SINH hóa đại CƯƠNG HOÀN THÀNH

CHƯƠNG 2: PROEIN VÀ AMINO ACID I. PROTEIN. Protein – “protos” là hợp chất liên quan đến sự sống của sinh vật, có 2 đặc tính:  Nitrogen (N) là nguyên tố thường trực, với tỉ lệ 16%  Trọng lượng phân tử rất lớn (đại phân tử protein)  Vai trò sự sống của protein (Chức năng sinh học)  Sự vận động  Sự đáp nhận những kích thích bên ngoài  Bảo vệ cơ thể  Sự sinh trưởng và phát dục  Sự di truyền và biến dị  Sự biến dưỡng nội tại và trao đổi với môi trường  Cung cấp 1015% nhu cầu năng lượng cho cơ thể

CHƯƠNG 2: PROEIN VÀ AMINO ACID

I. PROTEIN.

Protein – “protos” là hợp chất liên quan đến sự sống của sinh

vật, có 2 đặc tính:

− Nitrogen (N) là nguyên tố thường trực, với tỉ lệ 16%

− Trọng lượng phân tử rất lớn (đại phân tử protein)

 Vai trò sự sống của protein (Chức năng sinh học)

− Sự vận động

− Sự đáp nhận những kích thích bên ngoài

− Bảo vệ cơ thể

− Sự sinh trưởng và phát dục

− Sự di truyền và biến dị

− Sự biến dưỡng nội tại và trao đổi với môi trường

− Cung cấp 10-15% nhu cầu năng lượng cho cơ thể

II. AMINO ACID.

Amino acid là đơn vị cấu tạo cơ bản của protein, dẫn xuất của acid hữu cơ; trong đó, một nguyên tử hydrogen (H) ở vị trí carbon

α được thay thế bằng nhóm amin (NH2), gọi là α-amino acid

H2N – CH - COOH

− Cấu hình D,L

Andehit D (+) glixeric Andehit L (-)

glixeric

R

− Phân loại: dựa vào gốc R của amino acid được chia làm 5

nhóm:

− Nhóm I Gồm 7 amino acid có R không phân cực, kỵ nước,

đó là:

glycine, alanine, proline, valine, leucine, isoleucine và

methionine

− Nhóm II Gồm 3 amino acid có gốc R chứa nhân thơm, đó là:

Phenylalanine, tyrosine và tryptophan

− Nhóm III Gồm 5 amino acid có gốc R hân cực, không tích

điện, đó là:

Serine, theonine, cysteine, aspargine và glutamine

− Nhóm IV Gồm 3 amino acid có R tích điện dương, đó là:

Lysine, histidine và arginine, trong phân tử chứa nhiều nhóm amin

− Nhóm V Gồm 2 amino acid có gốc R tích điện âm, đó là:

Aspartate và glutamate, trong phân tử chứa nhiều nhóm carboxyl

III. LIÊN KẾT PEPTIDE (CO-NH).

Là liên kết được tạo nên từ nhóm –COOH của acid amin này với nhóm NH2 của acid amin kia và tách ra môt phân tử nước

IV. PROTEIN.

Cấu trúc của protein được chia làm 4 bậc:

− Cấu trúc bậc 1: được hình thành nhờ liên kết peptide, có

cấu trúc dạng sợi thẳng

− Cấu trúc bậc 2: được hình hành nhờ liên kết hydrogen, có

cấu trúc dạng phiến

− Cấu trúc bậc 3: được hình thành nhờ liên kết disulfide, liên

kết hydrogen, liên kết tĩnh điện, liên kết kị nước và lực Val derwaal, có cấu trúc dạng xoắn cuộn

− Cấu trúc âc 4: được hình thành nhờ liên kết hydrogen, liên

kết tĩnh điện, liên kết kị nước, có cấu trúc không gian 3D

CHƯƠNG 3: GLUCID – CARBOHYDRATE

ĐẠI CƯƠNG

• Glucid (carbohydrate) – bột đường [Cn(H2O)n ]

• Phổ biến trong thiên nhiên (thực vật, đông vật và vi sinh vật): matose, lactose, saccharose,

• Vai trò sinh học

− Nguồn cung cấp năng lượng chính cho cơ thể động vật

− Thành phần cấu tạo của các hợp chất sinh học (màng sinh học, nucleic acid )

PHÂN LOẠI

− Monosaccharide: đường đơn giản không có khả năng phân giải

− Oligosaccharide: khi thủy phân cho ra một lượng không lớn mono

(2-10 mono)

− Polysaccharide: là những polymer cao phân tử của các mono và dẫn xuất của chúng Lượng gốc mono từ 10 đến vài chục nghìn đơn vị

I. MONOSACCHARIDE.

1. Định nghĩa, phân loại, gọi tên.

Monosaccharide là đường đơn, về mặt cấu tạo

monosaccharide là dẫn xuất aldehyde hoặc ketone của 1 rượu đa chức (nhiều –OH) hay gọi là polyol

 Phân loại:

− Số lượng carbon

− Nhóm chức hóa học:

• Nhóm khử là aldehyde ta có đường aldose và có công thức tổng quát:

• Nhóm khử là ketone ta có đường ketose có công thức tổng quát:

− Theo số lượng carbon

PEN

HEX

 Tên gọi: Có 3 cách gọi tên cho đường đơn.

a/ Gọi tên theo chiều dài dây carbon

− Nếu có 3 C thì gọi là triose

− Nếu có 4 C thì gọi là tetrose

− Nếu có 5 C thì gọi là pentose

− Nếu có 6 C thì gọi là hexose

− Nếu có 7 C thì gọi là heptose

b/ Gọi tên theo chức hoá học của nhóm C=O

− Nếu là chức aldehid ( CHO ) thì gọi là aldose

− Nếu là chức ceton (CO ) thì gọi là cetose

c/ Gọi tên theo chiều dài dây carbon và theo chức hoá học của nhóm C=O

− Nếu có 3 C và chức aldehid ( CHO ) thì gọi là aldotriose

− Nếu có 3 C và chức ceton ( CO ) thì gọi là cetotriose Cấu tạo monosaccharide

 Dạng mạch thẳng: gồm 2 dạng Aldose và Ketose

 Dạng mạch vòng:

Dạng vòng 5 cạnh furanose: tạo vòng giữa nhóm

cacbonyl (ở C1 hoặc C2) với nhóm rượu, ở vị trí C4 đối với aldose hoặc vị trí C5 đối với ketose

Dạng vòng 6 cạnh pyranose: tạo vòng giữa nhóm

cacbonyl (ở C1 hoặc C2) với nhóm rượu, ở vị trí C5 đối với aldose hoặc vị trí C6 đối với ketose

 Đồng phân α và β

− Aldose căn cứ vào nhóm OH ở C1

− Ketose că cứ vào nhóm OH ở C2

− Trong công thức vòng, dạng α tương ứng với vị trí nhóm

OH sắp xếp ở bê dưới vòng, còn dạng β nhóm OH ở bên

trên vòng

CHƯƠNG 4: LIPID VÀ CÁC SẢN PHẨM CHUYỂN HÓA LIPID

 Lipid là những hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến

trong động vật, thực vât

 Vai trò sinh học.

− Cung cấp 20-30% năng lượng cho các hoạt động sống

− Dung môi hòa tan các vitamin A, D, E và K

− Thành phần cấu tạo màng sinh học

− Tiền chất của các hợp chất sinh học: acid mật, vitamin

D, hormone steriod

− Cung cấp nước nội sinh

 Phản ứng xà phòng hóa: khi đun nóng chất béo với

dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của các axit béo chính là xà phòng

 Sự ôi hóa: dầu mở để lâu có mùi và vị khó chịu gọi là sự

ôi hóa, một trong những nguyên nhân gây ra là do oxy không khí kết hợp vào nối đôi tạo thành peroxide Nếu oxy kết hợp vào nguyên tử carbon đứng cạnh liên kết đôi thì

sẽ tạo thành hydrogen peroxide Sao đó peroxide và

hydrogen peroxide sẽ bị phân giả để tạo thành aldehyde

và ketone Các aldehyde và ketone này là những chất có mùi và vị khó chịu

CHƯƠNG 8: SỰ BIẾN DƯỠNG GLUCID

ĐẠI CƯƠNG.

− Glucid cung cấp 70-80% năng lượng cho cơ thể động vật

− Glucose trong máu là nguồn nhiên liệu chính cho mọi

hoạt động sống, có nguồn gốc từ sự hấp thu ở đường tiêu hóa, từ các tiền chất: glycogen, fructose, galactose hoặc

amino acid chuyển hóa ở gan

− Hấp thu glucose: Hấp thu thụ động giản đơn và protein

GLUT (glucose transporter) ở màng tế bào

− Gan là cơ quan chính điều hòa hàm lượng glucose máu

trong điều kiện hiếu khí

Giai đoạn 1: Ngưng tụ AcetylCoA và Oxaloacetat,nhờ xúc tác của enzym Citrat synthetase

Giai đoạn 2: Đồng phân hoá Citrat thành IsoCitrate, xúc tác là

enzym Aconitat

Giai đoạn 3: Khử IsoCitrat tạo α-Ketoglutarate , xúc tác là isocitrate dehydrogenase Gồm 2 giai đoạn: Khử Hydrogen tạo thành Oxalosuccinate và Khử Carboxyl tạo α-Ketoglutarate

nhả ra CO2 nhờ xúc tác bởi phức hợp 2 đa enzym gọi là

α-Ketoglutarate dehydrogenase

enzyme SuccinylCoA synthetase

Succinate dehydrogenase.

Malate, xúc tác là enzym fumarase

enzym Malat dehydrogenase

 Ý nghĩa:

− Chu trình biến dưỡng trung tâm của đông vật

− Biến dưỡng năng lượng

− Trao đổi chất

diễn ra trong điều kiện kỵ khí

• Các phản ứng không thuận nghịch trong chu trình đường phân

− Glucose chuyển hóa thành glucose-6-phosphate, dưới xúc tác của enzyme Hexokinase

− Glucose-6-phosphate chuyển hóa thành fructose-6-phosphate, nhờ enzyme Phospho glucose Isomerase

− Fructose-6-phosphate tạo thành

fructose-1,6-diphosphate, nhờ enzyme Phospho Fructokinase

− Fructose-1,6-diphosphate tạo thành glyxeraldehyde-3-phosphate và dihydroxyacetone glyxeraldehyde-3-phosphate, nhờ

enzyme Aldolase

− Glyxeraldehyde-3-phosphate tạo thành 1,3-diphospho glycerate, nhờ enzyme glyceraldehyde Dehydrogenase

− 1,3-diphospho glycerate tạo thành 3-phosphoglycerate, nhờ enzyme phosphoglycerate Kinase

− 3-phosphoglycerate tạo thành 2-phosphoglycerate, bởi enzyme phosphoglycerate Mutase

− 2-phosphoglycerate tạo thành phospho enolpyruvate, nhờ enzyme Enolase

− phospho enolpyruvate tạo thành pyruvate, nhờ enzyme pyruvate Kinate

• Do ở giai đoạn 1 của chu trình đường phân đã sữ dụng 2ATP nên khi kết thúc chu trình thì ATP phải được trả lại chính vì thế chu trình đường phân khi kết thúc sẽ có 2ATP

bị mất đi

 Mục đích và ý nghĩa đường phân:

− Mở đầu tiến trình oxy hóa glucose hoàn toàn

− Giải phóng năng lượng tích chứa trong glucose

 Trong điều kiện kị khí, pyruvate có thể lên men tạo lactic acid: Dưới tác dụng của lactate dehydrogenase, pyruvate

bị khử thành lactic acid Phản ứng này xãy ra trong mô cơ động vật sẽ tạo thành L-lactic acid, còn trong quá trình lên

men do vi sinh vật gây ra (lên men sữa chua, muối dưa, cà ) sẽ tạo thành D-lactic acid

 Khác biệt giữa chu trình đường phân và chu trình creb.

• Chu trình creb:

− Xãy ra tại chất nền của ti thể

− Biến đổi từ acid Pyruvate tạo thành Acetyl CoA, oxy hóa tạo thành FADH2 và NADH; ATP và CO2.

− Sản phẩm:

2 Pyruvate → 2 Acetyl CoA + 2 CO2 + 2 NADH

2 Acetyl CoA → 4 CO2 + 6 NADH + 2 FADH2 + 2 ATP

• Chu trình đường phân:

− Xãy ra tạ tế bào chất

− Biến đổi từ glucose tạo thành acid pyruvate, ATP và NADH

− Sản phẩm:

C6H12O6 → 2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH

CHƯƠNG 9: SỰ BIẾN DƯỠNG LIPID

 Vai trò sinh học

− Cung cấp 20-30% năng lượng cho các hoạt động sống

− Dung môi hòa tan các vitamin A, D, E và K

− Thành phần cấu tạo màng sinh học

− Tiền chất của các hợp chất sinh học: acid mật, vitamin D, hormone steroid và prostaglaglandin

− Cung cấp nước nội sinh

 Phân giải glyccerid

Ở động vật sự thủy phân glycerid xãy ra nhanh chóng nhờ sự tác động của muối acid mật làm nhũ tương hóa glycerid nên dễ bị thủy phân

CHƯƠNG 10: SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN VÀ AMINO ACID

 Chức năng sinh học

− Sự vận động

− Sự đáp nhận những kích thích bên ngoài

− Bảo vệ cơ thể

− Sự sinh trưởng và phát dục

− Sự di truyền và biến dị

− Sự biến dưỡng nội tại và trao đổi với môi trường

− Cung cấp 10-15% nhu cầu năng lượng cho cơ thể

 Đặc điểm biến dưỡng protein và amino acid

− Vai trò tạo hình, tổng hợp chất → cấu tạo tế bào, mô bào

− Không được dự trữ trong cơ thể động vật

 Nhu cầu protein của cơ thể

− Cơ thể cần 30-60 g/ngày

− Vai trò:

• Tổng hợp protein cấu trúc và chức năng: collagen, myosin

• Tổng hợp protein có hoạt tính sinh học: enzyme, hormon

• Tổng hơp chất có hoạt tính sinh học: histamin, serotonin

• Cung cấp 12% tổng năng lượng cơ thể (ở động vật ăn thịt 90%)

− Acid amin dư thừa (từ thức ăn) không được dự trữ

 Tiêu hóa protein: Enzyme tiêu hóa được tiết ra dưới dạng tiền

enzyme (proenzyme) không hoạt động khi được đưa vào ống tiêu hóa, các tiền enzyme sẽ được hoạt hóa thành dạng hoạt động

 Enzyme có tính đặc hiệu, chỉ cắt những liên kết nhất định

Trypsin: Cắt liên kết peptide trước Arg hay Lys.

Chymotrypsin: Cắt liên kết peptide sau Phe, Trp, Tyr Cắt chậm

hơn sau: Asn, His, Met hay Leu

Elastase: Cắt liên kết peptid sau Ala, Gly, Ser hoặc Val.

 Tại đường tiêu hóa:

− Protein cầu (động vật) được thủy phân hoàn toàn

− Protein sợi (collagen, keratin) được tiêu hóa một phần

− Protein ngũ cốc được tiêu hóa không hoàn toàn (do lớp

cellulose)