SINH HÓA HỌC TĨNH chương 2 LIPID

chương 2 LIPID

BÀI GIẢNG SINH HĨA HỌC

PHẦN I – SINH HĨA HỌC TĨNH

Chương II- LIPID

TP.HỒ CHÍ MINH-2008

1 ĐẠI CƯƠNG

2 THÀNH PHẦN CẤU TẠO

3 PHÂN LOẠI

MỤC TIÊU

1 Định nghĩa lipid.

2 Công thức cấu tạo của các acid béo no , các acid béo có một

nối đôi và các acid béo không no thiết yếu ( 2 , 3 , 4 nối đôi)

thường gặp trong dầu, mỡ tự nhiên ?

3 Công thức cấu tạo và chức năng sinh học của triglyceride và

các phospholipid ?

4 Công thức cấu tạo và chức năng sinh học của rượu đa vòng

sterol và các dẫn xuất từ chúng : vitamin D2, D3; các acid

mật; các hormone sinh dục đực và cái; các hormone vỏ

thượng thận.

5 Liên kết este

1 ĐẠI CƯƠNG

ĐN: “Lipos” - mỡ , chỉ các loạidầu, mỡ, chất giống

mỡ ở động, thực vật Lớp chất này cĩ đặc tính chung

làkhơng tan hoặc tan rất ít trong nước nhưng lại hồ

- Lipid : dầu, mỡ, phospholipid, sphingolipid;

- Lipoid : steroide, terpen, prostaglandin…

VAI TRÒ

- Dự trữ NL: 1 g dầu, mỡ →→→9,3Kcal ;1 g glucid →→→ 4,1

- Cung cấp20 – 30 % nhu cầu NL hàng ngày của động

vật

- Tham giacấu tạo màng sinh học

- Hoà tan các vitamin A, D, E, K

- Bảo vệ

- Cung cấp nước nội sinh (đ v ngủ đông, sâu, kén, động

vật di cư …) : oxy hóa 100 g mỡ →→→ 107 g nước

PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT

Cách I : Dựa vào sự có mặt của acid béo và liên kết ester

• Lipid thủy phân được (lipid thật, xà phòng hóa được) : TP chứa acid béo → c ó chứa liên kết ester ; gồm : acylglycerid, phosphoglycerid, sphingolipid

v à sáp

• Lipid kh ông thủy phân được (kh ông xà phòng hóa được) : TP

kh ông chứa g ốc acid béo →

kh ông có liên kết ester ; gồm : hydrocarbon terpen (squalen, caroten, quinone…,

prostaglandin, các vitamin hòa tan trong chất béo (vit A, D, E, K) Alchohol vòng sterol và các dẫn xuất …

Dựa vào thành phần cấu tạo

• Lipid thuần

Chỉ là ester của rượu với acid

béo, không có các thành

phần khác tham gia, chỉ

gồm các nguyên tố C , H , O

Gồm : acylglycerid, sáp, sterid

• Lipid tạp

Cũng là ester (lipid thủy phân được), nhưng TP nguyên tố ngoài C, H , O còn có nguyên tố khác như : P , N , S Thuộc nhóm này như : phosphatid, sphingolipid, sulfatid …

2 THÀNH PHẦN CẤU TẠO

2.1 CÁC ACID BÉO

DANH PHÁP CỦA ACID BÉO

- Mạch C : 18 C : octadecane

- Bão hòa : tận cùng e →oic

Thí dụ acid béo bão hòa 18C : octadecanoic acid

- Không bão hòa, một nối đôi : tận cùng enoic,

hai nối đôi : dienoic …

• Cách đánh số thứ tự C trong acid béo :

CH3-(CH2)n- CH2- CH2- CH3(βββ)2- CH2(ααα)2- COOH1

ω

• Các acid béo bão hòa (B 2-1, t.33)

CH3-(CH2)n-COOH

Lưu ý : C16 : acid palmiticvàC18 : acid stearic

• Các acid béo không bão hòa (B.2-2, T.34)

- Một nối đôi : * C16 : A palmito oleic C16:1∆9

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH = CH – (CH2)7-COOH

* C18 : A.oleic C18:1∆9 (ωωω9)

CHω 3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH = CH – (CH2)7-COOH

ω

- Hai nối đôi : C18 - A.linoleic- C18:2∆9,12 (ωωω6)

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH – (CH2)7-COOH

- Ba nối đôi : C18 – A.linolenic- C18:3∆9,12,15 (ωω3)

CH3-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH – (CH2)7-COOH

- Bốn nối đôi : C20-A.arachidonic-C20:4∆5,8,11,14 (AA)

• Dẫn xuất của ωωω3 :

-DHA–DecosaHexaenoicAcid (6 nối đôi)

-EPA- EicosaPentaenoicAcid (5 nối đôi)

Có trong dầu phọng và chất cerebroside

C23 H47 COOH

Acid lignoceric

Có trong dầu phọng

C19 H39 COOH

Acid arachidic

Có trong tất cả các loại chất béo động, thực vật

C17 H35 COOH

Acid stearic

Có trong tất cả các loại chất béo động, thực vật

C15 H31 COOH

Acid palmitic

Có ở dầu dừa, lúa mì

C13 H27 COOH

Acid myristic

Có ở cây quế, lúa mì, dầu dừa, mỡ cá voi

C11 H23 COOH

Acid lauric

Có ít trong bơ, có nhiều ở thực vật

C9 H19 COOH

Acid capric

Có ít trong bơ, có nhiều ở thực vật

C7 H15 COOH

Acid caprilic

Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ

C5 H11 COOH

Acid caproic

- Acid béo đặc biệt có trong sữa

- Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ

C3 H7 COOH

Acid butyric

Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ

C2 H5 COOH

Acid propionic

Chiếm đa số trong sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ

CH3 - COOH

Acid acetic

Nguồn gốc Công thức

Tên acid béo

CÁC ACID BÉO BÃO HÒA (B 2-1, t.33)

CH3-(CH2)7 CH

3-(CH2)7

2)7- COOH

H

H

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

Prostaglandin

là những dẫn xuất của acid béo vịng prostanoic (20C)

COOH 2

3 4 5 7 8 9 10

11 121314 15

6

16 17 18 19 20

Công thức cấu tạo của một số prostaglandin

2.2 CÁC RƯỢU

CH2- OH

CH-CH2-CH2-CH2-CH

CH3

CH3

CH3 HO

1

17

9 10 12 18

19

27

Cholesterol

C16H33OH Rượu cetylic

α

α α’

β

CH3 HO

1

17

9 10 12 18

19

21 20

26 27

25

Ergosterol

Rượu đa vòng sterol :

-Động vật : cholesterol

-Thực vật : ergosterol

22 23

CH3

CH3

28

3.PHÂN LOẠI

• Glyceride (triacyl glycerol)

• Sáp : Ester của rượu cao phân tử (cetylic) và acid béo.

• Phospholipid (phosphatid)

- Glycerophospholipid

- Inosin phospholipid

- Sphingo phospholipid

• Glycolipid

• Steroid

3.1 TRIGLYCERIDE

• Là ester của rượu glycerol với 3 acid béo Có

thể có các dạng di-glycerid hoặc

mono-glyceid.

• Chức năng chính : dự trữ và cung cấp năng

lượng (vai trò chủ yếu thuộc về các acid béo).

CÁC DẠNG GLYCERIDE

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH2-O -CO-R3

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH2-OH

CH2-O -CO-R1

CH –OH

CH2-O -CO-R2

CH2-O -CO-R

CH –OH

CH2-OH

CH2-OH

CH –O -CO-R

CH2-OH Triacylglycerol

1(ααα) Monoacyl-glycerol

1,3(ααα,ααα’) Diacyl-glycerol

1,2(ααα, ββ β)Diacyl-glycerol

2(ββ β)Monoacyl-glycerol

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH2-O -CO-R3

+3H2O

Triacylglycerol

(mỡ trung tính)

3 acid béo

CH2-OH R1 COOH

CH –OH + R2COOH

CH2-OH R3COOH

Glycerol

MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA TRIGLYCERID

 Phản ứng thủy phân

 Chỉ số acid :Số mg KOH trung hịa các acid béo tự do

trong 1 gram chất béo

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH2-O -CO-R3

+3KOH

(muối của các acid béo)

CH2-OH R1 COOK

CH –OH + R2COOK

CH2-OH R3COOK

Glycerol

 Chỉ số xà phịng hĩa :Số mg KOH trung hịa các acid béo

tự do và acid béo kết hợp trong 1 g chất béo :

(2)

• Chỉ số iode : số gram iode bão hịa hết các vị trí nối

đơi của 100 gram glyceride Chỉ số iode đặc trưng cho

mức độchưa bão hịacủa chất béo Chất béo càng

nhiều nối đơi chỉ số iode càng cao

R1-CH2-CH=CH-CH2-R2+ O2→R1-CH2-CH - CH-CH2-R2

O O

(oxy liên kết vào vị trí nối đôi của acid béo không no tạo peroxyde)

R1-CH2-CH=CH-CH2-R2+ O2 →R1-CH2-CH=CH-CH-R2

O OH

(oxy liên kết vào vị trí C gần nối đôi tạo thành hydroperoxyde)

 Sự thành lập peroxyde và hydroperoxyde:

Tạo các sản phẩm cuối cùng như aldehyde, ketone, rượu, epoxyde, acid tự do … gây mùi ôi khó chịu của dầu mỡ khi bảo quản lâu.

3.2 PHOSPHOLIPID

• Thành phần : rượu + acid béo + acid phosphoric

và các gốc base chứa N

• Chức năng quan trọng : tham giacấu tạo màngtế

bào và các loại màng sinh học khác

GLYCEROPHOSPHOLIPID (Phosphatide)

OH

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH2-O- P=O

Ethanolamine

A phosphatidic

(phosphatidate, diacyl glycerol 3-phosphate)

OH

HO-CH2-CH-COOH

NH2

Serine

Choline

CÁC LOẠIPHOSPHOLIPID

GLYCEROPHOSPHOLIPID (Phosphatide)

OH

O-CH2-CH-COOH

NH2

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH2-O- P=O

OH

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH2-O- P=O

OH

CH2-O -CO-R1

CH –O -CO-R2

CH

Cephalin Serine

phosphatide

Lecithin

O

CH2- O -CO-R1

CH – O -CO-R2

OH

OH HO H

H

inozitol

INOZIN PHOSPHOLIPID

Gốc acid béo Gốc choline

Sphingomyelin T/g cấu tạo màng tế bào, mô thần kinh, não …

SPHINGOSINE PHOSPHOLIPID

Rượu amine sphingosine

PHOSPHOLIPID MÀNG

Glycerol

Choline

Thành phần : Là ester của sphingosine và acid béo + glucid

(galactose, galactosamin, glucose…), khơng cĩ gốc phosphate.

Các glycolipid quan trọng :

• Cerebroside : Trong thành phần màng tế bào thần kinh.

• Sulfatide : cĩ thêm gốc sulfate gắn với C3-galactose T/gia

q/trình vận chuyển chất qua màng tế bào.

• Hematoside : cĩ thêm gốc acid sialic gắn với hexose, cĩ trong tế

bào hồng cầu, não.

• Ganglioside : thành phần phức tạp Khu trú nhiều trong synapse

thần kinh, trực tiếp tham gia qúa trình truyền xung động thần

kinh.

3.3 GLYCOLIPID

CH

2OH

OH HO

HO

NH OH CO-(CH2)22-CH3

Cerebroside

Sphingosine

3.4 STEROID VÀ STEROL

Steroid là một nhĩm lớn thuộc lipid đều là DX từ nhân steran

1

17

9 10

12 11

Perhydrocyclopentano-phenanthrene(nhân steran)

(Vòng A-B-C = phenantren, vòng D = cyclopentan đã hydrogen hóa hoàn toàn)

13 14 16 2

4 5 9

8

Rượu đa vịng sterol:

-Động vật : cholesterol

-Thực vật : ergosterol

19

18

CÁC DẪN XUẤT QUAN TRỌNG CỦA

CHOLESTEROL

• Vitamin D3 : xúc tác hấp thu Ca ở ruột

• Các acid mật : tham gia tiêu hĩa và hấp thu mỡ

• Các hormone steroid :

- Các hormone sinh dục đực và cái

- Các hormone điều hịa trao đổi đường (vỏ thượng thận)

- Các hormone điều hịa trao đổi khống (vỏ thượng thận)

CH3

HO

1

17

9

10

12 18

19

21 20

CH3

O 1

17

9 10 12 18

19

21 20

22 23

25 24

Cholesterol (C)

Cholesterol ester (CE)

R – C

O

ACID MẬT VÀ MUỐI MẬT Các acid mật đều là dẫn xuất của acid cholic (24 C) , chúng khác nhau bởi cĩ hay khơng cĩ nhĩm OH ở C3, C7 và C12

CH3

CH3

12

A

COOH

B

Acid cholic

OH HO

• Acid cholic: cĩ nhĩm OH ở C3 , C7 và C12

• Acid deoxycholic: OH ở C3 và C12

• Acid chenodeoxycholic: OH ở C3 và C7

• Acid lithocholic: chỉ có nhóm OH ở C3

• Các acid mật trên liên kết vớiglycinehay taurine

(dẫn xuất từ cysteine) tạo nên các acid mật, muối mật

tương ứng, tham gia qúa trình tiêu hĩa và hấp thu

chất béo ở ruột non

CH3

CH3

12 CO– NH-CH2-CH2-SO3H

HO

OH

Taurine

CH3

CH3

12 CO– NH-CH2-COOH

HO

OH

Glycine Taurocholic acid

Glycocholic acid