Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 7: Lipid

Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 7: Lipid có nội dung trình bày đại cương về lipid, phân loại lipid đơn giản và lipid phức tạp, sơ lược quá trình tổng hợp lipid, sơ lược quá trình phân giải lipid,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

CHƯƠNG VII: LIPID

• II SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP LIPID

• III SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI LIPID

I ĐẠI CƯƠNG VỀ LIPID

• 1.1 Khái ni ệm

• 1.2 Vai trò

– Cấu tạo màng tế bào

– Dự trữ năng lượng

– Dung môi hoà tan vitamin (A, D, E, K)

– Giữ nhiệt cho cơ thể

1.3 Phân loại

* Triacylglycerol (triglycerid)

– 3 acid béo + glycerolÎ

liên kết ester Îtriglycerid.

Tính chất

• Không phân cực, kị nước, không tan trong nước

• Dầu thực vật chứa nhiều triacylglycerol có acid béo không no Î tồn tại ở thể lỏng (t 0 phòng).

• Mỡ động vật chứa nhiều triacylgycerol có acid béo no (vd: stearin là thành phần chính của mỡ bò) Î tồn tại ở thể đặc (t 0 phòng).

• Thức ăn giàu lipid + oxy không khí lâu ngày Î

ôi (acid béo không no Î oxy hóa Î aldehyde + carboxylic acid có mạch C ngắn hơnÒ).

Tính chất

• Điểm nóng chảy cao hơn của

triacylglycerol (60-100 0 ).

• Ở đv có xương sống tiết ra chất sáp Î bảo vệ tóc, da, giữ cho da mềm, trơn và không thấm nước.

• Vd: chim, gia cầm, thủy cầm có tuyến

phao câu Î sáp Î chống thấm nước.

* Sterol và các hợp chất steroid

• Acid mật, muối mật, vitamin D, hormon steroid, cholesterol

(lecithin) (cephalin)

Tính chất

• Ở đv chứa nhiều ether lipid (1 trong 2

chuỗi acyl được gắn với glycerol bằng liên kết ether không phải là ester).

• Chức năng:

– Kháng lại sự xúc tác của phospholipase

nhằm cắt đứt liên kết ester của acid béo trong lipid màng.

– Yếu tố hoạt hóa tiểu cầu.

- Trong cấu trúc không có glycerol mà thay bằng sphingosine.

• Sphingomyelin có trong màng nguyên sinh của

tb đv, đặc biệt ở màng myelin (tb thần kinh) có

td cách điện cho phần axon của tb này.

II SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP LIPID

Tổng hợp acid béo bão hòa

(ở bào tương)

Tổng hợp acid béo

có mạch C dài

Tổng hợp acid béo không bão hòa

Tổng hợp triglycerid

Trong ty thể Trong microsome

Tổng hợp acid béo bão hòa (ở bào tương)

PTTQ của quá trình tổng hợp palmitic acid

8Acetyl-CoA + 7ATP + 14NADPH + 14H + Î

Palmitate + 8CoA + 6H 2 O + 7ADP + 7Pi + 14NADP +

III SƠ LƯỢC QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI LIPID

SỰ OXY HÓA LIPID

Oxy hóa acid béo Phân giải glycerol

E- oxy hoá acid béo no

mô bào

Hiệu quả năng lượng của sự EE-oxy hoá acid béo

Stearic Acid (C18 satd)

Bài 1: thực nghiệm về protein và amino acid

I Các phản ứng màu (phản ứng định tính protein)

Phân tử protein có một số phản ứng hóa học đặc trưng như phản ứng Biure, phản ứng Xanthoprotein, phản ứng Pauli, phản ứng Xacaguchi…Trong số các phản ứng kể trên có phản ứng dùng để phát hiện sự có mặt của liên kết peptide, có phản ứng dùng để phát hiện các acid amin chứa nhân thơm trong phân tử protein…Chính nhờ những phản ứng đó mà người ta có thể định tính

và định lượng protein trong dung dịch

1 Phản ứng Biure

a Nguyên lý

Trong môi trường kiềm, các chất có liên kết pepitide sẽ tác dụng với Cu2+

tạo thành phức chất có màu tím hồng Cường độ màu của phản ứng phụ thuộc vào lượng Cu2+

và số lượng các liên kết peptide có trong phân tử protein Phản ứng này giống như phức hợp 2 phân tử ure với 1 ion

Cho thêm vào mỗi ống 1 ml NaOH 10%, 1-2 giọt CuSO4 1%

Lắc đều, quan sát, so sánh và giải thich kết quả

c ứng dụng

- Phát hiện protein trong vật phẩm

- Trong môi trường kiềm mạnh, phức hợp màu ở dưới dạng anion Phản ứng này tạo phức hợp có màu bền, ổn định, được dùng để định lượng protein

2 Phản ứng Xanthoprotein

a Nguyên lý

Các protein có chứa amino acid mạch vòng như: phenylanaline, tyrosine, tryptophane…Dưới tác dụng của HNO3 đặc, nhân thơm của các amino acid bị gắn nitro sẽ tạo thành dẫn xuất nitro có màu vàng Nếu gặp môi trường kiềm mạnh thì dẫn xuất này sẽ tạo thành muối có cấu tạo dạng quinoid có màu vàng da cam

Cơ chế phản ứng:

1

Nhận xét và giải thích kết quả

c ứng dụng

- Phát hiện protein trong vật phẩm

- Kiểm tra chất lượng protein

II Các phản ứng sa lắng protein

Protein hòa tan trong nước thành dung dịch keo ưa nước Trong dung dịch các tiểu phần protein cùng loại tích điện cùng dấu, xung quanh tiểu phần protein có lớp vỏ thủy hóa (phân tử lưỡng cực liên kết với nhóm phân cực như – OH, - COOH, - NH2, = NH ) Nhờ hai yếu tố trên, protein tồn tại dưới dạng dung dịch keo bền vững Protein sẽ kết tủa nếu làm mất hai yếu tố hòa tan trên như sau :

- Làm mất điện tích của tiểu phần protein bằng cách :

+ Đưa pH của dung dịch protein về pH đẳng điện (pHi) của protein đó, khi pH của dung dịch bằng với pHi của protein, đa số các protein ở dạng lưỡng cực, không mang điện tích

+ Thêm chất điện giải NaCL, (NH4)2SO4…các ion này sẽ trung hòa điện tích của tiểu phần protein

- Làm mất lớp vở thủy hóa bằng cách :

+ Gây biến tính protein, cấu trúc của protein sẽ bị đảo lộn bằng cách đun sôi, thêm muối kim loại nặng, thêm acid, base mạnh và các tác nhân lý học

+ Thêm các chất hút nước như rượu etylic, tanin…

Những biến đổi này được phân làm 2 loại:

+ Biến đổi thuận nghịch: tức là dung dịch keo có thể trở lại trạng thái ban đầu sau khi khử tác nhân

đi Thuộc loại biến đổi này gồm có các phản ứng: phản ứng diêm tích, tác dụng nhẹ của cồn, axeton ở nhiệt độ thấp

+ Biến đổi không thuận nghịch: protein bị biến đổi hoàn toàn, bị hủy hoại, mà rõ nhất là mất tính hòa tan trong nước Thuộc loại biến đổi này gồm: phản ứng gây sa lắng bởi các muối kim loại nặng, phản ứng của các alkaloit, acid hoặc kiềm mạnh, đun sôi

1 Phản ứng diêm tích (phương pháp dùng muối)

a Nguyên lý

Diêm tích là phương pháp dùng các muối như: NaCl, (NH4)2SO4 để kết tủa protein Nguyên nhân kết tủa là do các tiểu phần protein bị trung hòa điện tích Các protein khác nhau sẽ tủa ở những nồng độ muối khác nhau Vì vậy có thể tách riêng các protein ra khỏi hỗn hợp Ví dụ globulin có trong lượng phân

2

tử lớn hơn albumin, trong nước globulin tích điện (-) ít hơn albumin, globulin bị kết tủa ở nồng độ amoni sulfat bán bão hòa, còn albumin kết tủa ở nồng độ bão hòa Sự kết tủa này thuận nghịch, khi giảm nồng

độ muối bằng cách pha loãng với nước hay thẩm tích thì globulin và albumin sẽ hòa tan trở lại

2 Sa lắng bằng cồn

a Nguyên lý

Protein bị kết tủa bông hoặc vẩn trong dung môi hữu cơ như : cồn, aceton, ete Phản ứng tủa do protein bị mất lớp vỏ thủy hóa, tủa càng dễ nếu có thêm các chất điện giải NaCl Kết tủa bằng cồn có thể là kết tủa thuận nghịch nếu tiến hành ở nhiệt độ thấp (O0 đến – 150C)

và tủa được tách khỏi cồn một cách nhanh chóng

b Tiến hành

- ống 1 : 1 ml cồn 96o

- ống 2: 1 ml cồn 96o, thêm vào 1-2 giọt NaCl bão hòa

Cho vào mỗi ống nghiệm 1 ml dung dịch lòng trắng trứng

b Tiến hành

- Lấy 5 ống nghiệm, cho vào mỗi ống 2 ml dung dịch lòng trắng trứng

+ ống 1: đun sôi và theo dõi sự kết tủa dần dần protein

+ ống 2: thêm 1 giọt acetic acid 1% để tạo điểm đẳng điện, đun sôi

+ ống 3: thêm 0,5 ml acetic acid 10%, đun sôi

+ ống 4: thêm 0,5 ml NaOH 10%, đun sôi

+ ống 5: thêm 0,5 ml acetic acid 10%, 3-4 giọt NaCL bão hòa, đun sôi

Nhận xét và giải thích kết quả

c ứng dụng

- Dùng nhiệt độ để hấp, sấy tiệt trùng…các dụng cụ

3

Bài 2: thực nghiệm về enzyme

1.Thuỷ phân tinh bột bởi amylase

a Nguyên lý

Tinh bột là loại đa đường cao phân tử, gồm nhiều glucose liên kết với nhau bởi liên kết α - 1,4 glycoýide và α-1,6 glycyyside, vì vậy tinh bột không có nhóm aldehyt tự do để thể hiện các phản ứng đặc hiệu của nhiều loại đường đơn và đường kép, như phản ứng Tromer, phản ứng Felling Men amylase của ống tiêu hoá ví dụ ở nước bọt có khả năng cắt các mạch nối và biến đa

đường thành những chất có phân tử nhỏ hơn (dạng dextrin) cho đến dạng đường kép maltose Nước bọt còn chứa một ít mantase thuỷ phân maltose thành glucose Nhờ sự có mặt của nhóm aldehyt

tự do nên chất này cho phản ứng đặc hiệu

b Tiến hành

- Xúc miệng bằng nước cất, sau đó ngậm một ít nước cất 1-3 phút, khẽ cử động lưỡi để trộn đều nước bọt với nước cất, rồi cho qua phễu lọc vào ống nghiệm

- Nhỏ lên phiến sứ hai dãy dung dịch lugol 1%

- Lấy hai ống nghiệm

+ ống A: 3 ml tinh bột 1%, 2 ml dung dich amylase (ống thí nghiệm)

+ ống B: 3 ml tinh bột 1%, 2 ml nước cất (ống đối chứng)

- Lắc đều rồi nhỏ vào hai dãy dung dịch lugol 1% trên phiến sứ (thí nghiệm vào thí nghiệm, đối chứng vào đối chứng), cách 2 phút nhỏ 1 lần Quan sát sự đổi màu và nhận xét

- Phần còn lại của 2 ống thử bằng phản ứng Tromer (hoặc dung dịch lugol 1%) cho biết kết quả

+ ống 1: 1 ml dung dịch amylase, ngâm vào chậu nước đá 15 phút

+ ống 2: 1 ml dung dịch amylase, đun sôi (diệt men) và để nguội

+ ống 3: 1 ml dung dịch amylase

4

Sau đó cho vào cả 3 ống, mỗi ống 1 ml dung dịch tinh bột 1% lắc đều, để yên trong 5-10

phút rồi thử bằng phản ứng Tromer (hoặc dung dịch lugol 1%) Quan sát màu của các ống và giải

b Tiến hành

Lấy 4 ống nghiệm

+ ống 1: 1 ml dung dịch tinh bột 1%, 1 ml dung dịch amylase

+ ống 2: 1 ml dung dịch saccharose 1%, 1 ml dung dịch amylase

+ ống 3: 1 ml dung dịch saccharose 1%, 1 ml dung dịch saccharase

+ ống 4: 1 ml dung dịch tinh bột 1%, 1 ml dung dịch saccharase

Lắc đều rồi thử bằng phản ứng Tromer, quan sát màu của các ống nghiệm và giải thích kết quả

4 ảnh hưởng của pH

a Nguyên lý

Vì có nguồn gốc protein, nên enzyme rất mẫn cảm đối với pH của môi trường hoạt động Mỗi loại enzyme có một pH tối ưu cho hoạt động của nó, ví dụ pepsin có hoạt lực mạnh ở pH 1,5-2,5…pH môi trường càng gần pH tối ưu, tốc độ phản ứng càng cao, nghĩa là enzyme hoạt động càng mạnh Do đó sự thay đổi pH dù nhỏ cũng ảnh hưởng đến hoạt độ của enzyme do ảnh hưởng

đến trạng thái ion hóa của enzyme

Amylase 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Lắc đều, để 10 phút rồi thử bằng phản ứng Tromer, cho biết kết quả và nhận xét

5