TRAO đổi LIPID ở ĐỘNG vật (hóa SINH ĐỘNG vật)

- Tiêu hóa lipid bắt đầu ở hành tá tràng nhờ tác dụng phối hợp của lipase và acid mật muối mật... Cơ chế: Do lưỡng cực có hai đầu kỵ nước và ưa nước, các acid mật hay muối mật dễ xen vào

TRAO ĐỔI LIPID

Ở ĐỘNG VẬT

9.1. TIÊU HÓA VÀ HẤP THU LIPID

9.1.1 Tiêu hóa lipid

- Lipid không tan trong nước, sự tiêu hóa và hấp thu lipid có những nét đặc thù riêng

- Ở miệng: nước bọt không chứa lipase

- Dạ dày gia súc non có chứa lipase, nhưng hoạt lực yếu

Tuy nhiên, mỡ sữa đã ở dạng nhũ tương, nên được tiêu hóa một phần Ở dạ dày động vật trưởng thành hầu như không

có quá trình thủy phân lipid

- Tiêu hóa lipid bắt đầu ở hành tá tràng nhờ tác dụng phối hợp của lipase và acid mật (muối mật)

Tác dụng của acid mật (muối mật):

- Các acid mật (muối mật): cholate, deoxycholate, chenocholate

và litocholate hình thành ở gan từ cholesterol

- Trước khi dự trữ trong túi mật, thường liên kết với glycine hay taurine → taurocholate và glycocholate (các muối mật liên hợp)

- Khi vào ruột non sẽ nhũ tương hóa lipid của TĂ Trong ruột, các gốc glycine và taurine sẽ bị tách ra, một lượng nhỏ muối mật bị bài tiết, phần lớn được ruột tái hấp thu và được đưa trở lại gan Tại ruột non, lipid được nhũ hóa (phân tán thành những hạt nhỏ

có nước bao bọc xung quanh) nhờ muối mật Cơ chế: Do lưỡng cực (có hai đầu kỵ nước và ưa nước), các acid mật hay muối mật

dễ xen vào các hạt lipid, làm giảm sức căng bề mặt, làm lipid

được tách ra thành những hạt nhỏ dưới dạng nhũ tương Ở trạng thái được nhũ hóa như vậy, diện tích bề mặt tăng, lipase dễ dàng tiếp xúc để thủy phân

Tác dụng của lipase:

- Lipase ở tá tràng có 2 nguồn (từ d/tụy và từ n/mạc ruột non) Lipase tụy khi mới tiết ở dạng zymogen, được h/hóa bởi các acid mật; đóng v/trò chính trong tiêu hóa TAG của TĂ, được tiết cùng bicarbonate Khi HCl vào ruột sẽ k/thích ruột tiết secretin, hormone này lại k/thích tụy tiết bicarbonate Bicarbonate trung hòa HCl từ dạ dày vào ruột, làm tăng độ pH trong dịch ruột đến khoảng pH tối ưu cho h/động của các enzyme tiêu hóa trong ruột

- Lipase thủy phân TAG thành glycerol và các acid béo

- Các l/kết ở C-1 và C-3 bị th/phân nhanh Phần còn lại là 2-MAG

bị th/phân chậm hơn, để tiếp tục được th/phân phải được đồng phân hoá thành 1-MAG

- Sự th/phân TAG ở hành tá tràng không triệt để, tạo ra hỗn hợp gồm: TAG, DAG, MAG, các AB và glycerol

9.1.3 Sự hấp thu và vận chuyển lipid của TA

- Glycerol tan trong nước, th/thấu nhanh vào TB niêm mạc ruột

- Các AB l/kết với acid mật tạo thành phức "choleic acid" hòa tan

và được h/thu (phần lớn theo ph/thức ẩm bào) Sau khi vào TB thành ruột, acid mật tách khỏi AB, vào tĩnh mạch, trở về gan

Tại TB biểu mô thành ruột, AB k/hợp với glycerol để tái tạo

thành mỡ Khoảng 70-80% mỡ tái tạo kết hợp với cholesterol và một nhóm protein đặc hiệu tạo nên phức hợp lipoprotein gọi là chylomicron Chylomicron tan trong nước, nên dễ được v/c ở

dịch lâm ba vào máu Từ ống lâm ba cụt đi theo con đường lâm

ba, lên lâm ba ngực rồi vào hệ tuần hoàn về gan và các mô mỡ.Một phần rất nhỏ (10-15%) mỡ và acid béo có phân tử lượng

nhỏ đi vào tĩnh mạch

Sự hình thánh các chylomicron: Các AB và MAG được TB

niêm mạc ruột hấp thu TAG được tái tổng hợp và kết hợp với các lipid khác và poprotein B-48 tạo thành các chylomicron, các chylomicron đi vào hệ lâm ba (lymph system)

Cấu trúc phân tử của một chylomicron

Lớp ngoài là các phân tử phospholipid với đầu ưa nước hướng ra ngoài Các triacylglycerol

ẩn vào bên trong, chiếm trên 80% khối lượng Một số apolipoprotein (B- 48, C-III, C-II) nhô ra bề mặt, là các tín hiệu cho sự hấp thụ và

chuyển hóa các thành phần của chylomicron Chylomicron có đường kính khoảng 100 – 500nm

9.1.3. Vai trò của gan với sự tiêu hóa và hấp thu lipid

- Gan đóng v/trò q/trọng trong q/trình t/hóa và h/thu lipid

- Gan sản sinh acid mật (nh/tương hóa mỡ và h/hóa lipase) Nếu q/trình tiết mật kém, sự t/hóa và h/thu mỡ bị đình trệ

- Các mô khác nhau đều có kh/năng khai thác NL từ mỡ, nhưng chủ yếu dưới dạng các SP của mỡ đã được ch/biến ở gan Hàng ngày mỡ luôn được chuyển từ các mô dự trữ về gan và được

gan sơ chế trước khi v/chuyển đến cho các mô khác s/dụng

-Trường hợp cơ thể thiếu carbohydrate do dinh  dưỡng, hoặc

bệnh lý, lượng mỡ ở gan tăng lên rõ rệt Nếu TB gan không hoạt động oxy hóa tốt do các nguyên nhân bệnh lý, mỡ sẽ ứ

đọng ở gan (nhiễm mỡ)

9.2. SỰ PHÂN GIẢI LIPID

- TAG (Mỡ) thường được dự trữ nhiều ở mô mỡ, bị lipase

ph/giải thành glycerol và các AB Lipase của TB mô mỡ khu trú tại microsome thường nhạy cảm với hormone Sự h/hóa lipase (phosphoryl hóa lipase) cần protein kinase và ATP được th/hiện nhờ hệ thống ATP-cAMP cùng AC

- Sự ch/hóa glycerol cần glycerolkinase (không có ở mô mỡ) →

glycerol được đưa đến các mô khác để phân giải

Glycerolkinase có nhiều ở gan, thận, niêm mạc ruột và tuyến vú đang làm sữa

- Các AB được đưa vào máu, gắn với albumin huyết thanh tạo thành lipoprotein rồi được v/chuyển đến các mô để được OXH Các mô như gan, tim, thận, cơ, phổi, tinh hoàn, mô mỡ đều có khả năng OXH các AB có mạch C dài Một số mô như cơ tim chủ yếu s/dụng NL từ q/trình OXH AB

Sự luân chuyển triacylglycerol ở động vật

9.2.1. Sự phân giải glycerol

- Glycerol là SP dễ chuyển hóa trong cơ thể

- Cung cấp khoảng 5% tổng NL OXH của TAG

Ở gan và một số cơ quan khác, glycerol →

glycerol-3-phosphate nhờ glycerolkinase

Glycerol-3-phosphate → DHAP nhờ 3-phosphate dehydrogenase, sau đó

glycerol-Isomerase đồng phân hóa DHAP → GAP

Tiếp theo, GAP có thể được chuyển hóa theo

9.2.2. Sự oxy hóa  acid béo

- Phần lớn AB được ph/giải bằng cách tách dần từng đoạn 2C

từ đầu carboxyl, theo cơ chế β-OXH, tạo ra acetyl-CoA

- Sinh vật còn có cơ chế α-oxy hoá, ω-OXH (không phải là cơ chế chủ yếu)

- Ở đ/vật, acetyl-CoA tạo ra có thể được OXH trong vòng Krebs

để cho NL (Ở hạt nảy mầm, acety-CoA thường là ng/liệu tạo đường và SP khác)

a Quá trình β- oxy hoá acid béo có số carbon chẵn

- Ở đ/vật, diễn ra chủ yếu trong chất nền ty thể (ngoài ra còn ở peroxisome)

- Trước khi OXH, các AB phải được hoạt hoá (cần ATP, CoA.SH,

acyl-CoA synthetase hay thiokinase): tạo ra acyl-CoA (AB

h/động) Acyl-CoA synthetase có trong lưới nội chất, peroxisome, bên trong và trên bề mặt màng ngoài ty thể

Phản ứng hoạt hoá:

PPi + H2O Pyrophosphatase 2Pi

Hoạt hoá acid béo và vận chuyển acyl vào chất nền

oxy hóa trong chuỗi hô hấp

để tạo ATP

Khái quát về β- oxy hóa: OXH ở Cβ diễn ra nhờ tách lk Cα-Cβ, tạo acetyl-CoA và acyl-CoA ban đầu ngắn đi 2C.

b. Sự oxy hóa các acid béo có số carbon lẻ

Hình thành propionyl-CoA từ các acid béo lẻ carbon

Biến đổi propionyl-CoA thành succinyl-CoA

c. Sự oxy hóa các acid béo không no

Các AB không no được β-OXH gần giống như các AB bão hoà Có 2 vấn đề cần chú ý:

(1) Lk đôi trong AB không no trong tự nhiên ở dạng

cis, còn trong SPTG của AB bão hoà thuộc dạng trans.

(2) Các lk đôi của hầu hết các AB không no thường thấy ở những vị trí mà sau khi phân cắt dần những mẩu 2C

kể từ đầu carboxyl sẽ tạo ra những enoyl.CoA có lk đôi ∆3, không phải là ∆2 như trong các SPTG của các AB bão hoà.Qua 3 vòng OXH, từ oleoyl-CoA tạo ra cis-∆3–dodecenoyl-CoA Chất này được đồng phân hoá thành trans-∆2-enoyl-CoA, rồi được enoyl-hydratase chuyển thành L-β-OH-acyl-CoA Sự OXH lại tiếp tục, khi kết thúc từ oleoyl-CoA tạo ra 9 acetyl-CoA (Hình )

d. Sự hình thành và chuyển hóa các thể ketone

-Thể ketone là dạng vận

chuyển acetyl trong máu để

đưa tới các mô ngoại vi

(ngoài gan), là tên gọi chung

của 3 chất: acetoacetate, β

-OH-butyrate và aceton

- Hình thành: ở gan

- Chuyển hóa:

9.3 SINH TỔNG HỢP LIPID

9.3.1 Tổng hợp glycerol-3-phosphate

phosphate có thể được tạo thành bằng cách phosphoryl hoá glycerol tự do, hoặc khử DHAP của quá trình đường phân

Glycerol-3-9.3.2 Sinh tổng hợp acid béo ở bào tương

9.3.2.1 Tổng hợp acid béo bão hòa

- Ở đ/vật bậc cao, q/t t/h AB bão hòa xảy ra ở tất cả các tổ

chức, nhưng đặc biệt rất mạnh ở mô mỡ (50%), ruột (12%) gan (5%) và tuyến vú

- Nguyên liệu: acetyl-CoA (2C) Chỉ ph/tử đầu tiên là nguyên

dạng; từ ph/tử thứ 2 trở đi, vào dưới dạng malonyl-CoA (3C)

Sự carboxyl hoá acetyl-CoA thành malonyl-CoA là phản ứng

cần ATP và acetyl-CoA carboxylase (có coenzyme là dẫn xuất của vitamin biotin) xúc tác; diễn ra qua hai bước:

Bước 1: carboxyl hoá biotin-enzyme, cần ATP

Bước 2: chuyển carboxyl cho acetyl-CoA để tạo malonyl-CoA

- Enzyme:

Tổ hợp đa enzyme t/hợp AB là một dimer

Ở đ/v, 2 monomer giống hệt nhau, mỗi đơn vị là một polypeptide lớn chứa 7 hoạt tính enzyme và ACP với nhóm SH của 4’-

phosphopantetheine Cận kề với mỗi đơn vị là nhóm SH của

cysteine thuộc 3-ketoacyl synthase (enzyme ngưng tụ) ở đơn vị thứ 2; hai đơn vị sắp xếp theo kiểu ‘‘đầu-đuôi’’

(Acyl carrier protein)

Cũng là nơi gắn các SPTG đang hình thành trong qt tổng hợp

Sự kéo dài acid béo trong lưới nội chất (ER):

- Trong cơ thể sinh vật 70-80% các AB ban đầu được tổng hợp dưới dạng palmitate (16C) Sau đó, tuỳ theo nhu cầu của tế bào, acid này có thể được kéo dài thành các acid

có chuỗi carbon dài hơn

- Microsome sử dụng malonyl.oA (làm nguồn cung cấp

2C), NADPH (làm chất khử) và hệ thống enzyme elongase

để kéo dài các acyl.CoA bão hoà (từ C10 trở lên) Sự kéo dài stearoyl-CoA thành C22 và C24 xảy ra mạnh ở não khi cần tổng hợp sphingolipid để tạo vỏ myelin của tế bào

thần kinh

Oxy hóa AB Tổng hợp AB

-Xảy ra ở ty thể, các enzyme

Beta OXH và t/hợp AB không phải là sự triển khai thuận nghịch của một quá trình

9.3.2.2 Tổng hợp các acid béo không bão hòa:

- AB có 1 lk đôi được t/hợp nhờ h/thống ∆9 desaturase

- Gan là nơi chính để t/hợp các AB một nối đôi từ AB bão hòa Nối đôi đầu tiên đưa vào AB bão hòa luôn ở vị trí Δ9 Hệ thống Δ9–

desaturase trong lưới nội chất xt phản ứng oxy hoá chức năng

hỗn hợp chuyển palmitoyl-CoA hoặc stearoyl-CoA, tương ứng

thành palmitoleoyl-CoA hoặc oleoyl-CoA

- O2 và NADH (NADPH) cần cho phản ứng này

Cấu trúc một số acid béo không no (*): Các AB thiết yếu (không thay thế)

Đ/vật không t/hợp được linoleic acid (ω6) và linolenic aicd (ω3),

do thiếu enzyme Các acid này phải được c/cấp từ TA, để có

thể t/hợp các AB họ ω6 và ω3 Linoleate có thể được chuyển

thành arachidonate

9.3.3 Tổng hợp triacylglycerol