chương 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƢƠNG 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết. - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác. - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
- Các điều kiện khác: Không có. KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƢƠNG 1 - Nội dung: 10 Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức. Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phƣơng pháp kiểm tra đánh giá: Đi m ki m tra thường xuyên: không có.
Ki m tra định kỳ lý thuyết: không có. 11 NỘI DUNG CHƢƠNG 1 1. Định nghĩa và vai trò Glucid (carbohydrat hay saccarid) là những polyhydroxy aldehyd hay polyhydroxy ceton (có 2 nhóm –OH trở lên) và dẫn xuất của chúng. Phần lớn glucid có công thức tổng quát là Cn(H2O)m, số còn lại có thể chứa N, P hoặc S trong công thức phân tử.
Glucid đóng vai trò quan trọng trong cấu tạo và chuyển hóa. Ở thực vật, glucid được tổng hợp từ CO2 và H2O nhờ quá trình quang hợp để tạo thành tinh bột, cellulose và một số chất khác. Mặc dù động vật có thể tự tổng hợp một phần nhỏ glucid, nhưng nguồn glucid của chúng chủ yếu được cung cấp từ thực vật. Phần lớn glucid từ thức ăn được cơ thể động vật hấp thu dưới dạng glucose.
Ở động vật có vú, glucose là nguồn nhiên liệu chính cung cấp năng lượng cho cơ thể đồng thời được cơ thể sử dụng để tổng hợp nên nhiều thành phần khác có chức năng đặc biệt như: dự trữ năng lượng (glycogen), cấu tạo nên acid nucleic (ribose và deoxyribose), lactose của sữa (galactose), màng tế bào (peptidoglycan, glycoprotein và glycolipid), … 1. Phân loại Glucid được chia thành 3 nhóm: - Monosaccarid (đường đơn): là những glucid đơn giản nhất, không bị thủy phân thành những chất đơn giản hơn và được coi là đơn vị cấu tạo của glucid. Một số monosaccarid quan trọng như glucose, fructose, galactose,… - Oligosaccarid: là một chuỗi ngắn các monosaccarid được nối với nhau bằng liên kết glycosid. Oligosaccarid phổ biến nhất là các disaccarid gồm 2 phân tử đường đơn, như saccarose, lactose, maltose.
- Polysaccarid: là những glucid có chứa nhiều hơn 20 đơn vị monosaccarid, được chia thành 2 loại là polysaccarid thuần và polysaccarid tạp. Một số monosaccarid thƣờng gặp Bảng 1. Một số monosaccarid có vai trò sinh lý quan trọng Monosaccarid Nguồn gốc Vai trò sinh học Ý nghĩa lâm sàng D-Glucose Dịch ép trái cây, Là đường vận Có trong nước dịch mật ong, các chuyển qua máu tiểu của người bị dịch thủy phân và là dạng sử bệnh tiểu đường tinh bột, đường dụng chính của kèm theo tăng mía, maltose và các tổ chức. glucose trong 12 lactose.
D-Fructose Dịch ép trái cây, Có thể được biến Không dung nạp dịch mật ong, từ đổi thành glucose fructose bẩm sinh sự thủy phân ở gan và ruột, do gây tích lũy đường mía và đó có thể được cơ fructose và hạ innulin. thể sử dụng. D-Galactose Thủy phân Có thể biến đổi Bệnh không lactose. thành glucose ở chuyển hóa gan và được galactose bẩm chuyển hóa.
sinh gây tăng Galactose là thành galactose huyết và phần của lactose, đục thủy tinh thể. glycolipid và glycoprotein. Cấu trúc của glucose Glucose có 2 dạng cấu trúc: mạch thẳng và mạch vòng. CHO CH2OH CHOH O OH CHOH OH CHOH OH CHOH OH CH2OH Hình 1.
Cấu trúc phân tử glucose - Cấu trúc mạch thẳng: glucose có 4 nguyên tử bất đối (C*) nên có 24 = 16 đồng phân lập thể, các đồng phân này được xếp thành 2 dạng cấu hình ký hiệu là D và L. H O H O 1 C 1 C 2 2 CH OH HO CH HO CH 3 CH OH 3 4 CH OH HO 4 CH 5 CH OH HO 5 CH 6 CH2OH 6 CH2OH D-glucose L-glucose 13 Hình 1. Đồng phân D và L của glucose Đa số monosaccarid trong cơ thể đều thuộc dãy D, do đó các enzym chuyển hóa chúng cũng đặc hiệu cho cấu hình này. - Cấu trúc mạch vòng: trong dung dịch, hầu như toàn bộ phân tử glucose ở dạng mạch vòng, mạch thẳng chỉ là dạng trung gian tạm thời.
Mạch vòng của glucose có dạng vòng 5 cạnh (furan) chiếm gần 1% và dạng vòng 6 cạnh (pyran) chiếm trên 99%. Ở mỗi dạng cấu trúc vòng, tồn tại 2 dạng đồng phân α và , hai đồng phân này có thể chuyển hóa cho nhau trong dung dịch nước để đạt đến trạng thái cân bằng (36% α-glucopyranose, 63% β-glucofuranose và 1% còn lại chủ yếu là đồng phân α,β-glucofuranose) và đi kèm với hiện tượng chuyển quay quang học (thay đổi trị số góc quay cực). Trong dung dịch, glucose làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang phải (dextrogyre) vì vậy có tên khác là dextrose. CH2OH HOCH2 O CH2OH O OH OH HO OH OH OH OH OH -D-Glucose α-D-Fructose ( -D-Glucopyranose) (α-D-Glucofuranose) Hình 1.
Đồng phân mạch vòng của glucose 2. Tính chất của glucose 2. Tính chất lý h c Glucose có vị ngọt, dễ tan trong nước, ít tan trong alcol và không tan trong ether, có vị ngọt. Tính chất hóa h c Trong số các tính chất của glucose đã học, ở đây chỉ tóm tắt lại một số phản ứng quan trọng.
Phản ứng oxy hóa - Oxy hóa C1: + Với thuốc thử Fehling CHO COOH ( CHOH)4 + Cu2+ + OH- (CHOH)4 + Cu2O + H2O CH2OH CH2OH Acid gluconi 14 + Với enzyme Glucose oxydase β-D-glucose + O2 + H2O Acid D-gluconic + H2O2 Hai phản ứng trên có thể dùng để định tính và định lượng glucose trong nước tiểu và trong máu dùng trong chẩn đoán và theo dõi bệnh tiểu đường. - Oxy hóa C6: Trong trường hợp nhóm –CHO bị khóa, chỉ có nhóm chức alcol bậc 1 bị oxy hóa tạo thành acid uronic (glucuronic). CH2OH COO- O O [O] Glucoronic tham gia phản ứng liên hợp khử độc ở gan. Glucoronic liên hợp với bilirubin tự do (độc) tạo bilirubin liên hợp (không độc).
Phản ứng khử Glucose bị khử tạo thành polyalcol. CHO CH2OH Ni ( CHOH)4 + H2 (CHOH)4 CH2OH CH2OH Sorbitol Sorbitol có nhiều trong quả táo, lê, có vị ngọt gần như đường, có thể dùng cho bệnh nhân tiểu đường vì ít ảnh hưởng đến nồng độ đường trong máu. Phản ứng cộng OH CH O CH CN ( CHOH)4 + HCN (CHOH)4 CH2OH CH2OH Glucose Cyanhydrin Glucose tác dụng với acid HCN (rất độc) tạo thành cyanhydrin, sau đó cyanhydrin thủy phân tạo thành glucoseheptonic acid (không độc) được đào thải ra ngoài theo đường nước tiểu. Vì vậy, để giải độc cyanid (say sắn, nhiễm độc chất hóa học), người ta cho bệnh nhân uống hoặc tiêm truyền glucose.
Disaccarid Là những đường gồm 2 đơn vị monosaccarid nối với nhau bằng một liên kết glycosid. Các disaccarid có vai trò sinh lý quan trọng là maltose, saccarose, 15 lactose. Một số disaccarid có vai trò sinh lý quan trọng Disaccarid Nguồn gốc Cấu tạo Ý nghĩa lâm sàng Maltose Có trong mạch D-glucose + D- nha và ngũ cốc glucose nẩy mầm. Là sản phẩm do sự thủy phân tinh bột.
Lactose Có trong sữa các D-glucose + D- Khi thiếu hụt loài động vật. Đôi galactose lactase, cơ thể hấp khi bài xuất ra thu kém lactose. nước tiểu trong quá trình thai nghén. Saccarose Có trong đường D-glucose + D- Khi thiếu hụt mía, củ cải đỏ và fructose saccarase, cơ thể rễ cà rốt.
hấp thu kém saccarose. Polysaccarid thuần Là những đường khi thủy phân cho cùng một loại monosaccarid. Ví dụ: tinh bột, celulose, glycogen,… 4. Tinh bột - Có nhiều trong hạt, củ, quả, là thức ăn glucid chính của người.
Gồm nhiều phân tử -D-glucose liên kết với nhau bằng các liên kết -1,4 glucosid. - Tinh bột cấu tạo bởi 2 thành phần chính: amylose và amylopectin. 6 6 6 CH2OH CH2OH CH2OH 5 5 O 5 O O 4 1 1 1 Amylose 4 4. 16 CH2OH CH2OH 5 5 O O 1 4 4 1.
O 3 2 3 2 O 6 6 6 Amylopectin CH2OH CH2OH CH2OH 5 5 O 5 O O 4 1 1 4 4 1. Phân tử amylose và amylopectin + Amylose (chiếm 15-20%): có cấu trúc mạch thẳng xoắn vòng gồm nhiều phân tử -D-glucose liên kết với nhau bằng các liên kết -1,4 glucosid. + Amylopectin (chiếm 80-85%): có nhiều mạch nhánh, liên kết -1,6 glucosid tại các điểm nhánh. Glycogen Là dạng glucid dự trữ của người và động vật, có ở hầu hết các tổ chức cơ quan nhưng có nhiều nhất ở gan và cơ.
Glycogen có cấu trúc giống amylopectin của tinh bột nhưng có nhiều nhánh hơn và độ dài mỗi nhánh ngắn hơn. Cellulose Là thành phần chính của thành tế bào thực vật. Gồm nhiều mạch thẳng chứa các đơn vị là phân tử -D glucose liên kết với nhau bằng liên kết 1,4- glucosid. Các liên kết hydro giữa các chuỗi làm cho cấu trúc của cellulose thêm chặt chẽ.
Cellulose là thức ăn của người nhưng cơ thể người không có enzym để thủy phân liên kết -1-4 glucosid nên nó không có giá trị về mặt dinh dưỡng. Nhưng cellulose ăn vào hàng ngày từ hoa quả, rau giúp cơ thể dễ tiêu hóa thức ăn, do kích thích các nhu động ruột, giúp ruột già thải các chất cặn bã chống lại sự táo bón. Ở động vật ăn cỏ, có enzym cellulase thủy phân được cellulose nên tiêu hóa được cellulose. CH2OH CH2OH CH2OH O O O.
Phân tử cellulose 4. Peptidoglycan Là những polysaccarid mạch thẳng cấu tạo nên thành tế bào vi khuẩn, gồm các chuỗi disaccarid lặp lại. Glucosaminoglycan và proteoglycan Hai chất này tạo nên lưới bao bọc tế bào, có nhiều lỗ để đưa chất dinh dưỡng vào tế bào. Điển hình là acid hyaluronic làm trơn khớp, có trong thủy dịch mắt, tinh dịch và cấu tạo lưới ở gan,… 4.
Glucoprotein và glycolipid Glycoprotein gồm các mannose, arabinose, fructose, xylose liên kết với nhau rồi liên kết protein. Điển hình là muxin trong dạ dày. Glycolipid và lypopolysaccarid là thành phần chính của màng tế bào. CÂU HỎI LƢỢNG GIÁ Câu 1: Trình bày định nghĩa, vai trò của glucid đối với đời sống con người? Câu 2: Trình bày tính chất hóa học chính của glucose và ứng dụng trong chẩn đoán, điều trị bệnh? Câu 3: Trình bày cấu trúc, tính chất, vai trò của saccarose, mantose, lactose? Câu 4: Trình bày cấu tạo, tính chất của tinh bột, cellulose? Câu 5: Trình bày vai trò của tinh bột đối với đời sống con người?