Bài giảng Thoái hoá Lipid

Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company THOÁI HOÁ LIPID Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Nội dung 1 Huy động chất béo từ thức ăn và tổ chức mỡ 2 Beta-Oxi hoá Acid béo 3 AB có số Carbon lẻ 4 AB chưa bão hoà 5 Một số điểm chú ý sự oxy hoá AB 6 Thể Ketone Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Acid béo (Dự trữ năng lượng) • 2 lý do: – Carbon trong acid béo hầu hết là (-CH2) bị oxi hoá tạo năng lượng. – Acid béo không hydrate hoá như la mono va poly saccharides nên dễ tập trung trong tổ chức mỡ Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Chất béo từ thức ăn và tế bào t/c mỡ Triacylglycerols • Triglycerides là thành phần quan trong trong thức ăn cung cấp năng lượng • Triglycerides là dạng chủ yếu dự trũ năng lượng trong cơ thể • Hormones (glucagon, epinephrine, ACTH) khởi động sự giải phóng AB từ tổ chức mỡ Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Glycerol • Glycerol tiếp tục thoái hoá cung cấp 5% NL • Tại Gan và tổ chức khác: Glycerokinase khử H tạo GDA (glycerodioxyaceton) • GDA tiếp tục thoái hoá theo cn đường Embden meyerhoff hoặc tạo glycogen Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Beta Oxihoá Acid béo Acid béo được thoái hoá bằng cách loại bỏ từng đơn vị 2-C • Albert Lehninger chứng minh rằng quá trình này xảy ra trong ty thể • F. Lynen và E. Reichart : nhứng đơn vị 2-C giải phóng ra là acetyl-CoA,không phải dưới dạng tự do acetate • Quá trình bắt đầu với sự oxy hoá của carbon ở vị trí "beta“ được gọi là quá trình "beta-oxy hoá " Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company CoA hoạt hoá AB trong quá trinh oxy hoá Acyl-CoA synthetase gắn AB với CoA, nhờ thủ phân ATP thành AMP và PPi • Sự hình thành Acyl-CoA cần sử dụng năng lượng • Phản ứng cần thuỷ phân 2 pt ATP • Tuy nhiên sản phẩm của pư thuỷ phân là PPi thúc đẩy pư mạnh hơn • Chú ý: acyl-adenylate là chất trung gian trong cơ chế. Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Chất vận chuyển: Carnitine Carnitine vận chuyển AB qua màng trong ty thể • AB chuỗi ngắn được vận chuyển trực tiếp vào trong ty thể • AB chuỗi dài không thể vận chuyển trực tiếp vào ty thể • AB chuối dài được vận chuyển vào trong ty thể nhờ tạo thành acyl carnitines và sau đó vận chuyển trong tế bào. • Acyl-CoA esters được hình thành ở trong màng trong ty thể Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company -Oxy hoá AB Chuỗi 4 phản ứng được lặp lại : • Tạo một nhóm carbonyl ở -C • 3 phản ứng đầu xảy ra ở C-b, phản ứng thứ 4 tách "-keto ester" trong phản ứng ngưng tụ • Sản phẩm: một acetyl-CoA và một AB có chuỗi carbons ngắn đi 2 C • 3 phản ứng đầu là cốt yếu và kinh điển – chúng ta có thể gặp lại ở một số con đuờng chuyển hoá khác Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Acyl-CoA Dehydrogenase Oxy hoá liên kết C-C • Gồm 3 enzyme trong khoang ty thể • Cơ chế: loại proton nhờ FAD và hình thành dạng liên kết đôi • Điện tử đi qua nhờ flavoprotein vận chuyểnếnau đó vào chuỗi vận chuyển điện tử • Enzyme bị ức chế bởi sản phẩm chuyển hoá Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Phản ứng thứ tư: thiolase aka -ketothiolase • Cysteine thiolate trên enzyme gắn vào nhóm -carbonyl • Nhóm Thiol của một CoA mới gắn vào chuỗi hình thành một chuỗi acyl-CoA ngắn hơn • Hình thành một thioester mới Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Tóm tắt chuỗi -Oxy hoá • Chuỗi phản ứng nhắc lại theo chu kỳ cho kết quả là tạo ra các đơn vị acetate • Vì vậy, acid palmitic tạo 8 acetyl-CoA -oxy hoá hoàn toàn chuỗi một acid palmitic tạo 106 phân tử ATP Palmetic-CoA + 7CoA + 7O2 + 35Pi + 35 ADP 8 Acetyl CoA + 35 ATP + 42 H2O [5 (n-1) + 12n ] -2 = 17n -7 Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company AB có chuỗi Carbon lẻ -Oxy hoá tạo propionyl-CoA • AB có chuỗi carbon lẻ được chuyển hoá bình thường cho đến đoạn 3 C cuối cùng - propionyl- CoA • Ba phản ứng tiếp theo chuyển propionyl-CoA thành succinyl-CoA • Chú ý sự tham gia của biotin và B12 • Chú ý tính toán lực xúc tác của phản ứng epimerase • Chú ý con đường oxy hoá của succinyl-CoA Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company AB chưa bão hoà AB chưa bào hoà có 1 liên kết đôi: • Oleic acid, palmitoleic acid • Bình thường qt -oxy hoá cho 3 chu kỳ • cis-3 acyl-CoA không được chuyển hoá dưới tác dụng của by acyl-CoA dehydrogenase • Enoyl-CoA isomerase chuyển sang dạng trans- 2 acyl CoA -oxy hoá tiếp tục từ điểm này Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company AB chưa bão hoà Tương đối phức tạp • Giống như oleic acid, nhưng chỉ tại điểm: – 3 chu kỳ -oxy hoá – enoyl-CoA isomerase – 1 vòng thêm vào chuỗi -oxidation – Cấu trúc trans- 2, cis- 4 là vẫn đề • Enzym 2,4-Dienoyl-CoA reductase Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Thể Ketone Nguồn năng lượng đặc biệt chô một số tổ chức • Một số acetyl-CoA, sản phẩm thoái hoá của AB, trong ty thể tế bào gan có khả năng chuyển hoá tiếp thành acetone, acetoacetate và - hydroxybutyrate • Những sản phẩm này gọi là: “ thể ketone" • Nguồn năng lượng cho não, tim, cơ • Là nguồn năng lượng chủ yếu cho não khi đói • Các sản phẩm có thể dùng để tái tồng hợp AB • Các phản ứng : Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Thể Ketone II Những điểm đáng chú ý trong quá trình tổng hợp • Chỉ xảy ra trong ty thể • Bước 1: enzym thiolase xúc tác • Phản ứng 2: tạo HMG-CoA • Những pư này tương tự 2 pư đầu tiên của quá trình tổng hợp cholesterol • Bước 3: HMG-CoA bị phân cắt – tương tụ phản ứng tổng hợp citrate Biochemistry 2/e - Garrett & Grisham Copyright © 1999 by Harcourt Brace & Company Thể Ketone và Diabetes `` tế bào đói giữa nơi nhiều dinh dưỡng" • Glucose is có nhiều trong máu, nhưng được hấp thụ bởi tế bào cơ, gan và tổ chức mỡ rất thấp • Các tế bào, bị đói về mặt chuyển hoá chuyển sang dị hoá glucose, mỡ và protein • Trong ĐTĐ type I, do quá ngương phân huỷ glycogen vì vậy Ac-CoA từ thoái hoá mỡ và protein không vào TCA, nên tạo thể ketone • Acetone có thể phát hiện trong hơi thở của bệnh nhân ĐTĐ type I