Bài 2. Lipit
Chia sẻ bởi Đào Đức Mạnh |
Ngày 09/05/2019 |
55
Chia sẻ tài liệu: Bài 2. Lipit thuộc Hóa học 12
Nội dung tài liệu:
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
Protein
Poly saccaride
Lipid
Nucleic acid
LIPID
I. Khái niệm:
- 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 động thực vật, ở người và động vật chủ yếu là các mô mỡ dưới da, ở óc, sữa,… ở thực vật chủ yếu ở cây, hạt có dầu( đậu nành, đậu phộng, thầu dầu, oliu, hướng dương, cám…)
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 phòng hoá: gồm có photphatic
2) Dựa vào độ tan: Lipid thaät sự (thuỷ phân được)
Lipoid (không 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 glyxerit)
Laø ester của glyxerin va acid béo bậc cao; tên thôngthường là dầu và mỡ. Ký hiệu acid béo là R-COOH, chúng ta có phương trình phản ứng tạo glyxerit như sau:
α CH2OH R1-COOH R1-COO CH2
β CHOH + R2-C00H R2-COO CH2
α’ CH2OH R3-C00H R3-COO CH2
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. Palmitic C16H32O2
a. Stearic C18H36O2
a. Arachidic C20H40O2
a. Lauric C12H24O2
Acid chua no
a.oleic C18H34O2
a. linlleic C18H32O2
a. linoleic C18H30O2
a.arachidonic C20H32O2
a.tariric C18H32O2
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”
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 vitaminF.
+Các acid béo có 1 hay nhiều nối đôi, dễ bị oxi hóa cắt ở nối đôi.
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.
2.2.2 Tính hòa tan
- Glyxerit không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ : ete, benzen, chloroform, rượu nóng, ete-dầu hỏa,… tính chất hòa tan phụ thuộc chủ yếu vào số các nhóm háo nước, kị nước trong glyxerit.
- Cấu tạo của glyxerit do không có hay có ít nhóm háo nưôùc(-OH,-NH2,-COOH…) trong khi đó nhiều nhóm kị nứơc, do vậy mà nó không tan được trong nước chỉ tan trong dung môi hữu cơ.
- Ở vị trí nối đôi của gốc R dễ dàng được bão hòa bằng halogen như iôt, brôm… đó là cơ sở để xây dựng phương pháp xác định số nối đôi trong glyxerit thông qua lượng liên kết. Việc hydrogen hóa (bão hòa nối đôi baèng hidro) của dầu thực vật – là một phương pháp để biến dầu thực vật dạng lỏng sang dạng rắn, hiện nay 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 môi trường axit có nhiệt độ cao hoặc dưới tác dụng của enzym lipaza, glyxerit bị thủy phân thành glyxerin và axít béo.
- Trong môi trường kiềm (có NaOH hayKOH).
Glyxerit sẽ bị “ xà bông hóa” (savon hóa) tạo thành glyxerin và muoái, muoái này gọi là xà bông. ÖÙng dụng đieàu này trong sản xuaát xà bông.
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 glyxerit.
- Chất lượng cuûa một số của lipit được biểu thị bằng các chỉ số lý hóa học đặc trưng sau : chỉ số axit(A); chỉ số xà bông hóa(X); chỉ số iôt(I); chỉ số peroxyt(P); chỉ số ester(E)
2.3.6 Sự ôxi hóa chất béo:
- Khi bảo quản chất béo trong một thời gian dài, chất béo có vị đắng mùi hôi, màu sắc độ nhớt thay đổi. Người ta nói chất béo bị ôi. Thực chất đây là quá trình ôxyhóa.
- Chất béo dễ bị hư hỏng dưới tác dụng của ôxi, không khí, ánh sáng, nhiệt độ, vi sinh vật, enzym lipooxydaza. Các sản phẩm cuối cuûa quá trình ôxy hóa làm giảm chất lượng chất béo là các andehit, xeton, rượu , epoxit, các sản phẩm trung gian là peroxyt, hydroperoxyt…thöôøng ngöôøi 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.
- Cơ chế phản ứng này rất phức tạp.
- Chất chống oxy hóa thường là phenol, naptol, amin vòng, là những chất có năng lượng liên kết O-H, N-H nhỏ hôn nhiều so với năng lượng liên kết C-H trong glyxerit.
SÁP
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 đông 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.
2/ Sterid:
Là các este của rượu vòng sterol với các axit béo
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).
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 C3, C7, C12, 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
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.
Glycolipid
Là những lipid phức tạp không có Photpho, trong thành phần có chứa cấu tử glucid, thường là galactoza hoặc các dẫn xuất của galactoza (N-axetylgalactozamin, lactoza.). Gồm 2 nhóm:
Xerebrozit:
- Được tạo nên từ amin rượu 2 nguyên tử chưa no sphingozin, acid béo và galactoza
- Các xerebrozit khác nhau bởi các acid béo trong thành phần. Các acid béo được tạo nên từ 24C, các nhóm hydroxyl và có thể có liên kết đôi
Với R1 là OH, R2 là gốc acid béo kết hợp với sphingozin nhờ liên kết peptide
- Các chất điển hình xerebron (frenozin), keratin, nervon, oxynervon
- Ở não, người ta phát hiện ra các xerebrozit có lưu huỳnh (sulfalit), trong đó gốc R1 của galactoza liên kết ở dạng este với H2SO4
Glucocerebroside
2)Gangliozit:
- Là những glycolipid cao phân tử phức tạp nhất gồm acid béo( thường là stearic), sphingozin, galactoza, glucoza galactoamin và acid nơraminic
- Trong thiên nhiên acid nơraminic thường có ở dạng N-axetyl và N-glicozyl
- Vai trò: đảm bảo chức năng bình thường của hệ thần kinh, chiếm 6% màng lipid phần chất xám ở não người
- Trong máu, các lipid được vận chuyển bằng cách kết hợp với protein gọi là Lipoprotein
- Các protein kết hợp vận chuyển các lipid ở dạng các lipoprotein là các apoliprotein
- Phần Protein của các lipoprotein được gọi là apoprotein
LIPOPROTEIN
Chức năng:
- Ở bề mặt các lipoprotein, các apoprotein ổn định cấu trúc của các lipoprotein, giúp cho lipoprotein phân tán, vận chuyển trong máu
- Điều hòa hoạt tính các enzyme tham gia chuyển hóa của các lipoprotein
- Là protein vận chuyển, apoprotein dễ dàng trao đổi phần lipid giữa các lipoprotein
Cấu tạo:
- Là các đại phân tử phức hợp có kích thước nhỏ hơn hồng cầu
- Lớp lõi trung tâm: gồm các Lipid kị nước ( triglycerid và cholesterol este)
- Lớp áo bề mặt là các protein và các lipid phân cực (cholesterol và các photpholipid), photpholipid là phần phân cực nhất chủ yếu nằm giữa phần lipid không phân cực và phần protein
Phân loại:
Dựa vào thành phần các loại lipid và apoprotein có 4 loại cơ bản:
Chylomicron (750-1000nm): có kích thước lớn nhất, được tạo thành ở ruột, vận chuyển lipid trung bình về gan. Chứa tỉ lệ protein rất thấp (ít hơn 5%), thành phần lipid chủ yếu là triglycerid
Lipoprotein tỉ trọng rất thấp(VLDL): vận chuyển triglycerid từ gan tới các mô ngoại biên
Lipoprotein tỉ trọng thấp(LDL): khi các VLDL mất dần thành phần triglycerid, phần cholesterol còn lại sẽ hình thành nên LDL chuyển cholesterol về các mô
Lipoprotein tỉ trọng cao(HDL): có kích thước nhỏ nhất, khoảng 50% là protein được tạo thành bởi ruột và gan, chuyển phần cholesterol dư thừa từ các mô ngoại biên về gan
LDL
V. Các phân tử lipid có hoạt tính sinh học đặc hiệu:
Trong tế bào, ngoài hai nhóm lipid dự trữ và cấu trúc chiếm phần lớn thành phần lipid của tế bào, nhưng thụ động hoạt tính sinh học, còn có các nhóm chất lipid khác tuy ít (thậm chí rất ít) về số lượng, nhưng lại có hoïat tính sinh học rất cao và rất đặc hiệu::
Hàng trăm loại phân tử steroid khác nhau.
Vitamin A, D, E, K cấu tạo từ isoprene tan trong lipid.
Các cofactor trợ giúp enzyme hoạt động.
Các chất vận chuyển e-.
Các chất trung gian vận chuyển tín hiệu nội bào
a) Hormone steroid làm nhiệm vụ vận chuyển tín hiệu giữa các mô.
Nhóm hormone steroid lớn nhất là :
+ Hormone giới tính đực và cái.
Testerone – hormone giới tính nam Estradiol – hormone giới tính nữ
+ Hormone tuyến thượng thận (adrenal cortex)
+ Cotisone
Cortisol – hormone điều hòa trao đổi glucose
+ Aldosterone:
. Chứa nhân steroid, được tạo thành ở các tuyến nội tiết và được máu phân phối tới các mô, cơ quan cần thiết
. Thể hiện tác động ở nồng độ rất thấp khoảng 10-9M
b) Phosphatidylinositol là tiền chất tạo tín hiệu thông tin nội bào.
- Phosphatidylinositol và các dẫn xuất phosphoryl hóa của nó là thành phần màng tế bào chất (ở tế bào Eukaryote).
- Là tiền chất tạo tín hiệu thông tin nội bào theo cơ chế:
+ Khi tín hiệu ngoại bào (thường là hormone) gắn lên thu thể đặc hiệu của màng nguyên sinh chất sẽ kích thích enzyme phospholipase đặc hiệu cắt phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate thành inositol-1,4,5-triphosphate và diacylglycerol.
+ Inositol- 1,4,5- triphosphate sẽ kích thích giải phóng Ca+2 hoạt hóa các enzyme phụ thuộc Ca+2 trong đó có protein kinase
c)Eicosanoid.
- Eicosanoid là dẫn xuất của acid béo có hoạt tính sinh học rất đa dạng.
- Eicosanoid có tác động giống hormone nhưng chỉ thể hiện tác động cục bộ.
- Eicosanoid được tạo thành từ acid béo arachidonic acid 20:4( 5,8.11,14 ) nên mang tên eicosanoid (eikosi nghĩa là 20 theo tiếng Hy Lạp).
- Eicosanoid có 3 nhóm phụ:
+Prostanglandin (PG): chứa vòng 5 nguyên tử C, được phát hiện lần đầu ở tuyến tiền liệt (prostate gland).
Được phân thành 2 nhóm:
Tan trong ether gọi là PGE (E là Ether).
Tan trong đệm phosphate PGF (F là fosfate).
PG tham gia điều hòa tổng hợp cAMP (3’, 5’ cyclic AMP).
PG là chất vận chuyển tìn hiệu nội bào thứ cấp, tham gia điều hòa nhiều quá trình chuyển hóa ở mô và tế bào sống.
PG thường kích thích co bóp cơ trơn, thay đổi sự vận chuyển máu, làm tăng thân nhiệt gây sốt khi vết thương sưng tấy.
+ Thromboxane: lần đầu tiên tách được từ tiểu cầu (thrombocyte), chứa vòng 6 nguyên tử C và tham gia chủ yếu vào quá trình đông máu.
+ Leucotriene: lần đầu tiên tách được từ bạch cầu (leukocyte).
Là nhóm chất vận chuyển tín hiệu sinh học có phổ tác động rộng, kích thích co khí quản.
Khi leucotriene tạo thành quá nhiều sẽ xuất hiện triệu chứng khó thở (là triệu chứng thường xuất hiện khi cơ thể người bị ong đốt hoặc dị ứng).
Dưới tác động một số tín hiệu, hormone phospholipase A2 sẽ thủy giải màng lipid giải phóng arachidonic acid, là tiền chất tạo PGE1, thromboxone A2 và leukotriene A có hoạt tính sinh học đặc hiệu.
Arachidomic acid v cc d?n xu?t
d) Vitamin tan trong lipid: có 4 loại vitamin tan trong lipid: vitamin A,D,E và K đều được tổng hợp từ các đơn vị cấu thành là isoprene.
e) Quinone là chất vận chuyển điện tử.
- Ubiquinone và plastoquinone đều là dẫn xuất isoprenoid, làm chất vận chuyển e- trong quá trình tạo ATP ở ti thể và lục lạp thể.
- Ubiquinone (coenzyme Q) ở động vật và plastoquinome ở thực vật đều cấu tạo từ 10 đơn vị isoprene.
- Có khả năng vận chuyển 1 hoặc 2 e- hoặc 1 và 2 proton.
f ) Dolichol : là một dẫn xuất soprenoid.
Dolichol ở động vật cấu tạo từ khoảng 17 đến đơn vị isoprene (ứng với bộ khung carbon dài từ 85 đến 105C)
Ở vi khuẩn dolichol chứa 11 đơn vị isoprene.
Ở thực vật và nấm chứa 14 đến 21 đơn vị isopren.
Hoạt hóa các phân tử đường đơn trước khi tham gia phản ứng trong quá trình tạo phức carbohydrate vách tế bào vi khuẩn, cũng như gắn các gốc đường lên protein tạo glycoprotein ở tế bào eukaryote.
Có tính kị nước cao cho phép neo đặt các phân tử đường vào màng lipid, thực hiện chức năng sinh học quan trọng chưa được biết nhiều.
VI. Tách chiết và phân tích lipid.
Phải biết số lượng cũng như thành phần của lipid ñể nghiên cứu và tìm hiểu nó.
Do không tan trong nước nên phải sử dụng dung môi hữu cơ để tách chiết, quá trình tách chiết có nhiều điểm khác quá trình tách chiết protein hay carbohydrate (là những chất không tan trong nước) và dựa vào tính phân cực và độ hòa tan khác nhau trong dung môi hữu cơ của hỗn hợp lipid để tách chiết. Đối với lipid chứa liên kết ester hoặc amide với acid béo phải được xử lý bằng phản ứng xà phòng hóa.
a)Tách chiết lipid bằng dung môi hữu cơ
Lipid trung tính như triacylglycerol, sáp sắc tố…được tách chiết bằng ether, chloroform hoặc benzen là dung môi ngăn không cho các phân tử lipid co cụm do tương tác kỵ nước bị phá vỡ.
Lipid màng sinh học phải được tách chiết bằng dung môi có độ phân cực lớn như ethanol và methanol.
Thực tế sử dụng tổ hợp dung môi tách chiết kết hợp đầy đủ ưu điểm hệ dung môi: hỗn hợp chloroform, methanol và nước với tỉ lệ 1:2:0.8, nghiền kỹ, bổ sung nước, lắc đều, để yên trong thời gian nhất định.
Dung dịch phân tách 2 lớp: lớp trên là methanol và nước chứa các phân tử protein, carbohydrate, lớp dưới là chloroform chứa lipid.
b) Tách chiết bằng phương pháp sắc ký hấp thụ.
Hỗn hợp lipid sau khi tách sơ bộ sẽ được tách phân đoạn tiếp theo bằng phương pháp sắc ký hấp phụ dựa trên độ phân cực khác nhau của chúng (thường sử dụng trên nền chất mang phân cực silicagel Si(OH)4 dạng hạt mịn và nhồi trong cột).
Hỗn hợp lipid trong dịch chloroform nạp vào phần trên của cột.
Thành phần lipid phân cực mạnh sẽ hấp phụ vào nền cột.
Lipid trung tính không hấp thụ mà di chuyển dọc theo cột và ra ngoài cùng dịch rửa chloroform.
Phần lipid phân cực còn lại trên nền cột được tách từ từ từng phần, theo đà tăng dần độ phân cực dung môi cột rửa.
Lipid phân cực nhưng không mang điện như cerebroside được rửa bằng acetone, lipid phân cực mạnh hoặc mang điện như glycerophospholipid được rửa bằng methanol.
Ngoài ra để tách chiết lipid còn sử dụng phương pháp sắc ký bản mỏng trên nền silica gel:
- Tạo bản mỏng silicagel trên tấm thủy tinh, sấy khô và đưa lượng nhỏ hỗn hợp lipid tan trong chloroform thấm vào nền gel gần một đầu bản sắc ký.
- Ngâm đầu này ngập trong máng chứa dung môi hữu cơ đặt trong buồng sắc ký kín và bão hòa dung môi.
- Dung môi hữu cơ từ từ thấm ngược lên đầu phía trên của bảng sắc ký, mang theo thành phần lipid.
- Nhận được kết quả khác nhau theo độ phân cực.
- Thường phun rhodamine, hoặc hơ trong hơi iod để xác định các vạch lipid sau giai đoạn tách bằng sắc ký.
c) Phân tách lipid bay hơi bằng phương pháp sắc ký khí-lỏng.
Được sử dụng phân tích hỗn hợp lipid có độ bay hơi khác nhau được dòng khí trơ (helium) vận chuyển và tách riêng biệt từng phân đoạn trong cột sắc ký.
Bình thường lipid ở dạng bay hơi nên phả xử lý trong hỗn hợp methanol/HCl hoặc methanol/NaOH ở nhiệt độ cao biến chúng thành dẫn xuất methyl ester (thay vì ở dạng ester với glycerol) trước khi đưa hỗn hợp lipid vào cột tách.
Sau đó tiêm mẫu vào cột sắc ký, nung làm bay hơi các dẫn xuất methyl ester.
Những acid béo ngấm mạnh vào nền cột sẽ được khí mang ra khỏi cột nhanh nhất.
Sự phân tách phụ thuộc vào nền hấp phụ của cột và điểm sôi của từng phần lipid riêng trong hỗn hợp cần tách.
d) Xác định cấu trúc lipid bằng phương pháp thủy giải đặc hiệu.
Sử dụng enzyme phospholipase thủy giải cắt đặc hiệu một cách chọn lọc liên kết trong phân tử phospholipid, tạo ra sản phẩm có độ hòa tan và đặc tính tách sắc ký khác nhau(Ví dụ: dùng phospholipase C cắt phosphocholine tách khỏi phosphatidylcholine), cho phép xác định thành phần cấu trúc lipid.
Ngoài ra, phương pháp khối phổ kế cũng được dùng để xác địng bộ khung carbon và vị trí liên kết đôi của lipid.
Tài liệu tham khảo:
1. Hoá sinh y học - Bộ môn hoá sinh - ĐHYD
2. Giáo trình sinh hoá hiện đại - Nguyễn Tiến Thắng
3. Giáo trình sinh hoá cơ bản - Đồng Thị Thanh Thu
4. Hoá sinh công nghiệp - Lê Ngọc Tú
5. www.sinhhocvietnam.com
www.khoahoc.com
www.H2vn.com
THANK FOR YOUR ATTENTION !!!
THE END!!!
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
Protein
Poly saccaride
Lipid
Nucleic acid
LIPID
I. Khái niệm:
- 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 động thực vật, ở người và động vật chủ yếu là các mô mỡ dưới da, ở óc, sữa,… ở thực vật chủ yếu ở cây, hạt có dầu( đậu nành, đậu phộng, thầu dầu, oliu, hướng dương, cám…)
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 phòng hoá: gồm có photphatic
2) Dựa vào độ tan: Lipid thaät sự (thuỷ phân được)
Lipoid (không 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 glyxerit)
Laø ester của glyxerin va acid béo bậc cao; tên thôngthường là dầu và mỡ. Ký hiệu acid béo là R-COOH, chúng ta có phương trình phản ứng tạo glyxerit như sau:
α CH2OH R1-COOH R1-COO CH2
β CHOH + R2-C00H R2-COO CH2
α’ CH2OH R3-C00H R3-COO CH2
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. Palmitic C16H32O2
a. Stearic C18H36O2
a. Arachidic C20H40O2
a. Lauric C12H24O2
Acid chua no
a.oleic C18H34O2
a. linlleic C18H32O2
a. linoleic C18H30O2
a.arachidonic C20H32O2
a.tariric C18H32O2
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”
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 vitaminF.
+Các acid béo có 1 hay nhiều nối đôi, dễ bị oxi hóa cắt ở nối đôi.
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.
2.2.2 Tính hòa tan
- Glyxerit không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ : ete, benzen, chloroform, rượu nóng, ete-dầu hỏa,… tính chất hòa tan phụ thuộc chủ yếu vào số các nhóm háo nước, kị nước trong glyxerit.
- Cấu tạo của glyxerit do không có hay có ít nhóm háo nưôùc(-OH,-NH2,-COOH…) trong khi đó nhiều nhóm kị nứơc, do vậy mà nó không tan được trong nước chỉ tan trong dung môi hữu cơ.
- Ở vị trí nối đôi của gốc R dễ dàng được bão hòa bằng halogen như iôt, brôm… đó là cơ sở để xây dựng phương pháp xác định số nối đôi trong glyxerit thông qua lượng liên kết. Việc hydrogen hóa (bão hòa nối đôi baèng hidro) của dầu thực vật – là một phương pháp để biến dầu thực vật dạng lỏng sang dạng rắn, hiện nay 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 môi trường axit có nhiệt độ cao hoặc dưới tác dụng của enzym lipaza, glyxerit bị thủy phân thành glyxerin và axít béo.
- Trong môi trường kiềm (có NaOH hayKOH).
Glyxerit sẽ bị “ xà bông hóa” (savon hóa) tạo thành glyxerin và muoái, muoái này gọi là xà bông. ÖÙng dụng đieàu này trong sản xuaát xà bông.
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 glyxerit.
- Chất lượng cuûa một số của lipit được biểu thị bằng các chỉ số lý hóa học đặc trưng sau : chỉ số axit(A); chỉ số xà bông hóa(X); chỉ số iôt(I); chỉ số peroxyt(P); chỉ số ester(E)
2.3.6 Sự ôxi hóa chất béo:
- Khi bảo quản chất béo trong một thời gian dài, chất béo có vị đắng mùi hôi, màu sắc độ nhớt thay đổi. Người ta nói chất béo bị ôi. Thực chất đây là quá trình ôxyhóa.
- Chất béo dễ bị hư hỏng dưới tác dụng của ôxi, không khí, ánh sáng, nhiệt độ, vi sinh vật, enzym lipooxydaza. Các sản phẩm cuối cuûa quá trình ôxy hóa làm giảm chất lượng chất béo là các andehit, xeton, rượu , epoxit, các sản phẩm trung gian là peroxyt, hydroperoxyt…thöôøng ngöôøi 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.
- Cơ chế phản ứng này rất phức tạp.
- Chất chống oxy hóa thường là phenol, naptol, amin vòng, là những chất có năng lượng liên kết O-H, N-H nhỏ hôn nhiều so với năng lượng liên kết C-H trong glyxerit.
SÁP
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 đông 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.
2/ Sterid:
Là các este của rượu vòng sterol với các axit béo
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).
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 C3, C7, C12, 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
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.
Glycolipid
Là những lipid phức tạp không có Photpho, trong thành phần có chứa cấu tử glucid, thường là galactoza hoặc các dẫn xuất của galactoza (N-axetylgalactozamin, lactoza.). Gồm 2 nhóm:
Xerebrozit:
- Được tạo nên từ amin rượu 2 nguyên tử chưa no sphingozin, acid béo và galactoza
- Các xerebrozit khác nhau bởi các acid béo trong thành phần. Các acid béo được tạo nên từ 24C, các nhóm hydroxyl và có thể có liên kết đôi
Với R1 là OH, R2 là gốc acid béo kết hợp với sphingozin nhờ liên kết peptide
- Các chất điển hình xerebron (frenozin), keratin, nervon, oxynervon
- Ở não, người ta phát hiện ra các xerebrozit có lưu huỳnh (sulfalit), trong đó gốc R1 của galactoza liên kết ở dạng este với H2SO4
Glucocerebroside
2)Gangliozit:
- Là những glycolipid cao phân tử phức tạp nhất gồm acid béo( thường là stearic), sphingozin, galactoza, glucoza galactoamin và acid nơraminic
- Trong thiên nhiên acid nơraminic thường có ở dạng N-axetyl và N-glicozyl
- Vai trò: đảm bảo chức năng bình thường của hệ thần kinh, chiếm 6% màng lipid phần chất xám ở não người
- Trong máu, các lipid được vận chuyển bằng cách kết hợp với protein gọi là Lipoprotein
- Các protein kết hợp vận chuyển các lipid ở dạng các lipoprotein là các apoliprotein
- Phần Protein của các lipoprotein được gọi là apoprotein
LIPOPROTEIN
Chức năng:
- Ở bề mặt các lipoprotein, các apoprotein ổn định cấu trúc của các lipoprotein, giúp cho lipoprotein phân tán, vận chuyển trong máu
- Điều hòa hoạt tính các enzyme tham gia chuyển hóa của các lipoprotein
- Là protein vận chuyển, apoprotein dễ dàng trao đổi phần lipid giữa các lipoprotein
Cấu tạo:
- Là các đại phân tử phức hợp có kích thước nhỏ hơn hồng cầu
- Lớp lõi trung tâm: gồm các Lipid kị nước ( triglycerid và cholesterol este)
- Lớp áo bề mặt là các protein và các lipid phân cực (cholesterol và các photpholipid), photpholipid là phần phân cực nhất chủ yếu nằm giữa phần lipid không phân cực và phần protein
Phân loại:
Dựa vào thành phần các loại lipid và apoprotein có 4 loại cơ bản:
Chylomicron (750-1000nm): có kích thước lớn nhất, được tạo thành ở ruột, vận chuyển lipid trung bình về gan. Chứa tỉ lệ protein rất thấp (ít hơn 5%), thành phần lipid chủ yếu là triglycerid
Lipoprotein tỉ trọng rất thấp(VLDL): vận chuyển triglycerid từ gan tới các mô ngoại biên
Lipoprotein tỉ trọng thấp(LDL): khi các VLDL mất dần thành phần triglycerid, phần cholesterol còn lại sẽ hình thành nên LDL chuyển cholesterol về các mô
Lipoprotein tỉ trọng cao(HDL): có kích thước nhỏ nhất, khoảng 50% là protein được tạo thành bởi ruột và gan, chuyển phần cholesterol dư thừa từ các mô ngoại biên về gan
LDL
V. Các phân tử lipid có hoạt tính sinh học đặc hiệu:
Trong tế bào, ngoài hai nhóm lipid dự trữ và cấu trúc chiếm phần lớn thành phần lipid của tế bào, nhưng thụ động hoạt tính sinh học, còn có các nhóm chất lipid khác tuy ít (thậm chí rất ít) về số lượng, nhưng lại có hoïat tính sinh học rất cao và rất đặc hiệu::
Hàng trăm loại phân tử steroid khác nhau.
Vitamin A, D, E, K cấu tạo từ isoprene tan trong lipid.
Các cofactor trợ giúp enzyme hoạt động.
Các chất vận chuyển e-.
Các chất trung gian vận chuyển tín hiệu nội bào
a) Hormone steroid làm nhiệm vụ vận chuyển tín hiệu giữa các mô.
Nhóm hormone steroid lớn nhất là :
+ Hormone giới tính đực và cái.
Testerone – hormone giới tính nam Estradiol – hormone giới tính nữ
+ Hormone tuyến thượng thận (adrenal cortex)
+ Cotisone
Cortisol – hormone điều hòa trao đổi glucose
+ Aldosterone:
. Chứa nhân steroid, được tạo thành ở các tuyến nội tiết và được máu phân phối tới các mô, cơ quan cần thiết
. Thể hiện tác động ở nồng độ rất thấp khoảng 10-9M
b) Phosphatidylinositol là tiền chất tạo tín hiệu thông tin nội bào.
- Phosphatidylinositol và các dẫn xuất phosphoryl hóa của nó là thành phần màng tế bào chất (ở tế bào Eukaryote).
- Là tiền chất tạo tín hiệu thông tin nội bào theo cơ chế:
+ Khi tín hiệu ngoại bào (thường là hormone) gắn lên thu thể đặc hiệu của màng nguyên sinh chất sẽ kích thích enzyme phospholipase đặc hiệu cắt phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate thành inositol-1,4,5-triphosphate và diacylglycerol.
+ Inositol- 1,4,5- triphosphate sẽ kích thích giải phóng Ca+2 hoạt hóa các enzyme phụ thuộc Ca+2 trong đó có protein kinase
c)Eicosanoid.
- Eicosanoid là dẫn xuất của acid béo có hoạt tính sinh học rất đa dạng.
- Eicosanoid có tác động giống hormone nhưng chỉ thể hiện tác động cục bộ.
- Eicosanoid được tạo thành từ acid béo arachidonic acid 20:4( 5,8.11,14 ) nên mang tên eicosanoid (eikosi nghĩa là 20 theo tiếng Hy Lạp).
- Eicosanoid có 3 nhóm phụ:
+Prostanglandin (PG): chứa vòng 5 nguyên tử C, được phát hiện lần đầu ở tuyến tiền liệt (prostate gland).
Được phân thành 2 nhóm:
Tan trong ether gọi là PGE (E là Ether).
Tan trong đệm phosphate PGF (F là fosfate).
PG tham gia điều hòa tổng hợp cAMP (3’, 5’ cyclic AMP).
PG là chất vận chuyển tìn hiệu nội bào thứ cấp, tham gia điều hòa nhiều quá trình chuyển hóa ở mô và tế bào sống.
PG thường kích thích co bóp cơ trơn, thay đổi sự vận chuyển máu, làm tăng thân nhiệt gây sốt khi vết thương sưng tấy.
+ Thromboxane: lần đầu tiên tách được từ tiểu cầu (thrombocyte), chứa vòng 6 nguyên tử C và tham gia chủ yếu vào quá trình đông máu.
+ Leucotriene: lần đầu tiên tách được từ bạch cầu (leukocyte).
Là nhóm chất vận chuyển tín hiệu sinh học có phổ tác động rộng, kích thích co khí quản.
Khi leucotriene tạo thành quá nhiều sẽ xuất hiện triệu chứng khó thở (là triệu chứng thường xuất hiện khi cơ thể người bị ong đốt hoặc dị ứng).
Dưới tác động một số tín hiệu, hormone phospholipase A2 sẽ thủy giải màng lipid giải phóng arachidonic acid, là tiền chất tạo PGE1, thromboxone A2 và leukotriene A có hoạt tính sinh học đặc hiệu.
Arachidomic acid v cc d?n xu?t
d) Vitamin tan trong lipid: có 4 loại vitamin tan trong lipid: vitamin A,D,E và K đều được tổng hợp từ các đơn vị cấu thành là isoprene.
e) Quinone là chất vận chuyển điện tử.
- Ubiquinone và plastoquinone đều là dẫn xuất isoprenoid, làm chất vận chuyển e- trong quá trình tạo ATP ở ti thể và lục lạp thể.
- Ubiquinone (coenzyme Q) ở động vật và plastoquinome ở thực vật đều cấu tạo từ 10 đơn vị isoprene.
- Có khả năng vận chuyển 1 hoặc 2 e- hoặc 1 và 2 proton.
f ) Dolichol : là một dẫn xuất soprenoid.
Dolichol ở động vật cấu tạo từ khoảng 17 đến đơn vị isoprene (ứng với bộ khung carbon dài từ 85 đến 105C)
Ở vi khuẩn dolichol chứa 11 đơn vị isoprene.
Ở thực vật và nấm chứa 14 đến 21 đơn vị isopren.
Hoạt hóa các phân tử đường đơn trước khi tham gia phản ứng trong quá trình tạo phức carbohydrate vách tế bào vi khuẩn, cũng như gắn các gốc đường lên protein tạo glycoprotein ở tế bào eukaryote.
Có tính kị nước cao cho phép neo đặt các phân tử đường vào màng lipid, thực hiện chức năng sinh học quan trọng chưa được biết nhiều.
VI. Tách chiết và phân tích lipid.
Phải biết số lượng cũng như thành phần của lipid ñể nghiên cứu và tìm hiểu nó.
Do không tan trong nước nên phải sử dụng dung môi hữu cơ để tách chiết, quá trình tách chiết có nhiều điểm khác quá trình tách chiết protein hay carbohydrate (là những chất không tan trong nước) và dựa vào tính phân cực và độ hòa tan khác nhau trong dung môi hữu cơ của hỗn hợp lipid để tách chiết. Đối với lipid chứa liên kết ester hoặc amide với acid béo phải được xử lý bằng phản ứng xà phòng hóa.
a)Tách chiết lipid bằng dung môi hữu cơ
Lipid trung tính như triacylglycerol, sáp sắc tố…được tách chiết bằng ether, chloroform hoặc benzen là dung môi ngăn không cho các phân tử lipid co cụm do tương tác kỵ nước bị phá vỡ.
Lipid màng sinh học phải được tách chiết bằng dung môi có độ phân cực lớn như ethanol và methanol.
Thực tế sử dụng tổ hợp dung môi tách chiết kết hợp đầy đủ ưu điểm hệ dung môi: hỗn hợp chloroform, methanol và nước với tỉ lệ 1:2:0.8, nghiền kỹ, bổ sung nước, lắc đều, để yên trong thời gian nhất định.
Dung dịch phân tách 2 lớp: lớp trên là methanol và nước chứa các phân tử protein, carbohydrate, lớp dưới là chloroform chứa lipid.
b) Tách chiết bằng phương pháp sắc ký hấp thụ.
Hỗn hợp lipid sau khi tách sơ bộ sẽ được tách phân đoạn tiếp theo bằng phương pháp sắc ký hấp phụ dựa trên độ phân cực khác nhau của chúng (thường sử dụng trên nền chất mang phân cực silicagel Si(OH)4 dạng hạt mịn và nhồi trong cột).
Hỗn hợp lipid trong dịch chloroform nạp vào phần trên của cột.
Thành phần lipid phân cực mạnh sẽ hấp phụ vào nền cột.
Lipid trung tính không hấp thụ mà di chuyển dọc theo cột và ra ngoài cùng dịch rửa chloroform.
Phần lipid phân cực còn lại trên nền cột được tách từ từ từng phần, theo đà tăng dần độ phân cực dung môi cột rửa.
Lipid phân cực nhưng không mang điện như cerebroside được rửa bằng acetone, lipid phân cực mạnh hoặc mang điện như glycerophospholipid được rửa bằng methanol.
Ngoài ra để tách chiết lipid còn sử dụng phương pháp sắc ký bản mỏng trên nền silica gel:
- Tạo bản mỏng silicagel trên tấm thủy tinh, sấy khô và đưa lượng nhỏ hỗn hợp lipid tan trong chloroform thấm vào nền gel gần một đầu bản sắc ký.
- Ngâm đầu này ngập trong máng chứa dung môi hữu cơ đặt trong buồng sắc ký kín và bão hòa dung môi.
- Dung môi hữu cơ từ từ thấm ngược lên đầu phía trên của bảng sắc ký, mang theo thành phần lipid.
- Nhận được kết quả khác nhau theo độ phân cực.
- Thường phun rhodamine, hoặc hơ trong hơi iod để xác định các vạch lipid sau giai đoạn tách bằng sắc ký.
c) Phân tách lipid bay hơi bằng phương pháp sắc ký khí-lỏng.
Được sử dụng phân tích hỗn hợp lipid có độ bay hơi khác nhau được dòng khí trơ (helium) vận chuyển và tách riêng biệt từng phân đoạn trong cột sắc ký.
Bình thường lipid ở dạng bay hơi nên phả xử lý trong hỗn hợp methanol/HCl hoặc methanol/NaOH ở nhiệt độ cao biến chúng thành dẫn xuất methyl ester (thay vì ở dạng ester với glycerol) trước khi đưa hỗn hợp lipid vào cột tách.
Sau đó tiêm mẫu vào cột sắc ký, nung làm bay hơi các dẫn xuất methyl ester.
Những acid béo ngấm mạnh vào nền cột sẽ được khí mang ra khỏi cột nhanh nhất.
Sự phân tách phụ thuộc vào nền hấp phụ của cột và điểm sôi của từng phần lipid riêng trong hỗn hợp cần tách.
d) Xác định cấu trúc lipid bằng phương pháp thủy giải đặc hiệu.
Sử dụng enzyme phospholipase thủy giải cắt đặc hiệu một cách chọn lọc liên kết trong phân tử phospholipid, tạo ra sản phẩm có độ hòa tan và đặc tính tách sắc ký khác nhau(Ví dụ: dùng phospholipase C cắt phosphocholine tách khỏi phosphatidylcholine), cho phép xác định thành phần cấu trúc lipid.
Ngoài ra, phương pháp khối phổ kế cũng được dùng để xác địng bộ khung carbon và vị trí liên kết đôi của lipid.
Tài liệu tham khảo:
1. Hoá sinh y học - Bộ môn hoá sinh - ĐHYD
2. Giáo trình sinh hoá hiện đại - Nguyễn Tiến Thắng
3. Giáo trình sinh hoá cơ bản - Đồng Thị Thanh Thu
4. Hoá sinh công nghiệp - Lê Ngọc Tú
5. www.sinhhocvietnam.com
www.khoahoc.com
www.H2vn.com
THANK FOR YOUR ATTENTION !!!
THE END!!!
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Đào Đức Mạnh
Dung lượng: |
Lượt tài: 0
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)