Tài liệu Đại cương về Glucid doc

Định nghĩa về glucid Glucid là hợp chất hữu cơ mang năng lượng, nó là sản phẩm của quá trình quang hợp: cây xanh nhờ diệp lục đã biến CO2 và H2O thành glucid dưới ánh sáng của mặt trời:

Đại cương về

Glucid

Glucid là hợp chất phổ biến trong tự

nhiên và trong cơ thể sinh vật Thành

phần mô bào thực vật gồm trên dưới

80%, chất khô là glucid, mô bào động vật

có ít hơn, khoảng trên dưới 2% Đây là loại chất hữu cơ phổ biến bậc nhất

Glucid ở thực vật có dưới dạng chất

xơ (cellulose dạng tinh bột dự trữ,

dạng đường (sacarose, fructose ) Ở

động vật, glucid có nhiều trong gan dưới

dạng glycogen dự trữ, hoặc có trong

huyết thanh dưới dạng glucose

1 Định nghĩa về glucid

Glucid là hợp chất hữu cơ mang năng

lượng, nó là sản phẩm của quá trình

quang hợp: cây xanh nhờ diệp lục đã

biến CO2 và H2O thành glucid dưới ánh sáng của mặt trời:

Có thể nói glucid là những hợp chất mà ở

đó quang năng đã chuyển sang dạng hoá năng dễ sử dụng đối với đa số sinh vật

2 Vai trò của glucid trong sự sống

Cung cấp năng lượng cho hoạt động

sống, hàng ngày nhu cầu năng lượng của

động vật được bảo đảm 60 - 80% là do glucid

- Tham gia vào cấu trúc của các mô bào (nhất là mô chống đỡ) Đó là vai trò tạo hình của glucid Ví dụ: nhóm chất quan trọng của cơ thể là acid nucleic có thành phần đường ribose và desoxyribose

- Ngoài ra, trong đời sống hàng ngày của người và gia súc, những glucid như tinh bột, đường, cellulose (rơm, cỏ, rau)

chiếm một tỷ lệ quan trọng trong thực

phẩm

3 Các tính chất của glucid

3.1 Tính chất lý học của monosacand

- Tính hoà tan và quay mặt phẳng phân cực

Các monosacarid dễ tan trong nước, ít

tan trong rượu, không tan trong các dung môi hữu cơ (như đe, benzen) và có khả năng làm quay mặt phẳng phân cực

- Tính chất oxy hoá khử

Các monosacand thể hiện tính khử mạnh

do sự có mặt các nhóm chức aldchyd và đon tự do Trong môi trường kiềm và đun nóng, các monosacand có thể khử các

con tám loại (ví dụ Cu2+ -> cuối Tính

chất này được sử dụng để định lượng

đường khử nói chung và glucose nói

riêng trong các mẫu thực vật và

động vật Khi khử các monosacand ta thu được các rượu đa nguyên tử tương

ứng Các rượu socbit, ribit vốn được tạo thành khi khử glucose (hoặc fructose),

ribose thường gặp trong cơ thể sống và đóng vai trò quan trọng

- Phản ứng tạo este

Khi phản ứng với các acid, các

monosacand tạo thành các este, trong

đó có ý nghĩa quan trọng nhất là các

este phosphonc của monosacand Các

monosacand tham gia vào các quá trình trao đổi chất quan trọng nhất (như quang hợp, hô hấp) đều ở dạng este

phosphoric:

aldehyd-3-phosphoglyceric,

phosphodioxyaceton, glucose-6-

photphat, fructose-1,6-diphotphat,

riboso-5-photphat

Phản ứng với hydrazin (NH 2 - NH2)

hoặc phenylhydrazin (C 3 H 5 -NH- NH2) Monosacand tác dụng với

phenythydrazin tạo thành sản phẩm không tan - phenylozazon màu vàng Phenylozazon được sử dụng để nhận

biết đường khi phân tích Sơ đồ hình thành ozazon của monosacand có thể biểu diễn như sau:

- Tác dụng với acid phosphonic

4 Vấn đề đồng phân và mạch vòng của monosacarid

4.1 Vấn đề đồng phân

Một trong những đặc điểm của glucid (ví

dụ như glucose và nhiều monosacand

khác) là tồn tại dưới nhiều dạng đồng

phân

Mỗi phân tử monosacand, từ loại có 3

carbon trở lên đều chứa ít nhất một

nguyên tử carbon bất đối (nghĩa là 4 hoá trị carbon được bão hoà bởi 4 nhóm hoá học khác nhau) Vì vậy nó có khả năng tồn tại ở 3 dạng đồng phân

- Đồng phân quay phải tia phân cực (+)

- Đồng phân quay trái tia phân cực (-)

- Chất không có hoạt tính quang học

(raxemat)

Hai đồng phân đầu là 2 chất đối kháng về mặt quang học

Dựa.vào các đồng phân của triose là

glycerylaldehyd người ta chia các

mơnose làm 2 hàng tương ứng: D và L

Vị trí để nhận xét hàng D và L cho các đường là H và OH ở nguyên tử carbon nằm cạnh nhóm rượu bậc nhất (CH2OH)

- Nếu OH nằm bên phải là hàng D

- Nếu OH nằm bên trái là hàng L

Hàng D và L giống nhau về nhiều đặc tính lý hóa, chúng chỉ khác nhau về khả năng làm quay mặt phảng tia phân cực Ngoài ra, về mặt dinh dưỡng của động vật giá trị của hai loại cũng khác nhau Trong cơ thể chủ yếu có đường hàng D

4.2 Vấn đề mạch vòng của monosacarid

Trong cấu trúc của monosacand ta thấy

có những gốc hoạt động ở cạnh nhau như aldchyd và alcol Do đó chúng có khả

năng phản ứng với nhau tạo thành dạng dẫn xuất nửa acetal (hemiacetal) theo sơ

đồ sau:

Khi phản ứng xảy ra trong phân tử

monosacand, một cầu nối oxy sẽ được

thành lập và monosacand sẽ hoá dạng

vòng

Dạng vòng của monosacand có thể là 6 cạnh hay 5 cạnh Haworth đã đề nghị gọi monosacand có dạng vòng 6 cạnh là

pứanose và monosacand có dạng vòng 5 cạnh là furanose Vì có thể cơi 2 dạng

này như là dẫn xuất của phần và furan

Cầu nối oxy có thể xuất hiện giữa nguyên

tử C1 - C5 (dạng Piranose) hoặc C1- C4 dạng furanose)

Ví dụ:

Haworth cũng đã đề ra công thức phối

cảnh để biểu diễn monosacand ở dạng vòng glucose (hoặc các monosacand

khác) có khả năng tồn tại dưới dạng đồng

phân không gian a và β Hai loại này khác

nhau do vị trí H và OH ở nguyên tử C1

Đối với monosacand lớp cetose như fructose cũng có thể ở dạng nửa acetal, nhưng cầu nối oxy sẽ xuất hiện giữa C2 - C5 hoặc C2 - C6