Monosaccharide là các dẫn xuất aldehit hoặc xeton của các polyol mà không thể bị thuỷ phân được nữa
MỤC LỤC Trang A.ĐẠI CƯƠNG VỀ MONOSACCHARIDE I.Định nghĩa .3 II.Các dạng tồn tại của Monosaccharide .3 1.Dạng mạch hở 3 2.Dạng mạch vòng .4 III.Tính hóa lí của Monosaccharide 5 1.Lí tính .5 2.Hóa tính 5 2.1 Phản ứng oxi hóa 5 2.2 Phản ứng khử 6 2.3 Phản ứng ester hóa 6 2.4 Phản ứng tạo liên kết glucoside 7 2.5 Phản ứng acid .7 2.6 Phản ứng với Phenylhydrazin 7 B.TỔNG QUANG VỀ SỰ CHUYỂN HÓA TƯƠNG HỖ CỦA CÁC MONOSACCHARIDE I.Chu trình đường phân .9 1.Khái quát 9 2.Quá trình đường phân .9 2.1 Phase chuẩn bị 9 2.2 Phase hoàn trả .12 3.Ý nghĩa của chu trình đường phân .14 II.Điều kiện yếm khí 15 1.Lên men rượi 15 2.Lên men lactic 15 III.Điều kiện hiếu khí và chu trình KREBS 18 1.Tạo coenzim A .18 2.Chu trình KREBS .18 2.1 Các giai đoạn của chu trình KREBS 20 2.2 Tổng kết về năng lượng của chu trình KREBS 24 2.3 Ý nghĩa của chu trình KREBS .24 2.4 Sự điều hòa chu trình KREBS 25 IV.Chu trình pentosephosphate .25 1.Bản chất 25 2.Cơ chế .26 3.Ý nghĩa .29 V.CHU TRÌNH QUANG HỢP 1.Khái niệm quang hợp .30 . 2.Bộ máy quang hợp .31 3 Quá trình quang hợp .33 4 Chu trình Calvin và pha tối quang hợp 34 5.Quang phosphoryl 36 5.1 Quang phosphoryl hóa vòng .37 5.2 Quang phosphoryl hóa không vòng .37 6.Quang hợp ở một số loài khác 38 VI.SỰ CHUYỂN HÓA TƯƠNG HỖ GIỮA CÁC GLUXIT .40 C.ATP VÀ HIỆU SUẤT TÍCH LŨY NĂNG LƯỢNG .42 Tài liệu tham khảo A.ĐẠI CƯƠNG VỀ MONOSACCHARIDE: I.Đònh nghóa: Monosaccharide là các dẫn xuất aldehit hoặc xeton của các polyol mà khơng thể bị thuỷ phân được nữa II.Các dạng tồn tại của Monosaccharide : 1/ Dạng mạch hở: Monosaccharide thường tồn tại 2 dạng aldehyde và ketone. 2/Dạng mạch vòng: Monosaccharide thường tồn tại ở dạng vòng _ Dạng vòng của các aldose được gọi là vòng hemiacatal. _ Dạng vòng của các ketose được gọi là vòng hemiketal. _ Vòng pyranose(6 cạnh): nhóm CHO ở C 1 nối vòng với nhóm OH ở C 5 _ Vòng furanose (5 cạnh): nhóm CO ở C 2 nối vòng với nhóm OH ở C 5 • Trong dd, monosaccharide tồn tại nhiều dạng cấu tạo khác nhau và luôn có sự cân bằng giữa các dạng đó. Dạng hở thường chiếm tỷ lệ nhỏ. Sự chuyển hoá từ dạng hở sang dạng vòng phụ thuộc vào điều kiện môi trường, từng phản ứng và tác nhân phản ứng. • Monosaccharide phần lớn tồn tại dạng vòng 6C, có cấu hình dạng ghế hay dạng thuyền.Thông thường dạng ghế bền hơn dạng thuyền(10 4 phân tử dạng ghế:1 phân tử dạng thuyền) *Nhiều dẫn xuất hexose có mặt trong cơ thể sống: Đặc biệt là các dẫn xuất của glucose: glycolipid, glycoprotein, glycosamine… Nhóm NH 2 sẽ nhóm OH ở C 2 của glucose, và liên kết với acid acetic tạo N- acetylglucosamine có mặt trong nhiều cấu trúc sinh học như vách tế bào vi khuẩn. Oxygen ở C 3 của N-acetylglucosamine liên kết ether với acid lactic tạo N- acetyl muramic acid. Nhóm OH ở C 6 khi bò thay bởi –H trong galactose và manose sẽ tạo fucose và rhamnose là thành phần của glycolipid, glycoprotein. Nhóm CHO ở C 1 bò oxi hoá thành –COOH tạo gluconic acid.Nếu cả C 6 bò oxi hoá sẽ tạo glucuronic acid. Dạng ester của 2 acid này là lactone. III.Tính hoá lý của monosaccharide: 1/ Lý tính: - Ngoại trừ glyceraldehide,các monosaccharide còn lại đều có tính quang hoạt. - Do sự có mặt của nhiều nhóm Hydroxyl trong phân tử, nên các monosaccharide ở dạng tinh thể tan rất tốt trong nước, không tan trong các dung môi hữu cơ, phần lớn có vò ngọ và không màu. 2/ Hoá tính: Do sự có mặt của nhóm Cacbonyl, nhóm Hydroxyl trong phân tử, nên có các tính chất hóa học đặc trưng : 2.1 Phản ứng oxi hoá: Là pp xác đònh hàm lượng glucose (trong máu và nước tiểu), dd glucose sẽ oxi hoá thuốc thử Fehling có chứa Cu 2+ tạo cặn Cu + (màu đỏ). Từ đó xác đònh lượng glucose. Ngày nay người ta thay bằng pp sử dụng enzyme glucose oxidase. 2.2 Phản ứng khử: tạo rượu. D-glucose D-sorbitol D-manose D-manitol D-fructose D-manitol, D-sorbitol 2.3 Phản ứng ester hoá: nhóm OH ở C1 và C6 dễ tham gia tạo phức ester, quan trọng nhất là tao phức ester với nhóm phosphate - sản phẩm của nhiều quá trình chuyển hoá trao đổi chất trong cơ thể như D-glyceraldehide-3-phosphate, D-glucose-6- phosphate, D-glucose-1-phosphate… 2.4 Phản ứng tạo liên kết glucoside : 2.5 Phản ứng với acid: Khi đun với acid ở nồng độ cao(HCl 12% hay H 2 SO 4 đđ), pentose, hexose sẽ tách H 2 O tạo furfurol, oxymethylfurfurol. 2.6 Ph ản ứng với Phenylhydrazin : Monosacharide có thể phản ứng với các amin. Điển hình nhất là tác dụng giữa Monosacharid và Phenylhydrazin C 6 H 5 NH-NH 2 dư. Phản ứng xảy ra theo 3 giai đoạn : Giai đoạn 1 : tạo Phenylhydrazon Giai đoạn 2 : oxi hóa nguyên tử cacbon ở vò trí số 2 tạo nên nhóm cacbonyl Giai đoạn 3 : nhóm cacbonyl phản ứng với Phenylhydrazin tạo nên sản phẩm cuối cùng là phenylosazon của glucose: Do sự hóa vòng của osazon có tác dụng chặn nhóm -OH tự do bên cạnh nên phản ứng dừng lại ở giai đoạn này. B.TỔNG QUAN VỀ SỰ CHUYỂN HOÁ TƯƠNG HỖ CỦA CÁC MONOSACCHARIDE: Tế bào và cơ thể sống ln có nhu cầu về năng lượng nhằm sinh cơng để duy trì mức độ tổ chức rất cao của mình,q trình tổng hợp và vận chuyển cũng như q trình tái bản duy trì nòi giống .Trong cơ thể sinh vật ,q trình chuyển hố hoặc hấp thụ các chất hữu cơ cũng như vơ cơ trong cơ thể sinh vật thành năng lượng để duy trì sự sống là bản năng sinh tồn của sinh vật. Ở đây,chúng ta sẽ đề cập tới một số q trình cũng như chu trình chuyển hố các hợp chất hữu cơ tạo năng lượng cho hoạt động sống mà tại đó có sự chuyển hố tương hổ qua lại giữa những monosaccharide cung cấp cho những giai đoạn của q/chu trình hay là ngun liệu cần thiết cho một số hoạt động. I/Chu trình đường phân: 1.Khái qt: -Q trình đường phân là sự phân rã phân tử glucose thành 2 phân tử pyruvate kèm theo năng lượng giải phóng ở dạng ATP. -Từ thuở sơ khai,lúc bắt đầu hình thành sự sống khơng có oxi,có lẽ về mặt tiến hố,q trình đường phân được xem là cơ chế tạo năng lượng xưa nhất.Tuỳ thuộc điều kiện có oxi (điều kiện hiếu khí ) hay khơng có oxi (điều kiện kị khí) mà có những cơ chế khác nhau -Q trình này xảy ra ở điều kiện kị khí,khi có oxi q trình vẫn xảy ra và đây là giai đoạn đầu của hơ hấp hiếu khí. 2.Q trình đường phân: Q trình đường phân bao gồm 2 phase: - Phase chuẩn bò (preparatory phase): từ 1 phân tử glucose tạo ra 2 phân tử glyceraldehydes-3-phosphate. Phase này có sử dụng 2ATP. - Phase hoàn trả (payoff phase): biến đổi glyceraldehydes-3-phosphate thành pyruvate kèm theo tổng hợp ATP và hoàn trả lại ATP đã sử dụng ở phase chuẩn bò. 2.1.PHASE CHUẨN BỊ: 1/Phản ứng phosphoryl hóa glucose: Phản ứng tạo glucose-6- phosphate từ glucose là phản ứng một chiều, được xúc tác bởi enzyme glucokinase: [...]... pyrophosphate (PPi) chứ không phải là ATP làm chất cho nhóm phosphate PFK là enzyme điều hòa trao đổi chất quan trọng nhất trong quá trình đường phân Đây là phản ứng cơ bản chuẩn bò cho giai đoạn phân giải monosaccharide theo kiểu hiếu khí và yếm khí 4/Phản ứng cắt fructose-1,6-bisphosphate thành 2 phân tử đường 3C: Phân tử Fructose – 1,6 – bisphosphate do chứa 2 gốc phosphate ở hai vò trí đối xứng nên có... thành rượu ethylic: CH3COCOOH CH3CHO + CO2 Mg2+ pyruvate decacboxylase Acid pyruvic CH3CHO + NADH2 Acetaldehyde Acetaldehyde Lactatedehydrogenase CH3CH2OH + NAD+ Rượu Ethylic Glucose, fructose là những monosaccharide dễ lên men hơn cả, sau đó tới manose và galactose Các pentose chỉ lên men nhờ 1 vài loại nâm mốc fusarium Xảy ra phổ biến trong TĐC của SV điển hình là nấm men Phản ứng tổng quát của quá