Monosaccarid: (Ose, Đường Đơn) Là Đơn Vị Cấu Tạo Của Glucid Không Bị Thủy

-Giai đoạn 2:đồng phân hóa citrat thành isocitrat, qua trung gian là cis-aconitat và được xúc tác bởi enzym aconitase.

-Giai đoạn 3:oxy hóa-khử carboxyl isocitrat thành α-ketoglutarat, qua chất trung gian oxalosuccinat và enzym isocitrat dehydrogenase có coenzym NAD+.

-Giai đoạn 4:

-Giai đoạn 5:tạo succinat từ succinyl CoA, succinat thiokinase (succinyl-CoA synthetase) xúc tác và cần một acid phosphoric. Năng lượng giải phóng dưới dạng GTP, sau đó chuyển thành ATP.

-Giai đoạn 6:oxy hóa succinat thành fumarat, với enzym succinat dehydrogenase có coenzym FAD xúc tác.

-Giai đoạn 7:hydrat hóa fumarat thành malat, fumarase xúc tác.

-Giai đoạn 8:oxy hóa malat thành oxaloacetat, enzym malat dehydrogenase có coenzym NAD+ xúc tác. Phản ứng đóng vòng chu trình Krebs và phân tử tiếp tục trở lại ngưng tụ với một phân tử acetyl CoA mới.

4.2. Năng lượng giải phóng của chu trình Krebs

Kết quả của chu trình là sự oxy hóa hoàn toàn gốc acetyl, trong đó có hai phản ứng khử carboxyl loại carbon dưới dạng CO2 và bốn phản ứng oxy hóa cung cấp 4 cặp hydro để chuyển đến oxy trong chuổi HHTB tạo thành H2O và năng lượng.

Năng lượng đươc tích trữ trong chu trình Krebs bao gồm:

- Giai đoạn 3 giải phóng 1 NADHH+

vào chuỗi HHTB được	3 ATP
- Giai đoạn 4 giải phóng 1 NADHH+	vào chuỗi HHTB được	3 ATP
- Giai đoạn 6 giải phóng 1 FADH2	vào chuỗi HHTB được	3 ATP
- Giai đoạn 8 giải phóng 1 NADHH+	vào chuỗi HHTB được	3 ATP
- Giai đoạn 5 giải phóng 1 GTP	được	1 ATP
	Tổng cộng:	12 ATP

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 122 trang tài liệu này.

4.3. Ý nghĩa của chu trình Krebs

Chu trình Krebs cung cấp nhiều cơ chất cho hydro, các chất này được chuyển đến chuỗi HHTB để tạo năng lượng. Năng lượng tạo thành của chu trình, một phần tỏa ra dưới dạng nhiệt, một phần tích trữ lại dưới dạng ATP cho cơ thể sử dụng trong các quá trình tổng hợp và sinh học khác trong cơ thể.

Ngoài ra, chu trình Krebs còn là nơi cung cấp các sản phẩm trung gian cần thiết như oxaloacetat, α-cetoglutarat, succinyl CoA, fumarat, … dùng cho các phản ứng tổng hợp, chuyển hóa như: tổng hợp glucid, acid amin, hemoglobin, …

Chu trình Krebs là vị trí nối liền với các quá trình chuyển hóa khác của cơ thể nên chu trình trở thành vị trí trung tâm điều hòa chuyển hóa các chất.

Chu trình Krebs có mối liên quan với HHTB và phosphoryl hóa: Chu trình Krebs cung cấp cơ chất cho hydro cho chuỗi HHTB, trong chuỗi HHTB chúng bị oxy hóa để tạo năng lượng, năng lượng này được phosphoryl hóa để tích trữ dưới dạng ATP.

CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ

1. Bản chất của sự HHTB là:

A.Sự đốt cháy các chất hữu cơ B.Sự oxy hóa khử tế bào

C.Sự đốt cháy các chất hữu cơ trong cơ thể D.Sự kết hợp hydro và oxy để tạo thành nước

2. Sản phẩm cuối cùng của chuổi HHTB thường là:

A. H2O B. CO2 và H2O C. H2O2 D. H2O và O2

3. Sự phosphoryl oxy hóa là :

A. Sự gắn oxy vào acid phosphoric

B. Sự gắn acid phosphoric vào ADP

C. Đi kèm theo phản ứng oxy hoá khử

D. Gồm B và C

4. Năng lượng của chu trình acid tricarboxylic sinh ra là:

A. 5 ATP B. 4 ATP

C. 3 ATP D. 12 ATP

5. Sinh vật tự dưỡng là:

A. Thực vật và động vật B. Động vật

C. Vi sinh vật D. Động vật và vi sinh vật

6. Quang hợp là một quá trình không được tìm thấy ở: A.Thực vật B.Loài tảo

C. Các loài cây sống ở dưới nước D.Cây không có lá màu xanh

7. Quá trình đồng hóa là:

A. Quá trình biến đổi G, L, P thức ăn thành acid amin, acid béo, monosaccarid...

B. Quá trình tổng hợp nên các chất G, L, P đặc hiệu cho cơ thể từ các chất khác

C. Quá trình tổng hợp thành một sản phẩm đồng nhất từ các chất khác

D. Câu A và B

8. Quá trình dị hóa là:

A. Quá trinh giải phóng năng lượng

B. Quá trình thoái hóa các chất G, L, P thành các sản phẩm trung gian, các chất này được đào thải ra ngoài.

C. Quá trình thoái hóa các chất G, L, P thành các sản phẩm trung gian, dẫn đến các chất cặn bả rồi đào thải ra ngoài.

D. Câu A và B

Chương 4. HÓA HỌC VÀ CHUYỂN HÓA GLUCID

Mục tiêu

1. Trình bày được định nghĩa, phân loại và vai trò của glucid.

2. Nếu được cấu tạo và tính chất của các mono- và ligo-saccharid.

3. Trình bày được quá trình tiêu hóa và hấp thu glucid.

4. Trình bày được quá trình thoái hóa glucid ở tế bào và mô.

5. Trình bày được quá trình sinh tổng hợp glycogen.

6. Nêu được những nguyên nhân gây rối loạn chuyển hóa.

PHẦN 1. HÓA HỌC GLUCID

1. ĐẠI CƯƠNG

1.1. Khái niệm

Glucid là hợp chất hữu cơ mang năng lượng, có chứa các nguyên tố C, H, O, trong phân tử có chứa một hay nhiều saccarid. Có công thức chung (CH2O)n.

1.2. Vai trò

Ở thực vật, glucid chiếm khoãng 80% trọng lượng khô, là thành phân các mô nâng đỡ (cellulose) hay ở dạng tích trữ với lượng lớn (tinh bột). Ở động vật, hàm lượng glucid thấp, thường không quá 2%.

Glucid là thành phần quan trọng trong mọi sinh vật. Trong cơ thể, glucid vừa có vai trò cấu tạo vừa có vai trò chuyển hóa năng lượng. Nó có thể được tổng hợp từ một lượng nhỏ lipid và protein, song phần lớn dược cung cấp từ thực vật.

1.3. Phân loại

1.3.1. Monosaccarid: (ose, đường đơn) là đơn vị cấu tạo của glucid không bị thủy phân thành những chất đơn giản hơn, là chất có chứa nhiều nhóm rượu và một nhóm khử oxy (aldehyd hay ceton).

1.3.2. Oligosaccarid: gồm 2-10 ose nối nhau bằng các liên kết glycosid. Tùy theo số monosaccarid mà gọi tên khác nhau. Đơn giản và quan trọng nhất là các disaccarid.

a) Disaccarid: saccarose (đường mía), lactose (đường sữa), maltose.

b) Trisaccarid: maltosetriose, rafinose.

c) Oligosaccarid trong glycoprotein có thể chứa tới 14 monosaccarid.

1.3.3. Polysaccarid: là những glucid khi thủy phân cho ra nhiều đơn vị monosaccarid. Tùy vào bản chất các thành phần tạo ra khi thủy phân mà có các tên gọi khác nhau.

2. MONOSACCARID

2.1. Cấu tạo và danh pháp

Bảng 4.1: Tên gọi của một số monosaccarid

Số C

Tên gọi theo số C

CTPT

Aldose

Cetose

Triose

C3H6O3

Aldo-triose

Ceto-triose

Tetrose

C4H8O4

Aldo-tetrose

Ceto-tetrose

Pentose

C5H10O5

Ribose

Aldo-penose

Ribulose

Ceto-penose

Hexose

C6H12O6

Glucose

Aldo-hexose

Fructose

Ceto-hexose

Tùy theo số C trong mạch hydrocarbon mà có thể gọi tên các đường đơn là: triose, tetrose, pentose, hexose. Cũng có thể chia saccharid thành 2 phân nhóm là aldose và cetose dựa vào nhóm chức aldehyd hay ceton trong phân tử.

2.2. Tính chất của monosaccarid

Các monosaccarid là những chất không màu, không mùi tan trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ, tạo tinh thể khi cô đặc và có vị ngọt; có tính hoạt quang (trừ biose vì không có C*- carbon bất đối xứng).

2.2.1. Tính chất do nhóm aldehyd, ceton

a) Phản ứng với các chất oxy hoá

- Chất oxy hoá nhẹ như nước brom: Đường aldose sẽ thành acid aldonic, với cetose phản ứng không xảy ra.

- Chất oxy hoá mạnh như HNO3 đậm đặc có sự oxy hoá xảy ra ở cả chức rượu bậc một và chức aldehyd, đều chuyển thành acid.

- Nếu bảo vệ nhóm -OH glucoside bằng cách methyl hóa hay acetyl hoá trước khi oxy hoá bằng nước brom, sản phẩm tạo thành là acid uronic.

- Tác nhân oxy hóa là Cu++: Trong môi trường kiềm nóng, các saccarid ở dạng endiol không bền để khử nhanh các ion kim loại nặng (Cu++, Mg++…) có hoá trị cao thành ion có hóa trị thấp hay các ion kim loại thành kim loại, làm đứt các nối đôi tạo hỗn hợp đường, acid.

b) Phản ứng với chất khử

- Tạo polyalcohol: Khi bị khử: monose sẽ biến thành polyalcohol.

- Tạo ozazon: Tác dụng với amin, các ozazon thường là các chất tinh thể, vì vậy có thể dựa vào dạng tinh thể tạo thành để nhận ra loại monosaccarid tương ứng.

2.2.2. Tính chất của nhóm -OH

Các gốc rượu của monose có khả năng kết hợp với acid vô cơ và hữu cơ như: CH3COOH, H2SO4, H3PO4 … để tạo thành este. Các este phosphat quan trọng thường gặp trong chuyển hóa: glucose-6-phosphat, fructose-6-phosphat, ribose-5-phosphat…

2.2.3. Tính chất do nhóm -OH bán acetal, tạo thành liên kết glycosid

Tương ứng với các dạng vòng α, β của monosaccarid có thể thu được các dạng liên kết α-, β-glycosid. Sự tạo thành các có thể xảy ra giữa các monosaccarid với nhau để tạo thành oligo- và polysaccarid.

2.2.4. Các monosaccarid quan trọng

Bảng 4.2: Các pentose có vai trò sinh lý quan trọng

Đường

Nguồn	Tầm quan trọng/ hóa sinh	Dấu hiệu lâm sàng
D – Ribose	Acid nucleic	Chất trung gian trong quá trình thoái hóa glucose . Tham gia vào cấu tạo acid nucleic và coenzym.
D – Ribulose	Trong chuyển hóa	Thoái hóa glucose.
D – Xylose	Gum gỗ, proteoglycan và glycoamino-glycan	Thành phần của glycoprotein
D – Xylusoe	Chất trung gian trong con đường thoái hóa acid uronic		trong nước tiểu của người pentose niệu

Bảng 4.3: Các hexose có vai trò sinh lý quan trọng

Đường

Nguồn

Tầm quan trọng

Dấu hiệu lâm sàng

D – Glucose

Dịch thủy phân tinh bột, đường mía,

maltose và lactose

Đường vận chuyển qua máu và là dạng sử dụng

chính của các tổ chức

Có trong nước tiểu người bệnh đái tháo đường kèm

tăng glucose/ máu

D – Fructose

Các dịch, mật ong, thủy phân đường mía và inulin.

Có thể biến đổi thành glucose ở gan và ruột

Không dung nạp fructose bẩm sinh  tích lũy fructose  hạ đường máu

D – Galactose

Thủy phân lactose

Chuyển hóa thành glucose ở gan và được tổng hợp ở tuyến vú tạo lactose, thành phần chính của glycolipid, glycoprotein

Không có khả năng chuyển hóa gây galactose huyết và bệnh đục thủy tinh thể

D - Mannose

Thủy phân mốt số gum và nhựa cây

thành phần của nhiều glycoprotein

3. OLIGOSACCARID

Do các monose liên kết nhau bằng liên kết glycosid, tạo thành giữa -OH glucosid của ose này với -OH glucosid của ose kia, hay giữa nhóm -OH glucosid của ose này với

-OH không phải glucosid của ose kia. Disaccarid chỉ có tính khử khi ít nhất một trong 2 nhóm -OH glucosid ở trạng thái tự do.

- Disaccarid khử tiêu biểu như maltose, lactose, trong thành phần phân tử còn chứa nhóm -OH glucosid.

- Disaccarid không khử tiêu biểu như saccarose, trong thành phần phân tử không chứa nhóm -OH glucosid.

Các disaccarid có vai trò sinh lý quan trọng:

3.1. Maltose

Do 2 phân tử α-D-glucose liên kết với nhau ở vị trí C1-C4, nhóm -OH glucosid ở C1 của phân tử này kết hợp với nhóm -OH rượu của phân tử kia ở C4.

Maltose it gặp ở trạng thái tự do, thường thu nhận bằng cách thủy phân tinh bột, có nhiều trong mầm lúa và mạch nha (maltum) nên gọi nó là maltose.

3.2. Lactose (đường sữa)

Do một phần tử β-D-galactose và một phân tử β D-glucose kết hợp với nhau nhờ nhóm ở vị trí C1-C4. Lactose có trong sữa người và động vật nên còn gọi là đường sữa.

3.3. Saccarose

Do một phần tử α-D-glucose liên kết với một phân tử β-D-fructose qua 2 nhóm - OH glucosid ở vị trí C1-C2, do đó nó không có tính khử. Saccharose còn gọi là đường mía, đường củ cải, rất phổ biến trong thiên nhiên, có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của người.

4. POLYSACCARID

Polysaccarid là đường đa, có trọng lượng phân tử rất cao, do nhiều gốc monosaccarid kết hợp với nhau nhờ các kiểu liên kết α- hoặc β-glycosid. Công thức chung: (C6H10O5)n.

Tùy vào thành phần monose, polysaccarid được chia thành polysaccarid thuần (chứa một loại monose) và polysaccarid tạp (có ít nhất 2 loại monose).

Polysaccarid đóng vai trò quan trọng trong đời sống động-thực vật. Tùy theo nguồn gốc được chia thành các nhóm: polysaccarid thực vật, động vật, vi sinh vật. Một số polysaccarid thường gặp như tinh bột, glycogen, cellulose...

4.1. Polysaccharid thuần

4.1.1. Tinh bột

Đây là nguồn glucid quan trọng trong khẩu phần thức ăn của người và động vật. Tinh bột là một polysaccarid dự trữ của thực vật, có nhiều trong các loại củ, hạt ngũ cốc

… có hình dạng, kích thước cấu tạo khác nhau tùy nguồn gốc.