Hóa học Glucid (Carbohydrat) Mục tiêu • • • • Trình bày định nghĩa, phân loại, danh pháp monosaccharid Trình bày tính chất khử monosaccharid Trình bày cấu tạo, tính chất khử nguồn gốc sucrose, lactose maltose Trình bày nguồn gốc, cấu tạo, vai trò tinh bột, glycogen, cellulose Glucid (Carbohydrat) • Là thành phần phổ biến và quan trọng của sinh vật: cellulose, tinh bột, glycogen • Cung cấp lượng chủ yếu cho thể, vai trò tạo hình: a.Nu, Glycoprotein, Glycolipid… • Cấu tạo quan trọng tế bào và mô • Bôi trơn khớp xương, tham gia vào nhận biết kết dính tế bào • Vai trò cấu trúc bảo vệ vách tế bào vi khuẩn thực vật, mô liên hợp động vật Glucid (Carbohydrat) • Cấu tạo nguyên tố C, H O • Được tổng hợp từ CO2, H2O • Saccharid, nghĩa “đường” • Công thức tổng quát (C·H2O)n với n ≥ • Kết hợp với lipid protein tạo chất liên hợp glucid Phân loại Carbohydrat Monosaccharid • Không thể bị thủy phân thành carbohydrat nhỏ • Đường đơn (Simple carbohydrates) Carbohydrat phức tạp: • Oligosaccharid: 2-14 monosaccharid • Polysaccharid: > 14 monosaccharid: thuần, tạp Monosaccharid Khái niệm monosaccharid  Là dẫn xuất aldehyd ceton polyalcol (Một C nhóm carbonyl; C lại gắn với –OH)  Không phân nhánh có từ 3-8 C  Chúng không bị thủy phân thành phần tử nhỏ CH2OH Aldose: Có nhóm aldehyd (carbon 1) O Cetose: Có nhóm ceton (carbon HO H CHO 2) CHO HO H CH2OH HO H H H OH OH H OH CH2OH CH2O OH H Cách gọi tên monosaccharid    Danh pháp:số carbon + “ose”  triose = carbon  tetrose = carbon  pentose = carbon  hexose = carbon CHO HO H CH2OH Thêm aldo- hay ceto- biểu thị chức khử aldehyd hay ceton  Aldohexose CH2OH  Cetohexose CHO O Tên riêng: HO H HO H  Glucose (Aldohexose) H OH  Fructose (Cetohexose) H OH CH2OH H OH CH2O OH H Test nhanh Phân loại monosaccharid sau: CH2OH CHO O HO H HO HO H H OH HO H H OH CH2OH A H CH2OH B Công thức hình chiếu Fischer Dùng biểu diễn cấu tạo thẳng carbohydrat C oxy hóa cao vị trí (C1) Dùng đường nằm ngang cho liên kết phía trước Dùng đường thẳng đứng cho liên kết phía sau Đồng phân D L  Theo quy ước, L cấu trúc có nhóm —OH C* cuối phía tay trái  D cấu trúc có nhóm —OH C* phía tay phải L D Amylose và Amylopectin  Amylopectin   Phân nhánh (~ 24- 30 gốc có nhánh) Liên kết α-1,4- tạo mạch thẳng liên kết α1,6-glycosid chỗ phân nhánh Glycogen Là dạng tinh bột động vật  Cấu trúc tương tự amylopectin, phân nhánh nhiều hơn, nhánh ngắn  Thủy phân polysaccharid Enzyme nước bọt dày (amylase, glycosidase) thủy phân liên kết α-1,4 glycosid tinh bột, không thủy phân liên kết β-1,4 glycosid cellulose Glycosaminoglycan (polysacharid tạp) Tạo matrix giống gel bao quanh collagen sụn, gân, xương Polysaccharid không phân nhánh Độ đàn hồi độ quánh cao Xen kẽ acid uronic hexosamine Thường chứa nhóm sulfat Glycosaminoglycan Polysaccharides Các chất liên hợp glucid (Glycoconjugates) 1, Glycolipid 2, Glycoprotein Proteoglycan Peptidoglycan Xác định cấu trúc carbohydrat Các chất liên hợp glucid (Glycoconjugates) Liên kết đồng hóa trị carbohydrat phân tử Glycoprotein Glycolipid Chức oligosaccharid: Cấu trúc Ưa nước (protein surface) Cấu hình hạn chế Tính phản ứng Kết gắn bề mặt ảnh hưởng đến tính phản ứng Nhận biết bề mặt Đánh dấu protein Giao tiếp tế bào Glycolipid Lipid cấu trúc màng Đầu ưa nước oligoS Các vị trí nhận biết Glycoprotein Protein liên kết với carbohydrat Microheterogeneity Thành phần thay đổi Phần glucid chiếm 1-70% Nhiều chức khác Cấu trúc, vận chuyển, enzym, receptor Chuỗi carbohydrat Thường ngắn (oligosaccharid) Có thể phân nhánh Được tổng hợp phản ứng enzym Liên kết đồng hóa trị với polypeptid Proteoglycans Sự kết hợp protein với glycosaminoglycan tế bào Lõi protein Oligosaccharid tạo liên kết glycosid với O Ser hay Thr Proteoglycan Aggregates Bộ khung 4000-40000 Å Đơn phân tử hyalurnoat Các Protein Có thể tới 100 Many types Oligosaccharides N-linked O-linked Sulfonated Highly hydrated Anionic Extended structure High resilience N- and O-linkages α-glycosidic Liên kết β-glycosidic Liên kết Peptidoglycan  Vách tế bào vi khuẩn  Liên kết đồng hóa trị polysaccharid chuỗi polypeptid  D-acid amin chống lại tác dụng thủy phân peptidase  Lysozyme thoái hóa vách tế bào  Penicillin ức chế tổng hợp [...]... CH2OH α-D-galactose Tính chất hóa học của monosaccarid Oxy hóa nhóm aldehyd của aldose Tạo acid aldonic Khử nhóm carbonyl của aldose hoặc cetose Alditol Phản ứng giữa nhóm –OH bán acetal với alcol tạo acetal hoặc cetal Glycosid Oxy hóa Monosaccharid  Aldose → acid aldonic Đường khử Tất cả các monosacarid đều có tính khử (bị oxy hóa) Thử nghiệm Benedict  Nhóm Carbonyl bị oxy hóa thành acid carboxylic...D và L Monosaccharid Hóa lập thể được xác định bằng C bất đối ở xa nhóm carbonyl nhất Phần lớn monosaccharid tìm thấy trong tự nhiên thuộc dãy D CHO O C H H OH H OH HO H OH CH 2OH D-Ribose D O H OH C OH HO H H H OH H OH H OH H OH HO CH2OH D-Glucose D H CH2OH L-Galactose L Test nhanh  Hãy chỉ ra đồng phân dãy D và L : CH2OH CHO HO H HO H HO H CH2OH CHO H HO OH H CH2OH O HO H H OH H OH... monosaccarid Sự chuyển dạng lẫn nhau của monosaccarid: glucose, fructose và mannose có thể chuyển dạng lẫn nhau trong môi trường kiềm yếu  Dẫn xuất este: các este phosphat đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa glucid  Các Glycosid và liên kết glycosid Khi một monosaccharid dạng vòng phản ứng với một alcol:  Tạo ra một glycosid (acetal)  Liên kết được tạo thành là liên kết glycosid (α hoặc β) CH2OH CH2OH... HO C H H C OH H C OH CH2OH D-Fructose D-Galactose  Aldohexose  Khác D-glucose ở C4  Không tìm thấy dạng tự  H C OH do trong tự nhiên HO C H Sinh ra từ lactose, một HO C H disaccharid (trong sữa)  CHO Vai trò quan trọng trong màng tế bào hệ thần kinh trung ương H C OH CH2OH D-Galactose Hãy ghi nhớ! Ghi nhớ! Hemiacetal hay hemicetal (bán acetal hay bán cetal)   Hemiacetal là gì?Phản ứng giữa nhóm