1 ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN HÓA SINH PHẦN I Dr John Price – General Doctor K46D HÓA HỌC GLUCID CÂU 1 Vai trò của Glucid? Tính chất của Monosaccarid? * Vai trò Cung cấp năng lượng cung cấp từ 60 đến 70% tổng[.]
ĐỀ CƯƠNG ƠN TẬP MƠN: HĨA SINH PHẦN I Dr John Price – General Doctor K46D HÓA HỌC GLUCID CÂU 1:Vai trị Glucid? Tính chất Monosaccarid? * Vai trò: - Cung cấp lượng: cung cấp từ 60 đến 70% tổng nhu cầu lượng thể - Cấu tạo thể: tham gia thành phần cấu tạo acid nucleic, glycoprotein, glycolipid cấu tử quan trọng TB mơ * Tính chất Monosaccarid: 1-Tính khử (bị oxy hóa): Monosaccarid có tính khử có hóa chức aldehyd ceton phân tử Khi cho Monosaccarid tác dụng với muối kim loại nặng ( muối Cu, Hg ) Monosaccarid khử ion kim loại, giải phóng kim loại tự muối kim loại có hóa trị thấp Khi Monosaccarid bị oxy hóa trở thành acid to, NaOH Vd: Glucose + CuSO4 Acid Gluconic + Cu2O Ứng dụng: định tính, định lượng glucose máu nước tiểu, thường sử dụng chuẩn đoán theo dõi bệnh đái tháo đường 2-Tính oxy hóa (bị khử): Các Monosaccarid bị khử để tạo polyalcol Vd: Glucose -> Sorbitol; Fructose -> Sorbitol Phản ứng có ứng dụng việc điều trị bệnh tiểu đường 3-Phản ứng tạo Ozazon: loại Monosaccarid kết hợp với hydrazin (NH2-NH2) phenylhydrazin (C6H5-NH-NH2) môi trường acid acetic đun nóng tạo hợp chất màu vàng đặc biệt gọi ozazon Những ozazon có tính chất lý-hóa học riêng biệt ( dạng kết tinh, dung điểm, độ hòa tan ) với loại Monosaccarid Phản ứng xảy nhóm carbonyl (-CO-) đứng cạnh nhóm alcol Ứng dụng: phản ứng dùng để tìm có mặt loại Monosaccarid khác có mặt dung dịch 4-Tạo Furfural: mơi trường acid vô mạnh, đậm đặc, Monosaccarid bị nước tạo Furfural Các Furfural phản ứng với phenol cho màu đặc hiệu Ứng dụng: định lượng monosaccarid phương pháp đo màu 5-Tạo Glucosid: Do có nhóm -OH bán acetal phân tử, Monosaccarid có khả tạo thành hợp chất ete với alcol Hợp chất gọi glucosid, có dược tính mạnh, thường dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh Vd: Glucosid trợ tim digitalis strophantus 6- Tạo este: Do nhóm –OH alcol phân tử nên Monosaccarid phản ứng với acid để tạo thành este tương ứng VD: Monosaccarid liên kết với H3PO4 tạo este phosphat, hợp chất có vai trị quan trọng thể 7- Dẫn xuất Osamin: Ở phản ứng nhóm –OH C2 thay nhóm amin (-NH2) Thường gặp glucosamin galactosamin Osamin tham gia cấu tạo Polysaccarid tạp thể người động vật glucolipid polysaccarid tổ chức sụn Ứng dụng sản xuất thuốc khớp 8- Các Monosaccarid oxy: Thường gặp deoxyribose ribose oxy vị trí C2 Trong thể, deoxyribose tham gia cấu tạo ADN ( acid deoxyribonucleic) Galactose oxy vị trí C6 tạo fucose Ở hồng cầu, fucose tham gia cấu tạo glucoprotein đặc trưng cho nhóm máu CÂU 2: Polysaccarid thuần: Tinh bột Glycogen? Polysaccarid thuần: nhiều phân tử ose loại cấu tạo nên * Tinh bột: - Công thức thô: (C6H10O5)n - Nguồn gốc: thực vật ( hạt, quả, củ ) - Vai trò: thức ăn cho người động vật Là thức ăn dự trữ động vật - Tính chất: khơng có tính khử Đun nóng với nước tạo dạng keo Tác dụng với iod cho màu xanh tím - Liên kết phân tử tinh bột: α1-4 α1-6 glucosid - Cấu tạo gồm phần: + Amylose: chiếm từ 15-20%, tan nước Mỗi mạch amylose có từ 200 đến hàng nghìn gốc αDglucose, nối với liên kết α1-4 glucosid tạo mạch thẳng, cấu trúc chuỗi dài không phân nhánh + Amylopectin: chiếm từ 80-85% Gồm 600 đến 6000 gốc αDglucose nối với liên kết α 1-6 glucosid, tạo nhiều mạch nhánh, nhánh dài không 24 phân tử glucose * Glycogen: - Vai trị: Là Glucid dự trữ mơ động vật - Nguồn gốc: có nhiều gan - Tính chất: khơng có tính khử, tác dụng với iod cho màu nâu đỏ - Cấu tạo: gồm 2.400 đến 24.000 gốc αDglucose nối với liên kết α1-4 α1-6 glucosid (ở chỗ phân nhánh) Cấu tạo giống amylopectin tinh bột khác số nhánh nhiều độ dài nhánh ngắn hơn, từ đến 12 gốc glucose) Thủy phân đến glycogen thu sản phẩm Glucose CÂU 3: Trình bày loại Polysaccarid tạp có vai trị quan trọng thể? Polysaccarid tạp chất có phân tử lượng lớn, cấu trúc phức tạp, có nhiều tự nhiên đóng vai trị quan trọng Polysaccarid tạp chia thành lớp: Mucopolysaccarid: - Nguồn gốc: mô nâng đỡ ( xương, sụn), mô LK mơ phủ, có dịch nhày nhiều tuyến tiết làm trơn thành ống (thực quản), bảo vệ quan chống lại tác nhân hóa học (mucin bao bọc niêm mạc dày) - Vai trò: đóng vai trị quan trọng tái tạo, trưởng thành mô, việc thụ tinh chống đỡ với số tác nhân gây nhiễm khuẩn * Một số loại Mucopolysaccarid: - Acid Hyaluronic: có mơ LK thủy tinh thể mắt, cuống rốn, nang số vi khuẩn + Cấu tạo: tạo thành từ 250-25000 đơn vị lặp lặp lại disaccarid liên kết 1-4-βglucosid, disaccarid bao gồm gốc βD-glucuronic gốc N-acetyl-βglucosamin liên kết với liên kết 1-3βglucosid + Vai trò: ngăn chặn xâm nhập chất độc thể Enzyme Hyaluronidase có số vi khuẩn, tinh dịch, nọc rắn, có khả phân hủy acid Hyaluronic - Heparin: chất chống đơng máu, tìm thấy hạt tiết tế bào lớp bề mặt mạch máu, có nhiều phổi, gan da + Cấu tạo: gồm acid αDglucuronic-2-sulfat N-sulfo-D-Glucosamin-6-sulfat liên kết với liên kết α 1-4 glucosid + Vai trị: >Chống đơng máu cách ngăn chặn q trình chuyển hóa prothrombin thành thrombin >Giải phóng lipoproteinase từ tổ chức vào huyết tương >Phân hủy lipoprotein trình vận chuyển chuyển hóa Lipid - Chondroitin sulfat: Có sụn, mô LK, mô bảo vệ (da, gân, van tim, thành ĐM…) + Cấu tạo: gồm loại Chondroitin sulfat Chondroitin sulfat, cấu tạo từ 50-1000 đơn vị lặp lặp lại sulfat disaccarid, đơn vị bao gồm: >gốc acid βD-glucuronic N-acetyl β-glucosamin-4-sulfat N-acetyl β-glucosamin-6-sulfat liên kết với liên kết 1-3 glucosid - Keratan sulfat: Cấu tạo gồm đơn vị βD-galactose N-acetyl β-glucosamin-6-sulfat Glycoprotein: Mucopolysaccarid liên kết với pr liên kết đồng hóa trị liên kết khơng đồng hóa trị Đại diện nhóm thường là: - Protein thực vật: chất giữ vai trị nhựa gắn TB mơ thực vật - Glucopolysaccarid vi khuẩn: thường có cấu tạo giáp mơ, có đặc tính bền men tiêu hóa Nhờ VK sống mơi trường nước bọt, dịch ruột - Collagen: thành phần mô liên kết - Mucin: chất nhờn bảo vệ niêm mạc dày - Transferrin , ceruloplasmin: chất tham gia vận chuyển - Ngồi cịn có globulin miễn dịch có chức nhận dạng kháng nguyên, hormon HCG, TSH, glycoprotein bề mặt màng tiểu cầu… Câu 4: Vai trò lipid thể Trình bày lipid tạp thuộc nhóm Glycerophospholipid? *Vai trò lipid: Lipid thành phần vi sinh vật, động vật thực vật Lipid thành phần quan trọng vì: - có giá trị lượng cao (1g lipid cung cấp 9,3Kcal) - chứa acid béo chưa bão hòa cần thiết mà thể không tự tổng hợp -Chứa vitamin tan dầu: A, D, E, K Lipid tạp có vị trí, vai trị quan trọng sinh vật khơng vai trò dự trữ mà chủ yếu vai trò chuyển hóa trung gian, có nhiều gan, não Những lipid tạp thuộc nhóm Glycerophospholipid: - Glycerophospholipid dẫn xuất acid phosphatidic, gồm: + acid phosphatidic + phosphatidyl cholin - + phosphatidyl glycerol + phosphatidyl ethanolamin + phosphatidyl inositol + phosphatidyl serin Và alcol glyxerol Acid phosphatidic: diacylglycerid chức alcol C3 glycerol este hóa với acid phosphoric Acid béo gắn C1 thường acid béo bão hòa, C2 thường acid béo khơng bão hịa Acid phosphatidic phổ biến tất sinh vật Phosphatidyl cholin( lecithin): + Cấu tạo: Glycerol, H3PO4, acid béo, base nitơcholin Hầu hết lecithin có gốc acyl no vị trí C1 (α), có gốc acyl khơng no vị trí C2 (β) + Nguồn gốc: gan, não, lòng đỏ trứng + Vai trò: vận chuyển acid béo Phosphatidylethanolamin (cephalin): aminoalcol tham gia cấu tạo ethanolamin, thành phần cấu tạo acid béo, glycerol, H3PO4, ethanolamin Cephalin tìm thấy đặc biệt mô thần kinh chất trắng não , dây thần kinh, mô thần kinh, tủy sống Phosphatidylserin: có não, aminoalcol tham gia cấu tạo serin Các acid béo stearic oleic Phosphatidylserin chiếm khoảng 5% glycerophospholipid não Phosphatidylinositol: đồng phân dị lập thể myoinositol Phosphatidylinositol thành phần quan trọng màng tế bào, tác dụng hiệp đồng hormon, Phosphatidylinositol cắt thành diacylglycerol inositol triphosphat, hai chất hoạt động tín hiệu nội bào, hay cịn gọi chất truyền tin thứ hai Câu 5: Trình bày cấu tạo, nguồn gốc, vai trị, tính chất Cholesterol - Cấu tạo: cholesterol alcol vòng (sterol) có 27C Trong có vịng cạnh vịng cạnh Một alcol bậc nhì C3, LK đơi C5-6 Hai nhóm –CH3 gắn C10 C13, mạch nhánh 8C C17 - Nguồn gốc: có nhiều mật, máu, não, lịng đỏ trứng Trong da, cholesterol có dạng oxy hóa – dehydrocholesterol (mạch kép 7-8) tác dụng tia tử ngoại (mở mạch 910) tạo thành vitamin D3 Vai trò: tạo acid mật, cấu tạo hormon chất steroid, tiền chất vitamin D3, tham gia cấu tạo màng TB, màng nhân TB Tính chất: cholesterol kết tinh dạng vảy óng ánh xà cừ, tan ete dung môi lipid, cho phản ứng màu đặc hiệu Lieberman – Burchard Phản ứng ứng dụng để định lượng định tính cholesterol - Câu 6: Trình bày tính chất hóa học acid amin: t/c khử nhóm carboxyl tính chất khử nhóm amin T/c lưỡng tính điểm đẳng điện (pHi) acid amin: - T/c Khử nhóm Carboxyl: acid amin khử nhóm carboxyl thành amin tương ứng VD: Histidin - Histamin Histamin gây hạ huyết áp dị ứng Glutamic - GABA (Gama aminobutyric acid), chất ức chế dẫn truyền xung động thần kinh T/c khử nhóm amin: Trong thể, acid amin khử nhóm amin cách oxy hóa tạo thành acid α cetonic Ngoài thể cho tác dụng với HNO2 tạo thành acid alcol tương ứng +Ứng dụng: định lượng Nitơ acid amin phương pháp Vanslyke - - T/c lưỡng tính acid amin: acid amin có tính chất lưỡng tính phân tử có nhóm chức acid ( -COOH) nhóm chức base (-NH2) Vì acid amin môi trương khác chúng hoạt động khác Trong thể, acid amin tồn dạng ion lưỡng cực +Trong môi trường acid (H+): acid amin tác dụng base tồn dạng ion (+), có dịng điện chạy qua, chúng di chuyển cực âm +Trong môi trương kiềm (OH-): acid amin tác dụng acid tồn dạng ion (-), có dịng điện chạy qua chúng di chuyển cực dương - Điểm đẳng điện acid amin (pHi): pHi acid amin pH mơi trường mà acid amin tồn dạng ion lưỡng tính nhiều Cịn dạng ion (+) ion (-) Mỗi acid amin có pHi tương ứng + Ví dụ: glycin: 5,7 Alanin: 6,00 cystein: 5,05 Glutamic: 3,22 aspactic: 2,77 Arginin: 10,76 + Ứng dụng: phân tách acid amin phương pháp điện di Câu 7: Tính chất hịa tan, kết tủa biến tính Protein: T/c hòa tan: đa số Protein hòa tan dung dịch muối lỗng, Protein sợi thường hịa tan dung dịch muối đậm đặc Protein hòa tan nước tạo thành dung dịch keo có kích thước phân tử lớn micromet Các tiểu phân không qua màng thẩm tích Dạng keo tồn nhớ yếu tố: + Lớp áo nước bao quanh tiểu phân Protein làm ngăn cách tiểu phân với tiểu phân khác ( Do tạo mạng lưới LK Hiđro với H2O) - + Các Protein mang điện dấu nên đẩy - Tính chất kết tủa: làm yếu tố hịa tan Protein tụ lại kết tủa + Làm lớp áo nước: dùng (NH4)2SO4, alcol, aceton ( tách âm biến tính) + Trung hịa điện tích: dùng chất điện giải NaCl đưa pH môi trường pHi Protein -Tính chất biến tính: biến tính tượng đảo lộn cấu trúc bên phân tử Protein Các LK ngang bị cắt đứt (trừ Lk peptid) Cấu trúc bậc 2,3 bị thay đổi làm giảm độ hòa tan, làm giảm tính sinh vật học Tác nhân gây biến tính: + Vật lý: nhiệt độ cao, tia phóng xạ + Hóa học: HNO3, tricloacetic, sulfosalicylic, muối KL nặng CuSO4 Câu 8: Trình bày cấu tạo, tính chất oxy hóa, tự xúc tác Hemoglobin: - - - Cấu tạo: Globin: phần Protein Hb định đặc tính chủng lồi Hemoglobin Globin gồm chuỗi polypeptid: chuỗi α, chuỗi gồm 141 acid amin chuỗi β, chuỗi có 146 acid amin Cấu tạo Hem: Hem cấu tạo từ protoporphyrin IX gắn với ion Fe++ Protoporphyrin IX hình thành từ porphin Phân tử porphin gồm vòng pyrol lk với qua cầu metylen, có vị trí nhóm tạo thành phân tử Porphyrin Fe++ liên kết với ngtử nitơ nằm mặt phẳng vòng Porphyrin tạo thành Hem Phân tử 2,3 DPG ( 2,3 diphosphoglycerat): tạo thành thối hóa Glucose Lượng 2,3 DPG đặc biệt cao hồng cầu, có tác dụng làm giảm lực Hb với oxy Phân tử Hemoglobin gồm tiểu đơn vị, tiểu đơn vị gồm hem gắn với chuỗi polypeptid α β Phân tử 2,3 DPG nằm vị trí trung tâm phân tử Hemoglobin theo tỉ lệ 1: mol Phân tử 2,3 DPG tạo liên kết muối với chuỗi β Phân tử Hemoglobin có cấu trúc bậc Một phân tử hemoglobin vận chuyển phân tử oxy +Một số Hemoglobin người: HbA1: chiếm 98% tổng lượng Hemoglobin người trưởng thành HbA2: chiếm khoảng 2% tổng lượng Hb Khi điện di giấy, HbA2 chạy chậm HbA1 HbF: hình thành từ thời kì bào thai Khi sinh, HbF chiếm 80% tổng lượng Hemoglobin, sau giảm dần, sau 2-3 tháng cịn lại khoảng 50%, đến tuổi cịn 0,5% Tính chất oxy hóa: Hb MetHb Fe2+ Fe 3+ Nhận xét: + Phản ứng xảy thuận nghịch Chiều thuận xảy tác nhân oxy hóa VD: nitrit, clorat, fericyanua Methemoglobin khơng có khả vận chuyển oxy Chiều nghịch xảy tác nhân khử VD: Glucose, vitamin C Đặc biệt, thể có enzym diaphorase, MetHb độc HbCO Tính chất tự xúc tác: Hb có tác dụng enzym peroxydase, có khả phân hủy H2O2 thành H2O oxy hoạt động Oxy oxy hóa thuốc thử cho màu đặc hiệu AH2 + H2O2 - 2H2O + A (Alà chất có màu) Peroxydhydro Ứng dụng: tìm máu nước tiểu Câu 9: Vai trò Nucleotid với thể: Nucleotid sản phẩm thủy phân khơng hồn tồn acid nucleic, có thành phần cấu tạo gồm base nitơ đường pentose với acid phosphoric Các nucleotid việc tham gia cấu tạo acid nucleic cịn có vai trò quan trọng dạng dự trữ lượng chất truyền tin thứ TB - - - Các dẫn xuất Adenin: Adenosin di phosphat hay adenosin tri phosphat (ADP-ATP) tham gia vào phản ứng phosphoryl hóa ATP coi nguồn phosphat giàu lượng cung cấp cho PƯ cần lượng AMP vịng tham gia vào hoạt động số hormon Các dẫn xuất Guanin: gồm guanosin diphosphat GDP guanosin tri phosphat GTP GTP đóng vai trò quan trọng tổng hợp protein Các dẫn xuất cystosin: gồm cytidin diphosphat cystidin tri phosphat (CDP-CTP) CTP nucleotid tham gia tổng hợp lecithin Các dẫn xuất Uracil: gồm uridin diphosphat UDP uridin tri phosphat UTD UTP tham gia phản ứng liên hợp acid glucuronic Những coenzym nucleotid: số coenzyme dạng dẫn xuất nucleotid với vitamin coenzym Flavin Adenin Dinucleotid (FAD) có chứa vitamin B2, nicotinamid adenin dinucleotid (NAD+) nicotinamid adenin dinucleotid phosphat (NADP+) có chứa vitamin PP Methionin hoạt hóa adenosyl: Methionin hoạt hóa dạng S-adenosyl methionin có thành phần adenin nucleosid Câu 10: Trình bày phân loại enzyme loại 2, 5, coenzyme oxy hóa khử NAD+? * Loại 2: Enzyme vận chuyển nhóm (transferase): loại enzyme xúc tác cho phản ứng vận chuyển nhóm hóa học chất theo phản ứng: AX + B -> A + BX Loại enzyme gồm lớp: + Các aminotransferase: chuyển nhóm –NH2 từ acid amin vào acid αcetonic Vd: Aspartat transaminase + Transcetolase, transaldolase: chuyển đơn vị 2C 3C + Các kinase: chuyển gốc phosphat từ ATP vào chất VD: hexokinase + Các thiolase: chuyển nhóm CoA-SH vào chất + Ngồi cịn có số nhóm như: polymerase, phosphorylase, acyl transferase… xúc tác cho phản ứng vận chuyển gốc nhóm hóa học khác từ phân tử sang phân tử khác Vd: aminotransferase, acyltransferase… * Loại 5: Enzyme đồng phân: loại enzyme xúc tác cho phản ứng biến đổi dạng đồng phân chất hóa học: ABC ACB Loại enzyme gồm lớp: + Các isomerase: chuyển dạng nhóm ceton aldehyd Vd: phosphopentose isomerase chuyển G6P thành F6P + Các mutase: chuyển nhóm hóa học nguyên tử phân tử Vd: chuyển G1P thành G6P + Các epimerase: chuyển dạng đồng phân epi + Các racemase: chuyển dạng đồng phân dãy D dãy L * Coenzyme NAD+: - Cấu tạo: phân tử nicotinamid (vitamin B5), phân tử adenin, phân tử ribose, phân tử acid phosphoric NAD+ thường tham gia vào phản ứng oxy hóa khử, liên quan đến liên kết đôi C N, C C Cơ chế hoạt động: C4 nhân nicotinamid có khả nhường/nhận phân tử hydro Nhân pyridin bị khử cịn liên kết đơi Ngun tử Nitơ điện tích dương 10 ... dehydroacyCoA xúc tác enzym acylCoAdehydrogenase có coemzym FAD FAD FADH2 AcylCoA dehydroacyCoA - Giai đoạn (phản ứng ngậm nước) hydrat hóa dehydroacyCoA thành β hydroacyl CoA với xúc tác enmzym... enol hydratase (hay thiocrotonase) 19 +H2O DehydroacyCoA - β hydroacyl CoA Thiocrotonase Giai đoạn (phản ứng oxy hóa lần 2) Oxy hóa ancol bậc thành β cetoacylCoA với xúc tác enzym βhydroxyacylCoAdehydrogenase... dụng enzym phosphoglyceraldehyd dehydrogenase Phản ứng cần coenzym NAD+ NAD+ NADH Phophoglyceralhehyd acid 1,3 diphosphoglyceric Acid 1,3 diphosphoglyceric bị th? ?y phân thành acid phosphoglyceric