giáo trình hóa sinh chương 3 gluxit


3.1.Tính chất chung và phân loại

3.2. Đường đơn ( Monosacarit)

3.3. Oligosacarit

3.4. Polisacarit
CHƯƠNG III
GLUXIT ( HYDRATCACBON)


3.1.Tính chất chung và phân loại

Gluxit hay đường là nhóm lớn các chất được tạo
thành từ cacbon, hydro và oxy. Phần lớn đường
có công thức chung ( CH
2
O)n. Một số đường
phức tạp có chứa một lượng nhỏ nitơ và lưu
huỳnh.

Gluxít tham gia cấu tạo tất cả các cơ thể sống.
Trong thực vật gluxit chiếm tới 80% trọng lượng
khô của tổ chức. Trong cơ thể động vật và
người gluxit ít hơn, nhiều nhất là ở gan ( 5-
10%), cơ vân ( 1-3%), cơ tim ( 0,5%) và não
(0,2%). Trong toàn bộ chất sống gluxit chiếm
nhiều hơn tất cả các chất khác cộng lại.
GLUXIT ( HYDRATCACBON)


Gluxit đóng vai trò là nguồn cung cấp năng
lượng. Khi oxy hoá 1gam gluxit sẽ giải phóng
được 17,1KJ.

Những gluxit phức tạp như sacaroza, lactoza,
tinh bột, glycogen là những chất dinh dưỡng dự
trữ. Xenluloza thực vật, chitin ở côn trùng và
một số loại gluxit khác ở người và động vật tạo
nên độ cứng cơ học cho các mô sống.

Gluxit được sử dụng như một nguyên liệu
kiến tạo các phân tử phức tạp hơn của axit
nuleic, protit và lipit. Nếu thiếu gluxit quá trình
oxy hoá mỡ và protit trong cơ thể sống không
diễn ra bình thường.
GLUXIT ( HYDRATCACBON)


Cây xanh có khả năng tổng hợp gluxit từ khí
cacbon và nước trong quá trình quang hợp có
sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời :

CO
2
+ H
2
O
DL + ASMT

(CH
2
O)
n
+ O
2


Về mặt cấu tạo hoá học, gluxit là những rượu
andehyt, rượu xetonic hoặc là dẫn xuất của
chúng.

Gluxit được phân chia thành đường đơn, đường
mạch ngắn ( 2-10 đường đơn) và đường đa. Cơ
sở của sự phân loại này là khả năng thuỷ phân
thành các gluxit đơn giản hơn. Đường đơn
không bị thuỷ phân, đường mạch ngắn có thể
thuỷ phân thành các đường đơn, đường đa thuỷ
phân thành hàng trăm, hàng ngàn phân tử
đường đơn.
GLUXIT ( HYDRATCACBON)
GLUXIT ( HYDRATCACBON)
Quang hợp ở cây xanh


3.2. Đường đơn ( Monosaccarit)
Đường đơn hay monosacarit là chất
tinh thể không màu, tan mạnh trong
nước, nhưng không tan trong dung môi
không phân cực. Phần lớn đường đơn có

vị ngọt.
Phân tử của chúng chứa từ 2 đến 7
nguyên tử cacbon và chúng có thể phân
chia thành các loại sau : bioza (C
2
H
4
O
2
);
trioza ( C
3
H
6
O
3
); tetroza (C
4
H
8
O
4
); pentoza (
C
5
H
10
O
5
); hecxoza (C

6
H
12
O
6
) và heptoza
( C
7
H
14
O
7
).
GLUXIT ( HYDRATCACBON)
Đường đơn ( Monosaccarit)
Nhóm aldehyde
Nhóm OH ( hydroxyl )
Đường 3 cacbon
(Glyceraldehyde, C
3
H
6
O
3)
Glyceraldehyde là đường
trioza bởi vì có 3 nguyên tử
cacbon trong mỗiphân tử
Nó cũng được goi là một
aldoza bởi vì có 1 nhóm
aldehyt ngoài cùng

Cấu tạo khung :
O
OH
OH

Tất cả các đường đơn (monosacarit ) đều có một
nhóm cacbonyl ( C=O) và một số nhóm hydroxin
rượu (-OH). Nếu nhóm cacbonyl nằm ở đầu mút
mạch cacbon, nó sẽ tạo ra nhóm andehyt và
đường đơn đó được gọi là anđoza. Phần lớn các
anđoza dưới một công thức chung

CH
2
OH-(CHOH)n- HC = O

Nếu nhóm cacbonyl nằm giữa các nguyên tử
cacbon sẽ tạo nên nhóm xeton và đường được
gọi là xetoza. Xetoza có công thức chung

CH
2
OH- CO-(CHOH)
n
- CH
2
OH
Aldo và Xeto
Aldoza
Aldo và Xeto

GLUXIT ( HYDRATCACBON)

Đường đơn rất dễ tham gia vào các liên kết
hoá học, vì vậy rất ít khi chúng ở trạng thái
độc lập. Trong cơ thể chúng thường tồn tại
dưới dạng dẫn xuất. Tuy nhiên trong dịch tế
bào thực vật, máu, bạch huyết, dịch tế bào
của người và động vật vẫn có glucoza . Trong
máu người ở điều kiện thường chứa từ 0,8-
1,1 gam glucoza/l .

Đường đơn thường gặp nhất là pentoza và
hexoza. Trong cơ thể người và động vật đã
phát hiện được trên 10 loại đường đơn khác
nhau, bao gồm các loại sau : Andehyt
glyxerit; Dioxiaxeton; Eritroza; Riboza;
Ribuloza; Dezoxiriboza; Glucoza; Galactoza;
Fructoza; Sedoheptoza.

Các đường đơn có từ 5 nguyên tử
cacbon trở lên tồn tại không chỉ ở dạng
mạch thẳng, mạch nhánh mà còn ở
dạng mạch vòng. Các đồng phân mạch
vòng không có nhóm andehyt hoặc
xeton, bởi vì cacbonyl đã kết hợp với
một nhóm OH nào đó của phân tử để
tạo thành α hoặc β polyaxceton. Sự
tương tác của cacbonyl và OH- sẽ làm
đứt nối đôi của nhóm cacbonyl và
nguyên tử hydro liên kết đồng hoá trị

và mạch được khép kín thông qua
nguyên tử oxy của nhóm OH-
Mạch thẳng
Mạch vòng
Dạng thẳng và dạng vòng
Các loại đường 6 cacbon trong tự nhiên

Glucoza là đường 6 cácbon điển hình

Galactoza là đồng phân của đường
glucoza

Mannoza là đồng phân của glucoza

Riboza là đường 5 cacbon điển hình

Arabinoza là đồng phân của riboza

Xyloza là đồng phân của riboza

Fructoza là dạng xeto glucoza
Fructoza là dạng xeto glucoza
Các dạng đồng phân α và β


3.3. Oligosacarit
Oligosacarit là các gluxit tạo thành từ một lượng
không lớn các monosacarit (2 hoặc 3). Oligosacarit
thường gặp ở thực vật. Trong cơ thể người và động vật
có disacarit

mantoza
, đây là sản phẩm trung gian của
quá trình phân huỷ polysacarit. Trong sữa người và
động vật có disacarit
lactoza
. Trong củ cải đường, mía
và nhiều loại cây trồng có disaccarit
sacaroza.
Disacarit thường ở dạng tinh thể không màu, tan
trong nước và có vị ngọt.
Sacaroza, matoza và
lactoza
được tạo thành từ 2 phân tử hexoza và là các
đồng phân. Chúng có công thức chung là C
12
H
22
O
11
.
Chúng rất khác nhau về tính chất và cấu trúc.
Ví dụ, Sacaroza là sản phẩm của glucoza và
fructoza với sự liên kết của 2 nhóm cacboxyl (OH) .
GLUXIT ( HYDRATCACBON)
Disacarit

Tất cả các disacarit đều có phản ứng đặc
trưng là phản ứng thuỷ phân. Sacaroza
thuỷ phân thành glucoza và fructoza.
Lactoza sẽ thuỷ phân thành galactoza và

glucoza. Mantoza thuỷ phân thành 2 phân
tử glucoza.
Quá trình thuỷ phân xảy ra khi nấu nướng
thức ăn, trong quá trình tạo mật của ong
mật và trong ống tiêu hoá của người và
động vật. Quá trình này có thể tóm tắt qua
phương trình :
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 2C
6
H
12
O
6

3.3. Polysacarit

Polisaccarit hay đường đa là chất cao phân tử được tạo
thành từ hàng trăm, hàng ngàn phân tử monosaccarit
hoặc dẫn xuất của chúng: đó là những polyme mạch
thẳng hoặc mạch nhánh, trong đó các monome được
liên kết với nhau bằng liên kết gluco-glucozit.


Đường đa được phân thành đường đa thuần và đường
đa tạp. Đường đa thuần được tạo thành từ 1 loại
monosacarit. Đường đa tạp chứa vài loại monosacarit
khác nhau.

Polisaccarit thuần
là chất rắn, khó nóng chảy và
không bay hơi, không có cấu trúc tinh thể, không có vị
ngọt. Một số đường đa thuần không tan trong nước và
không tạo thành dung dịch keo. Chúng có mặt nhiều ở
thực vật. Tinh bột, xenluloza và glycogen là polyme của
glucoza có công thức chung là (C
6
H
12
O
6
)n.