bài giảng chuyển hóa lipid

Chuyeån hoùa lipid
ThS. BS. Hoàng Thị Tuệ Ngọc
BM Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử
Đại Học Y Khoa Phạm Ngọc Thạch

1


Vai trò của lipid
• Dự trữ - cung cấp năng lượng (triglycerid)
Cung cấp khoảng 20-40% tổng năng lượng
Lipid có khả năng dự trữ lớn mà không làm
ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu
• Tạo hình (phospholipid, cholesterol,
sphingolipid, glucolipid)
Tham gia cấu tạo màng
• Nội tiết tố (hormon steroid)
• Hòa tan các vitamin A, D, E, K
2


TIÊU HÓA VÀ HẤP THU LIPID TỪ
THỨC ĂN
-

-

-

Lipid trong thức ăn chủ yếu là triglycerid (TG),
còn lại là phospholipid, cholesterol và

cholesterol este.
Lipid thức ăn được thủy phân bằng các
enzyme thủy phân riêng biệt trong dịch tiêu
hóa
Sự thủy phân lipid bắt đầu từ khoang miệng,
dạ dày, mạnh mẽ khi đến tá tràng và hổng
tràng – là nơi lipid tiếp xúc với muối mật và
enzyme tụy.


Các enzyme tiêu hóa lipid
-

-

-

Lipase do lưỡi và dạ dày tiết ra thủy phân các
triglycerid có mạch C trung bình và ngắn ≤
12C
Muối mật nhũ tương hóa lipid tạo micelle →
tăng diện tích tiếp xúc của các hạt TG với
lipase tụy
Lipase tụy thủy phân TG tại vị trí C1 và C3 của
glycerol cho acid béo tự do và 2-monoglycerid
Esterase tụy cắt acid béo khỏi cholesteryl este
Phospholipase A2 thủy phân phospholipid


Cấu trúc của triglycerid

Muối mật nhũ tương hóa lipid bằng cách tạo micelle


Hoạt động của
lipase tụy: thủy
phân TG tại vị trí
C1 và C3 của
glycerol cho acid
béo tự do (FA –
fatty acid) và 2monoglycerid


Hoạt động của cholesterol esterase và phospholipase A2 của tụy.


Hấp thu lipid qua thành ruột
• Các acid béo có mạch C từ 4 – 12 hấp thu trực
tiếp qua niêm mạc ruột non (không cần nhũ
tương hóa)
• Các micelle (gồm muối mật và các acid béo
mạch dài, monoglycerid, cholesterol,
lysophospholipid, vitamin hòa tan trong lipid)
đến vi nhung mao ở bờ bàn chải của ruột non:
– Các chất lipid được hấp thu vào niêm mạc ruột non
– 95% muối mật được tái hấp thu tại hồi tràng về gan
theo chu trình gan-ruột


Tế bào biểu mô ruột non tái tạo TG

và tạo chylomicron
• Các acid béo và monoglycerid kết hợp
thành TG trong TB biểu mô ruột non
• TG, cholesterol, phospholipid kết hợp với
protein tạo cấu trúc chylomicron giúp vận
chuyển lipid trong máu.


Tiêu hoáhấp thu
lipid thức
ăn

10


CHUYỂN HOÁ ACID BÉO

11


1. Thoái hoá acid béo
• Acid béo được oxy hóa tạo năng lượng chủ yếu
là những AB mạch dài từ TG được dự trữ trong
mô mỡ
• Chủ yếu là acid palmitic (16:0), acid stearic (18:0),
acid oleic (18:1;9) và acid linoleic (18:2;9,12)
• Thoái hóa AB chủ yếu xảy ra ở gan, gồm 3 bước:
– Hoạt hóa AB thành dạng hoạt động acyl-CoA
– Vận chuyển acyl-CoA từ bào tương vào ty thể
– -oxy hóa acyl-CoA trong ty thể

1.1. Hoạt hố AB trong bào tương thành
dạng hoạt động acyl-CoA
- Hoạt hoá AB trong bào tương sử dụng 2
ATP
Acid béo + HSCoA + ATP 
Acyl CoA + AMP + PPi
AMP + ATP  2 ADP

13


1.2. Vận chuyển acyl CoA qua màng ty thể vào
trong ty thể nhờ hệ thống carnitine
- Các enzym oxy hóa AB chủ yếu nằm trong
ty thể → acyl-CoA cần được chuyển từ
bào tương vào ty thể
- Q trình cần hệ thống carnitine và các
enzyme carnitine acyl transferase (CAT)
đặc hiệu


1.3.  oxy hóa acyl-CoA trong ty thể qua 3
giai đoạn
- GĐ1: Oxy hóa acyl-CoA tạo các acetylCoA
- GĐ2: Acetyl-CoA phần lớn vào chu trình
acid citric, được oxy hóa cho CO2
- GĐ3: Điện tử tạo ra từ GĐ1 và GĐ2 vào
chuỗi hô hấp tế bào để cho năng lượng

 Oxy hóa acid béo no có số
carbon chẵn





Nơi xảy ra: ty thể
Điều kiện: hiếu khí
Mỗi vòng  oxy hoá gồm 4 pứ
Pư tổng quát (1 vòng ß oxy hóa):
Acyl-CoA + FAD + NAD + H2O  AcylCoA kém 2 Carbon + Acetyl-CoA + 4 ATP


4 phản
ứng của
một vòng
 oxy hóa


Năng lượng tạo thành khi β-oxy hóa 1 phân tử acid palmitic (16C)

Quá trình

Chất tạo
Năng lượng Năng lượng tạo thành
năng lượng
sử dụng

Hoạt hóa
β-oxy hóa
7 vòng

2 ATP
7 FAD(2H)

7 x 1,5 = 10,5 ATP

7 NADH,H+

7 x 2,5 = 17,5 ATP

8 acetylCoA
Tổng cộng thu được

8 x 10 ATP = 80 ATP
10,5 + 17,5 + 80 – 2 = 106 ATP


Năng lượng tạo thành khi oxy hóa hoàn
toàn 1 pt acid Palmitic (16C)
 Oxy hóa 1 phân tử Acid Palmitic trong cơ thể:
106 ATP x 7,3 Kcal/mol = 774 Kcal
Năng lượng tích lũy dưới dạng các liên kết
phosphat giàu NL để cung cấp cho nhu cầu
cơ thể
 Oxy hóa 1 phân tử Acid Palmitic ngồi cơ thể:
Palmitat+ O2 → CO2+H2O+2.340

Kcal/mol
Sinh NL dưới dạng nhiệt năng
19


 Oxy hóa acid béo no có số
carbon lẻ
• Tương tự như oxy hóa AB no có số C
chẵn cho đến vòng -oxy hóa cuối
• Sản phẩm vòng cuối là 1 acetyl-CoA và 1
propionyl-CoA (acyl- CoA có 3 C)
• Propionyl-CoA chuyển thành succinyl-CoA


Oxy hoaù
propionyl-CoA
cho succinylCoA

21


Oxy hóa acid
béo không no có
1 liên kết đôi
TD : oxy hóa acid oleic
(C18,∆9)
Cần thêm enzym
enoyl-CoA
isomerase biến đổi
nối đôi từ dạng cis

 dạng trans, dạng
trung gian của oxy
hóa 
9 acetyl CoA
22


ß Oxy hóa acid béo
không no có nhiều
nối đôi
TD : oxy hóa acid
linoleic (C18, ∆ 9,12).
Cần thêm 2 enzym:
enoyl-CoA isomerase
và 2,4 dienoyl-CoA
reductase phụ thuộc
NADPH.
Tạo 9 Acetyl CoA

23


Gấu ngủ đông không ăn
uống, tiêu tiểu hàng 7
tháng mà vẫn sống nhờ
được cung cấp năng lượng
từ quá trình oxy hóa AB

Để dành lipide cho mùa đông:
Trước đông tiêu thụ 38.000kJ/ngày. Gần đông tiêu thụ

84.000kJ/ngày (ăn suốt 20 giờ/ngày) do ảnh hưởng việc tiết
hormon.
Oxy hóa AB tạo đủ năng lượng cho thân nhiệt, tổng hợp
protein và các hoạt động khác (vận chuyển qua màng)
24


Thể ceton – nguồn cung cấp năng lượng
quan trọng cho mô
 TB gan tổng hợp thể
ceton từ AcetylCoA.
 Thể ceton từ gan vào
máu, đến các mô ngoài
gan, tái tạo trở lại
ActCoA, đi vào CT acid
citric, cung cấp năng
lượng cho mô.
Thể Ceton có tính Acid:
tăng cao trong máu gây
hôn mê do toan máu
(Ketoacidosis)
25