Chương I. Bài 2. Lipit

Các nhân này kết hợp với các acid béo và các chất khác tạo nên nhiều loại lipit khác nhau... Cấu tạo chung: Thành phần hóa học của 1 lipit được mô tả một cách tổng quát như hình bên: t

Lớp HC05BSH – Nhóm 5

Những người thực hiện:

• 1 Lê Thị Hồng Rạng

• 2 Võ Thị Kiễu Diễm

• 3 Phạm Hà Anh

• 4 Văn Phú Vân Thy

• 5 Phan Lê Thảo Trúc

• 6 Lê Nhật Phước

• 7 Nguyễn Thị Thanh Ngọc

• 8 Nguyễn Thị Thu Hường

• 9 Vũ Thế Phong

I Khái ni ệ m:

- Trong hóa học , lipit nghĩa là hợp chất béo,

và là hợp chất hữu cơ đa chức (chứa nhiều

nhóm chức giống nhau)

- Chúng gồm những chất như dầu ăn, mỡ Chúng có độ nhớt cao, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như ether,

chlorphorm, benzen, rượu nóng.

- Hai nhóm lipit quan trọng đối với sinh vật là: nhóm có nhân glycerol và nhóm sterol Các nhân này kết hợp với các acid béo và các chất khác tạo nên nhiều loại lipit khác nhau.

cấu trúc phân tử của 1 lipid Lipid là chất rất phổ biến trong tế bào

II Vai trò, chức năng:

- Thuộc nhóm chất dinh dưỡng chính và cần thiết cho sự sống, chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng cho cơ thể, 1g chất béo cung cấp 9,4 Kcal.

- Cung cấp các axit béo quan trọng cho cơ

thể, điều hòa hoạt động cho cơ thể(nội tiết tố, chất béo nội tạng…)

- Tham gia vào cấu trúc cơ thể (màng tế bào, nhân tế bào), bảo vệ cơ thể trước những thay đổi về nhiệt độ và những va chạm cơ học

- Làm cofactor trợ giúp hoạt động xúc tác của

enzyme, chất vận chuyển điện tử, là sắc tố hấp thu ánh sáng, yếu tố nhũ hóa, hormone và các chất vận chuyển thông tin nội bào

- Là thành phần cấu tạo màng tế bào cấu trúc dưới

tế bào như ti thể, lạp thể, nhân…, thường ở dạng

lipoprotein

- Là phương tiện chuyên trở các sinh tố hòa tan

trong mỡ: là dung môi hòa tan một số vitamin như

A, D, F… và nhiều công dụng khác nữa

- Các chất béo dễ tan chảy đều hấp thu tốt Quá

trình đồng hóa và hấp thu chất béo là quá trình

thủy phân với sự tham gia của men lipaza Chất béo hấp thu qua ruột non vào máu, dự trữ ở các mô mỡ

III Cấu tạo chung:

Thành phần hóa học của 1 lipit được mô tả một cách tổng quát như hình bên: trong đó các

R, R’, R’’ là các chuỗi bên gốc alkyl của các

acid béo (có thể giống hoặc khác nhau) kết hợp với glycerol

IV Phân Loại:

1) Dựa vào phản ứng xà phịng hố: gồm cĩ photphatic

2) Dựa vào độ tan: Lipid thật sự (thuỷ phân được)

Lipoid (khơng thuỷ phân được):cholesterol 3) Dựa vào thành phần cấu tạo:

A) Lipid đơn giản:

- Glyxerid(triaxylyglixerin)

- Sáp

- Sterid

Acylglyxerit (chất béo trung hòa hay

1) Các acid béo:

Ta gọi R là gốc của acid béo

- Trong glyxerit, R có thể giống hay khác

nhau ở 3 vị trí cacbon α, α’, β Thường trong

tự nhiên, ở 3 vị trí này có gốc R khác nhau.

- Số acid béo tham gia trong cấu tạo khá lớn (số gốc R có thể vài chục)

- Các acid béo trong tự nhiên thường là

monocacboxylic, (có một nhóm –COOH), có số

C chẵn; từ 4 đến 26 (phổ biến làacid béo với số

C từ 16 – 18, thường là mạch C thẳng no hay không no (có nối đôi, nối ba hoặc không).

Các acid béo no thường gặp:

a Stearic C 18 H 36 O 2

Acid mạch vòng

a hydrocacpic C18H28O2

Trong dầu thực vật hay gặp:

-Acid chưa no: a.oleic,

a.linoleic, a.linoleic

-Acid no: a.palmitic, a.stearic

Cấu trúc mạch C của acid béo có hình” chữ chi” ( có dạng gấp

khúc)

Với các acid béo chưa no, mỗi liên kết đôi tồn tại 2 đồng phân lập thể, dạng cis va trans, nhưng acid béo tự nhiên dạng cis là phổ biến nhưng dạng trans thì bền, cho nên biến đổi dạng cis thành trans dễ hơn từ trans thành

cis Sự biến từ dạng cis ra dạng trans của

acid thành acid elaidic gọi là phản

ứng”elaidin hóa”

C C

H

R 1

R 2 H

C C

H

R 1

R 2 H

Trans cis

Trong cơ thể người vqà động vật, các acid béo không nolinoleic và ninolenic không thể tổng hợp được mà phải đưa vào bằng con đường thức ăn Với người và động vật, người ta gọi đây là”acid

không thay thế” Đôi khi người ta gọi nó là

IO 4 - 2RCHO

2R’COOH +

2

2) Glyxerit:

Là ester của rượu 3 chứcOH(-glyxerin)

và acid béo bậc cao.

Trong glyxerit nếu có 1 gốc R ta gọi là monoglyxerit, nếu có 2 gốc R ta gọi

diglyxerit, và 3 gốc R-triglyxerit.

Trong tự nhiên thường là ở dạng triglyxerit, dạng mono va diglyxerit thì ít hơn nhiều

- Trong tự nhiên dạng triglyxerit “đơn” rất ít, chủ yếu là dạng “hỗn tạp”

- Số lượng gốc R (khác nhau) rất lớn, do đó nếu tại các vị trí α, α’ ,β ta lần lượt thay thế các gốc R khác nhau, ta sẽ có số lượng các đồng

phân triglyxerit khá lớn.Ví dụ nếu có 5 gốc R

khác nhau tham gia cấu tạo triglyxerit thì ta thu được 75 dạng cấu tạo triglyxerit khác nhau

- Ngoài ra triglyxerit còn có các dạng đồng phân L và D, triglyxerit chất béo tự nhiên có

dạng L.

- Như vậy chất béo tự nhiên là một hỗn hợp cực kỳ phức tạp, đa dạng của các

triglyxerit đơn và phức Tuy nhiên trong

thành phần chất béo tự nhiên ngòai

triglyxerit là chủ yếu, còn có các axít béo tự

do, photphattit, sterin, carotenoit, vitamin… (cần lưu ý rằng triglyxerit tự nhiên thuộc

dãy L)

- Ví dụ:trong dầu thực vật ta thấy hàm

lượng glyxerit thường 95-96% , axít béo tự do1-2%, photphatit1-2%, sterin 0,3-0,5%, và ngay cả carotenoid và các vitamin cũng có mặt với một lượng rất nhỏ.

2.1 Tính chất glyxerit và các chỉ số lý hóa đặc trưng

- Tính chất của glyxerit phụ thuộc chủ yếu vào cấu tạo các gôc R của axít béo tham gia trong thành phần của nó.

2.1.1 Nhiệt độ nóng chảy

- Phụ thuộc rất lớn vào cấu tạo gốc R Nếu trong glyxerit có chứa gốc R nhiều nối đôi, nối

ba(chưa no) thì có t0nc thấp, thường gặp trong

dầu thực vật, t0 thường dầu ở thể lỏng

- Trong mỡ (glyxerit động vật) có ít nối đôi, có

số goác R no nhiều hơn dầu nên t0nc cao hơn, t0 bình thường đa phần mỡ ở dạng rắn.

cũng đang được áp dụng.

2.2.3 Phản ứng thủy phân glyxerit

- Dưới tác dụng axit, baz, hay enzym lipaza, glyxerit bị thủy phân

- Trong mơi trường axit cĩ nhiệt độ cao hoặc dưới tác dụng của enzym lipaza,

glyxerit bị thủy phân thành glyxerin và axít béo

- Trong mơi trường kiềm (cĩ NaOH hayKOH).

Glyxerit sẽ bị “ xà bơng hĩa” (savon

hĩa) tạo thành glyxerin và muối, muối này gọi là xà bơng Ứng dụng điều này trong sản xuất xà bơng

2.3.4 Đồng phân

- Do có nối đôi và cacbon bất đối C* nên glyxerit có các dạng đồng phân hình học và

quang học: dạng cis, trans, dạng D và dạng L.

- Trong tự nhiên thường glyxerit có dạng L

2.3.5 Chỉ só lý hóa học đặc trưng của

2.3.6 Sự ơxi hĩa chất béo:

- Khi bảo quản chất béo trong một thời gian dài, chất béo cĩ vị đắng mùi hơi, màu sắc độ nhớt thay đổi Người ta nĩi chất béo bị ơi Thực chất đây là quá trình ơxyhĩa.

- Chất béo dễ bị hư hỏng dưới tác dụng của ơxi, khơng khí, ánh sáng, nhiệt độ, vi sinh vật,

enzym lipooxydaza Các sản phẩm cuối của quá trình ơxy hĩa làm giảm chất lượng chất béo là

các andehit, xeton, rượu , epoxit, các sản phẩm trung gian là peroxyt, hydroperoxyt… thường

người ta phân biệt 2 dạng:

a/Ôi hóa học

- Là quá trình tự ôxyhóa, khi đó xảy ra

sự tấn công gốc axít béo tự do và dạng liên kết bởi ôxi phân tử.

- Sản phẩm trung gian đầu tiên là hydroperoxyt, từ đó tiếp tục tạo ra một loạt sản phẩm như andehit no hay không no,

xeton, axit mono và di-cacboxylic, xetoaxit, epoxit… ngoài ra còn có thể có sự trùng

hợp hóa các sản phẩm oxy hóa nữa…

b/ Ôi sinh hóa học:

- Bao gồm sự ôi do enzym lipo-oxydaza (có thể có sẵn trong chất béo hay do vi sinh vật

xâm nhập tạo ra) hoặc ôi hóa xeton (với chất béo có axit béo no, phân tử lượng nhỏ hay

trung bình) tích tụ ankil-metyl-xeton có mùi khó chịu.

1/ Cerid ( sáp thật ):

 Ở nhiệt độ thường, sáp ở thể rắn, không tan

trong nước, ít tan trong rượu, tan trong dung

môi hữu cơ, thủy phân trong môi trường kiềm.

 Là lipid đơn giản có độ dài 14-16C với các alcol mạch thẳng từ 16-30C.

 Có 3 loại :

Sáp thực vật: bao phủ bề mặt của quả, lá, thân, cành có tác dụng bảo vệ khỏi sự xâm nhập của vi sinh vật xung quanh, chống sự thấm nước bốc hơi

 Sáp đôïng vật: được tiết ra từ tuyến sáp của côn trùng, từ tuyến xương cụt của chim, từ tuyến da của động vật.

 Côn trùng sử dụng sáp làm vật liệu xây dựng: sáp ong bảo vệ cho mật ong khỏi bị hư hỏng và bảo vệ ấu trùng.

 Lanolin (sáp len): được tích tụ ở lông cừu, giúp da lông không bị thấm nước.

 Sáp khoáng: chiết xuất từ than đá hoặc than bùn nhờ dung môi hữu cơ.

Ứng dụng

 Pha chế làm vật liệu cách điện,làm khuôn in, sơn, bút chì, phục hồi các bức tranh.

 Lanolin và Spermaxeti (có trong

chất béo cá nhà táng), sáp ong, sáp carnauba (cây cọ ở Brazin) được sử dụng làm sáp bôi, phụ gia trong dược phẩm, mỹ phẩm…

Steroid và dẫn xuất

 Là nhóm lớn trong tự nhiên, gồm các chất lipoid có tính chất chung là không thủy

phân được và có chứa nhân steran

 Các Steroid quan trọng ở

động vật gồm các sterol mà

tiêu biểu là cholesterol và các dẫn xuất: acid mật, muối mật, vitamin D, các loại hormon

steroid (hormon sinh dục và

hormon thượng thận).

a) Cholesterol:

- Có trong hầu hết các tế bào của cơ

thể, đặc biệt nhiều ở các mô thần kinh, sỏi mật, thể vàng của buồng trứng

Trong các dịch của cơ thể, cholesterol

có ở dạng tự do hoặc ở dạng axit béo.

- Không tan nhiều trong nước, acid,

kiềm, tan trong ete, chloroform, benzen, alcol nóng và tan phần nào trong dung dịch chứa muối mật.

- Là tiền chất của nhiều steroid có hoạt tính sinh học quan trọng.

b) Các sterol khác:

 7-dehydrocholesterol có nhiều

ở da, dầu cá, là tiền chất của

vitamin D

 Ergosterol có nhiều ở nấm

men, lúa mạch

 Lanosterol là trung gian quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp cholesterol

c) Acid mật, muối mật: là dẫn xuất của acid cholanic gồm 24C

- Tùy theo vị trí của nhóm OH ở C 3 , C 7 , C 12 , có các acid mật khác nhau

+ OH ở C 3 , C 7 , C 12 : acid cholic

+ OH ở C 3 , C 12 : acid deoxycholic

+ OH ở C 3 , C 7 : acid chenodeoxycholic

Acid cho lic là chất quan trọng nhất của mật đảm bảo quá trình hấp thụ acid béo ở người và động vật

- Khi các acid mật liên kết với các acid

amin glycin hay taurin sẽ tạo nên các acid muối mật tương ứng: acid glycocholic,

glycocholat, taurocholic, taurocholat…

d) Hormon steroid:

Là dẫn xuất của cholesterol, có 3

nhóm tùy theo số C

- 18C tạo nên estrogen (hormon sinh dục nữ)

- 19C tạo nên androgen (hormon sinh dục nam)

- 21C tạo nên corticoid (hormon vỏ thượng

thận)

B) Lipid phức tạp: Photpholipid, Glycolipid, Lipoprotein

Photpholipid

1/ Ñịnh nghĩa:

- Là este của rượu đa chức với các acid béo bậc cao và có thêm thành phần phụ khác như:

gốc acid photphorid bazo có nitơ

- Các rượu tham gia trong nhóm photphoglyxerit có thể là glyxerin, Inozit,

Shpingozin

- Các axit béo là: axit pamitic; a.stearic;

a.linoleic; a.linolenic; a.arachidonic; a.lignoxeric; a.nevonic…

- Các baz Nitow thường là: Colin, serin và colamin (hay còn gọi là etanolamin)

- Cấu tạo chung của 1 photpholipid:

2/ Phân loại:

- Tùy theo gốc rượu tham gia trong thành phần, người ta chia photpho-lipit ra 3 nhóm lớn:

- Glyxero-photpholipit (rượu là glyxerin) hay photphoglyxerit hoặc photphatit

- Inozit-photpholipit (rượu là Inozit)

- Sphingophotpholipit (rượu là Sfingozin)

a Glixerophotpholipit hay photphatit:

- Là ester của glyxerin và axit béo cao, trong ester còn có gốc axit photphoric và baz nito công thức của 1 số phopphatit thường gặp:

Phosphatidylcholine (PC)

Phosphatidylethanolamine

(PE)

Diphosphatidylglycerol (DPG)

- Tùy theo baz nito(BN) mà ta có các photphatit

khác nhau có tên gọi tương ứng như sau:

- Colin-photphatit, (Lexitin) BN là Colin

- Colamin-photphatit (Xephalin), BN là Colamin

- Serin-photphatit, BN là Serin

- Treonin-photphatit, BN là Treonin

- Bằng các biện pháp khử cacboxyl, metyl hóa…có thể chuyển đổi lẫn nhau giữa các dạng trên ( do chuyển đổi giữa các cấu tạo BN)

- Serin Khử Cacboxyl Colamin Metyl hóa Colin

- Vì có C* bất đối (Cβ) nên photphatit có tính hoạt quang và đồng phân lập thể tương ứng

- Khi thủy phân bằng kiềm nhẹ thì sẽ cắt đứt chỉ liên kết ester giữa axit béo và glyxerin

- Khi thủy phân trong môi trường kiềm mạnh thì không những cắt liên kết ester nói trên mà

còn cắt đứt cả liên kết ester giữa baz N và gốc

axit photphoric Trong điều kiện này liên kết

giữa glyxerin và gốc P tương đối bền vững, vì vậy

ta còn thu nhận được sản phẩm là glyxerol 3 –

photpho, nó chỉ bị phân giải khi thủy phân bằng axit

- Khi thủy phân bằng nhóm enzim đặc hiệu

photpholipaza (gồm 1 số enzim khác nhau về vị trí tác dụng xúc tác cắt trên photphatit)

- Photpholipaza A1, A2 chỉ cắt liên kết ester của axit béo và glyxerin ở vị trí Cα, Cβ.

- Photphotlipaza cắt liên kết ester

của 1 hay cả 2 gốc axit béo với glyxerin với vị trí α hay β

- Photpholipaza C: cắt liên kết ester giữa axit photphoric và glyxerin

- Photpholipaza D: cắt liên kết giữa baz nito và gốc axit photphoric

Cấu tạo hóa học của các baz nito có trong photphatit như sau:

b Inozit-photpholipit

- Về cấu tạo: cũng là một ester của glyxerin và axit béo bậc cao nhưng trong thành phần cấu tạo còn có 1 hoặc 2 gốc axit photphoric, một rượu

vòng Inozit thay vào vị trí baz nito

- Có 2 dạng cấu tạo photphonozit: (Mono và

đi photphoinozit)

- Rượu vòng Inozit

- Mono-photphoinozit (có một gốc P)

- Cấu tạo inozit-photpholipit hiện nay cũng chưa được nghiên cứu và kết luận một cách đầy đủ Người ta cũng vừa tìm ra 1 inozit-

photpholipit khá phức tạp, trong cấu tạo còn có theâm cả gluxit(galacto) axit tactric, etanolamin, tên gọi là “Lipozol”

c Sphingolipit( Sphingomielin)

• Cấu tạo:

- Là ester của rượu chưa no Sphingozine và axit béo, trong thành phần ester còn có gốc axit photphoric và baz nito (colin), không có glyxerin, không tan trong ete-etylic

- Trong cấu tạo: axit béo có M rất lớn kết hợp với

nhóm amin của rượu Sphingozin bằng liên kết peptit

- Sphingolipit là thành phần lipit màng phổ biến thứ 2: nó chứa đầu phân cực và 2 đuôi dài không phân cực

Ceramide là thành phần chủ yếu của

Sphingolipit (gồm 1 phân tử axit béo nối với NH2 của Sphingozin thong qua liên kết

amide).

Vai trò: là yếu tố nhận biết

sinh học

- Tham gia kiếm tạo các tương tác quan hệ trên bề mặt tế bào

- Là chất tiếp nhận các thụ thể trên bề mặt tế bào

- Cắt đặt hiệu màng

3/ Tính chất chung của photpholipid:

- Photpholipit là chất rắn, vô sắc, nhưng dễ dàng nhanh chóng chuyển thành sậm màu ở ngoài không khí

- Hòa tan rất dễ trong benzene, ete, dầu hỏa, chloroform…không tan trong nước nhưng có theå

tạo thành các huyền phù photphat khá bền, trong

một số trường hợp chúng tạo thành dung dịch keo

- Photpholipit dễ dàng tạo thành các phức protein ở dạng photpholipo-proteit

- Trong thành phần photpholipit có baz nito là Colin hay dẫn xuất axetyl hóa của colin (axetyl

colin), có ý nghĩa lớn trong hoạt động của mô thần kinh và là nguồn cung cấp nhóm metyl cho các quá trình metyl hóa trong việc tổng hợp các hợp chất

quan trọng trong cơ thể sinh vật.