HÓA HỌC GLUCID (HÓA SINH SLIDE) (chữ biến dạng do slide dùng Font VNI-Times, tải về xem bình thường)

ĐẠI CƯƠNGGlucid carbohydrat: dẫn xuất aldehyd hoặc ceton của polyalcol hoặc các chất tạo ra dẫn xuất này khi bị thủy phân ✔ Phân loại: – Monosaccarid – Oligosaccarid – Polysaccarid..

HÓA HỌC GLUCID

ĐẠI CƯƠNG

Glucid (carbohydrat): dẫn xuất

aldehyd hoặc ceton của polyalcol

hoặc các chất tạo ra dẫn xuất này khi bị thủy phân

✔ Phân loại:

– Monosaccarid

– Oligosaccarid

– Polysaccarid

✔ Glucid đơn giản nhất, không thể

thủy phân thành các đơn vị nhỏ hơn

✔ Có 1 nhóm carbonyl (→ aldose / cetose), các C liên kết với –OH

✔ (CH 2 O) n n ≥ 3

✔ n = 4 : tétrose, n = 5: pentose, n = 6: hexose, n

= 7: heptose.

✔ Cấu tạo thẳng: có C bất đối (trừ

đồng phân quang học (N=2 n , n: số C * )

D-Altrose D- Glucose D- Manose D- Gulose D- Idose D- Galactose

D-Arabinose D-Xylose D-Lyxose

D-Erythrose D-Threose

D-Glyceraldehyd

Nhóm D-cetose từ 3C-6C

O Dihydroxy aceton

L_Glucose

H OH H

C C C C C

H

H H HO

OH H

OH H

OH H

CH2OH

Các dạng đồng phân

L_Glucose

H OH H OH

C C C C C

H H HO

C C C C C

H

H H HO

Các dạng đồng phân

✔ Cấu trúc vòng pyranose và

furanose

✔ Đồng phân aldose và

cetose

-Nhóm carbonyl = -CHO → aldose

-Nhóm carbonyl = -CO- → cetose

Tính chất

✔ Tác dụng với acid vô cơ mạnh tạo Furfural

-D-Glucose Hydroxymetylfurfural

→ Định tính và định lượng các

monosaccarid (Molisch, Selivanoff)

H2SO4

✔ Tác dụng với các base

Tính chất

C O

OH

CH2OH OH OH OH

N NH C

CH CH CH CH

CH2OH OH OH OH

OH H O

D-Glucose

Tính chất

acid aldaric

OH bán acetal (cetal) với –OH alcol

OH bán acetal (cetal) với –NH 2

Glyceraldehyd _3_ phosphat Dihydroxyaceton phosphat

CH2OH

CH2O C=O

P

Glucose _6_ phosphat

OHOHHO

P

DẪN CHẤT CỦA

MONOSACCARID

✔ Dẫn chất alcol nhóm carbonyl bị khử

Glycerol, Sorbitol

✔ Dẫn chất acid

− Acid aldonic: oxy hóa chức aldehyd (dd Br 2 )

Gluconic

− Acid aldaric: oxy hóa chức aldehyd và chức

rượu bậc I do sự oxy hóa mạnh Acid saccarid

− Acid uronic: oxy hóa chức rượu I Glucuronic và

galacturonic ; Trong polysaccarid phức tạp, tham gia cơ chế khử độc, liên hợp bilirubin tại gan.

✔

✔ Dẫn chất amin (osamin)

− Thay thế nhóm –OH của C 2 bằng nhóm

-NH 2 Các osamin có thể được acetyl hóa

− Glucosamin, galactosamin, muramic acid và

neuramic acid … trong cấu tạo polysaccrid

phức tạp, glycolipid và glycoprotein.

OH o OH

β_D_N_Acetylgalactosamin

C

CH3O

O

HCOH HCOH

CH2OH

H

H

HN C

CH3

O H

H COO-OH OH

N_Acetylneuraminic acid (sialic acid) Muramic acid

OH

NH2HO

OH

o

CH2OH

O CH

CH3

C

CH3O

MỘT SỐ MONOSACCARID

THƯỜNG GẶP CÓ VAI TRÒ

SINH HỌC QUAN TRỌNG

Monosaccarid Xuất hiện Vai tròsinh học

D-Ribose Acid nucleic nucleic, các coenzym, ct pentose

D-Ribulose qt chuyển hóa pentose

phosphat

D-Arabinose Gôm arabic glycoprotein

D-Xylose Proteoglycan glycoprotein

D-Lyxose Cơ tim lyxoflavin

L-Xylulose con đường uronic acid

Monosaccarid Xuất hiện Vai

tròsinh học

D-Glucose trái cây, tinh bột, mía

monosaccarid cơ thể

D-Fructose trái cây, mía, mật ong sử dụng, t.hợp glucose

dụng, t.hợp glucose

sữa, glycolipid, lycoprotein

D-Manose gôm glycoprotein

Glucuronic acid Galactosamin Glucosamin N-Acetylgalactosamin N-Acetylglucosamin Muramic acid

GlcA GalN GlcN GalNAc GluNAc Mur

DISACCARID (oligosaccarid)

✔ Hai monosaccarid

✔ Liên kết glycosid

✔ Hai -OH bán acetal tham gia: không

✔ Maltose

− Cấu tạo: hai α-D-glucopyranose, liên kết α1,4- glycosid,

− Có tính khử

− trong mầm lúa, men bia, kẹo mạch

nha là sản phẩm do sự thủy phân tinh bột

CH2OH

o

OH OH

CH2OH

✔ Lactose

− Cấu tạo: một β-D-galactopyranose

kết hợp một

α-D-glucopyranose bằng liên kết β–1,4 glycosid

CH2OH

✔ Sucrose (saccarose):

− Do một α-D-glucopyranose kết hợp

với một β-D-fructofuranose bằng liên kết αβ–1,2

− Không có tính khử

− Mía và củ cải đường.

1 _2_ β _D_fructofuranosyl _D_Glucopyranosyl

α Sucrose

o

OH OH HO

CH2OH

O

CH2OH OH

O HO

CH2OH

✔ Phần lớn glucid tìm thấy trong thiên nhiên

✔ Thủy phân bằng acid hay bằng các enzym đặc hiệu → monosaccarid / dẫn xuất

✔ Không có vị ngọt, hòa tan trong nước tạo dung dịch keo

✔ D-glucose là chất thường gặp nhất trong

thành phần của polysaccarid

✔ Cấu tạo: Homopolysaccarid (thuần) và

Heteropolysaccarid (tạp)

✔ Chức năng: Polysaccarid dự trữ (cung cấp năng lượng) và polysaccarid cấu tạo (cấu tử tế bào).

Polysaccarid thuần

✔ Hàng ngàn α.D-glucopyranose , (C 6 H 10 O 5 )n

✔ Tinh bột cấu tạo: amylose và

amylopectin

O

O 4 1 O

OH OH

CH2OH

O

1 4

O OH OH

CH2OH

O

O 4 1 O

OH OH

CH2OH

1 4

O OH OH

CH2OH

O

OH OH

CH2OH

O

1 4

✔ Glucid dự trữ của động vật

✔ Có nhiều nhất ở gan và cơ

✔ Cấu tạo giống amylopectin nhưng mang nhiều nhánh hơn và các

nhánh ngắn hơn (8-12 gốc glucose)

✔ Số lượng đầu không có tính khử (cuối mỗi nhánh) bằng số lượng nhánh

α-D-glucose

chính cấu tạo bởi những phân tử glucose nối

bằng α–1,6

mesenteroides có enzym dextransucrase biến đổi saccarose thành dextran

cao, trong y học là chất thay thế huyết tương

✔ Polysaccarid có nhiều trong thiên nhiên vì là thành phần cấu tạo chính của thực vật

✔ Gỗ 50% cellulose và bông cellulose gần như tinh khiết.

✔ Cellulose gồm β-D-glucose nối với nhau chỉ bằng nối β–1,4, vì vậy

cellulose không có mạch nhánh 4 O

OH OH

1 O O

OH OH

1 O O

OH OH

1 O O

✔ Sự thủy phân hoàn toàn cho

glucose (acid loãng)

✔ Vì cơ thể người không có enzym

thủy phân liên kết β 1-4 glycosid

nên cellulose không có giá trị dinh dưỡng

✔ Ơû động vật ăn cỏ trong ống tiêu hóa có các vi sinh vật có thể sản xuất enzym thủy phân cellulose

✔ Chitin phân bố nhiều trong giới sinh

vật

− Nấm, tảo: thay thế cho cellulose hay

các glucan

− Cấu tạo lớp vỏ của động vật chân

đốt như giáp xác và thân mềm

✔ Là một homopolysaccarid của

D-galacturonic acid

✔ Có nhiều trong trái cây

✔ Có giá trị kinh tế với khả năng tạo gel.

POLYSACCARID PHỨC TẠP

✔ Glycosaminoglycan (mucopolysaccarid) và

Proteoglycan

➤ Vai trò quan trọng trong cấu tạo của

động vật có xương sống

➤ Đơn vị là disaccarid: monosaccarid là

N-acetylglucosamin (N-acetyl galactosamin),

monosaccarid còn lại là uronic acid

(D-glucuronic) hoặc L-iduronic

➤ Proteoglycan: glycosaminoglycan gắn với

protein ngọai bào

➤ Những glycosaminoglycan quan trọng là

chondroitin sulfat và keratan sulfat của mô liên kết, dermatan sulfat của da, hyaluronic acid và heparin

✔ Hyaluronic acid : polyme rất tan trong nước, có nhiều trong hoạt dịch của khớp, tạo

độ trơn nhớt giúp khớp xương vận

chuyển dể dàng và trong dịch thủy tinh thể

-Acid D.β Glucuronic (GlcUA), N-acetyl β

-Glucosamin (GlcNAc)

-Liên kết β-1,3 và β-1,4 glycosid

✔ Heparin: chất chống đông máu tự

nhiên có mặt ở các mô của cơ

thể, trong tế bào mast của mạch

máu và ở bề mặt của tế bào

− Thành phần của các dịch nhầy (mucus)

− Một số hornome như LH, FSH, TSH có bản chất là

glycoprotein.

− Các thành phần miễn dịch như immunoglobulin,

interferon cũng có bản chất là glycoprotein.

− Hầu hết các loại protein huyết tương đều có bản

chất hóa học là glycoprotein.

− Các dịch sinh lý trong cơ thể như nước tiểu, nước

bọt, máu cũng chứa glycoprotein.

✔ Kháng nguyên nhóm máu A, B, O ở

màng tế bào hồng cầu là các

oligosaccarid gắn vào protein ở bề mặt của màng tế bào

O

O

O

o Sia

o GalNAc

NHCOCH3

o Gal

o Fuc

✔ Nhiều loại tế bào trên bề mặt được đánh dấu (marker) để nhận biết các tế bào cùng loại hay nhận biết các khác biệt miễn dịch từ tế bào lạ ở ngoài vào Các tác nhân nhận biết thường là các saccarid gắn trên các thành phần protein hay lipid của màng tế bào.

oooo

o oooooooooooo

oooooo oooooo

Protein Lipid

Oligosaccarid

Polysaccarid của lớp màng tế bào

vi khuẩn

ngoài cấu tạo bởi nhiều lớp phức hợp polysaccarid-peptid ( peptidoglycan), mặt trong là lớp lipid.

âm là lớp lipid thứ nhất bao mặt ngoài một lớp peptidoglycan, mặt trong là lớp lipid thứ hai.

phương pháp nhuộm và sự khác nhau về độ

nhạy với kháng sinh.

chặn quá trình tạo lớp peptidoglycan thông qua việc ngăn chặn các con đường tổng hợp carbohydrat Một số chất tấn công trực tiếp vào lớp peptidoglycan ví dụ như lysozym có nhiều trong thực bào, lòng trắng trứng, nước mắt

Tóm tắt

✔ Glucid: dẫn xuất aldehyd/ceton của polyalcol

-Monosaccarid (ose): aldose, cetose

-Oligosaccarid: 2-6 gốc đường đơn (disaccarid) liên kết glycosid

-Polysaccarid: các monosaccarid liên kết osid

✔ Monosaccarid có cấu tạo thẳng và cấu tạo vòng

✔ Tính chất quan trọng: tính khử, phản ứng tạo glycosid, tạo este (este phosphat)

✔ 3 Disaccarid hay gặp: saccarose, lactose,

maltose

✔ Homopolysaccarid: tinh bột, glycogen,

cellulose, dextran, chitin, pectin

✔ Heteropolysaccarid:

-Glycosaminoglycan (mucopolysaccarid):

chondroitin sulfat, Keratan sulfat, Hyaluronic

acid, heparin, dermatan sulfat

-Glycoprotein: protein gắn chuỗi oligosaccarid hoặc polysaccarid (dich nhầy mucus, mô,

màng tế bào, hormon LH, FSH, TSH,

immunoglobulin, interferon, nước tiểu, nước bọt, máu…)

-Polysaccarid lớp màng tế bào vi khuẩn