Hóa sinh Hóa Học Glucid

Glucid (carbohydrat): dẫn xuất aldehyd hoặc cetone của polyalcol hoặc của chất tạo ra dẫn xuất ngay khi bị thủy phân.Phaân loại: Monosaccarid, Oligosaccarid, Polysaccarid.Glucid: dẫn xuấtt aldehydceton cuả polyalcolMonosaccarid (ose): aldose, cetose...

HÓA HỌC GLUCID

ĐẠI CƯƠNG

 Định nghĩa

Glucid (carbohydrat): dẫn xuất aldehyd

hoặc ceton của polyalcol hoặc các chất tạo ra dẫn xuất này khi bị thủy phân

 Phân loại:

– Monosaccarid

– Oligosaccarid

– Polysaccarid

 Glucid đơn giản nhất, không thể thủy

phân thành các đơn vị nhỏ hơn

 Có 1 nhóm carbonyl ( aldose / cetose), các

C liên kết với –OH

 (CH 2 O) n n  3

 n = 4 : tétrose, n = 5: pentose, n = 6: hexose, n = 7: heptose.

 Cấu tạo thẳng: có C bất đối (trừ

dihydroxyaceton)có tính quang họat, đồng phân quang học (N=2 n , n: số C * )

 Cấu tạo vòng: Monosaccarid ≥ 5C, liên kết giữa –OH alcol và nhóm carbonyl  vòng bán acetal nội -OH bán acetal

D-Altrose D- Glucose D- Manose D- Gulose D- Idose D- Galactose

D-Arabinose D-Xylose D-Lyxose

D-Glyceraldehyd

Nhóm D-cetose từ 3C-6C

O Dihydroxy aceton

L_Glucose

H OH H

C C C C C

H

H H HO

CH2OH

O

OH

O H H

OH H

OH H

OH HOH H

CH2OH

Các dạng đồng phân

L_Glucose

H OH H OH

C C C C C

H

H HO

C C C C C

H

H H HO

OH HO

OH HO

OH HO

CH2OH

OH

o OH

OH

HO

CH2OH

Các dạng đồng phân

 Cấu trúc vòng pyranose và

furanose

 Đồng phân aldose và

cetose

-Nhóm carbonyl = -CHO  aldose

-Nhóm carbonyl = -CO-  cetose

Glucose Fructose

Tính chất

 Tác dụng với acid vô cơ mạnh tạo Furfural

-D-Glucose Hydroxymetylfurfural

 Định tính và định lượng các

monosaccarid (Molisch, Selivanoff)

H2SO4

 Tác dụng với các base

Tính chất

C O

OH

-D_Gluconic acid

OH

o OH

OH HO

CH2OH OH OH OH

N NH C

CH CH CH CH

CH2OH OH OH OH

OH H O

D-Glucose

Tính chất

 Phản ứng oxy hóa bởi acid nitric

acid aldaric

 Định tính và định lượng Galactose

 Phản ứng tạo glycosid

- Liên kết O-glycosid: giữa nhóm –OH bán acetal (cetal) với –OH alcol

- Liên kết N-glycosid: giữa nhóm –OH bán acetal (cetal) với –NH2

Glyceraldehyd _3_ phosphat Dihydroxyaceton phosphat

CH2OH

CH2O C=O

P

Glucose _6_ phosphat

OHOHHO

OH HO OCH2

P

DẪN CHẤT CỦA

MONOSACCARID

 Dẫn chất alcol nhóm carbonyl bị khử

Glycerol, Sorbitol

 Dẫn chất acid

 Acid aldonic: oxy hóa chức aldehyd (dd Br2) Gluconic

 Acid aldaric: oxy hóa chức aldehyd và chức rượu

 Acid uronic: oxy hóa chức rượu I Glucuronic và

galacturonic ; Trong polysaccarid phức tạp, tham gia

cơ chế khử độc, liên hợp bilirubin tại gan.



 Dẫn chất amin (osamin)

 Thay thế nhóm –OH của C2 bằng nhóm -NH2 Các

osamin có thể được acetyl hóa

 Glucosamin, galactosamin, muramic acid và

neuramic acid … trong cấu tạo polysaccrid phức

tạp, glycolipid và glycoprotein.

OH o OH

_D_N_Acetylgalactosamin

C

CH3O

O

HCOH HCOH

CH2OH

H

H

HN C

CH3

H COO-

OH OH

N_Acetylneuraminic acid (sialic acid) Muramic acid

OH

NH2HO

OH o

CH2OH

O CH

CH3

C

CH3O

MỘT SỐ MONOSACCARID

THƯỜNG GẶP CÓ VAI TRÒ

SINH HỌC QUAN TRỌNG

 MonosaccaridXuất hiện Vai tròsinh học

pentose

 Monosaccarid Xuất hiện Vai

tròsinh học

monosaccarid cơ thể

t.hợp glucose

glucose

 sữa, glycolipid, lycoprotein

Glucuronic acid Galactosamin Glucosamin N-Acetylgalactosamin N-Acetylglucosamin Muramic acid

GlcA GalN GlcN GalNAc GluNAc Mur

DISACCARID (oligosaccarid)

 Hai monosaccarid

 Liên kết glycosid

 Hai -OH bán acetal tham gia: không còn tính khử

 Một -OH bán acetal tham gia: còn tính khử

 Phổ biến nhất: Saccarose (Sucrose), Lactose, Maltose

Sucrose

o OH

OH HO

CH2OH

O

CH2OH OH

O HO

CH2OH

 Phần lớn glucid tìm thấy trong thiên nhiên

hiệu  monosaccarid / dẫn xuất

lượng) và polysaccarid cấu tạo (cấu tử tế bào).

Polysaccarid thuần

Tinh bột

 Là glucid dự trữ của thực vật và là

thức ăn glucid chính của người

 Có nhiều trong các loại hạt ngũ cốc (lúa, ngô, …) trong các loại củ (khoai tây, khoai lang,…)

 Hàng ngàn .D-glucopyranose , (C6H10O5)n

 Tinh bột cấu tạo: amylose và amylopectin

 Amylose:

-Liên kết -1,4-glycosid

-Mạch thẳng

-Liên kết -1,4-glycosid và -1,6-glycosid

-Nhiều mạch nhánh (dài không quá 24

glucose)

OH OH

CH2OH

O

OH OH

CH2OH

O

1 4

O

OH OH

CH2OH

O

O 4 1 O

OH OH

CH2OH

1 4

O

OH OH

CH2OH

O

O 4 1 O

OH OH

CH2OH

O

1 4

 Glucid dự trữ của động vật

 Có nhiều nhất ở gan và cơ

 Cấu tạo giống amylopectin nhưng mang nhiều nhánh hơn và các nhánh ngắn hơn (8-12 gốc glucose)

 Số lượng đầu không có tính khử (cuối mỗi nhánh) bằng số lượng nhánh

-D-glucose

chính cấu tạo bởi những

phân tử glucose nối bằng

–1,6.

mesenteroides có enzym

dextransucrase biến đổi

saccarose thành dextran

huyết tương

 Polysaccarid có nhiều trong thiên nhiên vì

CH2OH

OH OH

CH2OH

OH OH

CH2OH

1 O O

 Sự thủy phân hoàn toàn cho glucose

(acid loãng)

 Vì cơ thể người không có enzym thủy

phân liên kết  1-4 glycosid nên cellulose không có giá trị dinh dưỡng

 Ơû động vật ăn cỏ trong ống tiêu

hóa có các vi sinh vật có thể sản

xuất enzym thủy phân cellulose

 Là một homopolysaccarid của N-acetyl- D-glucosamin

- Có cấu trúc cơ bản giống như cellulose

trừ nhóm –OH ở C2 được thay thế bằng nhóm acetyl amin

 Chitin phân bố nhiều trong giới sinh vật

các glucan

 Cấu tạo lớp vỏ của động vật chân

đốt như giáp xác và thân mềm

 Là một homopolysaccarid của

D-galacturonic acid

 Có nhiều trong trái cây

 Có giá trị kinh tế với khả năng tạo gel.

POLYSACCARID PHỨC TẠP

 Glycosaminoglycan (mucopolysaccarid) và

Proteoglycan

vật có xương sống

 Đơn vị là disaccarid: monosaccarid là

N-acetylglucosamin (N-acetyl galactosamin),

monosaccarid còn lại là uronic acid (D-glucuronic) hoặc L-iduronic

ngọai bào

chondroitin sulfat và keratan sulfat của mô

acid và heparin

 Chondroitin sulfat:

-trong các tổ chức liên kết: sụn, các mô liên kết, mô bảo vệ,

mô nâng đỡ như da, gân, van tim và

thành động mạch

-acid .D-Glucuronic liên kết

N-acetyl -Galactosamin

6-sulfat

 Hyaluronic acid: polyme rất tan trong nước, có

nhiều trong hoạt dịch của khớp, tạo độ trơn nhớt giúp khớp xương vận chuyển dể dàng và trong dịch thủy tinh thể

-Acid D. Glucuronic (GlcUA), N-acetyl

-Glucosamin (GlcNAc)

-Liên kết -1,3 và -1,4 glycosid

 Heparin: chất chống đông máu tự

trong tế bào mast của mạch máu và ở bề mặt của tế bào nội mô

 Gắn với protein antithrombin  chống

đông máu

 Heparin tổng hợp được dùng như là một

dược phẩm ngăn chặn sự tạo cục máu

đông trong mạch máu

interferon cũng có bản chất là glycoprotein.

chất hóa học là glycoprotein.

máu cũng chứa glycoprotein.

 Kháng nguyên nhóm máu A, B, O ở

màng tế bào hồng cầu là các

oligosaccarid gắn vào protein ở bề mặt

của màng tế bào

NHCOCH3

O R

o Fuc

o Gal

o GalNAc

NHCOCH3

o Sia

o Gal

o GalNAc

NHCOCH3

o Sia

O

O

O o

Gal

Nhóm B

 Nhiều loại tế bào trên bề mặt được đánh dấu (marker) để nhận biết các tế bào

cùng loại hay nhận biết các khác biệt miễn dịch từ tế bào lạ ở ngoài vào Các tác nhân nhận biết thường là các saccarid

gắn trên các thành phần protein hay lipid

của màng tế bào.

oooo

o oooooooooooo

oooooo oooooo

Protein

Lipid

Oligosaccarid

Polysaccarid của lớp màng tế bào

vi khuẩn

polysaccarid-peptid ( peptidoglycan), mặt trong là lớp lipid.

peptidoglycan, mặt trong là lớp lipid thứ hai.

phương pháp nhuộm và sự khác nhau về độ

nhạy với kháng sinh.

quá trình tạo lớp peptidoglycan thông qua việc ngăn chặn các con đường tổng hợp carbohydrat

peptidoglycan ví dụ như lysozym có nhiều trong thực

bào, lòng trắng trứng, nước mắt

Tóm tắt

 Glucid: dẫn xuất aldehyd/ceton của polyalcol

-Monosaccarid (ose): aldose, cetose

-Oligosaccarid: 2-6 gốc đường đơn (disaccarid) liên kết glycosid

-Polysaccarid: các monosaccarid liên kết osid

 Monosaccarid có cấu tạo thẳng và cấu tạo vòng

 Tính chất quan trọng: tính khử, phản ứng tạo

glycosid, tạo este (este phosphat)

 3 Disaccarid hay gặp: saccarose, lactose, maltose

 Homopolysaccarid: tinh bột, glycogen, cellulose , dextran, chitin, pectin

màng tế bào, hormon LH, FSH, TSH,

immunoglobulin, interferon, nước tiểu, nước bọt, máu…)

-Polysaccarid lớp màng tế bào vi khuẩn