Tháng Hai 17, 2019

Tìm hiểu về quá trình chuyển hóa lipid trong cơ thể người

Trong bộ môn hóa sinh: Chuyển hóa lipid (lipit) trong cơ thể người là một trong những kiến thức cơ bản cần phải nắm vững. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu quá trình này nhé.

Khái niệm – phân loại – tính chất và công dụng của lipid

Khái niệm lipid

Cấu trúc phân tử của một lipid

Lipid là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực như: ete, cloroform, xăng dầu.

Theo wiki, Lipid được khái niệm như sau: 

Trong hóa học, lipid 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, benzene, rượu nóng. Giống như các carbonhydrate, các lipid được tạo nên từ C, H và O nhưng chúng có thể chứa các nguyên tố khác như P và N. Chúng khác với carbonhydrate ở chỗ chứa O với tỉ lệ ít hơn. Hai nhóm lipid 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 lipid khác nhau.

Phân loại

lipid bao gồm chất béo, sáp, steroit, photpholipid… hầu hết chúng đều là các este phức tạp.

  • Chất béo: là trieste của glixerol với các axit béo, là các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử C ( thường từ 12C đến 24C) không phân nhánh, được gọi chung là triglixerit.
  • Sáp: là este của monoancol cao (\geqC16) với axit béo (\geqC16).
  • Steroid là este của monoancol mà gốc hidrocacbon gồm 4 vòng có chung cạnh với axit béo. + Photpholipid là este của glixerol chứa 2 gốc axit béo và 1 gốc photphat hữu cơ.

Chất béo được phân làm hai loại: chất béo đơn giản (simple lipid) và chất béo dạng phức tạp (complex lipid) tùy thuộc vào cấu trúc của chúng.

  • Chất béo đơn giản: khi thủy phân trong môi trường kiềm thì ra rượu (đơn chức hoặc đa chức) và muối của axít béo
  • Chất béo dạng phức tạp: khi thủy phân thì ngoài rượu và axít béo còn có các sản phẩm khác

Phospholipid trong màng tế bào

Các tế bào đều được bao bọc bởi một tấm áo ngoài gọi là màng tế bào. Màng tế bào bao gồm 2 phần: hydrophilic (ưa nước) và hydrophobic (kị nước). Phần ngoài bao bọc tế bào chính là lipid bilayer, bảo vệ tế bào bên trong và đóng một vai trò chủ yếu trong việc bảo vệ tế bào

Mỡ (một loại khác của lipid)

Được cấu tạo từ một phân tử Glycerol và ba axit béo.

Cấu tạo của mỡ
Mỡ động vật Mỡ thực vật
Chứa axit béo no –> có tính đông kết Chưa a xit béo không no –> dạng lỏng
Ăn nhiều gây xơ vữa động mạch không gây bệnh
Chức năng: dự trữ năng lượng cho cơ thể Chức năng: dự trữ năng lượng cho cơ thể
Steroit:

Có cấu trúc phức tạp và đa dạng

Chức năng:

Sản sinh ra hai loại hoocmon của cơ thể là Testosteron (hoocmon sinh dục nam) và Ơtrogen (hoocmon sinh dục nữ). —> Điều tiết các hoạt động sinh dục và điều tiết sự hình thành các đặc điểm sinh dục phụ thứ cấp.

Sản sinh ra Colesterol: làm tăng tính ổn định của màng tế bào và tham gia cấu tạo mành tế bào. Có nhiều trong lòng đỏ trứng gà, nội tạng động vật, thực phẩm đồ ăn nhanh,… Ăn nhiều sẽ gây ra các bệnh như đột quị, vỡ mạch máu não rất nguy hiểm với người già.

Sắc tố và vitamin:

Một số loại sắc tố như carotenoit và một số loại vitamin A, D, E và K cũng là một dạng lipid rất cần thiết cho sức khỏe con người.

Công thức tổng quát của chất béo:

Công thức của lipid

R1, R2, R3 có thể giống nhau hoặc khác nhau

– Một số axit béo thường gặp:

  • Axit panmitic: C15H31COOH
  • Axit stearic: C17H35COOH
  • Axit oleic: C17H33COOH
  • Axit linoleic: C17H31COOH

Trạng thái tự nhiên:

Chất béo là thành phần chính của mỡ động vật và dầu thực vật. – Sáp điển hình là sáp ong. – Steroit và photpholipid có trong cơ thể sinh vật.

Tính chất vật lí của chất béo:

Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt độ phòng, như mỡ động vật.

Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng và được gọi là dầu, thường có nguồn gốc thực vật hoặc từ động vật máu lạnh như dầu cá…

Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực như benzen, xăng, ete…

Chuyển hoá lipid trong cơ thể

Nguồn lipid (mỡ) của cơ thể là lipid của thức ăn hấp thu ở ruột, ngoài ra còn một lượng lớn lipid và lipoid được tạo thành ngay trong cơ thể từ gluxit nếu thừa gluxit, hoặc có khi cả từ protid. lipid sau khi hấp thu có thể theo nhiều con đường:

lipid được oxy hoá hoàn toàn cho CO2, H2O và nhiều năng lượng. Acetat hoạt động (Acetyl CoA) là một chất chuyển hoá trung gian của mỡ có thể dùng tổng hợp nhiều chất.

lipid được dự trữ dưới dạng mỡ trung tính. Kho dự trữ mỡ có thể rất nhiều, tới 10 % khối lượng cơ thể (dự trữ gluxit chỉ dưới 0,5 kg). Mỡ dự trữ nằm trong tế bào lấn chỗ của bào tương, mỡ dự trữ có thể được lấy vào trong máu, mỡ (adipocyte) chứa trong các mô đệm dưới da (bụng, da, gan) để biến thành glycogen. Mỡ tham gia cấu tạo các tổ chức: mỡ hấp thu và cholesterid là thành phần chủ yếu của màng tế bào, vào trong cơ thể sẽ phân phối đi khắp các tổ chức, dùng làm nguyên liệu kiến tạo như lecithin. Lecithin có ở sợi thần kinh, các sphingomyelin và cerebrosid có nhiều ở hệ thần kinh trung ương, các steroid tham gia cấu tạo nhiều kích tố quan trọng. Mỡ cấu tạo không biến đổi đáng kể khi ta nhịn đói, gọi là thành phần hằng định, mỡ dự trữ bị sử dụng khi nhịn đói gọi là thành phần biến đổi. Nguồn gốc mỡ dự trữ là do từ mỡ ăn vào và từ gluxit (lợn béo do nuôi bằng gluxit).

Mối liên quan giữa chuyển hoá lipid và gluxit

Gluxit chuyển hoá thành lipid

Ta đã biết gluxit ăn vào cơ thể chuyển hoá thành mỡ dự trữ, ta cũng biết gluxit và lipid có một bước chuyển hoá trung gian chung là acid acetic. Vậy có con đường chuyển hoá gluxit qua acid pyruvic và acid acetic thành acid béo. Con đường chuyển hoá đó được xúc tiến bởi insulin và bị ức chế bởi kích tố tiền yên. Triose do dị hoá gluxit cũng có thể chuyển hoá thành glycerol tham gia tổng hợp lipid.

lipid chuyển hoá thành gluxit

Glycerol của lipid có thể vào con đường chuyển hoá gluxit và xây dựng glucose hay glycogen. Theo con đường này 100g lipid chỉ chuyển thành 12g glucose của máu. Khi nhịn đói, tỷ lệ chuyển thành glucose có thể cao hơn.Nghiên cứu bằng đồng vị phóng xạ cho thấy acid acetic (từ mỡ) được gan dùng xây dựng glucose.

Tuy vậy, con đường chuyển acid béo thành glucose không rõ rệt, điều này giúp ta hiểu hiện tượng thông thường là: cho động vật (lợn) ăn nhiều gluxit để thu hoạch mỡ, thì rõ ràng lợi hơn bất cứ cơ thể nào tiêu thụ mỡ để cho ta gluxit.

Sự phụ thuộc của chuyển hoá lipid đối với gluxit

Muốn lipid được dị hoá hoàn toàn trong gan qua Acetyl CoA thì cần cung cấp đầy đủ acid oxaloacetic để “xúc tác” cho chu trình Krebs. lipid không thể cung cấp acid oxaloacetic vì phản ứng acid pyruvic sang acid acetic không đảo ngược được. Vậy nguồn chủ yếu cung cấp acid oxaloacetic là gluxit qua a.pyruvic, ý kiến này được phát biểu rất hình tượng là “mỡ cháy trên ngọn lửa của gluxit”.

Như vậy giảm oxy hoá gluxit ở gan gây giảm oxy hoá hoàn toàn acetyl CoA, mà không gây giảm tốc độ sản xuất acetyl CoA, hơn nữa sự sản xuất acetyl CoA lại tăng vì lúc này chỉ còn mỡ là nguồn năng lượng chủ yếu. Những mảnh 2 carbon là acetyl CoA rất hoạt động đó không thể tích luỹ được mà tập hợp thành acid acetoacetic CH3-CO-CH2-COOH gây ứ đọng các thể ceton.

Tóm lại, mỗi khi tỷ lệ sử dụng gluxit so với sự dùng lipid trong gan bị giảm thấp như trong bệnh đái tháo đường, khi nhịn đói v.v.. thì đưa đến bệnh ceton.

Nhu cầu và vai trò sinh lý của lipid

lipid có giá trị năng lượng cao, 1g lipid oxy hoá cho 9,3 Kcal. Mỗi ngày người trưởng thành cần khoảng 100g, khi lao động thể lực nặng nhọc cần đến 115- 165g lipid. Lớp mỡ dưới da cũng là lớp cách nhiệt rất tốt giúp ta chống rét. lipid còn có tác dụng nuôi dưỡng và tạo hình. Mỡ tham gia cấu tạo cơ thể. Mỡ là dung môi hoà tan của nhiều sinh tố quan trọng như A, D, E, K…

Điều hoà chuyển hoá lipid lipid

trong cơ thể luôn được thay đổi do mỡ cũ bị chuyển hoá và mỡ mới được thu nhận theo thức ăn . Sự thay đổi lipid trong cơ thể chịu nhiều ảnh hưởng khác nhau, trước hết là hệ thần kinh, hệ nội tiết, chức năng của gan và liên quan với chuyển hoá gluxit.

Cấu trúc thần kinh điều hoà chuyển hoá lipid nằm trong vùng dưới đồi. Sự điều hoà chuyển hoá lipid của vùng dưới đồi, có lẽ thông qua hoạt động của các tuyến nội tiết. Khi tuyến tụy sản xuất ít insulin, quá trình chuyển hoá gluxit giảm, mỡ dự trữ sẽ được huy động để oxy hoá sinh năng lượng thay cho gluxit.

Ngược lại, khi tuyến tụy tăng tiết insulin, thì quá trình chuyển hoá gluxit thành mỡ dự trữ lại được tăng cường. Cortisol của vỏ tuyến thượng thận, hormone tuyến giáp, cũng như GH và ACTH của thuỳ trước tuyến yên đều có tác dụng huy động mỡ dự trữ vào quá trình chuyển hoá.

Gan là cơ quan hoạt động mạnh nhất trong chuyển hoá lipid. Gan là nơi chủ yếu để phân giải và tổng hợp các acid béo, phospholipid và cholesterol. Quá trình chuyển hoá lipid cũng có thể bị rối loạn do trong thức ăn thiếu gluxit và nhiều lipid hoặc không đủ các acid béo cần thiết như acid linoleic, acid arachidonic. Trong thức ăn có nhiều cholesterol, cystin, serin, thiamin, biotin cũng có thể gây rối loạn chuyển hoá lipid, gây tích mỡ trong gan.

Gan là cơ quan hoạt động mạnh nhất trong chuyển hoá lipid. Gan là nơi chủ yếu để phân giải và tổng hợp các acid béo, phospholipid và cholesterol. Quá trình chuyển hoá lipid cũng có thể bị rối loạn do trong thức ăn thiếu gluxit và nhiều lipid hoặc không đủ các acid béo cần thiết như acid linoleic, acid arachidonic. Trong thức ăn có nhiều cholesterol, cystin, serin, thiamin, biotin cũng có thể gây rối loạn chuyển hoá lipid, gây tích mỡ trong gan.

Bài viết liên quan

Sterol và Phospholipid bilayer là gì? Sự khác nhau của Sterol và Phospholipid

ScienceVietnam

Thuật ngữ Light trong thực phẩm là gì?

ScienceVietnam

Để lại bình luận

avatar
  Đăng ký nhận thông báo  
Thông báo của

Science Vietnam sử dụng công nghệ cookie để tăng tốc độ website. Chấp nhận Đọc thêm

Privacy & Cookies Policy