Söï hoaït hoùa & vaän chuyeån acid beùo vaøo matrix ty laïptheå

18Hình 3.5 : Caùc phaûn öùng ββββ-oxy hoùa acid beùo

(2) Oxy hoùa laàn I

(3) Hydrate hoùa

(4) Oxy hoùa laàn II

(5) Caét 2C

(n-2)Acetyl CoA

19 20

3.2. SÖÏ OXY HOÙA CAÙC ACID BEÙO KHOÂNG NOThí duï : oxy hoùa acid oleic

- Sau 3 voøng ββββ oxy hoùa nhö bình thöôøng→ coøn acid C12 : 3,4 cis→ 2,3 trans → tieáp tuïc oxy hoùa :

CH3 - (CH2)7 - C = C - CH2 – COOH

H H

H

CH3 – (CH2)7 – CH2 – C = C – COOH

H

12 4 3 2 1

23

Epimerase

6

21

SÖÏ OXY HOAÙ CAÙC ACID BEÙO COÙ MAÏCH C LEÛ

22

3.3. SÖÏ VAÄN CHUYEÅN ACETYL CoA TÖØ GAN -> CÔ- ÔÛ gan :

2 Acetyl CoA + H2O Acetoacetate + 2 CoA + H+

-ÔÛ cô :CoA transferase

Acetoacetae +Succinyl CoA Ac.acetyl CoA+ Succinate

ThioforaseAcetoacetyl CoA 2Acetyl CoA

CoA.SH

23

3.4. SÖÏ THAØNH LAÄP CAÙC THEÅ KETONE (H.3.15)

24Söï thaønh laäp vaø bieán döôõng caùc theå ketone ôû gan vaø cô

7

25

4. SÖÏ TOÅNG HÔÏP LIPID

�MUÏC ÑÍCH : B/ñ glucose →→→→ môõ ñeå döï tröõ naêng löôïng

Glucose→→→→Dihydroxyacetone P→→→→Pyruvate→→→→Acetyl CoA

NADH+H+

NAD+

Glycerol-3-P 2 Acyl CoA

Phosphatidic acid

Acyl CoA

Pi

TRIGLYCERIDE 26

4.1. SÖÏ TOÅNG HÔÏP ACID BEÙO TREÂN MULTYENZYME ÔÛ TEÁ BAØO CHAÁT

- Acid beùo coù theå ñöôïc toång hôïp trong ty theå nhôø heäthoáng enzyme ββββ- oxy hoùa theo caùc phaûn öùng ñi ngöôïc ββββ -oxy hoùa, Quùa trình xaåy ra khi moâ baøo ngheøo O2, khoângquan troïng.

- Söï toång hôïp acid beùo chuû yeáu xaûy ra treân heä thoángmultyenzyme ôû TBC, goàm 6 E gaén treân protein mangACP (acyl carrier protein)

(P: peripheral)

(C : celtral)

SHP

SHC

ACP

E

27 28

8

29 30Hình 3.10 : CAÙC PHAÛN ÖÙNG TOÅNG HÔÏP ACID BEÙO

1 2

3

4

5

6

31

ACP

E SHP

SHC

CH3–CO∼∼∼∼ SCoA + Acetyl transacylase

ACP

E SP

SHC

CH3–CO∼∼∼∼

(1) Phản ứng 1: thaønh lập ACETYL-ACP: P/tử acetyl CoA thứ nhất gắn vaøo SHC-ACP, sau ñoù chuyeån ra SHP-ACP, vôùi söï xuùc taùc cuûa Acetyl transacylase :

Acetyl-ACP

Löu yù : chæ coù pt acetyl-CoA ñaàu tieân khoâng qua giai ñoaïn malonyl hoùa

CoASH

32

CH3–CO∼∼∼∼ SCoA + CO2Carbocylase

ACP

E SP

SHC

CH3–CO∼∼∼∼

(2) Phản ứng 2: thaønh lập MALONYL-ACP: P/tử acetyl CoA thứ hai traûi qua giai ñoaïn thaønh laäp malonyl-CoA, sau ñoù gắn vaøo SHC-ACP, enzyme xuùc taùc malonyltransacylase :

Acetyl- malonyl-ACP

ATP ADP+PiCOO-CH2–CO∼∼∼∼ SCoA

Malonyl-CoA

ACP

E SP

SC

CH3–CO∼∼∼∼Malonyl trans acylase

COO-CH2–CO∼∼∼∼- CoASH

9

33

Acetyl- malonyl-ACP

ACP

E SP

SC

CH3–CO∼∼∼∼

COO-CH2–CO∼∼∼∼

(3) Phaûn öùng thaønh laäp ACETO ACETYL-CoA :

Aceto acetyl -ACP

ACP

E SHP

SCCH3 – CO - CH2–CO∼∼∼∼

ββββ -Ketoacyl-ACP synthetaseCO2

34

Butyryl -ACP

ACP

E SHP

SCCH3 – CH2 - CH2–CO∼∼∼∼

� Voøng II :

ACP

E SP

SC

CH3 – CH2 - CH2–CO∼∼∼∼

Malonyl -CoA

35

-Voøng 1 : BYTYRYL -ACP (C4)

- Voøng 2 : CAPRONYL-ACP (C6)

- Voøng 3 : CAPRILYL-ACP (C8)

- Voøng 4 : CAPRYL-ACP (C10)

- Voøng 5 : LAURYL-ACP (C12)

- Voøbg 6 : MIRISTYL-ACP (C14)

- Voøng 7 : PALMITYL-ACP (C16)

Treân multyenzyme ôû TBC chæ toång hôïp ñeánC16 palmitic acid. Quùa trình keùo daøi theâm maïch C vaøtoång hôïp acid beùo khoâng no ñöôïc thöïc hieän ôû ty theåhoaëc löôùi noäi chaát.

36

KEÙO DAØI MAÏCH CARBON CUÛA ACID BEÙO

-ÔÛ löôùi noäi chaát :

PALMITIC ACID + MALONYL CoA → STEARIC A.

-ÔÛ ty theå :

PALMITIC ACID + ACETYL CoA → STEARIC A.

TOÅNG HÔÏP ACID BEÙO KHOÂNG NO

Söï thaønh laäp acid beùo khoâng baõo hoøa ñöôïc thöïc hieän ôûlöôùi noäi baøo bôûi caùc enzyme terminal desaturases , ôû ñoängvaät höõu nhuõ coù 4 loaïi laø ∆∆∆∆9-, ∆∆∆∆6-, ∆∆∆∆5 –vaø ∆∆∆∆4 -fatty acyl-CoAdesaturases, ñaây laø caùc enzyme chöùa saét khoâng heme, xuùc taùc p ö :

10

37

H H O

CH3-(CH2)x- C – C -(CH2)y-C-SCoA + NADH+H+ + O2H H

O

CH3-(CH2)x- C= C -(CH2)y-C-SCoA + 2H2O+ NAD+

H H

fatty acyl-CoA desaturases

∆∆∆∆9- fatty acyl -CoA desaturase complex :- Desaturase- Cytochrome b5- NADH-cytochrome b5 reductase 38

4.2. TOÅNG HÔÏP TRIGLYCERIDE

� Glycero 3-P keát hôïp 2 acid beùo→ acid phosphatidic, laø saûn phaåm trung gian quan troïng ñeåtoång hôïp triglyceride vaø caû caùc phosphatide

2 R-C ∼∼∼∼ S.CoA +O

CH2-O-CO-R1R2-CO-O-CH

CH2-O- P

CH2OH

HO-CH

CH2-O- P

Glycero 3-P acyl transferase

- 2 CoASH

Glycero 3-phosphate Acid phosphatidic

39

CH2-O-CO-R1R2-CO-O-CH

CH2-O- PPhosphatase

- PiAcid phosphatidic

R3-C ∼∼∼∼ S.CoAO

CH2-O-CO-R1R2-CO-O-CH

CH2-O-CO-R3

Diacyl glycerol transferase

- CoASH

TRIGLYCERIDE

CH2-O-CO-R1R2-CO-O-CH

CH2-OH

Diacyl glycerol

40

5. BD CAÙC ACID BEÙO KHOÂNG NO THIEÁT YEÁUÑöôïc toång hôïp ôû thöïc vaät

� LINOLEIC ACID (C18:2 ∆∆∆∆ 9,12) → ωωωω 6(9,12 octadeca dienoic acid)

� LINOLENIC ACID (C18:3 ∆∆∆∆ 9,12,15) → ωωωω3(6,9,12 octadeca trienoic acid)

� ARACHIDONIC ACID (C20:4 ∆∆∆∆ 5,8,11,14) → AA(5,8,11,14 eicosa tetraenoic acid) -> prostaglandin

� DHA : DECOSA HEXAENOIC ACID (DX töø ωωωω3)� EPA : 5,8,11,14,17 EICOSA PENTAENOIC ACID

11

41

• Sinh tổng hợp acid béo nhiều nối đôi không xẩy ra ở

tế bào vi sinh vật, đặc biệt xẩy ra nhiều ở thực vật.

• Trong cơ thể ñoäng vaät caùc lieân keát ñoâi ñöôïc taïothaønh theo nhöõng nguyeân taéc sau :

• - LK ñoâi ñaàu tieân luoân luoân ñöôïc taïo ôû C thöù 9.

• - LK ñoâi keá tieáp ñöôïc taïo giöõa LK ñoâi tröôùc vaønhoùm COOH vaø caùch LK ñoâi tröôùc 3C (töø ∆∆∆∆9 coù theå

taïo ∆∆∆∆6, chöù khoâng theå taïo ∆∆∆∆12) .

42

� Caùc acid beùo khoâng no nhieàu LK ñoâi trong cô theåñoäng vaät ñeàu coù nguoàn goác töø 4 tieàn chaát :

- Palmitooleic C16 ∆∆∆∆9→→→→ taïo nhoùm Cωωωω-7

- Oleic C18 ∆∆∆∆9→→→→ taïo nhoùm Cωωωω-9

- Linoleic C18 ∆∆∆∆9,12→→→→ taïo nhoùm Cωωωω-6

- Linolenic C18 ∆∆∆∆9,12,15→→→→ taïo nhoùm Cωωωω-3

� Acid linoleic vaø linolenic cô theå ñoäng vaät khoâng toång hôïpñöôïc, phaûi laáy töø thöùc aên vaøo, do ñoù goïi laø acid beùo thieátyeáu (hay vitamin F).

43

SÖÏ TAÏO THAØNH PROSTAGLANDIN

PALMITATE C16

PalmitooleateC16 ∆∆∆∆

9

Stearate C18Acid beùo baõohoøa daøi hôn

VacemateC18 ∆∆∆∆

11

+ C2

Keùo daøi

Oleate C18 ∆∆∆∆9

Linoleate C18 ∆∆∆∆9,12

Khöû baõo hoøa

Xaåy ra ôû thöïc vaät(khoâng xaåy ra ôû ñv coù

xöông soáng)

44

Linoleate C18 ∆∆∆∆9,12

α LinolenateC18 ∆∆∆∆

9,12,15γ LinoleateC18 ∆∆∆∆

6,9,12

Eicosatrienoate C20 ∆∆∆∆8,11,14

Prostaglandin G2, E2, F2αααα

Acid beùo nhieàulieân keát ñoâi

Thöïc vaät Ñoäng vaät , ngöôøi

Keùo daøi vaøkhöû baõo hoøa

+ C2

- 2H

Arachidonate C20 ∆∆∆∆5,8,11,14

(Eicosa tetraenoat)Prostaglandin G1

12

45

Hình 3.11 : Coâng thöùc caáu taïo cuûa moät soá prostaglandin46

6. SÖÏ BIEÁN DÖÔÕNG ÔÛ MOÂ MÔÕ (hình 3.12 )

47

7. LIPOPROTEIN HUYEÁT TÖÔNG

Vai troø : Tham gia vaän chuyeån vaø bieán döôõng lipid

� Chylomicron : Caùc haït môõ nhoû thaám qua thaønh ruoät.

� VLDL (very low density lipoprotein) - ββββ-pre-lipoprotein. Moät phaàn töø TA, moät phaàn môõ do gan t/h

� LDL (low density lipoprotein)- ββββ-lipoprotein : v/c 50% cholesterol ñeå hình thaønh xô vöõa ñoäng maïch→ khoângtoát cho cô theå.

� HDL (hight density lipoprotein)- αααα -lipoprotein, v/c20% cholesterol veà gan ñeå ch/ hoùa→ coù lôïi cho cô theå.

� FFA (free fatty acid): acid beùo töï do trong huyeáttöông. 48

13

49

8. ÑIEÀU HOØA BIEÁN DÖÔÕNG CHAÁT BEÙOBD chaát beùo lieân quan maät thieát vôùi bieán döôõng glucose

50

� Caùc hormone taêng phaân huûy moâ môõ :

Adrenalin, noradrenalin, glucagon, ACTH, TSH, GH→ hoaït hoùa adenyl cyclase→ b/ñ ATP → cAMP →

hoaït hoùa lipase caûm öùng hormone cuûa moâ môõ→ taêngphaân giaûi moâ môõ.

� Caùc hormone öùc cheá phaân giaûi moâ môõ :

Insulin, PGE1 vaø nicotinic acid.

- Insulin öùc cheá adenyl cyclase→ giaûm cAMP→khoâng hoaït hoùa lipase moâ môõ. Insulin coøn coù vai troøtaêng cöôøng toång hôïp moâ môõ.

- PGE1 vaø nicotinic acid : hoaït hoùa phosphodiesterasetaêng phaân huûy cAMP→ AMP.

51 52

ROÁI LOAÏN BIEÁN DÖÔÕNG CHAÁT BEÙO� Chöùng gan beùo ; do thieáu phosphatide→ giaûm söï ββββoxy hoùa AB, môõ tích laïi ôû gan. → caàn boå sung vaøo khaåuphaàn caùc chaát tieâu môõ : methionine, choline, serine …� Chöùng ketosis : do ketone huyeát→ toan huyeát, lieânquan vôùi chöùng cao ñöôøng huyeát. Haäu quûa : maát caânbaèng acid-base maùu, maát moät soá cation ñeäm, maát chaátkieàm→ tình traïng ketoacidosis. Thöôøng gaëp ôû boø söõacao saûn.� Chöùng xô vöõa maïch maùu→ lieân quan vôùi LDL vaøcholesterol.� Chöùng soûi maät, soûi baøng quang→ cholesterol vaøbilirubin