Saturday, Nov 01st

Last update03:13:18 PM GMT

Thuviensinhhoc.com Sinh học tế bào Đại cương về Glucid

Đại cương về Glucid

Email In
Chỉ mục bài viết
Đại cương về Glucid
Các monosacarid

Glucid là hợp chất phổ biến trong tự nhiên và trong cơ thể sinh vật. Thành phần mô bào thực vật gồm trên dưới 80%, chất khô là glucid, mô bào động vật có ít hơn, khoảng trên dưới 2%. Đây là loại chất hữu cơ phổ biến bậc nhất. Glucid  ở  thực  vật  có  dưới  dạng  chất  xơ  (cellulose  dạng  tinh  bột  dự  trữ,  dạng đường (sacarose, fructose...). Ở động vật, glucid có nhiều trong gan dưới dạng glycogen dự trữ, hoặc có trong huyết thanh dưới dạng glucose.

1. Định nghĩa về glucid

Glucid là hợp chất hữu cơ mang năng lượng, nó là sản phẩm của quá trình quang hợp: cây xanh nhờ diệp lục đã biến CO2  và H2O thành glucid dưới ánh sáng của mặt trời:

protein_53

Có thể nói glucid là những hợp chất mà ở đó quang năng đã chuyển sang dạng hoá năng dễ sử dụng đối với đa số sinh vật.

2. Vai trò của glucid trong sự sống

Cung cấp năng lượng cho hoạt động sống, hàng ngày nhu cầu năng lượng của động vật được bảo đảm 60 - 80% là do glucid.

- Tham gia vào cấu trúc của các mô bào (nhất là mô chống đỡ). Đó là vai trò tạo hình của glucid. Ví dụ: nhóm chất quan trọng của cơ thể là acid nucleic có thành phần đường ribose và desoxyribose.

- Ngoài ra, trong đời sống hàng ngày của người và gia súc, những glucid như tinh bột, đường, cellulose (rơm, cỏ, rau) chiếm một tỷ lệ quan trọng trong thực phẩm.

3. Các tính chất của glucid

3.1. Tính chất lý học của monosacand

- Tính hoà tan và quay mặt phẳng phân cực

Các monosacarid dễ tan trong nước, ít tan trong rượu, không tan trong các dung môi hữu cơ (như đe, benzen) và có khả năng làm quay mặt phẳng phân cực.

- Tính chất oxy hoá khử

Các monosacand thể hiện tính khử mạnh do sự có mặt các nhóm chức aldchyd và đon tự do. Trong môi trường kiềm và đun nóng, các monosacand có thể khử các con tám loại (ví dụ Cu2+ -> cuối Tính chất này được sử dụng để định lượng đường khử nói chung  và  glucose  nói  riêng  trong  các  mẫu  thực  vật  và  động  vật.  Khi  khử  các monosacand ta thu được các rượu đa nguyên tử tương ứng. Các rượu socbit, ribit vốn được tạo thành khi khử glucose (hoặc fructose), ribose... thường gặp trong cơ thể sống và đóng vai trò quan trọng.

- Phản ứng tạo este

Khi  phản  ứng  với  các  acid,  các  monosacand  tạo  thành  các  este,  trong  đó  có  ý nghĩa quan trọng nhất là các este phosphonc của monosacand. Các monosacand tham gia vào các quá trình trao đổi chất quan trọng nhất (như quang hợp, hô hấp) đều ở dạng este phosphoric:     aldehyd-3-phosphoglyceric,   phosphodioxyaceton,    glucose-6- photphat, fructose-1,6-diphotphat, riboso-5-photphat...

Phản  ứng  với  hydrazin  (NH2 -  NH2)  hoặc  phenylhydrazin  (C3H5 -NH-  NH2) Monosacand   tác   dụng   với  phenythydrazin   tạo   thành   sản   phẩm   không   tan   - phenylozazon  màu  vàng.  Phenylozazon  được  sử  dụng  để  nhận  biết  đường  khi  phân tích. Sơ đồ hình thành ozazon của monosacand có thể biểu diễn như sau:

protein_54

- Tác dụng với acid phosphonic

protein_55

4. Vấn đề đồng phân và mạch vòng của monosacarid

4.1. Vấn đề đồng phân

Một trong những đặc điểm của glucid (ví dụ như glucose và nhiều monosacand khác) là tồn tại dưới nhiều dạng đồng phân.

Mỗi phân tử monosacand, từ loại có 3 carbon trở lên đều chứa ít nhất một nguyên tử carbon bất đối (nghĩa là 4 hoá trị carbon được bão hoà bởi 4 nhóm hoá học khác nhau). Vì vậy nó có khả năng tồn tại ở 3 dạng đồng phân.

- Đồng phân quay phải tia phân cực (+)

- Đồng phân quay trái tia phân cực (-)

- Chất không có hoạt tính quang học (raxemat)

Hai đồng phân đầu là 2 chất đối kháng về mặt quang học.

Dựa.vào các đồng phân của triose là glycerylaldehyd người ta chia các mơnose làm 2 hàng tương ứng: D và L.

protein_56

Vị trí để nhận xét hàng D và L cho các đường là H và OH ở nguyên tử carbon nằm cạnh nhóm rượu bậc nhất (CH2OH)

- Nếu OH nằm bên phải là hàng D

- Nếu OH nằm bên trái là hàng L

Hàng D và L giống nhau về nhiều đặc tính lý hóa, chúng chỉ khác nhau về khả năng làm quay mặt phảng tia phân cực. Ngoài ra, về mặt dinh dưỡng của động vật giá trị của hai loại cũng khác nhau. Trong cơ thể chủ yếu có đường hàng D.

4.2. Vấn đề mạch vòng của monosacarid

Trong cấu trúc của monosacand ta thấy có những gốc hoạt động ở cạnh nhau như aldchyd và alcol. Do đó chúng có khả năng phản ứng với nhau tạo thành dạng dẫn xuất nửa acetal (hemiacetal) theo sơ đồ sau:

protein_57

Khi phản ứng xảy ra trong phân tử monosacand, một cầu nối oxy sẽ được thành lập và monosacand sẽ hoá dạng vòng.

protein_58

Dạng vòng của monosacand có thể là 6 cạnh hay 5 cạnh. Haworth đã đề nghị gọi monosacand có dạng vòng 6 cạnh là pứanose và monosacand có dạng vòng 5 cạnh là furanose. Vì có thể cơi 2 dạng này như là dẫn xuất của phần và furan.

protein_59

Cầu nối oxy có thể xuất hiện giữa nguyên tử C1  - C5  (dạng Piranose) hoặc C1- C4 dạng furanose)

Ví dụ:

protein_60

Haworth cũng đã đề ra công thức phối cảnh để biểu diễn monosacand. ở dạng vòng glucose (hoặc các monosacand khác) có khả năng tồn tại dưới dạng đồng phân không gian a và β Hai loại này khác nhau do vị trí H và OH ở nguyên tử C1.

protein_61

Đối  với  monosacand  lớp  cetose  như  fructose  cũng  có  thể  ở  dạng  nửa  acetal, nhưng cầu nối oxy sẽ xuất hiện giữa C2  - C5 hoặc C2  - C6

protein_62