Bài giảng Hóa sinh - Chương 6: Chuyển hóa Lipid

Chương 6 CHUYỂN HÓA LIPID 1 Nội dung Tiêu hóa và hấp thu lipid trong thức ăn Thoái hóa lipid Sinh tổng hợp lipid Chuyển hóa cholesterol Chuyển hóa lipoprotein 2 1. TIÊU HÓA VÀ HẤP THU LIPID TRONG THỨC ĂN 3 L ip id Năng lượng Cấu tạo Bảo vệ Dung môi Hoạt chất sinh học 4 5 Tiêu hóa Ở hành tá tràng, nhờ  Acid mật, muối mật • Nhũ tương hoá lipid • Họat hoá lipase  Enzym lipase dịch tuỵ Kết quả  TG → Glycerol + 3 acid béo  Cholesterol este → Cholesterol TD + acid béo  Glycero PL → Glycerol + acid béo + H3PO4 + Base nitơ (cholin, ethanolamin, serin, inositol) 6 Tiêu hóa 7 8 9 Hấp thu Ở phần cuối của ruột non  Acid béo < 10C, glycerol hấp thu qua NMRN → TMC → Gan  Acid béo mạch dài, mono, diglycerid → tái tổng hợp lipid • AcylCoA + glycerol → TG • Cholesterol TD + acid béo → Cholesterol E • AB + glycerol + H3PO4 + base nitơ → PL 10 Hấp thu 11 12 13 14 15 16 17 18 2. THOÁI HÓA LIPID 19 Thoái hóa lipid Các sản phẩm thủy phân của triglycerid là glycerol và acid béo (FA) sẽ được chuyển hóa tiếp tục ở tế bào 20 Thoái hóa glycerol 21 Thoái hóa glycerol 22 Thoái hóa glycerol 23 Thoái hóa acid béo Acid béo bão hòa  Số C chẵn  Số C lẻ Acid béo chưa bão hòa 24 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Hoạt hóa acid béo và vận chuyển vào ty thể  Xảy ra trong tế bào chất  Vận chuyển vào trong ty thể Quá trình b oxy hóa  Xảy ra trong ty thể  Chuỗi C bị cắt đứt ở vị trí giữa nguyên tử Cα và Cβ nên gọi là sự β-oxi hóa  Mỗi chu trình β-oxi hóa gồm 4 phản ứng 25 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Hoạt hóa acid béo và vận chuyển vào ty thể  PPi + H2O → 2P  AMP + ATP → 2ADP  Quá trình hoạt hóa acid béo đã sử dụng 2 ATP 26 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Hoạt hóa acid béo và vận chuyển vào ty thể  Các Acyl-CoA không vượt qua được màng ty thể  Sự vận chuyển phải nhờ vào hệ thống carnitin  Carnitin có nhiều trong cơ và mô động vật  Carnitin có thể ester hóa với acyl-CoA tạo acylcarnitin nhờ acyl CoA synthetase (thiokinase) (carnitine- palmitoyl transferase I) 27 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn 28 Size class Number of carbons Site of catabolism Membrane transport Short-chain 2-4 Mitochondrion Diffusion Medium-chain 4-12 Mitochondrion Diffusion Long-chain 12-20 Mitochondrion Carnitine cycle Very long-chain >20 Peroxisome Unknown Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Hoạt hóa acid béo và vận chuyển vào ty thể 29 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa  (1) Phản ứng oxi hóa (khử hydrogen) lần 1 30 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa  (2) Phản ứng kết hợp nước 31 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa  (3) Phản ứng oxi hóa (khử hydrogen) lần 2 32 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa  (4) Phản ứng phân cắt dẫn xuất β-cetonic (sự thio giải) 33 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa 34 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa 35 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa 36 37 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C chẵn Quá trình b oxy hóa  Tổng kết năng lượng 38 Reaction ATP Yield Activation of palmitate to palmitoyl-CoA Oxidation of 8 acetyl-CoA Oxidation of 7 FADH2 Oxidation of 7 NADH -2 8 x 12 = 96 7 x 2 = 14 7 x 3 = 21 Net: Palmitate → CO2 + H2O 129 Các con đường thoái hóa tiếp tục của acetyl CoA Oxy hóa ở chu trình Krebs Tạo thành các thể ceton 39 40 Các con đường thoái hóa tiếp tục của acetyl CoA Tạo thành các thể ceton  Trong ty thể, khi tốc độ tạo thành acetyl-CoA tại gan vượt quá khả năng bị oxi hóa hay tổng hợp acid béo dẫn đến sự hình thành một nhóm hợp chất gọi là các thể ceton (ceton bodies)  Các thể ceton gồm: acetoacetate, β- hydroxybutyrate và acetone • Acetoacetate, β-hydroxybutyrate được tạo thành ở gan, vào máu rồi vận chuyển đến các mô ngoại vi • Acetone là một thể ceton không bị chuyển hóa và bài xuất qua sự bay hơi ở phổi 41 Các con đường thoái hóa tiếp tục của acetyl CoA Tạo thành các thể ceton 42 Các con đường thoái hóa tiếp tục của acetyl CoA Tạo thành các thể ceton 43 Các con đường thoái hóa tiếp tục của acetyl CoA Tạo thành các thể ceton 44 45 Các con đường thoái hóa tiếp tục của acetyl CoA Tạo thành các thể ceton 46 Các con đường thoái hóa tiếp tục của acetyl CoA Tạo thành các thể ceton 47 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C lẻ  Ở thực vật và sinh vật biển  Oxi hóa giống mạch chẵn  Sản phẩm cuối cùng là propionyl-CoA 48 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C lẻ 49 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C lẻ 50 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C lẻ 51 Sự oxy hóa acid béo bão hòa có số C lẻ 52 Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa Các acid béo chưa bão hòa được oxy hóa gần giống như acid bão hòa Acid chưa bão hòa chứa một hay hai liên kết đôi, ở dạng cis nên cần thêm hai enzyme  Isomerase  Reductase 53 54 Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa 55 Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa 56 Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa 57 Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa 58 Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa 59 Sự oxy hóa acid béo chưa bão hòa 60 3. SINH TỔNG HỢP LIPID 61 Sinh tổng hợp lipid 62 Sinh tổng hợp ACID BÉO  Acid béo bão hòa • ở bào tương • ở ty thể • ở microsome  Acid béo chưa bão hòa Sinh tổng hợp TRIGLYCERID Sinh tổng hợp GLYCEROPHOSPHOLIPID Sinh tổng hợp lipid 63 64 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương Các yếu tố tham gia quá trình tổng hợp  Acetyl-CoA  Malonyl-CoA  Hệ thống phức hợp enzyme tổng hợp acid béo (ACP – Acyl Carier Protein) 65 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương 66 Acetyl-CoA carboxylaseAcetyl-CoA Malonyl-CoA Biotin ACP – Acyl Carier Protein Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương 67 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương Tạo thành acetyl ACP  Acetyl CoA-ACP transferase (MAT) 68 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương Tạo thành malonyl ACP  Malonyl CoA-ACP transferase (MAT) 69 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương PƯ ngưng tụ  β-Ketoacyl-ACP synthase (KS) 70 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương PƯ khử thứ nhất  β-Ketoacyl-ACP reductase (KR) 71 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương Phản ứng khử nước  β-hydroxylacyl-ACP dehydratase (DH) 72 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương PƯ khử thứ hai  Enoyl-ACP reductase (ER) 73 74 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương 75 76 77 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương 78 79 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương 80 81 82 83 STH acid béo chưa bão hòa Có một nối đôi 84 85 86 STH acid béo chưa bão hòa Có nhiều nối đôi  Quy luật • ∆9 • Giữa –COOH và ∆9 • Cách nhau 3C  Acid béo thiết yếu • Acid linoleic • Acid linolenic 87 STH acid béo chưa bão hòa Có nhiều nối đôi  Tổng hợp acid arachidonic từ acid linoleic 88 89 STH acid béo chưa bão hòa 90 Sinh tổng hợp triglycerid Được tổng hợp ở nhiều tổ chức hoặc tế bào của gan, thận, mô mỡ, ruột... Nguyên liệu ban đầu:  glycerol (glycerol-3-phosphate)  acid béo (acyl-CoA) 91 92 93 94 95 4. CHUYỂN HÓA CHOLESTEROL 96 Chuyển hóa cholesterol thành phần cấu tạo của màng tế bào tiền chất tổng hợp steroid quan trọng trong cơ thể (hormone vỏ thượng thận, hormone sinh dục, acid mật, vitamin D) nguồn gốc  thức ăn (ngoại sinh)  tổng hợp ở gan và ruột (nội sinh) 97 Được tổng hợp từ các đơn vị là acetyl-CoA Gồm 3 giai đoạn chủ yếu  tổng hợp acid mevalonic từ acetyl-CoA  tạo squalen  biến đổi squalen thành cholesterol Sinh tổng hợp cholesterol 98 Sinh tổng hợp cholesterol 99 Sinh tổng hợp cholesterol (1) tổng hợp acid mevalonic từ acetyl-CoA 100 Sinh tổng hợp cholesterol (1) tổng hợp acid mevalonic từ acetyl-CoA 101 Sinh tổng hợp cholesterol (1) tổng hợp acid mevalonic từ acetyl-CoA 102 Sinh tổng hợp cholesterol (2) tạo squalen 103 Sinh tổng hợp cholesterol (2) tạo squalen 104 Sinh tổng hợp cholesterol (2) tạo squalen 105 Sinh tổng hợp cholesterol (2) tạo squalen 106 Sinh tổng hợp cholesterol (2) tạo squalen 107 Sinh tổng hợp cholesterol (2) tạo squalen 108 Sinh tổng hợp cholesterol (3) biến đổi squalen thành cholesterol 109 Xảy ra ở gan và ruột Tạo thành  Acid mật (Bile acid) • Là dẫn xuất của acid cholanic • Mật người có chứa 4 acid mật: – acid cholic và acid chenodeoxycholic (nguyên phát – tạo thành ở gan) – acid deoxycholic và acid lithocholic (thứ phát – tạo thành ở ruột)  Muối mật (Bile salt) • có thể đổ trực tiếp vào hành tá tràng qua ống dẫn mật • dự trữ ở trong túi mật Sự thoái hóa cholesterol 110 Sự thoái hóa cholesterol 111 112 Sự thoái hóa cholesterol 113 Sự thoái hóa cholesterol 114 5. CHUYỂN HÓA LIPOPROTEIN 115 Lipoprotein Cấu trúc  Dạng hình cầu  Gồm • lipid – Triglycerid – Phospholipid – cholesterol tự do – cholesterol ester • apoprotein  Liên kết Van der waals 116 117 Lipoprotein Phân loại  Dựa vào tỷ trọng 118 119 120 Lipoprotein Phân loại  Dựa vào phương pháp điện di 121 Phân loại Chylomicron  Vận chuyển triglycerid, cholesterol của thức ăn từ ruột theo hệ bạch huyết vào hệ đại tuần hoàn 122 123 124 Phân loại VLDL  Vận chuyển triglycerid nội sinh từ gan đến các mô ngoại biên 125 Phân loại IDL  VLDL sau khi giải phóng triglycerid, nhận thêm cholesterol ester và mất Apo C chuyển thành IDL  Chất này nhanh chóng bị chuyển hóa 126 Phân loại LDL  Vận chuyển cholesterol đến mô và tương tác receptor-LDL 127 128 129 Phân loại HDL  Vận chuyển cholesterol dư thừa từ các tế bào ngoại vi về gan 130 131 132 PHẦN SINH VIÊN TỰ HỌC SINH TỔNG HỢP Glycerophospholipid TỔNG HỢP Cholesterol ester 133 THANK YOU! L.O.G.O 134