Bài giảng sinh hoá cơ sở glucid pgs ts ngô đại nghiệp và ts nguyễn thị hồng thương

LOGO Glucid Contents Click to edit text styles Edit your company slogan Khái niệm chung Monosaccharid Oligosaccharid Polysaccharid Khái niệm chung 1.1 Định nghĩa  Glucid hay saccharide hợp chất polyhydroxyl có chứa nhóm andehit cetan (các monosaccharide ) tạo thành nhóm thuỷ phân polysacharid  Glucid cấu tạo từ nguyên tố C, H, O có cơng thức chung (Cm)(H2O)n thơng thường n=m ≥ Trong đó, hydrozen Oxyzen ln có tỉ lệ 2:1 phân tử nước Vì glucid có tên gọi cacbohydrat Khái niệm chung 1.2 Hàm lượng  Glucid nhóm hợp chất hữu quan trọng, thành phần cấu tạo thiết yếu tất sinh vật  Glucid thực vật chiếm tỉ lệ cao 8990% thay đổi tuỳ theo loài, giai đoạn sinh trưởng Trong động vật, lượng glucid thấp hơn, không vượt 2% Khái niệm chung 1.3 Chức  Làm nhiên liệu cung cấp tới 60% lượng cho thể sống  Tham gia vào thành phần tế bào, mơ, q trình tạo hình, làm khung cấu trúc vỏ bảo vệ Thường thấy vách tế bào vi khuẩn thực vật mô liên kết vỏ bảo vệ động vật  Đối với thực vật , glucid sản phẩm trung gian quan trọng trình trao đổi chất như: quang hợp, đường phân, chu trình pentose, chu trình Krebs Khái niệm chung 1.3 Chức  Glucid chất dự trữ có ý nghĩa kinh tế như: glucose, fructose (trong qủa), saccharose (trong mía, củ cải đường), tinh bột (trong hạt, củ) Đó nguồn lượng cần cho hoạt động sống trình tổng hợp chất hữu khác  Liên kết với protein lipit màng tạo phức hợp glucoprotein, glucolipit Đóng vai trị làm phương tiện vận chuyển tín hiệu tế bào Khái niệm chung 1.4 Phân loại Phân loại Polysaccharid Monosaccharid Oligosaccharid Monosaccharide - monose 2.1 Định nghĩa cấu tạo  Monosacharid đường đơn, mặt cầu tạo Monosacharid dẫn xuất aldehyd hay cetone rượu đa chức (polyol)  Oxy hoá alcal glycerol cho glucid có cấu tạo aldehyd gọi glyceraldehyde, cịn oxy hố alcal nhị cho glucid dạng cetone gọi dihydroxyAcetone CHO -2H CH2OH CHOH CHOH CH2OH CH2OH CH2OH -2H C O CH2OH Glyceraldehyd Dihydroxyaceton Monosaccharide - monose  Monosaccharid có cấu tạo aldehyd gọi Aldose, cịn Monosaccharid có cấu tạo cetone gọi Cetose  Cơng thức tổng quát:  Aldose Cetose Monosaccharide - monose  Phụ thuộc vào số C phân tử mà gọi tên Monosaccharid tương ứng:  (triose có C), Tetrose (có C), Pentose (có C), Hexose (có C) Mỗi nhóm có nhóm đường đơn với tên gọi tương ứng : Aldotetrose cetotetrose; aldopentose cetopentose  Vị trí C Monosaccharid đánh theo nguyên tắc: đánh số từ phía đầu ngun tử C gần với nhóm Cacbonyl hay ceto nhất) để C nhóm mang số thứ tự nhỏ Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Tinh bột:  Amylopectin: polysaccharide phân nhánh, ngồi liên kết α (1-4) chủ yếu cịn số liên kết α (1-6) Cấu trúc phân tử amylopectin gồm mạch thẳng trung tâm α_D-glucose liên kết liên kết 1-4-Oglucosid Từ mạch phát nhánh dài chừng vài chục gốc glucose chỗ phân nhánh liên kết 1-6-Oglucosid Trọng lượng phân tử lớn khoảng 500.000 đến triệu Da, chúng thường phân bố mặt ngồi tinh bột, đun nóng làm thay đổi không thuận cấu trúc phân tử amylopectin có độ nhớt cao Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Tinh bột:  Amylopectin CH2OH CH2OH O H H OH H H OH H O OH CH2OH H H OH H H OH H H OH CH2OH O H OH O H OH H H O O H OH H H OH H H O amylopectin H O CH2 H OH H CH2OH CH2OH O H OH H H O O H OH H H OH H H O O H OH H H OH H OH Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Cellulose:Là polysaccharide cấu trúc phổ biến thực vật, thành phần vách tế bào thực vật Nó hợp chất hữu có mặt nhiều sinh Cellulose chiếm 50% gỗ 90%  Cellulose có cấu trúc mạch thẳng, dạng sợi cấu tạo từ gốc β_D-glucose, liên kết với liên kết β_1-4 Oglucosid Trong lượng phân tử khoảng 50.000 đến 2.500.000 Da CH2OH H O H OH H OH H O H H OH 6CH OH O H OH H H H OH O O H OH CH2OH CH2OH CH2OH H H O O H OH H OH cellulose O H O H OH H OH OH H H H H H H H OH Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Cellulose:  Phân tử cellulose chứa 1400 đến 1500 gốc β_glucose, chuỗi xếp song song tạo thành sợi sơ cấp có đường kính 3,5 – 4nm Các sơi sơ cấp lại liên kết tạo thành vi sợi (microfibril) có đường kính 20nm nhờ liên kết hydro tạo thành nhóm OH tự Các vi sợi hợp lại thành bó sợi to nhìn rõ kính hiển vi quang học Giữa vi sợi có khoảng trống lớn chứa nước tế bào non, tế bào già lấp lignin hemicellulose Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Cellulose Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Cellulose:  Khi thuỷ phân H2SO4 hay HCl đặc, nhiệt độ cao, cellulose bị thuỷ phân thành β_glucose, với điều kiện nhẹ nhàng tạo cellobiose  Người động vật khơng thể tiêu hố cellulose, nhiên số nghiên cứu cho thấy cellulose có vai trị điều hồ hoạt động hệ tiêu hố Chống táo bón Ở động vật nhai lại, tiêu hố cellulose ống tiêu hố chúng có chứa hệ vi sinh vật tạo cellulase để thuỷ phân cellulose Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Cellulose Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Glycogen:  Là polysaccharide dự trữ động vật tìm thấy gan cơ, cịn tìm thấy số thực vật ngơ, nấm  Có cấu tạo giống amylopectin phân nhánh nhiều hơn, bị thuỷ phân phosphorylase (có coenzyme pyrydoxal phosphate) Sản phẩm cuối phân tử glucose-1-P Polysaccharide 4.2 Polysaccharide đồng thể (Homopolysaccharide)  Glycogen Polysaccharide 4.3 Polysaccharide dị thể (Heteropolysaccharide)  Pectin:  Pectin glucid cao phân tử gồm mạch thẳng chính, có cấu tạo từ kết hợp gốc α_D-galacturonic acid liên kết liên kết α_1-4 O-glucosid gọi acid polygalacturonic hay acid pectic  Pectin chứa nhiều thành tế bào mô thực vật, pectin tồn dạng:  Dạng protopectin không tan, tồn chủ yếu thành tế bào với dạng liên kết polysaccharide khác araban, tinh bột, cellulose, galactan  Dạng pectin hoà tan, chủ yếu dịch tế bào Polysaccharide 4.3 Polysaccharide dị thể (Heteropolysaccharide)  Pectin:  Pectin hoà tan tự nhiên este methyl acid pectic Trong thực tế khơng phải tất nhóm C6 galactose bị methyl hố (tạo estemetylic) mà có khoảng 2/3 nhóm Có số nhóm COOH bị decaboxyl hố (khử CO2), số nhóm thay H kim loại, có lại giữ nguyên dạng COOH  Trọng lượng phân tử pectin khác tuỳ thuộc vào nguồn gốc Pectin táo, mận 25.000 đến 35.000 Da Dung dịch pectin có độ nhớt cao có khả gelatin hố, khả có pectin lớn 20.000 Polysaccharide 4.3 Polysaccharide dị thể (Heteropolysaccharide)  Pectin:  Đặc tính quan trọng pectin khả tạo thành chất keo môi trường acid với nồng độ đường cao Điều ứng dụng sản xuất mứt kẹo Nồng độ đường sử dụng cho việc tạo keo pectin dao động 40% đến 70% tạo môi trường pH=3.1 đến 3.5 nhờ acid hữu acidcitric Pectin từ nguồn gốc khác khác khẳ tạo keo khác số nhóm metoxyl_OCH3 Polysaccharide 4.3 Polysaccharide dị thể (Heteropolysaccharide)  Pectin:  Pectin hoà tan tác dụng kiềm pha loãng hay pectase, methoxy bị khử tạo thành rượu methylic acid pectic tự Acid pectic + Ca2+ → pectat_Ca kết tủa, tính chất sử dụng để định lượng pectin  Chất pectin có vai trị quan trọng q trình chín quả, xanh, protopectin phân tán thành tế bào Khi chín, tác dụng acid hữu protopectinase, phần lớn protopectin chuyển thành pectin hoà tan làm mềm dần, lượng protopectin giảm dần ngược lại pectin tăng dần Polysaccharide 4.3 Polysaccharide dị thể (Heteropolysaccharide)  Agar:  Có nhiều rong biển, tan nước nóng, đơng đặc thành dạng khối bền để nguội → ứng dụng làm môi trường thạch để ni VSV Ngồi cịn làm bánh giải khát  Gồm: agarose agaropectin  Agarose: cấu tạo từ đơn phân β-D L-galactose liên kết 1,4 1,3-O-glucosid  Agaropectin: cấu tạo từ đơn phân D-galactose có số gốc đường bị ester hóa H2SO4 LOGO ... chất cao phân tử tạo thành từ vài chục hàng nghìn gốc monosaccharide, liên kết liên kết 1-4 -O-glucosid, 1-6 -O-glucosid đơi cịn liên kết 1-2 1-3 glucosid…  Dựa vào cấu tạo cấu tử thành phần chia:... CHO C OH C H C OH (linear form) C OH D-glucose CH2OH CH2OH CH2OH H OH H OH H O H H OH α-D-glucose OH H OH H OH H O OH H OH β-D-glucose H Monosaccharide - monose 2.4 Các monosaccharid tiêu biểu:... có chứa nhóm CHO; C=O; -OH nên monosaccharide có tính khử mạnh, tính chất đặc trưng nhóm 2.3.1 Tác dụng chất oxy hoá:  Dễ bị oxy hoá, tuỳ thuộc vào điều kiện chất oxy hoá tạo nhiều phản ứng