SINH HÓA HỌC TĨNH chương 2 LIPID

1
BÀI GIẢNG SINH HĨA HỌC
PHẦN I – SINH HĨA HỌC TĨNH
Chương II- LIPID
TP.HỒ CHÍ MINH-2008
PGS,TS.NGUYỄN PHƯỚC NHUẬN
Chương II - LIPID
1. ĐẠI CƯƠNG
2. THÀNH PHẦN CẤU TẠO
3. PHÂN LOẠI
MỤC TIÊU
1. Đònh nghóa lipid.
2. Công thức cấu tạo của các
acid béo no, các acid béo có một
nối đôi
và các acid béo không no thiết yếu ( 2 , 3 , 4 nối đôi)
thường gặp trong dầu, mỡ tự nhiên ?
3. Công thức cấu tạo và chức năng sinh học của
triglyceride và
các
phospholipid ?
4. Công thức cấu tạo và chức năng sinh học của
rượu đa vòng
sterol
và các dẫn xuất từ chúng : vitamin D2, D3; các acid
mật; các hormone sinh dục đực và cái; các hormone vỏ
thượng thận.
5. Liên kết este
1. ĐẠI CƯƠNG
 ĐN
: “Lipos” - mỡ , chỉ các loại dầu, mỡ, chất giống

mỡ ở động, thực vật
. Lớp chất này có đặc tính chung
là
khơng tan hoặc tan rất ít trong nước nhưng lại hồ
tan trong các dung m
ơi
khơng phân cực (cồn, ether …)
- Lipid : dầu, mỡ, phospholipid, sphingolipid;
- Lipoid : steroide, terpen, prostaglandin…
2
VAI TRÒ
- Dự trữ NL : 1 g dầu, mỡ →
→→
→9,3Kcal ;1 g glucid →
→→
→ 4,1
- Cung cấp 20 – 30 % nhu cầu NL hàng ngày của động
vật.
- Tham gia
cấu tạo màng sinh học.
- Hoà tan các vitamin A, D, E, K.
- Bảo vệ.
- Cung cấp nước nội sinh (đ v ngủ đông, sâu, kén, động
vật di cư …) : oxy hóa 100 g mỡ →
→→
→ 107 g nước
PHÂN LOẠI TỔNG QUÁT
Cách I : Dựa vào sự có mặt của acid béo và liên kết ester
• Lipid thủy phân được (lipid
thật, xà phòng hóa được) : TP

chứa acid béo
→
→→
→
c
ó chứa
liên
kết ester
; gồm : acylglycerid,
phosphoglycerid, sphingolipid
v
à sáp
• Lipid kh
ông
thủy phân được
(kh
ông
xà phòng hóa được) : TP
kh
ông
chứa g
ốc
acid béo
→
→→
→
kh
ông có
liên kết ester; gồm :
hydrocarbon terpen (squalen,

caroten, quinone…,
prostaglandin, các vitamin hòa
tan trong chất béo (vit. A, D, E, K)
. Alchohol vòng sterol và các dẫn
xuất …
Dựa vào thành phần cấu tạo
• Lipid thuần
Chỉ là ester của rượu với acid
béo, không có các thành
phần khác tham gia,
chỉ
gồm các nguyên tố C , H , O
Gồm : acylglycerid, sáp, sterid
• Lipid tạp
Cũng là ester (lipid thủy phân
được), nhưng TP nguyên tố
ngoài C, H , O còn có
nguyên tố khác như
: P , N
, S
. Thuộc nhóm này như :
phosphatid, sphingolipid,
sulfatid …
2. THÀNH PHẦN CẤU TẠO
2.1. CÁC ACID BÉO
DANH PHÁP CỦA ACID BÉO
- Mạch C : 18 C : octadecane
- Bão hòa : tận cùng
e
→

→→
→
oic
Thí dụ acid béo bão hòa 18C : octadecanoic acid
- Không bão hòa, một nối đôi : tận cùng enoic,
hai nối đôi : dienoic …
• Cách đánh số thứ tự C trong acid béo :
CH
3
-(CH
2
)
n
- CH
2
- CH
2
- CH
2
- CH
2
- COOH
1
2(α
αα
α)
3(β
ββ
β)
ω

ωω
ω
3
• Các acid béo bão hòa (B. 2-1, t.33)
CH
3
-(CH
2
)
n
-COOH
Lưu ý : C16 : acid palmitic
và
C18 : acid stearic
• Các acid béo không bão hòa (B.2-2, T.34)
- Một nối đôi : * C16 : A. palmito oleic C
16:1
∆
∆∆
∆
9
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH

2
-CH
2
-CH = CH – (CH
2
)
7
-COOH
* C18 : A.oleic C
18:1
∆
∆∆
∆
9
(ω
ωω
ω9)
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH

2
-CH
2
-CH = CH – (CH
2
)
7
-COOH
ω
ωω
ω
ω
ωω
ω
• CÁC ACID BÉO THIẾT YẾU
- Hai nối đôi : C18 - A.linoleic- C
18:2
∆
∆∆
∆
9,12
(ω
ωω
ω6)
CH
3
-CH
2
-CH
2

-CH
2
-CH
2
-CH = CH-CH
2
-CH = CH – (CH
2
)
7
-COOH
- Ba nối đôi : C18 – A.linolenic- C
18:3
∆
∆∆
∆
9,12,15
(ω
ωω
ω3)
CH
3
-CH
2
-CH = CH-CH
2
-CH = CH-CH
2
-CH = CH – (CH
2

)
7
-COOH
- Bốn nối đôi : C20-A.arachidonic-C
20:4
∆
∆∆
∆
5,8,11,14
(AA)
• Dẫn xuất của ω
ωω
ω3 :
-
DHA – Decosa Hexaenoic Acid (6 nối đôi)
-
EPA - Eicosa Pentaenoic Acid (5 nối đôi)
Có trong dầu phọng và chất cerebrosideC
23
H
47
COOHAcid lignoceric
Có trong dầu phọngC
19
H
39
COOHAcid arachidic
Có trong tất cả các loại chất béo động, thực vậtC
17
H

35
COOHAcid stearic
Có trong tất cả các loại chất béo động, thực vậtC
15
H
31
COOHAcid palmitic
Có ở dầu dừa, lúa mìC
13
H
27
COOHAcid myristic
Có ở cây quế, lúa mì, dầu dừa, mỡ cá voiC
11
H
23
COOHAcid lauric
Có ít trong bơ, có nhiều ở thực vậtC
9
H
19
COOHAcid capric
Có ít trong bơ, có nhiều ở thực vậtC
7
H
15
COOHAcid caprilic
Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏC
5
H

11
COOHAcid caproic
- Acid béo đặc biệt có trong sữa
- Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏ
C
3
H
7
COOHAcid butyric
Sản phẩm lên men của VSV dạ cỏC
2
H
5
COOHAcid propionic
Chiếm đa số trong sản phẩm lên men của VSV dạ cỏCH
3
- COOHAcid acetic
Nguồn gốcCông thứcTên acid béo
CÁC ACID BÉO BÃO HÒA (B. 2-1, t.33)
4
CH
3
-(CH
2
)
7
CH
3
-(CH
2

)
7
HOOC-(CH
2
)
7
(CH
2
)
7
- COOH
H
H
H
H
Acid oleic (dạng cis) Acid oleic (dạng trans)
Prostaglandin
là những dẫn xuất của acid béo vòng prostanoic (20C)
COOH
2
3
4
5
7
8
9
10
11
12
13

14
15
6
16
17
18
19
20
Công thức cấu tạo của một số prostaglandin
2.2. CÁC RƯỢU
CH
2
- OH
CH- OH
CH
3
-(CH
2
)
12
-CH=CH-CH-CH-CH
2
OH
CH
2
- OH OH NH
2
Glycerol Sphingosine
CH-CH
2

-CH
2
-CH
2
-CH
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
HO
1
17
3
7
9
10
12
18
19
27
Cholesterol
C
16
H

33
OH
Rượu cetylic
α
αα
α
α
αα
α’
β
ββ
β
5
CH
3
CH
3
HO
1
17
3
7
9
10
12
18
19
21
20
26

27
25
Ergosterol
Rượu đa vòng sterol :
- Động vật : cholesterol
- Thực vật : ergosterol
- Nấm : mycosterol
22
23
CH
3
CH
3
28
3.PHÂN LOẠI
• Glyceride (triacyl glycerol)
• Sáp
: Ester của rượu cao phân tử (cetylic) và acid béo.
• Phospholipid (phosphatid)
- Glycerophospholipid
- Inosin phospholipid
- Sphingo phospholipid
• Glycolipid
• Steroid
3.1. TRIGLYCERIDE
• Là ester của rượu glycerol với 3 acid béo. Có
thể có các dạng di-glycerid hoặc mono-
glyceid.
• Chức năng chính : dự trữ và cung cấp năng
lượng (vai trò chủ yếu thuộc về các acid béo).

CÁC DẠNG GLYCERIDE
CH
2
-O -CO-R
1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-O -CO-R
3
CH
2
-O -CO-R
1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-OH
CH
2
-O -CO-R
1
CH –OH
CH
2
-O -CO-R
2
CH

2
-O -CO-R
CH –OH
CH
2
-OH
CH
2
-OH
CH –O
-CO-R
CH
2
-OH
Triacylglycerol
1(α
αα
α) Monoacyl-
glycerol
1,3(α
αα
α,α
αα
α’) Diacyl-
glycerol
1,2(α
αα
α, β
ββ
β)Diacyl-

glycerol
2(β
ββ
β)Monoacyl-
glycerol
6
CH
2
-O -CO-R
1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-O -CO-R
3
+3H
2
O
Triacylglycerol
(mỡ trung tính)
3 acid béo
CH
2
-OH R
1
COOH
CH –OH + R
2
COOH

CH
2
-OH R
3
COOH
Glycerol
MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA TRIGLYCERID
 Phản ứng thủy phân
 Chỉ số acid : Số mg KOH trung hòa các acid béo tự do
trong 1 gram chất béo
R-COOH + KOH R-COOK + H
2
O
CH
2
-O -CO-R
1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-O -CO-R
3
+3KOH
Mỡ trung tính Xà phòng
(muối của các
acid béo
)
CH
2

-OH R
1
COOK
CH –OH + R
2
COOK
CH
2
-OH R
3
COOK
Glycerol
 Chỉ số xà phòng hóa : Số mg KOH trung hòa các acid béo
tự do và acid béo kết hợp trong 1 g chất béo :
(1) R-COOH + KOH R-COOK + H
2
O
(2)
• Chỉ số iode : số gram iode bão hòa hết các vị trí nối
đơi của 100 gram glyceride
. Chỉ số iode đặc trưng cho
mức độ
chưa bão hòa của chất béo. Chất béo càng
nhiều nối đơi chỉ số iode càng cao.
Chất béo Chỉ số iode
Mỡ heo 56
Mỡ bò 30
Dầu oliu 86
Dầu đậu nành 130
Dầu bơng 150

R
1
-CH
2
-CH=CH-CH
2
-R
2
+ O
2
→
→→
→
R
1
-CH
2
-CH - CH-CH
2
-R
2
O O
(oxy liên kết vào vò trí nối đôi của acid béo không no tạo peroxyde)
R
1
-CH
2
-CH=CH-CH
2
-R

2
+ O
2
→
→→
→
R
1
-CH
2
-CH=CH-CH-R
2
O OH
(oxy liên kết vào vò trí C gần nối đôi tạo thành hydroperoxyde)
 Sự thành lập peroxyde và hydroperoxyde
:
Tạo các sản phẩm cuối cùng như aldehyde, ketone, rượu, epoxyde, acid
tự do … gây mùi ôi khó chòu của dầu mỡ khi bảo quản lâu.
7
3.2. PHOSPHOLIPID
• Thành phần : rượu + acid béo + acid phosphoric
và các gốc base chứa N
• Chức năng quan trọng : tham gia
cấu tạo màng tế
bào và các loại màng sinh học khác.
GLYCEROPHOSPHOLIPID (Phosphatide)
OH
CH
2
-O -CO-R

1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-O- P=O
HO-CH
2
-CH
2
-NH
2
Ethanolamine
A. phosphatidic
(phosphatidate,
diacyl glycerol 3-phosphate)
OH
HO-CH
2
-CH-COOH
NH
2
Serine
HO-CH
2
-CH
2
-N
+
CH

3
CH
3
CH
3
Choline
CÁC LOẠIPHOSPHOLIPID
 GLYCEROPHOSPHOLIPID (Phosphatide)
OH
O-CH
2
-CH-COOH
NH
2
CH
2
-O -CO-R
1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-O- P=O
OH
O-CH
2
-CH
2
-NH
2

CH
2
-O -CO-R
1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-O- P=O
OH
O-CH
2
-CH
2
-N
+
CH
2
-O -CO-R
1
CH –O -CO-R
2
CH
2
-O- P=O
CH
3
CH
3
CH

3
CephalinSerine
phosphatide
Lecithin
OH
OH
O
CH
2
- O -CO-R
1
CH – O -CO-R
2
CH
2
-O- P=O
OH OH
OH
OH
HO
H
H
H
H
H
H
inozitol
 INOZIN PHOSPHOLIPID
8
CH

3
-(CH
2
)
12
-CH=CH-CH-CH-CH
2
-O-P=O
CH
3
-(CH
2
)
22
-CO - NH O-CH
2
-CH
2
-N=(CH
3
)
3
OH
OH
Gốc acid béo
Gốc choline
Sphingomyelin
T/g cấu tạo màng tế bào, mô
thần kinh, não ….


SPHINGOSINE PHOSPHOLIPID
Rượu amine sphingosine
PHOSPHOLIPID MÀNG
Glycerol
Choline
9
Thnh phn : L ester ca sphingosine v acid bộo + glucid
(galactose, galactosamin, glucose), khụng cú gc phosphate.
Cỏc glycolipid quan trng :
Cerebroside : Trong thnh phn mng t bo thn kinh.
Sulfatide : cú thờm gc sulfate gn vi C3-galactose. T/gia
q/trỡnh vn chuyn cht qua mng t bo.
Hematoside : cú thờm gc acid sialic gn vi hexose, cú trong t
bo hng cu, nóo.
Ganglioside : thnh phn phc tp. Khu trỳ nhiu trong synapse
thn kinh, trc tip tham gia qỳa trỡnh truyn xung ng thn
kinh.
3.3. GLYCOLIPID
CH
2
OH
OH
HO
HO
H
O-CH
2
-CH-CH-CH=CH-(CH
2
)

12
-CH
3
NH OH
CO-(CH
2
)
22
-CH
3
Cerebroside
Galactose
Acid lignoseric
Sphingosine
3.4. STEROID V STEROL
Steroid l mt nhúm ln thuc lipid u l DX t nhõn steran
1
17
3
7
9
10
12
11
Perhydrocyclopentano-phenanthrene (nhõn steran)
(Voứng A-B-C = phenantren, voứng D = cyclopentan ủaừ hydrogen hoựa hoaứn toaứn)
13
14
16
2

4
5
9
8
A B
C
D
Ru a vũng sterol :
- ng vt : cholesterol
- Thc vt : ergosterol
- Nm : mycosterol
19
18
CC DN XUT QUAN TRNG CA
CHOLESTEROL
Vitamin D3 : xỳc tỏc hp thu Ca rut
Cỏc acid mt : tham gia tiờu húa v hp thu m
Cỏc hormone steroid :
- Cỏc hormone sinh dc c v cỏi
- Cỏc hormone iu hũa trao i ng (v thng
thn)
- Cỏc hormone iu hũa trao i khoỏng (v thng
thn)
10
CH
3
CH
3
HO
1

17
3
7
9
10
12
18
19
21
20
26 27
25
CH
3
CH
3
O
1
17
3
7
9
10
12
18
19
21
20
27
26

22
23
25
24
Cholesterol (C)
Cholesterol ester (CE)
R – C
O
ACID MẬT VÀ MUỐI MẬT
Các acid mật đều là dẫn xuất của acid cholic (24 C) , chúng
khác nhau bởi có hay không có nhóm OH ở C3, C7 và C12
CH
3
CH
3
HO
3
7
12
A
COOH
B
C
D
Acid cholic
OH
HO
• Acid cholic : có nhóm OH ở C3 , C7 và C12
• Acid deoxycholic : OH ở C3 và C12
• Acid chenodeoxycholic : OH ở C3 và C7

• Acid lithocholic : chæ coù nhoùm OH ôû C3
• Các acid mật trên liên kết với
glycine hay taurine
(dẫn xuất từ cysteine) tạo nên các acid mật, muối mật
tương ứng, tham gia qúa trình tiêu hóa và hấp thu
chất béo ở ruột non.
CH
3
CH
3
HO
3
7
12
CO – NH-CH
2
-CH
2
-SO
3
H
HO
OH
Taurine
CH
3
CH
3
HO
3

7
12
CO – NH-CH
2
-COOH
HO
OH
Glycine
Taurocholic acid
Glycocholic acid