Đang tải... (xem toàn văn)
Khoâng coù vò ngoït, hoøa tan trong nöôùc taïo dung dòch keo D-glucose laø chaát thöôøng gaëp nhaát trong thaønh phaàn cuûa. polysaccarid[r]
(1)HÓA HỌC GLUCID
(2)ĐẠI CƯƠNG
Định nghóa
Glucid (carbohydrat): d n xu t ẫ ấ aldehyd ho c ặ
ceton c a ủ polyalcol ho c caùc ch t t o d n ặ ấ ạ ẫ xu t b th y phânấ ị ủ
Phân loại:
(3)MONOSACCARID
Glucid đơn giản nhất, thủy phân thành đơn vị nhỏ
Có nhóm carbonyl ( aldose / cetose), C liên kết với –OH
(CH2O)n n
(4) Cấu tạo thẳng: có C bất đối (trừ dihydroxyaceton)có
tính quang họat, đồng phân quang học (N=2n, n:số C*)
Cấu tạo vòng: Monosaccarid ≥ 5C, liên kết –OH
(5)Sự hình thành nhóm bán acetal bán cetal
(1)
(6)Do t o thành dạng vòng mà C1 C*,-OH C
(7)Nhóm D-aldose từ 3C-6C
O
O D-Ribose
O
O O
O O O
O
D-Arabinose D-Xylose D-Lyxose
D-Erythrose D-Threose
D-Glyceraldehyd
(8)Nhóm D-cetose từ 3C-6C
O O O
O O
O
Dihydroxy aceton
D-Erythrulose
D-Ribulose D-Xyluose
D-Allulose D-Fructose D-Sorbose D-Tagalose O
(9)GLUCOSE L_Glucose H OH H OH C C C C C H H HO
CH2OH O H HO D_Glucose H OH H OH C C C C C H H H HO
CH2OH O OH O H H OH H OH H HO HO H HOCH2 _D_Glucopyranose O H H OH H OH H HO HO H HOCH2 _D_Glucopyranose _D_Glucopyranose OH o OH OH HO
CH2OH
_D_Glucopyranose OH o OH OH HO
(10)Các dạng đồng phân
Đồng phân D L
Đồng phân
Đồng phân epime
L_Glucose H OH H OH C C C C C H H HO
CH2OH O H HO D_Glucose H OH H OH C C C C C H H H HO
CH2OH O OH _D_Glucopyranose OH o OH OH HO
CH2OH
_D_Glucopyranose OH o OH OH HO
CH2OH
_D_Galactose
_D_Mannose
OH
o
OH HO
CH2OH
HO _D_Glucose OH o OH OH HO
CH2OH
OH
o
OH
OH
HO
(11)Các dạng đồng phân
Cấu trúc vòng pyranose furanose
Đồng phân aldose cetose
-Nhoùm carbonyl = -CHO aldose -Nhoùm carbonyl = -CO- cetose
(12)Tính chất
Tác dụng với acid vô mạnh tạo Furfural
-Fructose Furfural
-D-Glucose Hydroxymetylfurfural
Định tính định lượng monosaccarid (Molisch, Selivanoff)
H2SO4
(13)(14)Tính chất
Tính khử
Tác dụng với phenyl hydrazin
_D_Glucopyranose
+ 2Cu2+ + 5OH- + Cu2O + 3H2O
o
OH
OH HO
CH2OH C O O -H D_Gluconic acid OH o OH OH HO
CH2OH
NH H2N
Phenylhydrazin
3
Glucosazon
Kết tủa vàng, hình chổi, bó mạ N NH CH CH CH CH CH CH2OH
OH OH OH N NH C CH CH CH CH CH2OH
(15)Tính chất
Phản ứng oxy hóa acid nitric acid aldaric
Định tính định lượng Galactose Phản ứng tạo glycosid
- Liên kết O-glycosid: nhóm –OH bán acetal
(cetal) với –OH alcol
- Liên kết N-glycosid: nhóm –OH bán acetal
(16)Tính chất
Phản ứng tạo este (với acid vơ cơ)
Este phosphat: chất chuyển hóa trung gian/ dạng hoạt hóa chất
C= O P CHOH CH2O
H
Glyceraldehyd_3_phosphat Dihydroxyaceton phosphat
CH2OH CH2O
C= O P
Glucose_6_phosphat
OHOH HO
OH
o
CH2O P
Fructose_6_phosphat
o CH2OH
OH
OH HO OCH2
(17)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 chức rượu bậc I
sự oxy hóa mạnh Acid saccarid
Acid uronic: oxy hóa chức rượu I Glucuronic
galacturonic ; Trong polysaccarid phức tạp, tham gia chế khử độc, liên hợp bilirubin gan
(18) Dẫn chất amin (osamin)
Thay nhóm –OH C2 nhóm -NH2 Các osamin có
thể acetyl hóa
Glucosamin, galactosamin, muramic acid vaø neuramic acid …
trong cấu tạo polysaccrid phức tạp, glycolipid glycoprotein HO
NH CH2OH OH o OH _D_N_Acetylglucosamin C CH3 O NH CH2OH
HO OH o OH _D_N_Acetylgalactosamin C CH3 O O HCOH HCOH
CH2OH
H H HN C CH3 O H H COO -OH OH N_Acetylneuraminic acid (sialic acid) Muramic acid OH NH2 HO o
CH2OH
O
HC COO -CH3 N_Acetylmuramic acid -OOC NH HO OH o
CH2OH
(19)MỘT SỐ MONOSACCARID THƯỜNG GẶP CĨ VAI TRỊ SINH HỌC QUAN TRỌNG
Monosaccarid Xuất hiện Vai tròsinh học
D-Ribose Acid nucleic nucleic, coenzym, ct pentose D-Ribulose qt chuyển hóa pentose phosphat
D-Arabinose Goâm arabic glycoprotein D-Xylose Proteoglycan glycoprotein D-Lyxose Cơ tim lyxoflavin
(20) Monosaccarid Xuất hiện Vai tròsinh học
D-Glucose trái cây, tinh bột, mía monosaccarid thể
D-Fructose trái cây, mía, mật ong sử dụng, t.hợp glucose
D-Galactose lactose sử dụng, t.hợp glucose
sữa, glycolipid, lycoprotein
D-Manose goâm glycoprotein
(21)DISACCARID (oligosaccarid)
Hai monosaccarid
Lieân keát glycosid
Hai -OH bán acetal tham gia: khơng cịn tính khử Một -OH bán acetal tham gia: cịn tính khử
(22) Maltose
Cấu tạo: hai -D-glucopyranose, liên kết 1,4- glycosid, Có tính khử
mầm lúa, men bia, kẹo mạch nha sản phẩm
sự thủy phân tinh bột
1_4_
_D_Glucopyranosyl
_D_glucopyranose
Maltose
o OH
OH HO
CH2OH
O OH
o OH
(23) Lactose
Cấu tạo: -D-galactopyranose kết hợp
-D-glucopyranose liên kết –1,4 glycosid
Có tính khử.
đường sữa, sữa loài động vật
Lactose
_ _
o OH
OH HO
CH2OH
O
OH o OH
(24) Sucrose (saccarose):
Do -D-glucopyranose kết hợp với
-D-fructofuranose liên kết –1,2
Khơng có tính khử Mía củ cải đường
1_2_ _D_fructofuranosyl _D_Glucopyranosyl
Sucrose
o
OH OH HO
CH2OH
O
CH2OH OH
(25)POLYSACCARID
Phần lớn glucid tìm thấy thiên nhiên
Thủy phân acid hay enzym đặc hiệu
monosaccarid / dẫn xuất
Khơng có vị ngọt, hịa tan nước tạo dung dịch keo D-glucose chất thường gặp thành phần
polysaccarid
Cấu tạo: Homopolysaccarid (thuần) và Heteropolysaccarid
(tạp)
Chức năng: Polysaccarid dự trữ (cung cấp lượng)
(26)Polysaccarid thuần
Tinh bột
Là glucid dự trữ thực vật thức ăn glucid
của người
Có nhiều loại hạt ngũ cốc (lúa, ngô, …)
các loại củ (khoai tây, khoai lang,…)
Haøng ngaøn .D-glucopyranose , (C6H10O5)n
(27) Amylose:
-Liên kết -1,4-glycosid -Mạch thẳng
Amylopectin
-Liên kết -1,4-glycosid -1,6-glycosid
-Nhiều mạch nhánh (dài không 24 glucose)
O
OH OH CH2OH
O
O O
OH OH CH2OH
O
1
4 O
OH OH CH2OH
O O OH OH CH2OH
O
O O
OH OH CH2OH
O
1
4 O
OH OH CH2OH
1
O CH2OH
1
4 O
CH2OH
1 O CH2 O O
CH2OH
(28)Tinh bột iod xanh tím
Acid vô cơ, t0
Amylodextrin xanh tím Erythrodextrin tím nh t –đđ nâuạ ỏ Acrodextrin đỏ nâu
(29)Glycogen
Glucid dự trữ động vật
Có nhiều gan
Cấu tạo giống amylopectin mang nhiều nhánh
và nhánh ngắn (8-12 gốc glucose)
Số lượng đầu khơng có tính khử (cuối nhánh)
(30)Dextran
Laø homopolysaccarid cuûa
-D-glucose
Dây nhánh, sườn cấu
tạo phân tử glucose nối –1,6.
Vi khuaån Leuconostoe
mesenteroides coù enzym
dextransucrase biến đổi saccarose thành dextran
Dung dịch có độ nhớt cao,
(31)Cellulose
Polysaccarid có nhiều thiên nhiên thành
phần cấu tạo thực vật
Gỗ 50% cellulose cellulose gần tinh khiết Cellulose gồm -D-glucose nối với nối –
1,4, cellulose mạch nhánh
4 O
OH OH CH2OH
1 O
O
OH OH CH2OH
1 O
O
OH OH CH2OH
1 O
(32) Sự thủy phân hoàn toàn cho glucose (acid lỗng)
Vì thể người khơng có enzym thủy phân liên kết
1-4 glycosid nên cellulose khơng có giá trị dinh dưỡng
Ơû động vật ăn cỏ ống tiêu hóa có vi sinh vật
(33)Chitin
Là homopolysaccarid N-acetyl--D-glucosamin Có cấu trúc giống cellulose trừ nhóm –OH
C2 thay nhóm acetyl amin
Chitin phân bố nhiều giới sinh vật
Nấm, tảo: thay cho cellulose hay caùc glucan
Cấu tạo lớp vỏ động vật chân đốt giáp xác
(34)Pectin
Là homopolysaccarid D-galacturonic acid Có nhiều trái
(35)POLYSACCARID PHỨC TẠP
Glycosaminoglycan (mucopolysaccarid)
Proteoglycan
Vai trị quan trọng cấu tạo động vật có xương sống
Đơn vị disaccarid: monosaccarid N-acetylglucosamin
(N-acetyl galactosamin), monosaccarid lại uronic acid (D-glucuronic) L-iduronic
Proteoglycan: glycosaminoglycan gắn với protein ngọai
baøo
Những glycosaminoglycan quan trọng chondroitin sulfat
(36) Chondroitin sulfat:
-trong tổ chức liên kết: sụn, mô liên kết, mô bảo vệ,
mô nâng đỡ da, gân, van tim thành động mạch
-acid .D-Glucuronic liên kết
(37) Keratan sulfat:
- N-acetyl -glucosamin 6-sulfat liên kết -galactose
(38) Hyaluronic acid: polyme tan nước, có nhiều
hoạt dịch khớp, tạo độ trơn nhớt giúp khớp xương vận chuyển dể dàng dịch thủy tinh thể
-Acid D. Glucuronic (GlcUA), N-acetyl -Glucosamin (GlcNAc)
(39) Heparin: chất chống đơng máu tự nhiên có mặt các
mô thể, tế bào mast mạch máu bề mặt tế bào nội mô
Gắn với protein antithrombin chống đông máu
Heparin tổng hợp dùng dược phẩm
ngăn chặn tạo cục máu đông mạch máu COO
-o
OSO3 -OH
O
CH2OSO3 -o
NHSO3 -OH
(40)Glycoprotein
Là protein có gắn chuỗi oligosaccarid hay polysaccarid
Glycoprotein có chức sinh lý quan trọng Tham gia vào thành phần cấu tạo mơ, màng tế bào.
Thành phần dịch nhầy (mucus)
Một số hornome LH, FSH, TSH có chất glycoprotein. Các thành phần miễn dịch immunoglobulin, interferon có
bản chất glycoprotein
Hầu hết loại protein huyết tương có chất hóa học
glycoprotein
Các dịch sinh lý thể nước tiểu, nước bọt, máu
(41) Kháng nguyên nhóm máu A, B, O màng tế bào hồng cầu
(42) Nhiều loại tế bào bề mặt đánh dấu (marker) để
nhận biết tế bào loại hay nhận biết khác biệt miễn dịch từ tế bào lạ vào Các tác nhân nhận biết thường các saccarid gắn thành phần protein hay lipid màng tế bào
oooo o oooooooooooo
oooooo oooooo
Protein Lipid
(43)Polysaccarid lớp màng tế bào vi khuẩn
Vi khuẩn Gram dương: thành tế bào có mặt cấu tạo
nhiều lớp phức hợp polysaccarid-peptid ( peptidoglycan), mặt lớp lipid
Vi khuẩn Gram âm: cấu tạo vi khuẩn Gram âm lớp
lipid thứ nhất bao mặt một lớp peptidoglycan, mặt lớp lipid thứ hai
Sự khác đưa đến khác phương pháp nhuộm khác độ nhạy với kháng sinh.
Một số kháng sinh (ví dụ penicillin) ngăn chặn trình
(44)Tóm tắt
Glucid: dẫn xuất aldehyd/ceton polyalcol
-Monosaccarid (ose): aldose, cetose
-Oligosaccarid: 2-6 gốc đường đơn (disaccarid) liên kết glycosid -Polysaccarid: monosaccarid liên kết osid
Monosaccarid có cấu tạo thẳng cấu tạo vòng
Tính chất quan trọng: tính khử, phản ứng tạo glycosid, tạo este
(45) Disaccarid hay gặp: saccarose, lactose, maltose
Homopolysaccarid: tinh bột, glycogen, cellulose, dextran,
chitin, pectin
Heteropolysaccarid:
-Glycosaminoglycan (mucopolysaccarid): chondroitin
sulfat, Keratan sulfat, Hyaluronic acid, heparin, dermatan sulfat
-Glycoprotein: protein gắn chuỗi oligosaccarid
polysaccarid (dich nhầy mucus, mô, màng tế bào, hormon LH, FSH, TSH, immunoglobulin, interferon, nước tiểu, nước bọt, máu…)