Hóa Hӑc Glucid TS. Phạm Phước Điền

Hóa Hӑc Glucid TS. Phạm Phước Điền

Hóa H c Glucid TS Phạm Phước Điền 1/11/2018 Hóa Sinh Học 1 HịA H C GLUCID Carbohydrate: monosaccaride gì? Cấu trúc vịng monosacaride? Các phản ứng đặc trưng monosacaride? Disaccaride oligosaccaride? Polysaccaride? 1/11/2018 Hóa Sinh Học 2 M C TIÊU  Nêu đ nh nghĩa, danh pháp monosaccharid, viết công thức số monosaccarid thường gặp dạng cấu tạo vịng  Trình bày cấu trúc hóa h c, dạng đồng phân tính chất hóa h c monosaccarid (glucose)  Trình bày cấu trúc, tính chất vai trị disaccarid polysaccarid 1/11/2018 Hóa Sinh Học 3 Đ I C NG Đ nh nghĩa: Glucid (carbohydrate)  Là hợp chất hữu có nhiều tự nhiên, có chứa nhiều nhóm OH, CHO C=O  Nguồn cung cấp lượng bữa ăn  Công thức chung (CH2O)n (n ≥ 3) thực vật (tinh bột, cellulose) động vật (glycogen, glucose tổng hợp )  Gồm nhiều đơn v aldehyd ceton có nhiều nhóm –OH  Rất tan nước  Nhóm carbonyl (aldehyd ceton) tạo nên tính khử 1/11/2018 Hóa Sinh Học Đ I C Phân lo i: Glucid Oses Osides Aldose dẫn xuất Cetose dẫn xuất Osides đơn Oligosides 1/11/2018 NG Hóa Sinh Học Osides phức tạp Polyosides Đ I C NG Phân lo i: -Monosaccarid (ose đơn giản): glucose, fructose, Đường đơn (simple carbohydrates), đơn v cấu tạo carbohydrate -Disaccarid (diosid): đơn v đường → saccarose (glucose + fructose) Các đường đơn liên kết với liên kết glycosid -Oligosaccarid (Oligosid): từ 3-14 đơn v đường, chuỗi ngắn glycoprotein, glycolipid -Polysaccarid (Polyosid): > 14 đơn v đường nhiều đơn v đường → dạng tuyến tính (cellulose), phân nhánh (glycogen) peptid ngắn 1/11/2018 Hóa Sinh Học MONOSACCARIDE 4.1 Đ nh nghĩa • CnH2nOn hay (CH2O)n n  3, “hậu tố” ose đường • Monosaccaride chứa nhóm aldehyde xếp loại aldoses • Monosaccaride chứa nhóm ketone xếp loại ketoses n=4: tri, n = 4: tétrose, n = 5: pentose, n = 6: hexose, n = 7: heptose 1/11/2018 Hóa Sinh Học MONOSACCARIDE 4.1 Cơng thức hình chiếu Fischer Hình chiếu chiều Glyceraldehyde có tâm thủ tính có cặp đồng phân quang h c 1/11/2018 Hóa Sinh Học MONOSACCARIDE 4.1 Cơng thức hình chiếu Fischer 1/11/2018 Hóa Sinh Học MONOSACCARIDE 4.2 D- and L-Monosaccharides Quy ước Fisher: D cấu trúc có nhóm —OH C* cuối bên phải L cấu trúc có nhóm —OH C* cuối bên trái 1/11/2018 Hóa Sinh Học 10 Polysaccaride Homopolysaccarid 8.3 Dextran Vi khuẩn Leuconostoe mesenteroides có enzym dextransucrase biến đổi saccarose (sucrose) thành dextran 1/11/2018 Hóa Sinh Học 46 Polysaccaride Homopolysaccarid 8.4 Cellulose  Polysaccarid có nhiều thiên nhiên thành phần cấu tạo thực vật  Gỗ chứa 50% celluose cellulose gần tinh khiết  Cellulose gồm b-D-glucose nối với liên kết (b1-4), cellulose khơng có mạch nhánh  M ≈ 400K g/mol, 2200 đơn v glucose 1/11/2018 Hóa Sinh Học 47 Polysaccaride Homopolysaccarid 8.4 Cellulose  Không tan nước → thành tế bào thực vật cứng  Sự thủy phân hồn tồn cho glucose (acid lỗng)  Vì thể ngưȗi khơng có enzym cellulase (b-glucosidase) thủy phân liên kết b1 → glycosid nên cellulose khơng có giá tr dinh dưỡng  Ș động vật nhai lại ống tiêu hóa có vi sinh vật sản xuất enzym cellulase thủy phân cellulose 1/11/2018 Hóa Sinh Học 48 Polysaccaride Homopolysaccarid 8.5 Chitin  Là homopolysaccarid N-acetyl-b-D-glucosamin  Liên kết (b → 4)  Có cấu trúc giống cellulose trừ nhóm –OH C2 thay nhóm -acetyl amin  Chitin phân bố nhiều giới sinh vật  Nấm, tảo lồi thay cho cellulose hay glucan  Cấu tạo lớp vỏ động vật chân đốt giáp xác thân mềm 1/11/2018 Hóa Sinh Học 49 Polysaccaride Homopolysaccarid 8.6 Pectin Là homopolysaccarid D-galacturonic acid Liên kết (a1 → 4) Có nhiều trái (h cam) Có giá tr kinh tế với khả t o gel 1/11/2018 Hóa Sinh Học 50 Polysaccaride phức t p Glycosaminoglycan cấu trúc 9.1 Glycosaminoglycan proteoglycan  Mucopolysaccaride hay glycosaminoglycan (GAG) heteropolysaccaride  Đơn v glycosaminoglycan disaccarid mà thành phần disaccarid dẫn chất glucose (amin,sulfat, uronat iduronat )  Vai trò quan tr ng cấu tạo động vật có xương sống (g i mucopolysaccaride)  Proteoglycan: tạo thành từ protein (5%) heteropolysaccarid (glycosaminoglycan)  Những glycosaminoglycan quan tr ng chondroitin sulfat keratan sulfat mô liên kết, dermatan sulfat da, hyaluronic acid heparin 1/11/2018 Hóa Sinh Học 51 Polysaccaride phức t p Glycosaminoglycan cấu trúc 9.2 Chondroitin Chondroitin sulfat -Đơn v disaccarid: acid glucoronic b-1,3-N-acetyl galactosamine sulfate →b-1, -Nhóm –OH C-4 hay C-6 sulfat hóa -Liên kết với phần protein O-glycosid -Trong tổ chức liên kết sụn, mô liên kết, mô bảo vệ mô nâng đỡ da, gân, van tim thành động mạch GlcUA 1/11/2018 GalNAc Hóa Sinh Học D-glucuronic acid-b-1, 3-Nacetyl galactosamine-4 sulfate (đơn v chondroitin sulfate) 52 Polysaccaride phức t p Glycosaminoglycan cấu trúc 9.3 Keratan sulfat Keratan sulfat: có nhiều mơ liên kết -Đơn v disaccarid: GalNAc(b1 → 4)Gal(b1 → 3) -Nhóm –OH C-6 sulfat hóa -Khơng có acid uronic -Liên kết với phần protein N-glycosid (với aspargin) O-glycosid (với serin threonin) GlcNAc-6S Gal 1/11/2018 Hóa Sinh Học 53 Polysaccaride phức t p Glycosaminoglycan cấu trúc 9.4 Hyaluronic acid -Đơn v disaccarid: GlcNAc (b1 → 4) GlcUA (b1 → 3) -Khơng sulfat hóa -Polyme tan nước, có tất mơ liên kết -Có nhiều hoạt dịch khớp, tạo độ trơn nhớt giúp khớp xương vận chuyển dể dàng dịch thủy tinh thể GlcUA GlcNAc 1/11/2018 Hóa Sinh Học 54 Polysaccaride phức t p Glycosaminoglycan cấu trúc 9.5 Dermatan sulfat -Đơn v disaccarid: GalNAc (b1 → 4) IdUA (b1 → 3) -Nhóm –OH C-2 hay C-4 ose sulfat hóa -Có nhiều da, gân 1/11/2018 Hóa Sinh Học 55 Polysaccaride phức t p Glycosaminoglycan tiết 9.6 Heparin  Đơn v disaccarid: GlcN(a1 → 4)GlcUA IdUA (b1 → 4)  Sự sulfat hóa xảy N C-2 C-6  Chất chống đông máu tự nhiên tế bào mast (có nhiều gan) tiết Heparin có mặt mơ thể, bề mặt tế bào nội mô,  Heparin tổng hợp dùng dược phẩm ngăn chặn tạo cục máu đông mạch máu 1/11/2018 Hóa Sinh Học 56 Polysaccaride phức t p 9.7 Glycoprotein Là protein (heteroprotein) có gắn chuỗi oligosaccarid hay polysaccarid Glycoprotein có chức sinh lý quan trọng như: Tham gia vào thành phần cấu tạo mô, màng tế bào Thành phần dịch nhầy (mucus) Một số hormon LH, FSH, TSH có chất glycoprotein Các thành phần miễn dịch immunoglobulin, interferon có chất glycoprotein Hầu hết loại protein huyết tương có chất hóa h c glycoprotein Các dịch sinh lý thể nước tiểu, nước b t, máu chứa glycoprotein 1/11/2018 Hóa Sinh Học 57 Polysaccaride phức t p 9.8 Glycoprotein Kháng nguyên nhóm máu A, B, O màng tế bào hồng cầu oligosaccarid gắn vào protein bề mặt màng tế bào 1/11/2018 Hóa Sinh Học 58 Polysaccaride phức t p Glycoprotein Nhiều loại tế bào bề mặt đánh dấu (marker) để nhận biết tế bào loại hay nhận biết khác biệt miễn dịch từ tế bào lạ vào Các tác nhân nhận biết thường saccarid gắn thành phần protein (glycoprotein) hay lipid (glycolipid) màng tế bào Oligosaccarid Protein Lipid ooooooooooooo o o o ooooooooooooo 1/11/2018 Hóa Sinh Học 59 Polysaccaride phức t p 9.9 Polysaccarid lớp màng tế bào vi khuẩn • Vi khuẩn Gram dương: thành tế bào có mặt ngồi cấu tạo nhiều lớp phức hợp polysaccarid-peptid (peptidoglycan), mặt lớp lipid • Vi khuẩn Gram âm: cấu tạo vi khuẩn Gram âm lớp lipid thứ bao mặt lớp peptidoglycan, mặt lớp lipid thứ hai • Sự khác đưa đến khác phương pháp nhuộm khác độ nhạy với kháng sinh • Một số kháng sinh (ví dụ penicillin) ngăn chặn q trình tạo lớp peptidoglycan thơng qua việc ngăn chặn đường tổng hợp carbohydrat Một số chất cơng trực tiếp vào lớp peptidoglycan ví dụ lysozym có nhiều thực bào, lịng trắng trứng, nước mắt 1/11/2018 Hóa Sinh Học 60 ... Homopolysaccarid 8.1 Tinh bột (starch) Là glucid dự trữ thực vật thức ăn glucid ngưȗi Có nhiều loại hạt ngũ cốc (lúa, ngô, …), loại củ (khoai tây, khoai lang,…) Hỗn hợp homopolysaccarid: amylose(15-25%,... cấu trúc, tính chất vai trị disaccarid polysaccarid 1/11/2018 Hóa Sinh Học 3 Đ I C NG Đ nh nghĩa: Glucid (carbohydrate)  Là hợp chất hữu có nhiều tự nhiên, có chứa nhiều nhóm OH, CHO C=O  Nguồn... tan nước  Nhóm carbonyl (aldehyd ceton) tạo nên tính khử 1/11/2018 Hóa Sinh Học Đ I C Phân lo i: Glucid Oses Osides Aldose dẫn xuất Cetose dẫn xuất Osides đơn Oligosides 1/11/2018 NG Hóa Sinh Học