Năng lượng sinh học 3

BÀI BÁO CÁO
SỬ DỤNG ATP TỔNG HỢP LIPID
GVHD: VÕ VĂN TOÀN
HVTH : ĐỖ NHẬT QUỲNH – K14
Sử dụng ATP tổng hợp lipid
Tổng quan về chất béo
Quá trình tổng hợp acid béo
Tổng hợp triglycerid và lipid phức tạp
LIPID( chất béo )
Lipid là một trong những thành phần phổ biến nhất có trong động vật và thực vật.
Lipid có độ nhớt cao, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như ether, chlorphorm, benzene, rượu nóng .
Hai nhóm lipid quan trọng đối vớisinh vật là: nhóm có nhân glycerol và nhóm sterol.
Chức năng sinh học của lipid
Tham gia tạo hình
Là dung môi hòa tan các vitamin A, D, E, K.
Chống va đập cơ học,chống lạnh, bảo vệ các cơ quan bên trong cơ thể
Cung cấp năng lượng cho cơ thể
Phân loại
ACID BÉO
Các acid béo là các acid hữu cơ có mạch cacbon từ 4 – 36 C(16-18).
Mạch cacbon có thể thẳng, no hoặc không no. Một số còn chứa nhóm OH hoặc có vòng 3C.
Các acid béo được kí hiệu: X:Y(∆)
Phân loại acid béo
Tính chất của acid béo phụ thuộc vào chiều dài và độ bão hòa của mạch cacbon :
Lí tính : Mạch acid càng dài và càng no, độ nóng chảy của triglycerin càng cao, áp suất hơi càng kém, do đó ít có mùi.
Acid béo có mạch ngắn hoặc cùng một chiều dài mạch, acid béo nào chứa càng nhiều nối đôi thì độ nóng chảy càng thấp.
Hóa học: dưới tác dụng của các enzyme thủy phân, khi có nước và nhiệt, triglycerit sẽ bị phân cách ở các mối ester và bị thủy phân tạo thành acid béo tự do.

I. SINH TỔNG HỢP ACID BÉO
II. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢN
III. TỔNG HỢP LIPID PHỨC TẠP
TỔNG HỢP LIPID
SINH TỔNG HỢP ACID BÉO
Nhờ chức năng khác nhau của tế bào mà có thể sinh tổng hợp axit béo ở cả bên ngoài cũng như bên trong ty thể. Trong cơ thể người và nhiều sinh vật khác có thể tổng hợp được các axit béo chuỗi ngắn cũng như chuỗi dài.Nhưng tổng hợp các axit béo có nhiều nối đôi như linolic, linoleic, arachidonic…..ở động vật bậc cao không tự tổng hợp được,người ta gọi là các axit béo cần thiết.
SINH TỔNG HỢP ACID BÉO
Người ta đã chứng minh gan động vật có vú có 3 hệ thống enzim xúc tác quá trình tổng hợp axit béo từ những vùng khác nhau. Khi tổng hợp axit béo ngoài ty thể cần phải có ATP và khung cacbon. Khung cacbon có thể hoặc là do acetyl- CoA hay citrat cung cấp. Do tính bán thấm của màng mà liên kết thioester của acetyl-CoA không thể thấm qua màng, muốn thấm qua màng thì phải chuyển thành dạng acetylcarnitin giàu năng lượng.
SINH TỔNG HỢP ACID BÉO
TỔNG HỢP ACID BÉO NO
TỔNG HỢP ACID BÉO KHÔNG NO
I. TỔNG HỢP ACID BÉO
Lipid thường chứa các acid béo hoặc dẫn xuất của acid béo. Acid béo được tổng hợp từ acetyl-CoA.
I. TỔNG HỢP ACID BÉO
Trước hết, acetyl-CoA cần được carboxyl hóa thành malonyl-CoA nhờ acetyl-CoA carboxylase.

CH3COSCoA+CO2 +ATP
COOHCH2COSCoA+AMP
(Acetyl- CoA)
(Malonyl – CoA)
Điều đó chứng tỏ rằng có 2 hệ thống tổng hợp axit béo. Một hệ thống thực hiện tổng hợp de- novo axit béo từ acetyl- S.CoA xảy ra chủ yếu trong pha hòa tan của tế bào chất, còn con đường khác xảy ra ở ty thể, diễn ra ngược với quá trình β- oxy hóa axit béo. Ý nghĩa chủ đạo của quá trình này là kéo dài tiếp tục chuỗi axit béo hiện có. Một phần của acetyl- S.CoA sử dụng để tổng hợp axit béo có nguồn gốc từ ty thể. Nhưng acetyl- S.CoA lại không thấm qua màng ty thể ra ngoài tế bào chất, do đó dẫn xuất của β- hydroxy- γ- aminobuteric.
(CH3)3N+ - CH2 – CH – CH2 – COOH
OH
Tham gia quá trình chuyển hóa này. Ở hai phái của màng ty thể có enzim làm nhiệm vụ xúc tác chuyển hóa acetyl hóa từ acetyl – CoA thành carnitin thuận nghịch. Acetyl- carnitin có khả năng thấm qua màng ty thể.
I. TỔNG HỢP ACID BÉO
CH3-CO-S-CoA
COOH-CH2-CO-SCoA
CH3-CO-S-ACP
COOH-CH2-CO-S-ACP
CH3-CO-CH2-COS-ACP
CH3-CHOHCH2-CO-S-ACP

CH3-CH = CH-CO-S-ACP
CH3CH2CH2CO –S-ACP
ACP-SH
CoA-SH
1
ACP-SH
CoA-SH
2
3
4
NADH2
NADP +
H2O
5
NADH2
NADP +
6
Malonyl-ACP
3’
CO 2
(C6)
Dẫn xuất ACP của acit béo
Acid béo tự do
ACP-SH
(Acetyl-ACP)
(Malonyl-ACP)
(Acetoacetyl-ACP)
(β-oxybutyryl-ACP)
(Crotonyl-ACP)
(Butyryl-ACP)
I. TỔNG HỢP ACID BÉO

Sự tổng hợp acid béo no và không no ở giai đoạn đầu giống nhau. Trước hết acid béo no được tổng hợp sau đó hình thành acid béo không no bằng cách oxi hóa các acid béo tương ứng.

Acid béo no Acid béo không no


FAD
FADH
Tăng trưởng nhờ hệ enzyme synthetase acid béo
Palmitoyl-CoA
Stearyl-CoA
Trong bào tương của tế bào động-thực vật
Oleyl-CoA
Trong màng nội chất của thực vật
Linoleyl-CoA
Trong màng nội chất của thực vật
Linolenoyl-CoA
Các acid béo có nhiều lk nối đôi hơn
E.coli và các vi khuẩn H 2O kỵ khí khác
O
3,4 cis
Tăng trưởng nhờ hệ enzyme synthetase acid béo
S-ACP
S-ACP
Động vật
thực vật
Vi sinh vật
hiếu khí
O 2
NADP.H
9,10 cis
Palmitoleyl-Co
Tăng trưởng
Varenoyl-ACP
Trong màng nội chất của tế bào gan
Arachidonyl-CoA
Hình: Các con đường sinh tổng hợp của acid béo không no
I. TỔNG HỢP ACID BÉO

β-Oxydecanoyl-ACP
II. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢN
Điển hình của quá trình tổng hợp lipid đơn giản là quá trình tổng hợp triacylglycerin( hay còn được gọi là triglycerid).

Triglycerid được tổng hợp từ L- glycerol-3-photphate và các dẫn xuất coenzymeA của acid béo
Ví dụ về một phân tử triglyceride. Phần bên trái: glycerin, phần bên phải từ trên xuống: axit palmitic, axit oleic, axit alpha-linolenic, công thức hóa học: C: C55H98O6
CH2OH
C = O
CH2O
Dihydroxy aceton photphate
P
NADH + H+
NAD+
CH2OH
HO – CH
CH2O
P
glycerol – 3 – photphate
glycerophosphate dehyrogenase
+ 2RCOSCoA
CH2OCOR
CHOCOR
CH2O
P
Acid béo dạng axylCoA
Acid phosphatidic
CH2OCOR
CHOCOR
CH2OH
H2O
Pi
Diglycerid
glixerophosphattransferase
phosphatase
RCOSCoA
CH2OCOR
CHOCOR
CH2OCOR
Triglycerid
transaxylase
II. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢN
Triglycerid được tổng hợp và tích lũy trong các mô dự trữ của động vật và thực vật.
Trong cơ thể động vật quá trình tích lũy này được đẩy mạnh khi thức ăn có hàm lượng glucid cao
Hàm lượng glucose trong máu tăng đồng thời cũng tăng mức độ dự trữ glycogen trong tế bào. Hàm lượng ATP cũng tăng lên → ức chế chu trình acid tricarboxylic → acid citric bị phân giải dưới tác dụng của enzyme citrate liase
Citrate + CoA – SH + ATP
Oxaloacetate + Acetyl – CoA + ADP + Pi
Oxalocetate có thể bị khử thành malate và sau đó bị oxy hóa và decarboxyl hóa thành acid pyruvic
Acetyl – CoA được sử dụng để tổng hợp acid béo và sau đó cùng với glycerol – 3 – phosphate tổng hợp lipid dự trữ → quá trình tích lũy mỡ tăng cường
II. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢN
Quá trình tích lũy mở được thúc đẩy do acid citric có tác dụng hoạt hóa enzyme acetyl – CoA carboxylase. Insulin tăng quá trình tích lũy mỡ do nó làm tăng hoạt tính của enzyme tổng hợp lipid
Sinh tổng hợp glycerophospholipid

Ở vi khuẩn phần lớn glycerophospholipid ( hay phosphoglycerid, phosphatide) được tổng hợp bằng con đường chuyển hóa acid phosphatidic thành CDP – diacylglycerin. Sau đó chất này kết hợp với các base khác nhau để tạo ra phosphoglyceride tương ứng đồng thời giải phóng CMP
Acid phosphatidic
CTP
CDP – Diacylglycerine
CMP
Inoside
Phosphatidylinoside
Glycerophosphate
CMP
Phosphatidylglycero – 1 – P
Pvc
Phosphatidylglycerine
- Glycerine
Diphosphatidylglycerine
Phosphatidylcerine
CO2
Phosphatidyl ethanolamine
S- Adenosylmethionine
S- Adenosylhomocisteine
Phosphatidylcholine
II. TỔNG HỢP LIPID PHỨC TẠP
Ở động vật phosphatidylcholine và Phosphatidylethanolamine còn có thể tổng hợp bằng con đường

Choline + ATP Phosphatidylcholine + ADP

CTP + Phosphatidylcholine Cytidinediphosphatecholine + PPvc

Cytidinediphosphatecholine + Diacylglycerine
Phosphatidylcholine + CMP

II. TỔNG HỢP LIPID PHỨC TẠP
Nếu ethanolamine thay vào vị trí của choline trong các phản ứng trên thì sản phẩm sẽ là phosphatidylethanolamine
Phosphatidylinoside thông qua các nhóm – OH tự do của gốc inositol có thể nhận từ ATP một, hai nhóm phosphate và liên kết với nó một cách lỏng lẻo, nhờ đó phosphatidylinoside thực hiện được chức năng vận chuyển phosphate qua màng
Xin chân thành cảm ơn