ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG Y TẾ HÀ NỘI Giáo trình (Ban hành kèm theo Quyết định số: ngày tháng năm của trường Cao đẳng Y tế Hà Nội) MÔ ĐUN: HÓA SINH 1 NGÀNH: KỸ THUẬT XÉT NGHIỆM Y HỌC TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Hà Nội, năm 2024 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Hóa sinh là một ngành khoa học nghiên cứu về các quá trình phản ứng hóa học diễn ra trong cơ thể sống ở điều kiện bình thường cũng như bệnh lý trong mối tương tác qua lại với môi trường xung quanh. Đây là lĩnh vực khoa học giao thoa với nhiều ngành khoa học khác như Y học lâm sàng, sinh lý học, mô phôi học, dinh dưỡng….
Giáo trình đươc biên soạn theo chương trình khung đã được phê duyệt cho sinh viên ngành cao đẳng xét nghiệm y học bao gồm 15 bài lý thuyết, mỗi bài có mục tiêu học tập và các nội dung thiết yếu. Trong đó, nội dung bao gồm cấu tạo, tính chất và vai trò của các chất sinh học cơ bản trong cơ thể sống, các quá trình chuyển hóa và điều hòa chuyển hóa chất trong cơ thể sống. Các tác giả là những người có kinh nghiệm lâm sàng lâu năm cũng như kinh nghiệm giảng dạy, hy vọng rằng cuốn sách sẽ cung cấp những thông tin giá trị cho sinh viên nhằm giúp sinh viên có nền tảng kiến thức, kỹ năng cần thiết cho việc đánh giá về chất lượng xét nghiệm. Các tác giả đã biên soạn cuốn giáo trình này với tinh thần trách nhiệm cao, song cũng không tránh khỏi những thiếu sót và cần bổ sung.
Chúng tôi mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của độc giả và đồng nghiệp để cuốn giáo trình này càng hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! THAM GIA BIÊN SOẠN 1. Chủ biên ThS. Nguyễn Thị Hà Giang 2.
Tham gia biên soạn ThS. Nguyễn Thị Thơm ThS. Trần Văn Khôi MỤC LỤC CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC. HÓA HỌC ACID AMIN - PROTEIN.
OXY HÓA KHỬ SINH HỌC. CHUYỂN HÓA ACID AMIN. CHUYỂN HÓA ACID NUCLEIC. SINH TỔNG HỢP PROTEIN.
TRAO ĐỔI MUỐI - NƯỚC. KHÍ MÁU VÀ THĂNG BẰNG ACID - BASE. HOÁ SINH DỊCH SINH VẬT .161 TÀI LIỆU THAM KHẢO .169 CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên mô dun: Hóa sinh 1 Mã môn học: MHXN10.23 Thời gian thực hiện: 30 giờ - Lý thuyết: 28 giờ - Kiểm tra: 02 giờ I. Vị trí, tính chất của môn học 1.
Vị trí: là môn học số 21 của chương trình đào tạo đối tượng Cao đẳng xét nghiệm. Tính chất: môn học nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức nền tảng về cấu tạo, chuyển hóa các chất trong cơ thể người (glucid, lipid, protein), hóa sinh máu, trao đổi muối nước, từ đó hiểu được ý nghĩa của các xét nghiệm khi học sang môn thực hành bệnh viện, thực tế tốt nghiệp. Mục tiêu môn học * Kiến thức - Trình bày được cấu tạo, tính chất, vai trò của glucid, lipid, protein, hemoglobin, acid nucleic - Trình bày được các đặc điểm chính của chuyển hoá glucid, lipid, protein, hemoglobin, acid nucleic trong cơ thể người. - Trình bày được đặc điểm sinh học, cơ chế hoạt động xúc tác của enzym, các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động enzym; quá trình sinh năng lượng cho hoạt động của cơ thể qua chu trình acid citric và chuỗi vận chuyển điện tử.
- Phân tích được sự điều hoà trao đổi muối nước trong cơ thể * Kỹ năng - Phân tích được các rối loạn chuyển hóa glucid, lipid, protein, hemoglobin trong tình huống dạy học - Tính được số ATP được tạo thành trong quá trình chuyển hóa glucid, lipid * Năng lực tự chủ và trách nhiệm - Nghiêm túc, cẩn thận, sáng tạo trong việc vận dụng kiến thức được học để giải quyết vấn đề trong học tập - Chứng minh được khả năng làm việc độc lập, làm việc nhóm để giải quyết vấn đề trong quá trình học tập III. Nội dung môn học 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian môn học STT Nội dung Số tiết Tổng số Lí thuyết Kiểm tra 1 Hóa học glucid 2 2 2 Hóa học lipid 1 1 3 Hóa học acid amin - protein 2 2 4 Enzym 1 1 5 Oxy hóa khử sinh học 2 2 6 Chuyển hóa glucid 3 3 Kiểm tra 1 1 7 Chuyển hóa lipid 3 3 8 Chuyển hóa acid amin 3 3 9 Chuyển hóa acid nucleic 2 2 10 Sinh tổng hợp protein 1 1 11 Chuyển hóa hemoglobin 2 2 12 Trao đổi muối - nước 2 2 13 Khí máu và thăng bằng acid - base 2 2 14 Hóa sinh máu 1 1 15 Hóa sinh dịch sinh vật 1 1 Kiểm tra 1 1 TỔNG 30 28 2 BÀI 1. HÓA HỌC GLUCID MỤC TIÊU * Kiến thức - Trình bày được định nghĩa, phân loại, vai trò của glucid - Trình bày được định nghĩa và cấu tạo của monosaccarid, oligosaccarid, polysaccarid - Giải thích được 3 tính chất chính của monosaccarid và ứng dụng của 3 tính chất đó trong y học * Năng lực tự chủ và trách nhiệm - Nghiêm túc, cẩn thận, sáng tạo trong việc vận dụng kiến thức được học để giải quyết vấn đề trong học tập - Phối hợp làm việc nhóm để giải quyết vấn đề trong học tập NỘI DUNG 1.
Định nghĩa glucid Glucid là các dẫn xuất aldehyd hoặc ceton của các polyalcol hoặc là các chất tạo ra các dẫn xuất này khi bị thuỷ phân. Đa số thành phần nguyên tố của glucid được viết dưới dạng Cn(H2O)m nên còn gọi là carbonhydrat. Phân loại glucid: chia làm 3 loại - Monosaccarid (đường đơn hay ose ): là đơn vị cấu tạo của glucid, không bị thuỷ phân thành các đơn vị nhỏ hơn nữa. Ví dụ: glucose, fructose.
- Oligosaccarid : là các đường tạo ra từ 2 đến 14 phân tử đường đơn khi bị thuỷ phân. Ví dụ: lactose, saccarose. - Polysaccarid: là một nhóm các hợp chất tạo ra một số lớn các monosaccarid khi bị thuỷ phân. Ví dụ: glycogen, tinh bột, glucopolysaccarid.
Vai trò của glucid - Vai trò tạo năng: là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu của cơ thể. - Vai trò tạo hình: tham gia thành phần cấu tạo của tế bào và mô. + Ở thực vật glucid chiếm 80%-90% trọng lượng khô, cellulose là thành phần chính của mô nâng đỡ. + Ở động vật glucid chiếm 2% trọng lượng khô nhưng là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu.
+ Ở vi sinh vật polysaccarid là cấu tử quan trọng của màng tế bào. Ví dụ: - Đường ribose, deoxyribose là thành phần cấu tạo của các nucleotide, đơn vị cấu trúc của DNA, RNA trong tế bào sống. Định nghĩa - Monosaccarid là những aldehydalcol hoặc cetonalcol, trong công thức trừ một carbon thuộc nhóm carbonyl (C=O), còn tất cả các carbon khác của monosaccarid đều liên kết với nhóm hydroxyl (- OH). - Nếu nhóm carbonyl ở đầu mạch thì monosaccarid là aldehydalcol (aldose), nếu nhóm carbonyl ở vị trí khác thì là cetonalcol (cetose hoặc ketose).
- Công thức tổng quát: n biểu thị số nhóm alcol bậc 2; n có thể bằng 0,1,2,3. tuỳ loại monosaccarid. Cách gọi tên: 4 cách - Chức khử + ose. Ví dụ: Aldose, cetose.
Ví dụ: Triose, pentose. - Chức khử + Số C + ose. Ví dụ: Aldohexose, cetohexose. Ví dụ: Glucose, fructose, galactose.
Cấu tạo * Cấu tạo mạch thẳng - Cấu tạo thẳng của monosacarid được biểu diễn bằng hình chiếu công thức của nó: Các carbon nằm trên một đoạn thẳng, các nhóm thế nằm hai bên. - Trừ dioxyaceton, tất cả các monosaccarid đều có carbon bất đối (C*) nên đều có tính quang hoạt (có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực) và có đồng phân quang học. - Theo nguyên tắc chung, số đồng phân quang học được tính theo công thức sau: N = 2n N: Số đồng phân quang học; n: Số carbon bất đối. D- glucose - Số C*của glucose theo công thức thẳng là 4, số đồng phân là: 24 = 16 - Một số đồng phân của hexose CHO CHO CH2OH CHO H OH HO H H OH O HO H HO H HO H OH H H OH H OH HO H H OH H OH H OH H OH H OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH Glucose Mannose Galactose Fructose - Ký hiệu (+), (-) chỉ khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang phải hay sang trái, của một monosaccarid nhất định.
- Ký hiệu D và L chỉ về loại và nguồn gốc của monosaccarid. Những monosaccarid nào có nhóm (– OH) của carbon bất đối cuối cùng (nằm xa nhóm carbonyl nhất) nằm ở bên phải, thuộc dãy D; nếu có nhóm (– OH) của C* cuối cùng nằm ở bên trái, thuộc dãy L. Phần lớn các ose trong tự nhiên đều thuộc dãy D. * Cấu tạo mạch vòng Đối với những monosaccarid có từ 5 carbon trở lên thì công thức thẳng không giải thích được hiện tượng số đồng phân thực tế lớn hơn khi tính theo công thức thẳng.
Vì vậy chúng còn có cấu tạo vòng. - Ví dụ: Quá trình tạo vòng xảy ra như sau. - Khi đóng vòng, chức andehyd kết hợp với 1 chức alcol trong cùng 1 phân tử glucose tạo nên 1 bán acetal nội. Carbon mang chức khử aldehyd còn lại 1 nhóm hydroxyl (-OH) có khả năng kết hợp chỉ với 1 alcol để cho bán acetal.
Liên kết nối giữa carbon mang chức khử aldehyd với carbon mang chức khử alcol qua nguyên tử oxy gọi là cầu oxy. Cầu oxy nối từ carbon thứ 1 đến carbon thứ 5 tạo vòng 6 cạnh gọi là dạng glucopyranose, nối với carbon thứ 4 tạo vòng 5 cạnh gọi là dạng glucofuranose. Vòng dạng pyranose và furanose. - Sau khi đóng vòng số carbon bất đối của glucose là 5, số đồng phân quang học là 25 = 32 2.
Tính chất của monosaccarid - Các monosaccarid có vị ngọt, dễ tan trong nước, ít tan trong alcol, không tan trong ete. - Trừ dioxyaceton, các ose đều có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực. * Tính khử (bị oxy hóa) - Do có hoá chức khử aldehyd hoặc ceton. Monosaccarid tác dụng với muối kim loại nặng (muối Cu, Hg…) sẽ khử ion kim loại giải phóng kim loại tự do hoặc muối kim loại có hoá trị thấp hơn, bản thân monosaccarid sẽ bị oxy hoá trở thành acid.
- Ví dụ: Trong phản ứng fehling, glucose khử hydroxyd đồng II Cu (OH)2 thành oxid đồng I Cu2O kết tủa đỏ gạch. CHO COOH (CHOH)4 + 2Cu (OH)2 t0 (CHOH)4 + 2CuOH + H2O CH2OH MT kiềm CH2OH Glucose A.