Chuyển hóa lipid

1. Trao đổi trực tuyến tại:
http://www.mientayvn.com/Y_online.html

2. BS. HOÀNG HIẾU NGỌC
1

3. 1. TIÊU HÓA VÀ HẤP THU LIPID
2. CHUYỂN HÓA ACID BÉO
3. CHUYỂN HÓA TRIGLYCERID,
PHOSPHOLIPD VÀ CÁC LIPID KHÁC
4. CHUYỂN HÓA CHOLESTEROL
5. CÁC DẠNG LIPID VẬN CHUYỂN (LIPID
HÒA TAN)
6. ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN HÓA LIPID Ở MỘT
SỐ MÔ
2

4. Lipid dự trữ:
 TG: mỡ dƣới da, cơ quan  bảo vệ
cơ thể, tích trữ và cung cấp NL
 Thay đổi theo chế độ ăn, hoạt động
thể lực, độ tuổi
 Nhu cầu lipid trong thức ăn: 60 –
100g
 Mỡ vƣợt quá 30%  nguy cơ bệnh
tim mạch, chuyển hóa (ĐTĐ)
 Tỉ lệ eo/hông = 0.8  lý tƣởng
3

5.  Lipid màng:
 Phospholipid, Cholesterol, Glycolipid
 Cấu trúc màng tế bào, bào quan
 ảnh hƣởng trực tiếp đến tính đặc thù chủng loại,
tính miễn dịch của mô, cơ quan
 Lipid vận chuyển:
 Kết hợp với protein (albumin) để di chuyển trong
máu
Các dạng lipid liên quan mật thiết trong
chuyển hóa
Các thành phần có thể trao đổi với nhau
nhờ sự vận chuyển của các lipid hòa tan
4

6. 5

7. 6

8. 1. Thủy phân triglycerid
ĐẶC ĐIỂM:
-Lipase chỉ tác dụng đặc hiệu
trên liên kết ester ở C1 và C3
của phân tử Triglycerid
-C2 chuyển thành C1 trƣớc
khi bị thủy phân (nhờ
isomerase)
-Thủy phân TG ở hành tá
tràng không hoàn toàn tạo
thành 1 hỗn hợp các sản
phẩm trung gian: TG, DG,
MG, acid béo, glycerol
R3COOH
R1COOH
CH2O – CO – R1
CHO – CO – R2
CH2O – CO – R3
lipase
CH2O – CO – R1
CHO – CO – R2
CH2OH lipase
CH2OH
CHO – CO – R2
CH2OH
CH2O – CO – R2
CHOH
CH2OH
isomerase
R2COOH
Glycerol
7

9.  Phosphodiesterase: cắt liên kết ester giữa acid
phosphoric và cholin hoặc acid phosphoric với
glycerol → diglycerid, phosphocholin, acid
phosphoric, cholin
 Phosphomonoesterase (phosphatase) tiếp tục
thủy phân các sản phẩm trên
 Cholesterol esterase thủy phân sterid thành acid
béo và cholesterol
2. Thủy phân phospholipid và sterid
8

10.  Qua màng ruột
 Glycerol, acid béo (<10C): tĩnh mạch cửa → gan.
Acid béo gắn albumin để lƣu thông trong máu
 Acid béo chuỗi dài, MG, DG: tổng hợp lại thành
TG tại màng ruột.
 Các lipid mới tổng hợp tại màng ruột nhƣ TG, CE
đƣợc bao bọc bởi những thành phần ƣa nƣớc
(PL, Cholesterol, apoprotein) → chylomycron →
mạch bạch huyết → gan
9

11. ỐNG RUỘT TB NIÊM MẠC
RUỘT
HẤP THU
PL PL
C
AB
MG
Glycerol
CE
TG
ABMN ABMN AB - Albumin
C
AB
TG
CE
MG
Glycerol
Tĩnh mạch cửa
CM
Gan
Máu
Bạch huyết
10

12. 11

13. 1. THOÁI HÓA ACID BÉO
a. Thoái hóa acid béo bão hòa có số acrbon chẵn
b. Thoái hóa acid béo bão hòa có số carbon lẻ
c. Thoái hóa acid béo không bão hòa
d. Các thể ceton
2. TỔNG HỢP ACID BÉO
a. Các chất tham gia vào quá trình sinh tổng hợp
b. Quá trình tổng hợp acid béo no
c. Quá trình tổng hợp acid béo không bão hòa
d. Điều hòa sinh tổng hợp acid béo
12

14. CHUYỂN HÓA ACID BÉO
13

15. − Các AB phải đƣợc kích hoạt để trở thành
dạng hoạt động acyl CoA
− Quá trình hoạt hóa (gắn CoA) ở bào
tƣơng
− Ở ngƣời và động vật: các acyl CoA phải đi
vào bào tƣơng ty thể (nhờ carnitin) để
đƣợc oxy hóa.
14

16. Acid béo đƣợc ester hóa với HSCoA ngoài ty
thể nhờ năng lƣợng ATP tạo ra acyl CoA
15
Phản ứng tổng quát:
R-COOH + 2ATP +HSCoA → Acyl CoA + 2 ADP + PP
Acyl CoA synthetase
• Enzym Acyl CoA synthetase (thiokinase) có nhiều ở màng ty
thể và hệ lƣới nội bào.
• Có nhiều loại Acyl CoA synthetase đặc hiệu cho từng loại AB
mạch ngắn, trung bình và dài

17.  Vận chuyển acid béo vào trong ty thể
 Các acid béo mạch ngắn (ABMN) có 4 – 10 carbon qua màng ty
thể dễ dàng
 Acid béo mạch dài (ABMD) có 12 carbon trở lên đƣợc vận
chuyển nhờ hệ thống carnitin và enzym carnitin acyl
transferae (CAT)
 Carnitin ester hóa với acid béo tạo thành acyl carnitin và giải
phóng HSCoA dƣới xúc tác của carnitin acyl transferase I (màng
ngoài ti thể)
 Gốc acyl trong acyl carnitin chuyển đến Coenzym A (trong ty
thể) dƣới tác dụng của enzym carnitin acyl transferase II để
tạo thành acyl CoA và giải phóng carnitin. 16

18. 17

19. Quá trình β oxy hóa
 Luôn xảy ra ở carbon β kể từ đầu có nhóm carboxyl
 Một lần β oxy hóa sẽ cắt 1 mẩu 2 carbon dƣới dạng acetyl CoA.
 Acyl CoA trải qua 4 phản ứng hóa học lặp lại nhiều lần đến khi
acyl CoA cắt hoàn toàn thành acetyl CoA.
18

20.  Số phân tử ATP đƣợc tạo thành khi oxy hóa hoàn toàn 1
phân tử acid béo có số carbon chẵn:
Số ATP = [5(n-1) + 12n] – 2 = 17n – 7
 n: số pt acetyl CoA oxy hóa đến cùng trong chu trình
acid citric cho 12n pt ATP
 (n-1) vòng β oxy hóa cho 5(n-1) ATP
 Trừ 2 pt ATP cho quá trình hoạt hóa acid béo,
19

21. Quá trình β oxy hóa acid palmitic 16C
•Acid palmitic có 16C, đƣợc hoạt
hóa thành palmitoy CoA.
•Trải qua 7 vòng β oxy hóa, giải
phóng 8 phân tử acetyl CoA
•Số phân từ ATP đƣợc tạo thành:
129 ATP
20

22.  Trải qua quá trình β oxy hóa
 Vòng oxy hóa cuối cùng tạo acetyl CoA
và propionyl CoA
 Propionyl CoA biến đổi nhiều lần thành
succinyl CoA → chu trình acid citric
21

23. Quá trình carboxyl-hóa propionyl CoA
Chu
trình
acid
citric
22

24.  Trải qua quá trình β oxy hóa
 AB không bão hòa phải thành dạng trans,
dạng L
 Các liên kết đôi ở những vị trí khác nhau lần
lƣợt chuyển sang vị trí ∆2
 Số ATP tạo thành thấp hơn so với oxy hóa AB
bão hòa cùng số carbon
23

25. Quá trình oxy hóa acid béo không bão hòa có 1 liên kết đôi
24

26. Quá trình oxy hóa acid béo không bão hòa có nhiều liên kết đôi
25

27. 26

28. Sự hình thành các thể ceton từ acetyl CoA
- Các thể ceton đƣợc tổng hợp
từ ty thể của tế bào gan
- Đƣợc chuyển vào máu, tới
các mô, tái tạo thành acetyl
CoA, rồi vào chu trình acid
citric
- Đói kéo dài (giảm cung cấp
glucose), não dùng β-OH
butyric làm chất đốt chính.
- Gan không thể dùng vì thiếu
điều kiện tăng hoạt phản ứng
tái tạo ActCoA từ các thể ceton
27

29. Quá trình tạo acetyl CoA từ D-β hydroxybutyric ở các mô ngoại vi
− Các thể ceton có tính acid
cao
− Khi nồng độ ceton trong
máu cao (vƣợt khả năng
đệm của máu) → hôn mê
tăng acid máu (ketoacidosis)
- Vƣợt quá 70 mg/dl → ceton
niệu (+)
- Vƣợt quá 100 mg/dl → hơi
thở mùi ceton
28

30. Đái tháo đƣờng nặng:
- Glucose không vào tế bào
đƣợc
- Tăng huy động acid béo
về gan (do thiếu insulin)
- Giảm tổng hợp triglycerid
tù acid béo
- Tăng tạo thể ceton từ quá
trình β oxy hóa ở gan
- Các mô ngoài gan tăng
hoạt động nhƣng sử dụng
không hết
29

31. 30

32. CHUYỂN HÓA ACID BÉO
31

33.  Acetyl CoA và hệ thống vận chuyển Act
CoA từ ty thể ra bào tƣơng
 Malonyl CoA
 Phức hợp multi-enzym acid béo
synthetase
 NAPH,H+ (từ con đƣờng HMP, khử carboxyl oxy hóa ở bào tƣơng,
khử carboxyl oxy hóa isocitrat ngoài ty thể)
32

34. (1) Sơ đồ vận chuyển acetyl CoA từ ty thể ra bào tƣơng
33

35. (2) Malonyl CoA đƣợc tạo thành từ phản ứng sau:
Act CoA +CO2 → Malonyl CoA
Act CoA carboxylase
Biotin
(3) Phức hợp multienzym acid béo synthetase
1
2 3
4
56
Malonyl CoA ACP
tranferase
Act CoA ACP
transferase
Cis enoyl-ACP reductase
(coenzym NADPHH+)
Β – ceto acyl ACP synthetase (chứa nhóm SH)
Β – ceto acyl ACP reductase
(coenzym NADPHH+)
D β – OH acyl ACP
hydratase
34

36. ACP protein vận chuyển
acyl có chứa nhóm ngoại
(chứa acid pantothenic có
nhóm SH trung tâm) và
thành phần apoprotein là 1
chuỗi polypeptid gồm 77
acid amin
Apoprotein
35
Vị trí gắn với gốc
acyl nhờ liên kết
thioester

37. 36

38.  Acid palmitic:
 sản phẩm bình thƣờng của quá trình tổng hợp acid béo ở động vật
 Tiền chất của những acid béo mạch dài khác đƣợc kéo dài trong ty
thể
 PT tổng hợp acid palmitic từ Act CoA nhƣ sau:
8 Act CoA + 7CO2 + 7ATP +14 NADPH,H+ + HSCoA → Palmityl CoA +
8HSCoA + 7CO2 + 7ADP + 7Pvc + 7H2O +14NADP+
37

39.  Sinh tổng hợp acid béo không bão hòa
 Xảy ra ở lƣới nội bào tế bào gan, mô mỡ
 Tiền chất: acid palmitic và acid stearic
Palmityl CoA + NADPH,H+ + O2 → Palmitooleyl CoA + NADP+ + H2O
Stearyl CoA + NADPH,H+ +O2 → Oleyl CoA + NADP+ + H2O
o Qui luật tạo liên kết đôi
o Liên kết đôi đầu tiên ở carbon thứ 9
o Liên kết đôi kế tiếp tạo giữa liên kết đôi trƣớc và nhóm COOH (từ ∆9 có
thể tạo ra ∆6 chứ không tạo ∆12)
38

40.  Các acid béo không bão hòa nhiều liên kết đôi trong cơ thể động
vật đều có nguồn gốc từ 4 tiền chất:
 Palmitoleic C16∆9 → tạo nhóm Cᵚ-7
 Oleic C18∆ 9 → tạo nhóm Cᵚ-9
 Linoleic C18∆9 - 12 → tạo nhóm Cᵚ-6
 Linolenic C18∆9-12-15 → tạo nhóm Cᵚ-3
 Acid linoleic và acid linolenic là acid béo cần thiết (vitamin F)
39

41. Sơ đồ tổng hợp Prostagladin
Prostagladin có những tính chất
tƣơng tự nội tiết tố.
Các prostagladin có nguồn gốc từ
acid béo không no nhiều liên kết
đôi đƣợc tổng hợp theo sơ đồ sau:
40

42.  Nhịp độ thành lập triglycerid và phosphoglycerid
 Mô nào có hệ thống HMP hoạt động mạnh cũng là nơi có
sinh tổng hợp AB vì NADPH,H+ đƣợc cung cấp nhiều
 Tình trạng dinh dƣỡng ảnh hƣởng đến quá trình sinh tổng
hợp acid béo
 Ảnh hƣởng của hormon: thiếu insulin (ĐTĐ) làm giảm lƣợng
glucose vào tế bào, giảm STH acid béo nhƣng lƣợng acid
béo tự do trong máu tăng (do tăng thoái hóa triglycerid)
41

43. 42

44. 1. Thoái hóa triglycerid và phospolipid
• Thoái hóa triglycerid
• Thoái hóa phospholipid
2. Tổng hợp triglycerid và phospholipid
• Hoạt hóa các chất tham gia sinh tổng hợp
triglycerid, phospholipid
• Quá trình tổng hợp triglycerid và phospholipid
3. Tổng hợp sphingolipid
• Tổng hợp ceramid
• Sơ đồ tổng hợp sphingolipid từ ceramid
• Thoái hóa sphingolipid
43

45. CHUYỂN HÓA TRIGLYCERID, PHOSPHOLIPID VÀ
CÁC LIPID KHÁC
44

46. Triglycerid DG
β MG
Glycerol
PDA
Chu trình
acid citric
lipase
AB AB
lipase
NADP,H+
NAD+
ATP
ADP
45

47.  Acid béo đƣợc tách từ triglycerid, tùy theo nhu cầu mà
tham gia tái tổng hợp trở lại triglycerid hoặc vào máu
 Glycerol vào máu chuyển đến các mô khác nhƣ gan,
thận để đƣợc phosphoryl hóa nhờ enzym
glycerolkinase chuyển thành glycerol P.
 Chất này chuyển thành phosphoglyceraldehyd tham gia
tổng hợp glucose hoặc oxy hóa thành Act CoA vào chu
trình acid citric
46

48.  Dƣới tác dụng của
phospholipase A, B, C,
D, các phospholipid bị
thủy phân hoàn toàn,
giải phóng các thành
phần cấu tạo: AB,
glycerol, acid
phosphoric, base N
47

49. CHUYỂN HÓA TRIGLYCERID, PHOSPHOLIPID VÀ
CÁC LIPID KHÁC
48

50. Sinh tổng hợp triglycerid
xảy ra mạnh mẽ ở gan và
mô mỡ
Sinh tổng hợp phospholipid
xảy ra chủ yếu ở gan rồi
vận chuyển đến các mô
khác, tham gia cấu tạo
màng tế bào hoặc thoái hóa
cho năng lƣợng
49

51.  Act CoA: tổng hợp AB
50

52.  Act CoA: tổng hợp AB
51

53.  Act CoA: tổng hợp AB
  - glycerol phosphat (-GP):
 Từ thoái hóa glucid (mỡ, gan)
 Từ glycerol (enz: glycerol kinase -GP) (gan,
thận, ruột, tuyến sữa)
 Base nitơ đƣợc gắn với cholin hoặc
enthanolamin
52

54. CHUYỂN HÓA TRIGLYCERID, PHOSPHOLIPID VÀ
CÁC LIPID KHÁC
53

55. 54

56. 55

57. 56

58.  Cholesterol là thành phần cấu tạo màng tế
bào động vật, tiền chất của hormon steroid
của tế bào sinh dục v.v….
 Trong quá trình thoái hóa cholesterol tạo
ra acid mật, muối mật cho sự hấp thụ và
tiêu hóa lipid.
57

59. CHUYỂN HÓA CHOLESTEROL
58

60.  Cholesterol đƣợc tổng hợp
chủ yếu ở gan, vỏ thƣợng
thận, lách, niêm mạc ruột,
phổi, thận.
 Gồm 3 giai đoạn chủ yếu
trong quá trình sinh tổng
hợp cholesterol
 Giai đoạn 1: Tạo acid
mevalonic
 Giai đoạn 2: Tạo squalen
 Giai đoạn 3: Tạo cholesterol
(27C)
59

61. 60

62. Tạo đơn vị 5 carbon
Isopentenyl pyrophosphat
61

63. Trùng ngưng các phân tử
Isopentenyl pyro tạo squalen
62

64. 63

65. Cholesterol di chuyển trong
máu, đặc biệt trong thành
phần β-lipoprotein.
Ở gan, cholesterol bị ester
hóa thành cholesterol ester
Nồng độ cholesterol toàn
phần = 2g/l.
Bình thƣờng tỉ lệ CE/CT =
2/3; tỉ lệ này giảm trong
những bệnh lý gan mật.
64

66.  Cholesterol là tiền chất của nhiều chất có
hoạt tính sinh học quan trọng
 Các acid mật, muối mật: cholesterol → acid
cholanic → acid mật
 Là dẫn xuất của acid cholanic (24c)
 Tùy theo vỊ trí của các nhóm OH ở C3, C7 và C12
sẽ có các acid mật khác nhau
 OH ở C3, C7, C12: acid cholic
 OH ở C3, C12: acid deoxycholic
 OH ở C3, C7 : acid chenodeoxycholic
 OH ở C3 : acid lithocholic
 Các acid mật ở dạng liên hợp với glycin hoặc
taurin tạo nên muối mật tƣơng ứng: glycocholat,
taurocholat, glycodeoxycholat, tauro-deoxycholat
65

67.  Vitamin D
 Nội tiết tố steroid
 Hormon sinh dục nữ (18C): phenol steroid: estron, estradiol,
estriol
 Hormon sinh dục nam (19C): androgen, androsteron
 Corticoid (21C): glucocorticoid, mineralcorticoid, progesteron
66

68. 67

69.  TG LIÊN TỤC ĐƢỢC THỦY PHÂN VÀ TÁI TỔNG
HỢP
 TG ĐƢỢC THỦY PHÂN TẠO GLYCEROL TỰ DO VÀ
ACID BÉO
 GLYCEROL TỰ DO VỀ AN ĐỂ TÁI TỔNG HỢP TG
VÀ PL.
 INSULIN LÀM TĂNG HẤP THU GLUCOSE TẾ BÀO,
TĂNG THOÁI HÓA GLUCOSE TẠO GLYCEROL – P,
TĂNG TỔNG HỢP TG, ỨC CHẾ HOẠT ĐỘNG
LIPASE
68

70.  GAN LÀ NƠI TẠO MẬT, THOÁI BiẾN VÀ TỔNG HỢP
ACID BÉO, PHOSPHOLIPID, CE, TG.
 TỔNG HỢP AB, β - OXY HÓA XẢY RA CHỦ YẾU Ở
GAN, TẠO RA ACT CoA
 PL TẠO RA Ở GAN, VẬN CHUYỂN, ĐƢA MỠ RA
KHỎI GAN
 GAN MỠ: ĂN QUÁ NHIỀU GLUCID, CHẤT BÉO, HUY
ĐỘNG ACID BÉO VỀ GAN NHIỀU, TẠO KHÔNG ĐỦ
LIPOPROTEIN DO THIẾU APO B (dùng KS), THIẾU
PHOSPHOLIPID (thiếu AB, cholin,v.v…)
69

71.  LIPOPROTEIN
 CM
 VLDL
 LDL
 HDL
70

72. CM VLDL LDL HDL
Tỉ trọng < 0.95 0.95 – 1.006 1.019 – 1.063 1.063 – 1.210
Thành phần
Protein 2 8 22 40 – 45
Triacylglycerol 86 55 6 4
Cholesterol
ester
3 12 42 12 – 20
PL 7 18 22 25 – 30
Apoprotein A-I, A-II, B-48,
B-100, C-I, C-
II, C-III
B-100, C-I, C-
II, C-III, E
B-100 A-I, A-II, C-I,
C-II, C-III, D,
E

73.  CM: từ mạch bạch huyết vào máu. Men lipase ở
mạch máu thủy phân TG trong CM cho mô sử
dụng, phần CM còn lại tiếp tục vào gan.  chất vận
chuyển TG ngoại sinh (thức ăn)
 VLDL: tổng hợp ở gan rồi vào máu. Vận chuyển TG
nội sinh (đƣợc tổng hợp trong cơ thể)
 LDL: giàu cholesterol, đƣa cholesterol đến mô
ngoại vi
 HDL: đƣa cholesterol ngoại vi về gan
72

74.  Hóa sinh y học
 Lehninger Principles of Biochemistry (4th
edition)
 Harper’s Biochemistry (24th edition)
 Biochemistry 3rd edition (Mathews, Van
Holde, Ahern)