Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008

Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008Hoa Sinh y hoc ĐẠI HỌC Y DUOC TPHCM 2008

4ø

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN HÓA SIHH - KHO& Y

HÓđ SINH

Y HỌC (Xuất bản lần ba có sửa chữa bổ sung)

Chủ biên: Đỗ Đình Hỗ Tác giả:

Đông Thị Hoài An Nguyễn Thị Hảo

hoạt động sinh lý của cơ thể : : :

Sinh nguyên tố cũng là những nguyên tố hóa học xây dựng nên các phân tử không sống

(các chất vô cơ), nhưng với những tỉ lệ khác Võ trái đất có khoảng 90 nguyên tố, nhiều nhật 1a O, Si, Al; cơ thể sống có khoảng 30 sinh nguyên tố, nhiều nhất là H; C, O, N (bang 1.1) '

_ Bông LÍ Thành phần tương đối của những nguyên tố hóa học chính ở vỏ

trái đất và ở cơ thể người (tính theo % tổng số nguyên tử)

Như vậy về mặt nguyên tố, giới sống (hữu cơ) và giới không sống (vô cơ) có sự thống

Sinh nguyên tế được chia thành 2 nhóm lớn : nguyên tố lượng lớn và nguyên tố

lượng lớn tạo nên các hợp chất vỗ cơ (muối, nước) và các hợp chất hữu co (glucid, lipid,

protid, acid nuecleic ) xây đựng tế bào và mô, tham gia các hóa trình chuyển hóa,

+ Nguyên tố lượng nhỏ (ui lượng) : chiếm tỷ lệ rất thấp, không đóng vai trò gì đáng

kể trong chức năng tạo hình, nhưng đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sống (hoạt

hóa hay ức chế các enzym, tham gia quá trình tạo máu ) Thí đụ : Zn”” hoạt hóa một số

enzym : 1 tham gia tạo hormon giáp trạng; Fe"? tham gia tạo hemoglobin cha hông câu,

xayoglobin của cơ và một số enzym oxy-hóa khử; Cu tham gia quá trình tạo máu

Bảng sau đây trình bày thành phần nguyên tố của cơ thể người (bắng 1.9)

Bằng 12 Tỳ lệ của một số nguyên tố của cơ thể người (tính theo p% thân

2.1 Cac chat co ban (glucid, lipid, protid va acid nucleic)

Các chất này gồm những phân tử lớn (các đại phân tử - tham gia xây đựng tế bào)

và các đơn vị cấu tạo (xây đựng nên các đại phân tử)

Chất Đại phân tử : Đơn vị cấu tạo

Glucid : Polysacarid (tinh bột, glycogen ) Monosacarid (glucose )

Lipid Triglycerid, phospholipid Acid béo, alcol (glycerol )

Acid nuleic ADN, ARN Mononucleotid

* Enzym-: c6 ban chat la protein, đo: mọi tế bào sản xuất, xúc tác các phản ứng hóa bọc (chất tham gia phan ứng do enzym xúc tác được gọi là cơ, chat’ của enzym), do đó 46

tác dụng quyết định trong chuyển hóa các.chất, l ;

Ó Vitamin : có bản chất hóa học khác'nhaư (amin, ‘acid, alcol, aldebyd ) ); thực vật và Vì sinh vat tổng hop được; cơ thể người và động vật không tổng hợp được phản, lớn các Vitamin,

phải đưa từ thức ăn vào; nhiêu vitamin tham Bia cấu tạo và hoạt động của enxym `

* Hormon: do cdc sinh vật bậc cao sản xuất, đặc biệt, la dong vat va người, hân lớn

do các tuyến chuyên biệt sản xuất; có tác dụng điều hòa chức năng các cơ quan và xúc tác các quá trình chuyển hóa thông qua hoạt động của các enzym | : "

Như vậy, enzym, vitamin và hormon có liên quan với nhau chặt chẽ trên cơ sở hoạt

2.3 San phẩm chuyển hóa

Trong quá trình chuyển hóa các chất, những san phdm chuyén hóa trung gian (acid,

alcol, aldehyd, ceton, amin ) được tạo: thành Chúng có thể được sử ‘dung để tổng hợp các chất khác nhau hoặc bị thoái hóa tiếp: tục thành các sản phẩm, thoái hóa.cuối cùng đào thải

khỏi cơ thể Những biến đổi hóa học đó được xúc tác bởi các chất xúc tác sinh học (hình 1.1)

Cơ chất chuyển hóa ˆ gân phẩm trung gian Sản phẩm cuối cùng “

Glucid, lipid, protid, Acid, algol,ceton, amin, |_| C02, thu ườ, | acid nucleic = J - _aldehyd : ade dof -acid “uric

Hình 1.1 Quan hệ giữa các chất trong cơ thé sống -

Bảng dưới đây nêu lên một thí dụ về thành phân các chất trong một lai tế bào thẳng 1 3

Bảng 1.3 Các cấu tử hóa học chính của vi khuẩn E Coli

Đơn vị cấu tạo và các chất trung gian 2 500

lon vô cơ 1 20

acid nucleic và protein, Chúng chỉ có thể sinh sản khi nằm trong tế bào chủ (thực khuẩn

thể trong tế bào vi khuẩn, các vi-rút kháo *rong tế bào thực vật hoặc động vật), — :

Nhìn chung có 2 loại tế bào : tế bào nhân sơ hay không nhân (Prokaryote) và tế bào nhân thật hay có nhận (Bukaryote) 0 : The :

Trong tế bào nhân sơ không có màng nhần tạo nên nhân thực thụ, nhiễm sắc thể

tương ứng với một vùng gọi là uàng nhân hay thé nhân (nuclear zone ‘hay nuclear bedy

Màng bào tương - Lông roi

Thành tế bảo / cee vals sàn

Ribosom

Thể nhân Lông 3

Hình 1.3 Sơ dé của một tế bào nhôn sơ điển hình s

Sinh vật nhân sơ là những cơ thể nhiễu - po i

nhất và phổ "biến nhất ở trái đất Chúng Xoắn khuẩn -

gồm tảo xanh lục và vi khuẩn, Vĩ khuẩn có

3 hình dạng cơ bản : cầu (coccus), que

(bacillus), xoắn (spirilum) (hình 13)

Vi khuẩn có 2 Ìnhóm : oí hhudn -that Trực khuẩn lở

(eubacteria) và u¿ khuẩn cổ (archaebacteria) we “anion

cơ thể sinh vật lớn hơn Vị khuẩn cổ sống Ở ŒO

©

so

Vi khuẩn thật thường sống ở đất; nước, những

môi trường bất thường như nước mặn, suối

acid nóng, đáy sâu đại đương và gồm ví

khuẩn lưu ,huỳnh và sinh vật sinh mẹthan

Escherichia coli

Tự óầu khuẩn -

(methanogen) :

Vi khuẩn thật (gọi gọn là ví khuẩn) Rickettsia

được chia thành vi khuẩn Grơm đương và Ba loài

vi khudn Gram am tùy theo chúng có bắt co Mycoplasma

mầu nhuộm Gram hay không Thành tế ‘

bào của vi khuẩn Gram+ đầy hơn thành tế E—————96m——————]

bào của vi khí 9 của vi khuẩn Gram- (hình 1.4) - Hinh 1.3 TE bao vi khudn (0,1 - 10pm)

Khoang quanh

{b} bào tương : Màng ngoài

“scam GLEE yy nun ema “

ao ; ‘S x 3nm

Mang ‘Thanh t8 báo Màng bảo lương ˆ

bảo tương :, peptidoglycan :

2 8nm

Hình 1.4 Màng tế bào ui khuẩn Gram+(a), Gram-(b) Màng bào tương đày khoảng 8am, gồm 1 lớp lipid đôi chứa protein và có thể có những

, chỗ gấp nếp tạo thành những mesosom Đó có thể là nơi nhân đôi ADN và một số phần -ứng

- enzym khác Ở những vi khuẩn quang hợp mesosom chứa những protein và sắc tố tiếp nhận

ánh sáng và tạo ATP., " : Tử ¬—

/ Thành tế bào day 3-25nm, gdm peptidoglycan (mật phức hợp của oligosacarid và

protein), trong đó có những D-acid amin (da số acid amin tự nhiên 6 ding L), cho nên

peptidoglycan kháng lại sự phân giải bởi protease Nó bị phân giải bởi lysozym - một,

enzym có trong nước mắt, chất nhày và chất tiết kháo của cơ thể Bào dịch chứa nhiều

đại phân tử (ARNm, ARNt, enzym vi vibosom), chất hữu cơ và chất vô cơ, Măng ngoài

- của vi khuẩn Gram âm rất dễ cho thấh qua những phân tử tương đối lớn (PTL > 1000

dalton) do nhiing protein porin- tao thành những lỗ ở lớp lipid đôi Giữa ràng nigoài: và

thành tế bào là chu tương (periplasm) - khoang chứa những protein do tế bào tiết ra

3.2 Tế bào nhân thật ị

Tế bào nhân thật có màng tế bào, nhân tế bào (có màng nhân bao quanh) và, bàg

tương Bào tương gỗm bào dịch và các cấu trúc dưới tế bào Gấu trúc dưới tế bào gồm các

bào quan và những cấu trúc không tan khác (bộ xương tế bào, ribosom ) Bào quan là

những thực thể đưới tế bào có màng bao quanh (tý thể, bộ máy Golgi, lưới nội bào tương;

| lysosom, peroxisom) Cé Thể coi nhân tế bào là một bào quan đặc biệt pegs

: Tế bao thyc vat wa geet Bs

tế bảo

* Nhắn

C6 thé ding siéu ly tam dé tach biệt các thành phần của tế bào để nghiên cứu

Kết hợp với việc nghiên cứu về mặt hình thái nhờ kính hiển vi quang học và kính

hiển vi điện tử người ta đã xác định được các thành phần của tế bào (bình 1.5)

Tế bào động vật và tế bào thực vật có cùng cấu trúc cơ bản, ning cũng có một số „

bào quan và cẩu trúc mà tế bào này có, tế bào kia không (thí dụ lục lap, không bào và

thành tế bào ở tế bào thực vat; lysosom 6 t& bao déng vat),

Mỗi bào quan hay phân đoạn có chỉ đấu hay đấu ấn (marker) riêng và những chức

năng chuyên biệt (bang 1.4) : :

Bang 1.4 Chỉ dấu và chức năng chính của các phân đoạn tế bào (cấu trúc :

dưới tế bào) :

‘Bao quan/phan dean [°° Chrddu s ¬ Chức năng chính

Nhân ` ADN ` | Chita nhiễm sắc thé

(có màng đôi) Nơi tổng hợp ARN

Tyhể (có mang dai} ` '| Giulamat ` | Chu tinh acid citric’

‘ “dehydrogenase Phosphoryt oxy hóa

Ribosom Hàm lượng cao Tổng hợp protein

(không mang) | oda ARN , x

Lưới nội bào tương Giucose 6- wot : Ribosom gắn vào 10 (tổng hợp protein):

(có màng đơn) -_ a ¬= phosphatase " - ,:| tổng gp lipid; oxy-hóa nhiều chất lạ

(thuốc, chất ö nhiễm ) nhở cytocrom P450 ;

Lysosom Phosphatase acid : Chúa nhiều hydrolase (có màng đơn} `

-

Màng bảo tương _ Na", K*-ATPase Chuyển v van cde phan tit vo va ra tế bào;

(lamang dan)’ 5'-Nucleotidase ni đính kết liên bào và thông tín liên bao

BO may Golgi Galactosyl-transferase Chia loại, protein nội bào;

(có màng don) ch co | glycosyl-héa, sulfat-héa

Peroxisom Catalase

Thoái hóa một số acid béo và acid amin; (có màng đơn) Oxydase của acid uric phân giải HaOz

Bộ xương tế bao Không có chỉ dấu Vi sgi, vi ống vả sợi trung gian

(không màng) - enzym đặc hiệu

_ Màng tế bào động vật - tức màng bào tương - là giới hạn ngoài của tế bào Đó là lớp lipid đôi đày 4 - 5 nm, có nhiều protein với những chức năng khác nhau : enzym, bơm

phân tử (thí dụ bơm Na”, KỲ, kênh chọn lọc cho phép một số phân tử nhỏ vào và ra khỏi

tế bào, thụ thể hormon, yếu tố tăng trưởng tế bào, Si “

Màng nhân L Mang trong

thành nhiễm sắc thể điển hình Trong nhân có hạch nhân, Đó ]à một vùng đày đặc,

không có màng bao bọc và là nơi tổng hợp những ARNr °

Lưới nội bào tương (hình 1.8)

Lưới nội bào tương gồm những tấm dẹt, túi và ống có màng, chiếm một: khoảng nội

bào lớn Màng của lưới nội bào tương là ¿cấu trúc nối tiếp của màng ngoài của màng nhân

Có 2 loại :

- Lưới nội bào tương sẵn sùi có ribosom bám vào bê mặt

- Lưới nội bào tương nhẫn không có ribosom bám vào và có chức năng chuyển hóa lipid

Lưới nội bào tương sẵn sùi là nơi xẩy ra sự tổng hợp protein màng và protein tiết ra

ngoài tế bào Trong khoang lòng của lưới hội bào tương có những enzym tham gia sự biến đổi sau dịch mã của những protein đó (glycosyl-hóa, phân giải protein v.V ).

Ribosom 1a b6 may sinh téng hgp protein

3B6 mdy Golgi’ (hinh 1.9)

'Bộ máy Golgi là một

hệ thống mạng lưới những

túi dẹt xếp chổng theo thứ

tự độ lớn giảm đân, tham

Bia vào sự biến đổi, phân

loại và thu nhận những đại

phân tử để bài tiết hoặc

phân phối cho những bào

quan khác Chung quanh bộ

máy Góolgi có nhiều những

túi nhỏ Œœ 50 nm) có chức

năng vận chuyển các :chất

giữa bộ máy Golgi và những T ;

bộ phận khác của tế bào, Hình 1.9 Bộ máy Golgi

Ty thể có hình bầu dục, dai khoảng 2 um, đường kính khoảng 0,Bụum, có 2 mang

(màng ngoài và màng trong) Màng ngoài là một lớp đôi lHpid có nhiều protein Màng

trong cũng là một lớp đôi lipid có nhiêu protein hơn màng ngoài và được gấp nếp thành những mào Những enzym của chuỗi hô hấp tế bào gắn vào màng trong của ty thể,

Khoang khuôn của ty thể chứa các enzym của chu trình acid citric vA cua Sự oxy hóa

acid béo : "¬ tàu

Như vậy ty thể là nhà máy sản sinh năng lượng (đặc biệt là nang lượng dự trữ ATP) nhờ phần ứng giữa ôxy thổ vào và những phân tử đỉnh dưỡng

_Lysosom cổ hình cầu, đường kính 0,2-0,5 pm, có rằng đơn bao bọc, chứa nhiều ' hydrolase (protease hay proteinase, lipase, phosphatase, “nuclease, polysacaridase va mucopolysacaridase) _

Peroxisom có hình dạng và kích thước tương tự lysosom, chứa những enzym oxy-hóa

(oxydase xúc tác phần ứng dẫn đến sự tạo thành hydroperoxyd HsOÖ2 có tính độc) và

-catalase (xúc tác sự phân hủy HaOa —› HaO và 1/2 O2) ` `

` Bộ xương của tế bào (hình 1.12)

Søi trung gian

Hình 1.12 Bộ xương của tế bào

Bộ xương của tế bào trong bào dịch tạo thành tấm lưới giúp duy trì hình dạng tế bào

và tạo cơ sở cHo sự chuyển động của tế bào Nó gồm ba loại sợi ; vi ống (đường kính 25

am), vi sợi hay sợi actin (đường kính 8 nm) và sợi trung gian (đường kính 10 nm)

Bào dịch vi `

Đó là phần nổi sau khi ly tam làm lắng cặn tất câ những thành phan hữu hình của

tế bào (bào quan, bộ xương tế bào, ribosom tự đo), nơi xây ra nhiều quá trình chuyển hóa,

3.3 Chu trinh té bao

Gém 2 pha : ‘phan bao (M) va pha lién’ phan bào kế tiếp nhau/ pha Hiên phân bào

hay gian kỳ (kỳ trung gian) lại có 8 giai đoạn : G1, 8, G2 (hình 1.13)

Giai đoạn S3 : tổng hợp ADN (nhân đôi) khoảng 6-8 giờ

Giai đoạn Ga : chuẩn bị phân chia, khoảng 2-6 giờ

11

Bốn thời kỳ của phân bào nguyên nhiễm hay nguyên phân hay gián phân (M), (hình 1, 14):

Ky trước hay kỳ, đầu (khoảng 10-15 phút) : hình thành thoi phần bào;, hạch nhận

Ky giita (khoảng 25 - 35 phút) : nhiễm sắc thể có hình đạng điển hình, tâm động gắn với: thoi vô sắc, các nhiễm sắc thể tập trụng ở mặt phẳng xích đạo của tế bào

: Kỳ sau (khoảng 5-8 phút) : mỗi nhiễm sắc tử của nhiễm sắc thể đi chuyển tới một

Hinh 1.14 Bốn thời kỳ của nguyên phân (M)

ob, es hy trude; d, e: hy gita; fg ky sau: h: ky cuối

4 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CÓA CƠ THỂ SỐNG

4.1 Tĩnh chất tự tổ chức của vật sống (Hình 1.13)

Tế bào - đơn vị cấu tạo và chức năng của cơ thể sống - bao gồm những phần khác

nhau sắp xếp thành những cấu trúc dhất định gọi là bào quan (nhân, thể ty, ribosom )

Ở cơ thể đa bào các tế bào được biệt hóa thành những mô, cơ quan khác nhau

_ Mỗi mô, mỗi cơ quan, mỗi loại tế bào, mỗi bào quan và mỗi loại sinh phân tử đều có

những chức năng sinh học nhất định Về mặt phân tử, có sự Hên quan giữa cấu trúc hóa 12

học và chức năng sinh học của các sinh phân tử; có sự nhận biết lẫn nhau giữa các phân

-_ tử (enzym - cơ chất; hormon - thể nhận; acid nucleic - protein)

Cơ thể sống là tập hợp các phần tử trong zxnột cơ cấu tổ chức nhất định : “Sink vat sit dung

các phân tử don giản tạo thành các phân tử lớn hơn'và phức tạp hơn, các phức hợp phân tử, các

bào quan, rồi lại đến tế bào VÀ: cơ thể ế hình 1.15) Binh vật tự tổ chức nên cơ thể của chúng

100 - 350 Đơn vị cấu tạo | Glucose Acid béo, Acid Amin Nucleotid

50 - 250 _} phất:trung gian Pyruyat, Citrat, malat, pyruvat, acetat, base.N -

18 - 44 Tién chat C0a, Hạ0, NH3, Ñ¿

Hình 1.15 Tử phan tử đến cơ thé

4 2 Chuyển hóa các chất và chuyển J hóa năng lượng

'Các phần ứng hóa học xây ra trong cơ ‘thé sinh vật là các phan ứng hóa sinh: Nhiều phan

ứng hóa sinh xây ra liên tiếp (A->B->O->D-> >2) tạo nên một, chuỗi -phan ứng hóa sinh, Các

phần ứng và chuỗi phẫn ứng bóa sinh với những mối liên quan chằng chịt tạo nên quá trình

chuyển hóa các-chất Trong quá trình chuyển hóa đó năng lượng được chuyển từ đạng này sang

đạng khác (hóa năng, cơ năng, nhiệt năng ) Đứng về mặt khả năng chuyển hóa các thất:và

chuyển dạng năng lượng, người ta chia sinh vật ra làm 2 dạng lớn :

+ - Binh vật tự đưỡng : (thực vật, ví khuẩn quang hợp, một số tảo có nhân và mốc) cổ

khả năng thu năng lượng mặt trời để tổng hợp cdc chat hitu co (glucid, lipid, protein ) tix

các chất vô cơ đơn giản (CO2, HạO, NHa) Vi khuẩn hóa tự đưỡng (chemoautotrophic)

dùng năng lượng từ phần ứng oxy hóa những hợp chất vô cơ như Hạ, NHa, HoS

- Sinh vật đị dưỡng (động vật và người) không có khả năng trên mà chỉ có khả năng

sử dụng năng lượng hóa học tiém tàng trong các chất giuecid, lipid, protid ở thức ăn lấy từ

sinh vật tự dưỡng chuyển thành công cơ học (co cơ), công dưới dạng điện (chuyển xung

động thần kinh), công thẩm thấu (vận chuyển tích cực các chất ngược với gradien néng

độ), công hóa học (tổng hợp các phân tử)- "8ơ để dưới đây (hình 1.16), thể hiện mối Hiên

quan giữa hai dạng sinh vật đó

THỰC VẬT BONG VAT| (ai dưỡng)

(tự dưỡng) : Năng lượng (nhiệt, công) ˆ

Hình 1.16 : Liên quan giữa sinh uột tự dung va sink vdt di duéng

Về mặt nhiệt động học, vật sống là một hệ thống hở (có trao đổi vật chất và nang

4.3 Kha năng tự điều hòa

Các quá trình chuyển hóa trong cơ thể sống bao: gồm hàng loạt các phần ứng hóa

- học Xây ra liên tực nhằm giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống hoặc tổng hợp niên các chất tham gia xây dựng tế bào Các quá trình này lưổn luộn được điểu hòa sao cho phù hợp với: nhủ cầu của eơ thể, không thừa và cũng không 'thiếu 'Tính chất tiết kiệm

là một đặc điểm của chuyến hóa các chất ‘trong ¢ cơ thé sống,

4.4 Sự sinh sản

Đây là một thuộc tính quan trong của sinh học, giúp cho sinh vật sinh ra các hệ con cháu, thế hệ con giống thế hệ bố mẹ về khối lượng, hình thái và cả cấu trúc bên trong, chức năng sinh lý Cơ sở phân tử của quá trình này là sự nhân đôi của phân tử ADN (từ một phân tử tạo ra hai phân tử giống hệt nhau)

5 ‘VAI TRO CUA HOA SINH HOC ĐỐI VỚI Y HOC

‘Héa:sinh: di sâu nghiên cứu vào bản chất của sự sống va các quá 4 trình bệnh lý, vì vậy nó đóng vai trò to lớn trong nghiên cứu y học; công tác phòng và chữa bệnh

14

A CÂU HỎI TỰ LƯỢNG GIÁ

1 Chọn câu đúng

A Lysosom có đường kính khoảng 5- 1 wa

B Mang ctia lysosom 1A mang đổi,

C Lysosom chứa nhiễu hydrolase

D Peroxisom cũng chứa nhiều hydrolase

E Lysosom chita catalase phan này H20: - >> HO + 12 Đa

2 Chon cau sai

A, Sinh nguyên tế là những nguyên tố hóa học của cơ thể sống và cổ vai i rd sinh hoc

nhất định

B Natri (Na) là một nguyên tố vi lượng

C Sinh phân tử gồm 3 nhóm lớn : các chất cơ bản, sản phẩm chuyển hóa ` và các

chất xúc tác sinh học

Ð Protein là đại phân tử sinh học

C Những acid, alcol aldehyd, ceton, amin - trong et c thể là những sản phẩm chuyển

f

E, Mononucleotid JA don vị cấu tạo của acid nucleic Dg : ˆ “- By ".—

8 Chọn câu đúng i

A Tế bào nhân sơ (hay không nhân) không có acid nueleic

B Tế bảo nhân thật (hay cỗ nhân) không có) màng nhân ˆ

C Tế bảo vi khuẩn có kích thước khoảng 0,1 - 10pm sa

D Vi khuẩn Gram (+) có thành tế bào mỏng hơn thành tế bào của vì khuẩn Gram & )

Màng bào tương là một lớp 1ipid đơn dày khoảng 20 nm

A Mỗi bào quan hoặc phân đoạn của tế bào đều có chỉ dấu và những chức năng riêng

B Chỉ dấu của nhân tế bào là catalase 7

G Chỉ đấu của lysosom là ADN

# D Chi dấu của bộ máy Golgi là phophatase acid

ˆ Œ, Chỉ dấu của bộ xương tế bào là glutamatdehydrogenase

ð Chọn câu đúng

A Mang té@ bao dong vat day khodng 2-3 ym

B Nhân tế bào có màng nhân don rat day

C Hạch nhân có màng là một lớp lipid đôi

D Ribosom cũng có màng là một lớp lipid đôi

E Có 2 loại lưới nội bào tương : sẵn sùi (có ribosora bám vào bề mặt) và nhẫn (không có

ribosom bám vào)

15

Y

6 Chọn câu sai

A Lưới nội bào tương là nơi xảy ra sự tổng Hợp protein màng và protein tiết ra ngoài tế bào

B Bộ máy Golgi là một hệ thống mạng lưới những thể đẹt xếp ching

C Ty thé c6 2 mang (mang ngoài và màng trong)

D Ty thể chứa toàn các enzym thủy phân

E Ty thể là "nhà máy" sản sinh năng lượng cho tế bào fo : '

A Bộ xương của tế bào nhân thật gồm 8 loại sợi :vi ống, vi sợi và sợi trung gian

B Bao dich 1a chat long con lại sau khi ly tâm làm lắng cặn các thành phận hữu hình - _ của tế bào,

C Pha liên phân bào (gian kỳ) trong chu trình tế bào gầm 3 giai đoạn : G, 5, Gạ

Ð Giai đoạn Gì là giai đoạn nhân đôi ADN

E Bon thời kỳ của: nguyên phân là kỳ trước, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối,

8 Chon câu đúng

A Pha phân bào chiếm quá nửa thời gian của chu trình tế bào

B Ở kỳ trước ADN nhân đội TH ru Ea | tò,

G Giai đoạn Ga là giai đoạn tế bào tích lũy vật chất ear

D G ky giữa của gián phân nhiễm sắc thể có hình dạng điển hình.:

E.Ở kỳ cuối của gián phân tế bào chia đội, mỗi tế bào con chứa n nhiễm sắc thể

9 Chọn câu sai

A, Chuỗi phản ứng hóa sinh bao gồm những phản ứng héa s sinh xẩy ra liên tiếp

B Thực vật có khả năng thu năng lượng mặt trời để tổng hợp các c chất, hữu cơ từ các chất,

vô cơ đơn giản

Co ve: mat nhiệt động học, vật sống là một hệ thống kín

D Cơ thể sống có khả năng tự điều hòa các quá trình chuyển hóa sao cho ° phù hợp với nhụ cầu của cơ thể

_b Một đặc điểm quan trọng của cơ thể sống là khả năng sinh sin,

B CAU HOI NGHIEN CUU BAI HOC (1)

1 Những đặc điểm chung của những sinh nguyên tố H, G,N, O (có nguyện tử số lần

lượt là 1, 6, 7, 8)

2 Hãy trình bày một số maonome và polyme sinh học tương ứng

16

CHUONG 2 HOA HOC GLUCID

MUC TIEU

1 Trinh bay duge dinh nghia glucid va 3 phân loại 'giueid cày

3 Phân tích được cấu trúc hóa học của một monosgcorid (MS), tiêu biểu là glucose,

vé ede dạng đông phân của MS

3 Mô tả được cấu trúc 0à tính chất của disacarid (DS), cia ba polysacarid (PS) thuận uồ một số PS tạp

4 Nêu một số thành phân giucid' trong thúc ăn 0à các ché phẩm dùng trong y tế

Giucid được chia thành bốn loại :

Monosacarid (MS), ose hay đường đơn) : là đơn vị cấu tạo của glucid, không bị thấy - phan Thi dy, : glucose, fructose, galactose

Disacarid (D8, đường đô) ? dö hai MS nối với nhau bằng liên kết g\ycosid Thí đụ:

Oligosacarid (O8) : gồm từ 3 đến 12 M8 nối với nhau bằng liên ‘ket glycosid Thy -

theo sé MS có trong phan ti, OS lại chia thanh trisacarid gém 8MS, ‘tétrasacarid gồm 4MS Nhiều O8 là thành phần cấu tạo của các polysacarid tập

Polysacarid (PS) chia 2 nhóm :

P8 thuần : gồm nhiêu M8 cùng loại nối với nhau bằng liên kết giycosid tạo thành

„mạch thẳng hoặc mạch nhánh Thí dụ : tỉnh bột, gÌycogen, ce: !ulose

P8 tạp : gồm nhiễu MB khác loại, dẫn xuất của MS hoặc :ó thêm các chất khác Abu acid sulfuric, acid acetic Thi du : mucopolysacarid, glycoprotein

1.3 Vai tro

Glucid chiém khoảng 2% trọng lượng khô của động vật, 80-90% trong lượng, khô của thực vật; là thức ăn,chủ yếu của động vật, cung cấp nguôn năng lượng chủ yếu ch cơ thể tiến hành các chức năng khác nhau Glucid còn đóng vai trò tạo: hình, tham gia vào thành phần cấu tạo của nhiều chất trong cơ thể như acid nucleic, các protein tạp, glycoprotein, glycolipid

17

2 MONOSACARID

MS do các nguyên tố C, H, O tạo thành, gồm có một chức khử; còn lại là chức alcol

(một carbon thuộc nhóm carbonyl mang chức khử aldehyd hoặc ceton, tất cả các carbon

còn lại đều liên kết với nhóm hydroxyl (—OH), alcol bậc 1 hoặc bậc 2) MS là những aldehyd-alcol (hay polyhydroxy aldehyd) được gọi là aldose, hoặc ceton-alcol (hay

MS có công thức tổng quát như sau :

-n biểu thị số nhóm alcol bậc 2 và bằng 0, 1, 3, 3, 4, 5, 6 tùy từng loại MS

: Gọi tên MS theo số Carbon : triose, tétrose; pentose, hexose; heptose Cé.thé coi acid neuraminic là một MS, tức nomose (9G), hoặc theo số carbon kèm theo:tiếp đầu ngữ

aldo hay ceto (chỉ loại aldose hay cetose) Thí dụ : aldotriose, cetohexose MS có nhiều -

Déng phân hóa học : các MS có cùng công thức tổng, quát nhưng'khác nhaU!ở nhóm

chức khử aldehyd hoặc cebon 'Thí dụ glucose vA fructose, Tung

Đồng phần lập thể enantiomer : dạng D và L„ ý hiệu D và L đừng để chỉ vả loại,

vệ nguồn gốc từ D boặc L-glyceraldehyd (là một aldotriose; MS đơn giản nhất) Loại D

gầm những MB có nhóm OH đứng ở bên phải của carbon bất đối xứng xa nhóm carbonyl_

nhất (tức là carbon đứng cạnh carbon cuối cùng); loại L thì ngược lại, có nhóm OH đứng

ở bên trái, và là ảnh của loại D qua gương Phần lớn các MB trong tự nhiên đều thuộc

loai DO: Si ae ‘ ‘

“

Béng phan quang học của MS : trừ dioxyaceton, các MS đều có carbon bất đối (C” :

là carbon kết hợp với 4 nhóm khác nhau) đo đó đều có tính quang hoạt (tức khả năng làm

quay mặt phẳng của ánh sáng phân cực) và có các dạng đồng phân quang học (ĐPQH) Số ĐPQH N = 3Ì, trong đó n là số C” Thí dụ glyceraldehyd'có 1C” nên có 9ˆ = 9 ĐPQH Dấu (+) hoặc () chỉ khả nặng làm quay mặt phẳng:ánh sáng phân cực sang phải hoặc sang

Như vậy ký hiệu D và L thể hiện một khía cạnh về cấu trúc Còn ký hiệu (+) và (-)

thay d, dextrogyre 1A, quay phdi va 1, levogyre 1A quay trái) chỉ khả năng làm quay mặt

phẳng của ánh sáng phân cực của một MB nhất định (thuộc dãy D hoặc dãy 1) Mỗi MS

có.góc quay đặc biệt tal nhất định, trong đó t là nhiệt độ thí nghiệm, D là độ đài sóng của ánh sáng đơn sắc (thường là của Na) l

18

2.2.2, Hé chiéu Fischer (dạng cầu oxy)

Công thức thẳng còn có nhiều nhược điểm nên Tollens cho rằng, ngoài công thức

thẳng, các MS có từ ö C trở lên còn có cẩu tạo vòng gọi là dạng câu oxy Cầu oxy

(liên kết bán — acetal hay bán cetal nội phân tử) được hình thành do phản ứng giữa

—QH alcol và —OH của hydrat aldehyd, nên dạng vòng của aldose là ban aéetal ving

mnội và của cetose là báu cefal véng nội Nhóm —OH ở ƠI của aldose được gọi là -OH

bán acetal còn nhóm —OH ở O2 của cetose được gọi là —OH bdn cetal Khi dé Ci cia aldose va Ca của cetose trở thành C*, MS có những dạng đồng phân mới œ và 8, là những đẳng phân anome :-đạng œ có —.OH bán acetal ở'cùng bên với cầu oxý; dạng,B

có —OH bán acetal ở khác bên với cầu oxy Khi đó glucose có số đồng phân quang

2.2.3, Céng thite Haworth

Howorth cho rằng MS khi đóng vòng có -thể ở dang bển-pyran-vó 6 cạnh (gọi là :pyranose, cầu oxy nối từ C1 dén Cs) hode dang it ban hon, furan có 5 cạnh (gọi là

Ẩfuranose, cầu oxy nối từ C¡ đến C4)

. _ Theo công thắc Haworth: , -

MS loại D có chức aicól bậc nhất (CHzOH) nằm ở trên mặt phẳng lực giác đoại

Tóm lai glucose là 1 bán - acetal vòng nội của 1 aldéhyd alcol, trong dung dich

nước có hiện tượng chuyén quay (mutarotation) rồi đạt trạng thái cân bằng động của 3

aD glucose g——* dang thang g-——~ BD glucose

# 37% # 0,1% # 63%

Khi pha œ D Œlucose vào dung dịch, lúc đầu dưng dịch ở góc quay đặc hiệu là +112°9

của dang a Sau dé dang œ giảm dan, dang 8 tăng lên, nên góc quay giảm dân cho đến khi cân bằng động được thiết lập, góc quay của dung dich ổn định (ở trạng thái cân bằng động như trên) là +52°7 Khi pha B Ð Giucose vào dung địch thì hiện tượng chuyển quay

bắt đầu tit +18°7 tới góc quay ổn định là +52°7 Trong dung dich, hon 99% glucose ở đưới

dạng pyranose : `

9.3 Tính chất

Các MS dã tan trong nước, có vị ngọt

Các M8 (trừ dioxy-aceton) đều có tính quang hoạt (hả năng quay cực), ứng dụng để

có thể định lượng MS bằng phân cực kế (polarimetre),

20

2.3.1 Tinh khử (hay phản ứng bị oxy hĩa) C00H

-, Các MS cĩ tính khử đo cĩ nhĩm chức khử aldehyd hoặc

cebon Khi cho MB tác dụng với muối kim loại nặng (Cu**, Hg*™ )

trong mơi trường kiểm nĩng, MS sẽ khử các kim loại này Các

phản ứng này được dùng để định tính và định lượng đường, đặc

biệt là với thuốc khử Fehling Mỗ sẽ khứ Cu'? thành Cu? đưới

dạng oxyd đồng I (CuzO) tủa màu đỏ gạch Cịn M8 bị oxy hĩa

- M8 cĩ thé bị oxy hĩa 8 C1 hay ở chức alcol bậc 1 của C cuối để tạo nên acid tương ứng

Acid-D-glucuronic

Thí dụ : Glucose bi oxy hĩa ở Ơi tạo acid gluconic, & Cg tao acid glucuronic

* Acid glucuronic cĩ vai trị quan trọng trong sự khử độc cho cơ thể, và cũng là thành

Các MS cĩ thể bị khử tạo thành các chất đa rượu (polyaleoÙ, ` cm :

Thi du: Glucose Hg ‘ , oo t- P¬-

Fructose : : os

.9.3.3 Tée dung cia acid v6 cơ mạnh: (tạo Furfural).: „ Tu

Các acid vơ cơ mạnh (nhu HoSO4 dam 446, HƠI đậm đặc) làm mất nước của MS,

biến đổi MS thành các furfral hay dẫn xuất cia furfural: Cac chất này sẽ kết hợp với

những chất, thuộc loại phéno] để: chơ những hợp chất mầu đặc biệt đùng cho: việc định

Liên kết glycosid hình thành do nhĩm —OH bán acetal của MS kết hợp với 1 nhĩm

_——OQH của 1 chất khác (R-OH), tạo liên kết O-glycosid, hợp chất tạo thành cĩ tền chung 1a các glycosid Mỗi loại M8 cho glycosid tương ứng Các N-glycosid hiếm hơn; do kết hợp

với nhĩm NHa của 1 chất khác (R-NH2), thí du : nucleosid

21

(ARN) va Deoxyribose (la zibose mất oxy ổ C2), tham gia cấu tạo acid deoxyribonucleic

(ADN) ngoài.ra, các D.Ribulose và -xylulose là những sản phẩm chuyển hóa trung gian của glueid, gặp nhiều trong con đường Hexose monophosphat, chu trinh Pentose 2.4.3 Hexose

/ ‘

© D-Glucose (còn gọi là đường nho, đextrose) : có nhiều trong rih; là thành phần cấu tạo

của nhiều gluciđd quan trọng ở động vật và người như sacarose, lactose, tinh bột, glycogen, cellulose.:Ở người, glucose có ở khắp các mô và địch, là cơ chất chuyển hóa chủ yếu của glucid

ø Fructose (đường quả) : có nhiều trong trái cây; mật ong › Sey -

© Galactose : la đồng phân êpime của glucose 3 C4,.tham gia-céu tạo lipid;tạp; sữa (actose)

s Manose : là đồng phân êpime của:glucose ở:Ca, na yeh,

"Trong tự nhiên, các MS thường gặp nhiều nhất.là penEose và hexose, đặc biệt là glucose

9.4.4 Các dẫn xuất của MS

ø Các glycosid : liên kết gìycosid giữa cáo MS tạo thành các D8, O8 và polysacarid

Các gìycosid rất phổ biến trong thực vật, một: số có dược lực tính mạnh nên được

dùng để chữa hệnh, như Digitalin, ouabain trong bệnh tim mạch, Streptormycin là một

° Các acid uronic : nhu acid galacturonic, acid glucuronic đóng vai trò sinh học quan

trọng “trong co thể, tham gia cơ chế khử độc, liên hợp bilirubin tại gan, là thành phần

° Este phosphat : cdc este phosphat cia các MS, đặc biệt là glucose, là.những sản

phẩm chuyển hóa trung gian và là đạng hoạt hóa của các cơ chất chuyển hóa của

COOH °

s Osamin : nhóm -0H của MS được thay : { :

bing nhém amin (-NH2); các osamin có thể '' ˆ- G=0 ,ý` gốc acid pyric

được acetyl hóa Glueosamin tham gia cấu tạo ote :

nhiéu PS tạp Galactosamin tham gia cấu tạo ay el Lona

glycolipid và PS tạp cửa sụn (chondroitin `, H-0H , ,

ø Các acid sialie : là : Hab COHN

các dẫn xuất N-acyl của „ GH20H HoH

acid mneuraminic, là j

các P8 măng tế bao dang HC—OH

gồm D-Mannosamin và xử) NHạ CHG0H: / ;

acid pyruvic Glucosamin Acid N-acetyt-reuraminic '

“

Cấu tạo : Do 2 MS nối với nhau Nếu cá hai nhóm —OH bán acetal (hoặc bán

éetal) của 2 MS đều tham giá tạo liên kết glycosid, D8 tạo thành không còn tính khử

Nếu —OH thứ hai tham gia tạo liên kết glycosid là một —OH alcol của MS thứ hai,

D8 tạo thành còn tính khử Các D8 thường gặp và quan trọng là maltose, lactose,

sacarose

3.1 Maltose : Có trong mâm lứa, men bia, kẹo mạch nha, là sản phẩm đo sự thủy phân

tỉnh bột Cấu tạo bởi 2 phân tử œ-D-Glucopyranose kết hợp với nhau bằng liên kết 1,4

glucosid Gó tính khử

8.3 Lactose (đường sữa) : có nhiễu trong sữa Do 1 phần tử B-D- galactopyranose nối với

1 phân tử œ-D-glueopyranose bằng Hên kết 1,4-B-D galacbosid:'Có tính khử

3.3, Sacarose (đường mía) : có nhiễu trong mía, củ cải đường Đo 1 phân "tử

œ-D- glucopyranose nối với một phân tử B-D-fructofUurahose bằng liên kết 1,2 a, B glucosid

thông có tính khử

23

dưới dạng hạt, có hình dạng kích thước cấu tạo khác nhau tùy nguân gốc Cho với lod

màu xanh tím đặc trưng tu " flan

* Cấu tạo bởi 3 loại phân tử amylose (20%) và arnylopectin (80%), có công thức tổng

, Amylose: tan trong nuée, cho mau xanh véi Iod, có cấu tạo chuỗi thẳng do các đơn

vị œ-D-glueose,nối với nhau bằng liên kết œ 1 -> 4 glucosid Mạch amylose có thể xoắn, mỗi chu ky xodn gém 6 don vi glucose : :

Amylopectin : không tan trong nước, gây tính keo cho hồ tỉnh bột, cho mầu tím với

Iod, gồm các đơn vị œ-D-Glucose nối với nhau bằng liên kết œ 1 -› 4 glucosid và œ 1 => 6

glucosid nên có nhiều mạch nhánh (Nơi các chỗ phân nhánh là liên kết œ l6

* Tinh bật bị thủy phân (bởi acid võ cơ và nhiệt hoặc bởi enzym amylase trong đường tiêu hóa) tạo thành các sản phẩm trung gian gọi là Dextrin cho màu khác nhau với lod, cuối cùng cho maltose, rồi glucose, hại chất này không cho màu với Toả

Hồ tỉnh bột +> Amylodextrin -> ,Erythrodextrin -> Acrodextrin -> Maltose ->

Glucose

* Các hạt tỉnh bột không tan trong nước lạnh, khí đun nóng tạo thành dung địch

keo gọi là hỗ tỉnh bột Tinh bột không có tính khử

24

4.1.2 Glycogen : fey y

La glucid’ dự trữ của động vật; có nhiêu trong’ ‘gan, cơ, là nguồn dụng cấp năng hững

chính của _người và động vật Cấu tạo giống ‘nhy amylopectin gom rat nhiều' 'gốc

a-D- glucopyranose nối với nhau bằng liên Kết œ1, 4 giucosid.và liên kết œ 1, 6ˆ glucosid

nơi chỗ phân nhánh Phân tử gÌycogen gồm: các chuỗi phân nhánh phức tạp có kết cấu

_ nằm thành một dạng hình cầu, đường kính khoảng 21nm, trọng lượng phân tử rất lớn

Cho với lod màu dé nau

tien két o-1,4- ~glucosid `

Liên kết glucosid trong phân tử tinh bột và Glycogen”:

Vòng xoắn của amylose

Cấu trúc phân nhánh của glycogen ,

4.1.3 Cellulose

La thành phân cấu tạo chính của thực vật, do sự kết hợp ở vị trí 1 -> 4 của các phân

tử B-D-Glucose, không có mạch nhánh

25

Cellulose không có vai trò dinh đưỡng trong cơ thể người vì dịch tiêu hóa không có

enzym thủy phân liên kết § 1 -> 4 glueosid Nhưng celulose ăn vào hàng ngày, từ hoa quả, các loại rau giúp thức ăn dễ được tiêu hóa hơn đo kích thích các nhụ động ruột, giúp ruột già phế thải những chất bã chống lại sự táo bón, Ở động vật ăn có, loài nhai lại như bò, có cáo vi sinh vật trong ống tiêu hóa sẵn xuất ensym thủy phân cellulose „

'# Ngoài ra cồn có một số P8 thuần khác:như :

ø Dextran : là một PS thuần phân nhánh, gồm các gốc /

a-D-glucose n6i véi nhau bằng lién két a-1 > 6 glucosid, còn có nhiều liên kết phân nhánh (1 2 ; 1 — 3 hoặc 1 -> 4 tùy loại) Dung dịch có độ nhớt rất cao, trong y học

được dùng làm chất thay thế huyết tương

e Cac polyme cia fructose, mannose, galactose (gọi là fructan, manan, galactan),

4.2 Polysacarid tạp

PS tap là những phân tử lớn có cấu trúc phức tạp, có nhiều trong tự nhiên và đóng

nhiều vai trò sinh hoc quan trong, trong thành phần có các MS khác loại, dẫn suất của

MS hay có thêm các chất khác, như Ozamin, acid uronic, acid sialic, acid neuraminic, acid

sulfurie, acid acetic P8 tạp gồm : , -

4.2.1: fueopoiysacarid (glycosaminoglycans va Proteoglycans)

Mucopolysacarid là những hợp chất carbohydrate phức tạp, có thành phần là những đường amin (ozamin) và acid uronic Khi có gắn với protein chúng được gọi là

proteoglycans; là thành phận của các:chất căn bản trong các mô động vật, chủ yếu có trong các mô liên kết, mô nâng đỡ (xương, sụn), là thành phần trong các dịch nhây Một

số chất quan trọng như:_

- Acid hyaluronic : ở thủy tính địch, dịch khớp xương, có tính rất nhờn nên dịch ở các khớp xương giúp khớp xương chuyển vận đễ đàng

- Chondroitin sulfat : tùy theo thành phần hóá học có 3 loại A, B và Ơ Có nhiều trong

sụn, các xô liên kết, mô bảo vệ và mô nâng đỡ như đa, gân, van tim, thành động mạch :

- Héparin : ¢6 nhiéu ở gan, phổi, máu, là một chất chống đông máu được sản xuất, ở

gan Héparin tổng hợp được dùng làm chất chống đông máu dùng trong ÿ khoa ,

4.2.2, Mucoprotéin (Glycoprotéins) : 14 cdc protein có gắn những chuỗi oligosacarid

Thành phần glucid trong cấu trúc của glycoprotéin có thể là các MS, osamin , acid sialic,

acid neuraminic `

“Glycoproteins gap trong các dịch, mô, màng tế bào Nhiều hormon có bản chất là glycoprotein nhu LH, FSH, TSH cda tuyén yên trước, nhiéu glycoproteins gitt vai trò quan trọng ở màng tế bào, thí đụ như các kháng nguyên nhóm mầu A, B, O 6 mang hồng cầu

Các dịch sinh lý trong cơ thể (máu, nước tiểu, nước bọt ) cũng chứa glycoprotein Hầu

như các loại protein huyết tương đều có bản chất hóa học là glycoprotein nhu cdc khang

thé, orosomucoide, transferrine, prothrombin, fibrinogéne

Ngoài ra cấu trúc màng tế bào còn chứa PS tạp đưới dạng glycolipid

26

nối vị trí 1-3; đáo đơn vị

nổi với nhau vị trí 1-4)

`Acid hyaluronic

Chia N, acetyl

gatactosamin (A, B, C)

Chia acid glucuronic (A,

C) hay acid iduronic (B) Nhém sulfonic (-SOsH)

gắn vào C4 (A, B) hay

A CÂU HỘI TỰ LUONG GIA

Ty, cầu, 1 đến cậu 25 : Chọn câu ang

1 MS" là: 8:

A Một polyalcol don thudn l

B Hợp chất hữu cơ trong phân tử có CG; H, 0, N

C Những aldehyd alcol hoặc ceton-alcol

D Hợp chất hữu cơ có thể bị-thủy phân

Những disacarid hoặc ‘polysacarid

B B-D-fructose va a-D glucose

C B-D-galactose va o-D glucose

D Các phân tử œ-D glucose

E a-D glucose va B-D mannose

9 Cổng thức sau đây được gọi tên là

A B-D galactopyranose (1 -> 4)-D glucopyranosyl : GI

8 B-D glucopyranosyl (1 > 4)-D, glucopyranose

C a-D glucopyranosy! (1 ->'2)8-D fructofuranosid |

D B-D galactopyranosyl (1 —>› 4}-D glucopyranose

1 Không trả lời nào ở trên là đúng

10 Chất nào sau đây thuộc loại PS tap

A Cellulose

B Dextran

C Amylopectin

D Heparin

11 Glueose là 1 aldohexose, khi tạo thành bán aeetal vòng nội, số ý đông phân :

”12, Khi hòa tan vào nước oœ-D glucose có thể ở dạng nào

A Chi & dang thang

B Chi ở dạng œ

C.Ở dang a va B

D Dang a, dang 6 vA dang thang

1Œ Chỉ ở dạng B

18 Liên kết giycosid được tạo thành do

A Loai di một phân tử nước giữa nhóm -OH của MS và nhóm -OHc của acid phosphorie

B Loại đi một phân tử nước giữa nhóm -OH của MS và nhóm -NHa của 1 chất khác

C Phần ứng giữa nhóm aldehyd hay ceton của MS với ion kim loại nặng

D Loại đi một phân tử nước giữa nhóm: OF ‘bén-acetal va nhém OH của một, chất khác,

E Không một gợi ý nào ở trên là đúng

14 Nhóm nào sau đây chỉ gồm những pentase

E B-D glucose va a-D galactose

16 Liên kết 1 - 4 và 1-6 Blucosid | có ở trong pha te

D Tác dụng với led cho màu vàng nhật

E Không một đặc điểm nào ở trên là đúng

19 Celiulose có đặc điểm ,

A Don vị cấu tạo là «-D glucose

8 Là thành phần cấu tạo chính của thực vật

© Có rất nhiễu mạch nhánh

D Có giá trị dinh dưỡng tốt đối với người

E Không một đặc điểm nào ở trên là đúng |

30

A Có liên kết 1 - 2 trong phân tỉ tử :

B Tan trong nước lạnh tạo dung dịch hồ tỉnh bột :

-D Phân tử cô nhiều nhánh

EB Tat cả các ý trên đều khong ding |

29 2 Tập hợp các chất nào sau đây thưộc loại polysacarid thuần

A Cellulose - lactose - glycogen ,

B Sacarose - glycogen - mucopolysacarid

C Glycogen - cellulose - dextran

D Amylose - Amylopectin - Heparin

E Không câu nào đứng i

23 Mét aldose eé 5 carbon trong phan tử Khi tạo thanh bán acetal vòng smd, số đồng phân quang học thực tế sẽ là

+ Ex, Ribulose và Xylulose -

95 Điều nào sau đây đúng đối với Galactose

A Là đông phân anome của glucose ở C2'

B Là đồng phân epime của glucose ở Ở¿

C Tham gia cấu tạo đường mía ‘

D Là một aldocetose

E Tham gia cấu tạo glycogen

31

tt Từ câu 26 đến 30, dựa vào các đữ kiện sau, chọn cách ghép cho đúng

B CÂU HỎI NGHIÊN CỨU BÀI HỌC (2)

1 Trong số những chất glucid sau đây, chất nào có tính khử? '

a) Galactose é) Xylose na ay Glucosamin

b) ð-methylgalactosid 'f) Fructose T1) Adid gluconie ụ

c) Maltose , ¬ a) ‘Mannitol | oe by Sorbitol

2 Vẽ công thức của tetrasacarid sau :

B-D EuctofRrranosyl-(2-> 4) œ-D glucopyranosyl & > 9 B-D galactosamin pyranosyl-(1 -8)

B-D ribofuranose

eo Người ta tiến hành phần ứng khứ hai chất D-manose va D-glucose béi Naborohydrua,

Trả lời các câu hồi sau đối với các sản phẩm được tạo thành :

8.1 Xác định tên và vẽ công thức của chúng : ho :

8.2 Céc sản phẩm này có tính khử hay không ?

ˆ_ 8.8 Chúng có bao nhiêu carbon bất đối ?

4 Cho ba chất glucid sau : saccarose, lactose, maltose Trong số 6 tính chất liệt kê sau

đây, xác định tính chất nào phủ hợp với từng chất nêu trên

1, Có tính khử

9 Có trên hai chức alcol bậc nhất

3 Có hiện tượng chuyển quay

5 Có thế được tạo thành từ sự thủy phân glycogen

6 Có thể được tạo thành từ sự thủy phân tỉnh bột

'ð, Đối với hai chất có công thức A và B sau đây, xác định những tính chất nào phù hợp

a) Công thức trên chứa một hay nhiều phân tử đường don (ose)

b) Công thức trên chứa rhột hay nhiều phan tử glucose

¢) Công thức trên có một 'OH bán, acetal tự do ¬

đ) Chất trên có một hay nhiều Hiên kết glycosid giữa các oses

e) Chất trên cổ một hay nhiều, liên kết glycosid giữa oses và chất khác ở

Ð Chất trên có thể bị thủy phân bởi một œ-glucosidase

#ø) Chất trên có thể bi thủy phần bởi một, P- relucosidase

6 Cho chất trisacarid có công thức sau :

a

Cron

6.1 Viết đây đủ tên hệ thống của chất trén (A) `,

6.3 (A) Có tính khử hay không ? -

6.3 (A) Có thể tạo osazon dưới sự hiện điện có dư cia phénjlhydrazin ?

6.4 (A) Có hiện tượng chuyển quay hay không ? "

6.5 Nếu cho (A) tác đụng với HƠI loãng & nhiệt độ cao, ba tính chất 2,3, 4 trên có

34

CHUONG 3

HOA HOC LIPID

1 Nêu được tính chất của lipid : :

-3 Phân biệt được các loại lipid vé thanh phần hóa học va chúc năng:

3 Phân tích được đặc điểm cấu tạo, phân loại acid béo

1, ĐẠI CƯƠNG :

; 1.1 Đặc điểm chung : :

Lipid la thuật ngữ để chỉ nhóm các hợp chất hữu cơ rất đa dạng về mặt cấu tạo song’

có chung một tính chất là không tan hoặc ít tan trong nước (dung môi phân cực) và ngược

lại dễ tan trong các dung mồi hữu cơ (dung môi không phân cực) Với những điều kiện

nhất định khi lipid' hòa tan trong nước, chúng có thể je thành nhũ tương (một loại dụng

: địch có kích thước, hạt phần tán tượng đối lớn : > 10° ém) Mé va dau (glycerid) déng vai

trò là chất dự trữ năng lượng ở đa số cơ thể sống Phospholipid va sterol chiém hon nửa

thành phần vật chất của mang sinh hoe Các chất lipid còn lại tuy ít về mặt số lượng

nhưng lại có vai trò sinh hoci quan trong (thi:dy-hormon, steroid trong thong tin sinh

hoc, acid mat trong nhũ tương hóa lipid khi tiêu hóa )

“Trong phần lớn các chất Hpid có chứa hai thành phan chính là aleol và acid béo

(AB) liên kết với alcol bởi liên kết este hoặc liên két amid

Alcol — Aminoalcol — AB

liên kết este liên kết amid

Ngoài ra, lipid còn có thể kết hợp với glucid (glycolipid) có vai trò cấu trúc, (tham gia -

thanh phdn cấu tạo màng ), hoặc kết hợp với protein (lipoprotein), giữ vai trò quan

-trọng việc hòa tan, vận chuyển lipid trong máu, giúp hấp thu.vitamin tan trong mỡ,.v.v

1 2 Phân loại (hinh 3.1)

; Có nhiều cách phân loại Hpid (dựa \ vào: thành phân, tính chất, vai tre, agua gốc 3

Sau đây là phân loại dựa vào thành phẩn và tính chất của lipid

1.2.1, Lipid thiy phan được (goi la lipid that, lipid xa phong héa được)

Đặc điểm chung của nhóm này là chứa liên kết este; tùy theo thành phần các nguyên

tố tham gia cấu tạo phân tử lại có thể chia lam 2 phân nhóm chính như sau :

1.2.1.1 Lipid thuận : chỉ gồm các nguyên tố G, H, O

Thi dy : Glycerid, cerid, sterid

1.3.1.2 Lipid tạp : ngoài C, H, O cồn có nguyên tố khác nhu P, N, S

Thi dy : Phosphatid, sphingolipid, glycolipid, sulfatid

35

1.9.2 Lipid không thủy phân được đipoid hay lipid không xà phòng hóa được)

Đặc điểm chưng : Không chứa liên kết este

Thi du : - Acid béo tự do (ABTD) kế cả prostaglandin (PG), leucotrien

- Alcol mach dai, bac cao (cetyl 16 C, ceryl 26 C, myricyl 30 C )

- Alcol vong (sterol) vA dẫn xuất (muối mật, acid mat, hormon sinh dục )

- Vitamin tan trong mỡ (A, D, E, K)

- Terpen (squalen, caroten, quinon ) ì vớt %

Ngoài ra còn có thể có cách phân loại dựa vào vai trò, chức năng của lipid như sau :

dự trữ Phospholipid | | Glycolipid|.| Chơlesterol | : L- -

“Hình 3.1 Phần loại lipid theo chúc năng /

2 ACID BEO (AB)

2.1 Dic diém chung va danh phap

La, acid hữu cơ monocarboxy] có công thức chung R~—COOH, có thể ở đạng tự do hoặc ở dạng liên kết este hoặc amid

Các AB thường gặp trong thiên nhiên (ngời ta đã biết được trên 70 AB) thường có l

số C chấn, phần lớn có từ 14 -> 22 C, nhiều nhất có 16, 18, 20 C Tuy nhiên trong thiên

nhiện cũng có thể gặp AB mạch ngắn (trong sữa) hoặc AB có số € lẻ : 11, 13, 15, 17 hoặc

19 Ở (thí dụ acid undecylenie 11 C do tuyến dhờn ở da đầu tiết ra ở tuổi đậy thì, có tính -

* Cách đánh số carbon của AB như sau (hình 8.3):

Nếu đánh số Cc theo chữ Hylap thi C cia nhom CH sat nhĩm —COOH là Ca rỗi

đến Cạ ;-C của nhĩm —CHạ tậh cùng: bao giờ cũng là Ca (omega) dù AB đài ngắn' thế

nào; tính từ Cai sẽ cĩ Cà, Ca

Độ dài AB được ký hiệu bằng số nguyên tử Ơ, cịn số liên kết đơi được ký hiệu bằng

số đứng sau đấu ":" giữa chúng Thí đụ; acid palmitie chứa 16 Ở, khơng cĩ Hên n kết đơi ký

hiệu 16 : O; acid oleie chứa 18 C và cĩ 1 liên kết đơi ký hiệu 18:: 1

:- Vị trí của liên kết đơi được ký hiệu bởi dấu A (delta) để trong ngoặc đơn đứng, sau ký:

hiệu acid béo với vị trí Hên kết đơi viết phía trên bén phải, Thí dụ acid Hinoleie dai 18 Ư,

.cĩ 9 liên kết đơi ở vị trí 9 và „ sẽ được ký hiệu 18 : 2 (a nà,

2.2 Phân loại AB theo mach carbon (bang 3 `

Acid béo cơ bản được phân loại theo chiều đài và số lượng liên kết đơi ; gốc R (cĩ

thể là mạch thẳng, mạch phân nhánh, mạch vịng) v.v

2.2.1 AB mach ngắn hoặc trung bình (4 - 14 ©

'Tất cả các AB của nhĩm này đêu là:AB nơ, rất khĩ hịa tan, do đĩ chúng khơng thể

tham gia cấu trúc màng tế bào, bào quan Chức năng chủ yếu của các AB thuộc nhĩm này là:

tạo năng lượng

Bảng 3.1 AB mach ngan (ABMN) va AB mach trong binh (4140)

=

; ae PFC

SốC Cơngthức ` Tên hệ thống Tên thơng thường Nhiệt độ

nĩng chảy

6 CHa(CH¿)2COOH a.hexanole acaproic ` ˆ - 8,9

8 CH3(CH2)sCOOH d.oclanoic ˆ a.caprylic _ +163

10 CH3(CH2)sCOOH a.decanoic a.capric : +313

12 CH3(CH2)}190 COOH a.n-dedecanoic alaurioc —_ +48.5

14 CHa(GH¿]izCOOH an-tetradecanoic “| a.myristic +54

2.2.2 AB mack dai (ABMD) (bang 3.2)

ABMD là những AB cĩ từ 16C trở lên, trong tự nhiên thường gặp nhất là ABMD cĩ

16,18, 20 C, cĩ thể no (bão hịa), khơng'no (khơng bão hịa) cũng cĩ thể cĩ mạch vịng

(Prostaglandin) ABMD cĩ nhiều vai trị sinh học quan trọng, ngồi vai trị tạo năng lượng,

37

dự trữ năng lượng (là thành phân của triglycerid), chúng còn tham gia cấu tạo một số lipid quan trọng của màng tế bào, bào quạn, chuyển hóa thành brostaglandin, leucotrien

16 | CHa(CHa)sCH=GH(0Ha);COQH - a.cisA°hexadacenole a.paÌmitoleic|_ -0,5

18 CHa(CHa}7CH=CH(CH2)7COOH : ‘acls A oofadecannly a.oleic 13,4

18 CHa(CH)40H=CHCH¿CH-CH(CHạ); C00H a.cisa®"? octadecedienoic adinolelc | ‹;5

18 | GHs:CHaCH-CHGH;PH-CHCH¿0H= GH(CHa);CO0H Í a.gisA81245 0cladeeetrienolo Í- adinolenle.| -11

20 | CHs(CHo)4 (CH=CHCHe)4~{CH2)2COOH acisA®®1"4 elcosaenole Í_ “acatachidoni “49,5 |

*Iuag :-Trong ss ABMD trén, 3.loai cuối cùng “còn gọi-là AB edn thigt-vi co thé dong

vật không tổng hợp được, thường cân thiết bổ sung vào khẩu phân thức ăn (các loại đầu thực vật như dầu bắp, đầu đậu nành, dầu mè chứa nhiều loại AB này, một số tác giả còn gọi

chúng là vitamin F Œ từ chữ "fat') Một số trường hợp, bệnh ngoài da như tràm (eczema), lác

sữa ở trẻ em có thể được điều trị bằng cách bổ sung thêm các AB nay yao khẩu phần thức ăn

~ Trong tế bào, các ÁP tự do tổn-tại đ dạng muối, khi đó tên acid có thể được gọi

theo tên muối của nó : bồ chữ aeid, thay đuôi -ic bằng -at i : =

Thi du: Palmitat : C16 :A0 16:0

SốC j — - Cângthức Tên hệ thống Tên thông thường | _F (0c)

22 ˆ |: ‘CHa(CHe)20COOH a.n-docosanoic a.behenic 80

24 J “'CHa(CHa)22C00H a.n-tetracosanoic a.lignoceric

84.2

26 - | CHa(CHa)zzCOOH an-hexacosanoic || acerotic :87.7:

22 | CsaHaaOa a.A4,8,12,15,19 - Í a.clupanodonie <-78

tủ docosapentaenoic

Do cấu trúc mạch carbon ky nuée cla các AB trên rất đài nến chúng rất khó tan

Chúng tham gia thành phần cấu tạo màng sinh học bên, thí du; DHÁ-doeosahexaenoie

acid(22:6,4,7/10,13,16,19) gặp trong phospholipid của ruột số mô như võng mạc

¬ Tính theo số liên kết, đôi, người ta chia AB không no thành 9 loại : Một liên kết đôi (monoethylenic) hay AB không no đơn (monounsaturated) và nhiều liên kết đôi (polyethylenic) hay AB không no kép (polyunsaturated) (Bang 3.5) - Trong thực tế vị trí lên kết đôi sắp xếp có quy luật : 6 da số acid béo có 1 liên kết đôi thì vị trí của liên kết đôi đó ở giữa CŠ và Ơ!2 (A9), Còn các liên kết đôi khác thường ở vị trí (A19

và (A1) và hậu như tất cả các liên kết đổi của aicd béo chưa no trong tự nhiên đều ở

đạng.đông phân-cis (ngoại lệ có acid elaidic, aicd a eleostearic, a vacenic có Hiên kết đôi dạng trans) và có điểm nóng chảy thấp hon dang no , '

Thí đụ: a,stearic 18 C no có điểm nóng chảy (F) = 70°C `

a.oleic 18 Œ có 1 liên kết đôi có E = 138,40 _ i _.ainoleic 180 có 2 tiên kết dai o6 F = -6,8°C

a arachidonic 20Ở có 4 liên kết đôi có F = -49, 5°C

- Déng phan ¢ cis -có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn đẳng phần trans, thi du, ‘acid oleic : la dang cis néng chay 6 13, 6°C, edn acid elaidic 1a dang trans thì nóng chảy, ở 477

Ngoài ra đồng phân cis cing kém bên vững hơn đồng phân trans

-6 động, vật, AB không no có thể có tới 22C và 6 Hên kết đôi, mỗi liên kết đôi cách nhau

-6 thực vật, AB không nọ có không quá 20C và 4 liên kết đói, và các liên kết đôi

Thí dụ : aoid éléostearic : C18A®1 3,

- Tinh theo vị trí Hên kết đôi đầu tiên (tính theo chiều từ Cn tdi C1) các AB được , xếp loại thành 4 họ (bang 3.4 va 3.5) :

Bang 3.4 Các họ ÁB không rio

œ8 Oleic o > n9 hay 18:1,9 *GHg-(GHa)7CH = CH(CH)7COOH n-9 n=18 n-g

a6 Linofeic ø => 6 hay 48:2,9,12 CH3-(CH2)4CH=GH(CH2)CH= CH(CHa)7COOH n-6 n=18 - n-6 , _

16:1,9 œ7 |: -palmitolaic Cis-9-hexadecenoic Có ở-hầu hết các chất béo :

18:1,9 : œ8 oleic - - 0i§-8-aotadecerinlo ` Là thành phần AB chung :

: Ƒ} e ba cla hầu hết các chất béo, -:

18:1,9 ` œ8 elaidic Trans-9-octadecenole Thường gặp đạng bị khử

22:1,13 œ8 _ erucic Cis-t 3-docosenolc Tàn

24:1,15 œ8 netvonic Cis- 15-tetracosenole “Thường gặp trong céc cerebrostd,

AB cố: 2 liên kết đôi : ` lh

18:2,9,12 œ8 linolsic Cis-9,12-octadecatdlenolé | Bắp;-đậu nânh

AB có 3 liên kếi đôi” 7 7 18:3,6,9,12 œ6 y-linolenic Cis-6,9,12-octadecatrienol Thực vật, trứng „

† _18:3,8,12,15 xa _ø8 o-linolenic | £ls-3,12,15 oeladecatiennic | Thường gặp cùng với a, linoleic

AB có 4 liấn kết đôi ` TT ng

20:4,5,8,11,14 ‘ + (08 arachidonic Gis-5,811,14 eicosatetraeniolc © ` tuải ‘trong của Là thành phần

các PL động vật

AB nô 5 liện:kết đôi La

20:5,5,8,11,14,17 œ3 timnodonic Cis-5,8,11,14,17- : Dâu cá, trứng, ' :

eicosapentaenoic (EPA) cà _-

22:5,7,10,13,16,19 | : 03 : clupanodonic Cis-7,10,13,16,19- Dau ca, PL não

vơ docosapentaenoic net ‘

* Đặc biệt trong họ AB m-3 có 3 loại AB (EPA - eicosapentenoic acid 90:5 và

ĐHA-docosahexaenoie acid C99;:6) đặc biệt cần thiết cho quá trình phát triển tế bào não -

ở thời kỳ đâu của quá trình sinh trưởng ở trẻ em, ‘ :

* Trong các AB không no có nhóm acid eicosanoic (được tạo thành từ acid

arachidonic 20C Ad 81414 | “eikosi" nghia 14 20’) git vai trò quan trọng, là tiền chất của

nhiều chất có hoạt tính sinh học rất đa dạng như prostaglandin (PG) thromboxan và

: :

Có nhiều trong nhiều loại mô động vật có xương sống, được phát hiện lần đầu ở tuyến

tiền liệt (prostategland), Vai trò sinh học của các PG rất phức tạp, đa đạng tùy theo từng

loại, từng đối tượng Chúng được coi như một loại nội tiết tố, chất thông tin thứ hai, có thể

làm hạ huyết áp, kích thích co cơ trơn, điêu hòa một vài chuyển hóa trong cơ thể, chia:

thành 2 phân nhóm chính, phân nhóm tan trong ether được gọi là PGB (E-ether) ở Co

40