bai giang hoá sinh y học

Bài giảng hóa sinh

Hóa học glucid
Mục tiêu
1. Trình bày đợc định nghĩa, vai trò và cách phân loại glucid;
2. Trình bày cấu tạo và tính chất của monosaccarid;
3. Phân biệt đợc nguồn gốc, cấu tạo, tính chất của oligosaccarid và
polysaccarid.
Nội dung
1.Đại cơng
Trong sự sống của các động vật, thực vật glucid đóng vai trò rất quan trọng
cùng với lipit và protein.
Glucid hay carbonhydrat là dẫn xuất aldehyd hoặc ceton của các polyalcol
hoặc là các chất tạo ra các dẫn xuất này khi bị thủy phân
Glucid là thành phần phổ biến và quan trọng của sinh vật. Glucid có một số
vai trò sau:
- Thực vật: glucid chiếm khoảng 80 - 90% trọng lợng khô. Cellulose là thành
phần chính của mô nâng đỡ, tinh bột đực dự trữ ở trong các hạt, củ.
- Động vật, glucid chiếm khoảng 2% trọng lợng khô nhng chúng là nguồn
cung cấp năng lợng chủ yếu cho cơ thể.
- Glucid còn đóng vai trò tạo hình: tham gia cấu tạo tế bào, màng tế bào
Glucid có thể chia làm 3 loại chính: monosaccarid, oligosaccarid và
polysaccarid.
+ Monosaccarid: là các đờng đơn ( ose ). Đây là đơn vị cấu tạo của glucid,
không bị thủy phân, ví dụ: glucose, fructose
+ Oligosaccarid: là các đờng tạo ra từ 2 - 6 phân tử đờng đơn khi bị thủy
phân, ví dụ: lactose, saccarose
+ Polysaccarid: là một nhóm các hợp chất tạo ra một số lớn các monosaccarid
khi bị thủy phân. Loại này đợc chia làm 2 nhóm: polysaccarid thuần và
polysaccarid tạp.
2. Monosaccarid ( ose )

2.1.Định nghĩa và cách gọi tên
2.1.1.Định nghĩa
Monosaccarid là những aldehyd alcol hoặc ceton alcol, trừ một carbon thuộc
nhóm carbonyl ( C = O ), còn tất cả các carbon khác của monosaccarid đều liên
kết với nhóm hydroxyl (- OH )( alcol bậc một hoặc bậc hai ).
Nu Monosaccarid cú nhúm aldehyd gi l aldose (-CHO)
Nu Monosaccarid cú nhúm ceton gi l cetose (-C=O)

1

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
H

CH2OH

C=O

C=O

(CHOH)n

(CHOH)n

CH2OH

CH2OH

( Aldose )
( Cetose )
( n biểu thị số nhóm alcol bậc 2, có thể bằng 0, 1, 2, 3, . Tùy từng loại
monosaccarid)
2.1.2. Cách gọi tên
Monosaccarid có thể đợc gọi theo các cách sau đây:
a. Chức khử + ose, Ví dụ: aldose, cetose
b. Số C + ose. Ví dụ: triose, pentose, hexose
c. Chức khử + số C + ose. Ví dụ: aldohexose, cetohexose
d. Tên riêng. Ví dụ: glucose, fructose, galactose
2.2. Cấu tạo của monosaccarid
2.2.1. Cấu tạo thẳng
- Ngời ta biểu diễn cấu tạo thẳng cảu monosaccarid bằng hình chiếu công thức
của nó: cacbon nằm trên một đoạn thẳng, các nhóm thế nằm hai bên. Ví dụ: cấu
tạo thẳng của glucose, fructose và mantose nh sau:

- Đồng phân quang học: trừ dioxyaceton, tất cả các monosaccarid đều có cacbon
bất đối ( C* ), nên đều có tính quang hoạt ( nghĩa là 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 N đợc tính theo công thức N=
2n ( n là số cacbon bất đối trong phân tử monosaccarid). Ví dụ: glucose có số
đồng phân quang học N = 24- = 16.
2

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh

Ký hiệu D và L dùng để chỉ về loại, về nguồn gốc của monosaccarid. Những

monosaccarid nào có nhóm - OH của cacbon bất đối cuối cùng ( nằm xa nhóm
cacbonyl nhất) ở bên phảI thuộc dãy D, những monosaccarid nào có nhóm - OH
của cacbon bất đối cuối cùng nằm ở bên tráI thuộc nhóm L. Phần lớn các ose
trong tự nhiên đều thuộc dãy D.
2.2.2. Cấu tạo vòng của monosaccarid
Đối với các monosaccarid có từ 5 cacbon trở lên thì công thức thẳng không giảI
thích đựơc một số hiên tựơng:
- Hiện tợng chuyển quay: dunh dịch glucose mới pha có góc quay + 112 o2 hoặc
+ 1807, sau đó một thời gian góc quay này thay đổi dần tới 5207 mới ổn định.
- Các aldose chỉ cho bán acetal ( thông thờng các andehyd cho acetal)
H
R

C

H
+

H2O

R

O

H

C

OH

Dạng hydrat

OH

- H2 O

H
3

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
R

C

OH

+

HOR,

R

C

OH

H

R

C

OH + HOR,,

OH Bán acetal
OR,

- H2 O

H
R

OR,

C

OR,, Acetal
OR,

- Số đồng phân quang học tìm đợc trong thực tế lớn hơn số đồng phân quang học
tinh theo công thức thẳng. Ví dụ: glucose có 2 4 = 16 đồng phân quang học, nhng
thực tế glucose có 32 đồng phân quang học. Nh vậy ngoài công thức thẳng, các
monosaccarid có từ 5 cacbon trở lên còn có cấu tạo vòng. Giả thuyết này đã đợc
nhà bác học ngời Nga Koli đề ra ( 1870) và đợc nhà bác học Đức Tollens xác
nhân và phát triển đầy đủ (1883 ).
Ví dụ: quá trình tạo tạo thành cấu tạo vòng của glucose sảy ra nh sau:

4

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
Khi đóng vòng chức andehyd kết hợp với một chức alcol trong cùng một phân tử
glucose tạo nên một bán acetal nội. Cacbon mang chức khử aldehyd còn lại một
nhóm hydroxyl có khả năng kết hợp với chỉ một alcol để cho bán acetal. Liên kết
nối giữa cacbon mang chức khử aldehyd với cacbon mang chức khử alcol qua
nguyên tử oxy đợc gọi là cầu oxy. Cầu oxy này có thể nối từ cacbon thứ nhất đến
cacbon thứ 5 tạo thành vòng 6 cạnh dạng này đợc gọi là dạng glucopyranose.
Cầu oxy có thể nối từ cacbon thứ nhất đến cacbon thứ 4 tạo thành vòng 5 cạnh
gọi là dạng glucofuranose.
Công thức vòng đã giải thích đợc các hiên tợng mà công thức thẳng không giải
thích đợc:
- Hiện tợng chuyển quay: góc quay đặc hiệu của - glucose là 11202 và của glucose la 1807. Khi pha vào dung dịch, dạng - glucose có thể chuyển qua
dạng - glucose và ngợc lại, dạng - glucose tăng lên dạng - glucose giảm
dần, góc quay đặc hiệu giảm dần, sau một thời gian ở trạng tháI vòng góc quay
ổn định là: 5207.
- Số đồng phân quang học của glucose: khi tạo thành vòng bán acetal nội,
cacbon thứ nhất của glucose trở thành cacbon bất đối vì vậy số đồng phân quang
học của glucose phảI là: 25 = 32. Điều này phù hợp với thực tế.
- Hiên tợng chỉ cho bán acetal: khi monosaccarid đóng vòng trở thành bán acetal
nội thì aldose chỉ còn một nhóm - OH bán acetal. Nhóm này chỉ có thể kết hợp
với một alcol để cho bán acetan.
2.3. Tính chất của monosaccarid
2.3.1. Tính chất vật lý
- Các monosaccarid thờng có vị ngọt
- Thờng dễ tan trong nớc, ít tan trong alcol và không tan trong ete.
- Các monosaccarid đều có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sánh phân

cực ( trừ dioxyacetol).
2.3.2. Tính chất hóa học
- Tính khử: các monosaccarid có tính khử do có hóa chức khử aldehyd hoặc
cetol. Khi cho monosaccarid tác dụng với muối kim loại , giảI phóng ra kim loại
tự do hoặc muối kim loại có hóa trị thấp hơn, còn bản thân monosaccarid sẽ bị
oxy hóa trở thành acid.
Ví dụ: Trong phản ứng fehlinh, glucose khử hydroxyd đồng II Cu(OH) 2 thành
oxid đồng I Cu2O kết tủa đỏ gạch.
CHO

to

COOH
5

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
(CHOH)4

+ 2 Cu (OH)2

Mt.kiềm CH2OH
A.gluconic

CH2OH
Glucose
2 CuOH

(CHOH)4 + 2CuOH + H2O

to

Cu2O

+

H2 O

Đỏ gạch

Ngời ta ứng dụng phản ứng fehling để tìm và định lợng đờng trong nớc tiểu.
-Tạo glucosid: Do có nhóm OH bán acetal trong phân tử, các monosaccarid có
khả năng tạo thành các hợp chất ete với alcol. Các hợp chất này đợc gọi là các
glucosid, các liên kết đợc tạo thành này gọi là liên kết glucosid hoặc osid.
Liên kết glucosid cũng có thể đợc tạo thành giữa nhóm Oh bán acetal của một
monosaccarid này với nhóm - OH của một monosaccarid khác. Đó là liên kết
của các oligo và polysaccarid.
- Tạo este: Do có những nhóm OH alcol nên các monosaccarid có thể phản
ứng với các axid nh HNO3, H2SO4, H3PO4..tạo nên các este tơng ứng. Các este
phosphat của các monosaccarid là các este quan trọng nhất của monosaccarid
trong cơ thể sinh vật vì trúng là các sản phẩm chuyển hóa trung gian hoặc dạng
hoạt hóa của cơ chất chuyển hóa glucid.
3.Oligosaccarid
3.1 Saccarose
Saccarose có nhiều trong mía, củ cảI đờng. Saccarose do phân tử glucose và -fructose liên kết với nhau, loại đI một phân tử nớc giữa nhóm - OH
bán acetal thuộc chức aldehyd của C1 của - glucose và nhóm - OH bán acetal
thuộc chức ceton của C2 của - fructose. Vì vậy, saccarose không còn chức khử,
do đó saccarose không có tính chất khử.

Tên hoá học của saccarose là 1-2 - glucosid- fructose. Công thức của
saccarose là:

Saccarose tan trong nớc. Khi bị thuỷ phân, saccarose bị tách thành glucose và
fructose.
6

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
3.2- Lactose
Lactose có trong sữa ngời và động vật nên đợc gọi là đờng sữa. Lactose do
galactose và - glucose tạo thành bằng cách loại đi một phân tử nớc giữa nhóm OH bán acetal thuộc chức aldehyd ở Cl của galactose với
nhóm - OH alcol ở C4 của glucose. Vì vậy, trong phân tử lactose còn một chức
khử ở gốc glucose, do đó lactose có tính chất khử.
Tên hoá học của lactose là l-4 galactosid glucose. Công thức của lactose là:

3.3- Maltose
Maltose có trong mầm lúa, kẹo mạch nha. Maltose có tên hoa học là
1 - 4 -glucosid - glucose. Trong phân tử maltose còn một chức khử ở glucose
thứ hai nên có tính khử. Công thức của maltose là:

4- Polysaccarid
Polysaccarid là những chất có phân tử lợng lớn, đợc cấu tạo từ nhiều
phân tử monosaccarid. Polysaccand đợc chia thành 2 nhóm:
- Polysaccarid thuần đợc cấu tạo từ nhiều phân tử. monosaccarid thuộc
cùng một loại (ví dụ từ các glucose).
- Polysasccarid tạp đợc cấu tạo từ nhiều phân tử monosaccarid và những
dẫn xuất của monosaccand thuộc các loại khác nhau, các ozamin, acid uronic,

acid acetic, acid sulfuric . . .
4.1- Polysaccarid thuần
4.1.1- Tinh bột
Tinh bột là thức ăn glucid chính của ngời và một số động vật, là thức ăn
dự trữ của thực vật. Tinh bột đợc chứa trong các hạt, củ....Tinh bột do hàng
nghìn gốc - D- glucose tạo thành. Tinh bột gồm 2 thành phần có cấu tạo và
tính chất khác nhau đó là amylose và amylopectin.
7

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
- Amylose chiếm 12 đến 25% tinh bột, tan trong nớc. Mỗi mạch amylose có từ
200 đến hàng nghìn gốc - D- glucose nối với nhau bằng liên
kết 1- 4 -glucosid tạo thành mạch thẳng:

Amylose
- Amylopectin chiếm 75 đến 85% tinh bột, không tan trong nớc. Amylopectin
gồm từ 600 đến 6000 gốc - D- glucose nối với nhau bằng các
liên kết 1 - 4 và 1 - 6 glucosid nên phân tử có mạch thẳng và mạch nhánh.
Mỗi mạch nhánh của amylopectin dài không quá 24 gốc glucose.
Amylopectin có cấu tạo nh sau:

Amylopectin
Khi đun sôi tinh bột với acid vô cơ, tinh bột bị thủy phân thành các sản
phẩm trung gian, sau cùng cho glucose.
4.1.2- Glycogen
Glycogen là glucid dự trữ ở các mô động vật, có nhiều nhất ở gan và cơ.
Phân tử glycogen gồm 2.400 đến 24.000 gốc -D glucose nối với nhau bằng

liên kết 1 - 4 và 1 - 6 glucosid. Glycogen có cấu tạo giống amylopetin nhng số
nhánh nhiều hơn và độ dài của mạch nhánh ngắn hơn (chỉ từ 8-10 gốc
glucose).
Cũng nh tinh bột khi bị thủy phân, glycogen cho sản phẩm cuối cùng là
glucose.
4.1.3- Cellulose
Cellulose là thành phần chủ yếu của mô nâng đỡ thực vật. Cellulose gồm
những gốc -Dglucose nối với nhau bằng liên kết 1 - 4 -glucosid, vì vậy
cellulose không có mạch nhánh.

8

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh

Cellulose
Cellulose không có giá trị dinh dỡng đối với ngời và đa số động vật có
vú vì ở các ống tiêu hoá không có enzym thủy phân liên kết 1- 4 glucosid.
Động vật ăn cỏ có những vi sinh vật trong ống tiêu hoá sản xuất đợc enzym
cellulase thủy phân cellulose thành các - glucose nên có thể tiêu hoá đợc
cellulose. Cellulose không tan trong nớc. Khi đun nóng với acid sulfuric,
cellulose bị thủy phân thành sản phẩm cuối cùng là các - glucose.
4.2- Polysaccarid tạp
Polysaccarid tạp là những chất có phân tử lợng lớn, có cấu trúc phức
tạp có nhiều trong tự nhiên, góp phần tạo nên các mô nâng đỡ, mô liên kết,
màng tế bào, có vai trò sinh học rất quan trọng đối với động vật, thực vật và vi
sinh vật. Trong thành phần của chúng ngời ta có thể tìm thấy các
monosaccarid thuộc nhiều loại khác nhau, các ozamin, acid uronic và một số

chất khác .
Về mặt hóa học, polysaccarid tạp đợc phân làm 2 loại:
Mucopolysaccarid là polysaccarid cao phân tử chứa các cấu tử đặc hiệu:
ozamin, acid hexurorủc, acid sianic, acid acetic, acid sulfuric, L- mannose, Dgalactose, L- fructose và những hợp chất khác.
Mucopolysaccarid có ở trong các mô liên kết, mô nâng đỡ (xơng, sụn)
và mô phủ. Dịch nhầy do nhiều tuyến tiết ra làm trơn các thành ống (thực
quản) bảo vệ cơ quan chống lại các tác nhân cơ học hay hóa học (nh mu xin
bao bọc niêm mạc dạ dày) đều có nhiều mucopolysaccand:
Mucopolysaccarid còn đóng vai trò quan trọng trong sự tái tạo và trởng
thành của các mô, trong việc thụ tinh và chống đỡ đối với một số tác nhân gây
nhiễm khuẩn.
Hiện nay, về mặt hóa học ngời ta đã nghiền cứu tơng đối kỹ về
mucopolysaccarid acid nh: acid hyaluronic, acid condroitin sulfat và heparin:
- Glucopolysaccarid có cấu tạo tơng tự nh mucopolysaccarid nhng
không chứa hexozamin. Quả của nhiều loài thực vật chứa các pectin. Đó là các
polymer của galactose, arabinose và acid galaturomc.
Ngoài các polysaccarid kể trên, còn có nhiều polysaccand tham gia cấu
tạo dịch nhầy và các chất tơng tự do thực vật tiết ra khi bị tổn thơng, các
polysaccand của vỏ các loài côn trùng.
Tóm lại, 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. Glucid đợc phân
thành 3 loại chính.
Monosaccarid là các đờng đơn còn gọi là ose, là những aldehyd alcol
hoặc ceton alcol.
9

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh

Olygosaccarid là các đờng do từ 4 - 6 gốc đờng đơn liên kết với nhau bằng liên
kết glucid.
Polysaccarid là các monosacarid liên kết với nhau bằng các liên kết osid, ngoài
ra còn từ một số các chất khác.
Monosacarid có cả cấu tạo thẳng và cấu tạo vòng. Monosacarid có nhiều tính
chất hóa học khác nhau, quan trọng nhất là tính khử. Ba loại disaccarid hay gặp
là saccarose, lactose và maltose. Ba polysaccarid thuần đáng quan tâm
là tinh bột, glycogen và cellulose.
Các polysaccarid tạp góp phần tạo nên các mô nâng đỡ, mô liên kết màng tế bào,
dịch nhầy, có vai trò sinh học rất quan trọng đối với động vật, thực vật và vi sinh
vật.
Tự LƯợNG Giá

* Hãy điền vào chỗ trống những từ (hoặc cụm từ) thích hợp trong các câu
từ câu 1 đến câu 5.
1 . Glucid là dẫn xuất . . . . . . A . . . . . .hoặc . . . . . . B . . . . . . của các poly alcol
hoặc là các chất tạo ra các dẫn xuất này khi bị thuỷ phân.
2. Glucid có thể phân loại thành 3 loại chính: monosaccarid,......A..... và
B........
3 . ở thực vật, glucid là thành phần chính của . . . . A . . . . . . động vật, glucid
nguồn cung cấp . . . .B . . . . .chủ yếu cho cơ thể .
4. Glucid tham gia cấu tạo .....A...... và .....B.....
5. Trong công thức của monosaccarid, trừ một carbon thuộc nhóm . . . . . . . A
. . . . . . , còn tất cả các carbon khác đều liên kết với nhóm......B.......
*Hãy phân biệt đúnglsai trong những câu từ câu 6 đến câu 16 bằng cách đánh
dấu vào cuối câu.
6. Tất cả các monosaccarid đều có tính khử.
7. Saccarose đợc tạo thành từ 2 phân tử ( glucose và fructose.
8. Lactose đợc tạo thành từ 2 phân tử galactose và glucose.
9. Maltose có tên hóa học là 1- 4 a glucosid a glucose.

10 Đơn vị cấu tạo của tinh bột và cellulose đều là a - Dglucose.
1 1 Đơn vị cấu tạo của glycogen là - D glucose.
12. Liên kết trong phân tử glycogen là 1- 4, 1-.6 glucosid
13. Tất cả các monosaccarid, ngoài cấu tạo thẳng còn có cấu tạo vòng
14. Dioxyaceton là monosaccarid không có đồng phân quang học
15. Nếu disaccarid nào trong cấu tạo có nhóm -OH bán acetal thì có tính khử.
16. Cellulose không có mạch nhánh.
*Hãy khoanh tròn vào ý mà bạn cho là đúng nhất từ câu 1 7 đến câu 20.
17. Glucose đợc gọi là:
A- Aldose
C- Hexose
B- Hydratcarbon
D- Aldohexose
18. Fructose đợc gọi là:
A- Cetose
C- Cetohexose
B- Hexose
D-Hydratcarbon
19. Lactose đợc gọi là:
10

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
A- Oligosaccarid
C- Glucid
B- Disaccarid
D- Hydratcarbon
20. Chất nào sau đây đợc gọi là disaccarid

A- Galactose
C- Ribose
B- Lactose
D- Fructose

HOá HọC LIPID
MụC TIÊU
1 Nêu đợc vai trò, tính chất và cách phân loại lipid.
2. Nêu đợc đặc điểm cấu tạo của acid béo.
3. Phân biệt đợc vai trò, nguồn gốc, cấu tạo của glycerid, cerid và sterid.
4. Phân biệt đợc vai trò, nguồn gốc, cấu tạo của glycerophospholipid và
sphingolipid.
NộI DUNG
1- Đại cơng
Cũng nh glucid và protid, lipid là thành phần cơ bản của tế bào sống. Trong
ngôn ngữ thông thờng, lipid còn có tên gọi khác là chất béo. Trong thành phần
của lipid có acid béo và alcol. Thông thờng acid béo liên kết với alcol bằng liên
kết este, có một số trờng hợp acid béo liên kết với alcol bởi liên kết amid (alcol
là amin alcol). Có thể định nghĩa lipid là những este hoặc amid của acid béo với
alcol hoặc amin alcol.
Trong cơ thể, lipid có một số vai trò quan trọng sau:
- Là nguồn cung cấp và dự trữ năng lợng cho cơ thể ( 1 g lipid cung cấp 9,3
Kcal, trong khi đó 1g glucid cung cấp 4,1 Kcal, 1g protid cung cấp 4,2 Kcal).
- Tham gia cấu tạo màng tế bào.
Lớp mỡ dới da và lớp mỡ bao quanh một số cơ quan có tác dụng bảo vệ cơ thể và
các cơ quan.
- Đảm bảo sự hấp thu của các vitamin tan trong dầu (vitamin A, D, E, K).
- Tạo thành các chất có hoạt động sinh học quan trọng (prostaglandin, một số
vitamin, hormon...).
- Các phức hợp của lipid với protein gọi là lipoprotein có vai trò vận chuyển

lipid trong máu.
* Dựa vào thành phần cấu tạo, ngời ta chia lipid làm 2 loại: lipid thuần và lipid
tạp.
- Lipid thuần: là loại lipid khi thuỷ phân chỉ cho acia béo và alcol. Có 3 nhóm
lipid thuần là:
+ Glycerid: là este của acid béo với glycerol.
+ Cerid: là este của acid béo với các alcol có trọng lợng phân tử cao.
11

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
+ Sterid: là este của acid béo với alcol vòng là sterol.
- Lipid tạp: là loại lipid mà khi thuỷ phân tạo thành các acid béo, alcol và các
chất khác nh ose, acid amin, H3PO4
Lipid tạp đợc chia làm 2 nhóm tuỳ thuộc vào thành phần alcol của chúng
+ Glycerophospholipid: có alcol là glycerol.
+ Sphingolipid: có alcol là sphingosin.
Lipid có tính chất chung là không tan trong nớc, hoà tan trong một số dung môi
hữu cơ và tạo thành nhũ tơng bền trong môi trờng chứa Na2CO3 protein, muối
mật. ứng dụng tính chất trên, ngời ta có thể chiết xuất lipid bằng các dung môi
hữu cơ nh ête, clorofoc, benzen. Trong cơ thể, lipid muốn lu thông trong máu và
các tế bào sống phải ở dạng kết hợp với protein gọi là lipoprotein. Lipid từ thức
ăn đa vào, muốn tiêu hoá và hấp thu phải đợc nhũ tơng hoá bởi muối mật.
2- Thành phần cấu tạo của lipid
2.1- Acid béo của lipid
Trong cơ thể sống, acid béo rất ít ở dới dạng tự do mà chủ yếu có trong thành
phần của lipid. Công thức tổng quát của acid béo là R- COOH. Acid béo tham
gia cấu tạo lipid đều là các monocarboxylic có từ 4 đến 36 carbon, phần lớn là

mạch thẳng, có số carbon chẵn.. Các acid béo có thể là bão hoà hoặc không bão
hoà. Một số acid béo có nhánh hoặc vòng hoặc chứa nhóm chức hydroxyl. Loại
acid béo mạch nhánh hoặc vòng, có số carbon lẻ ít gặp hơn Acid béo thờng đợc
gọi theo tên riêng. Ngoài ra theo quy ớc quốc tế,
acid béo đợc gọi theo tên của chuỗi hydrocarbon có cùng số lợng nguyên tử
carbon và thêm đuôi lúc. Ví dụ: acid béo có 6 carbon theo tên gọi quốc tế là
hexanoic (tên riêng: caproic).
Quy ớc đánh số các nguyên tử carbon của chuỗi acid béo nhụi sau:
carbon số 1 là carbon của gốc - COOH, carbon số 2 và 3 đợc gọi là carbon (C
) và carbon (C ), carbon số n là carbon của nhóm metyl tận cùng còn đợc gọi
là carbon (C)
n
( n- 1 ) (n - 2)
3
2
1





CH3 - CH2 - CH2 -.. - CH2- CH2 - COOH



Cách đánh số các nguyên tử carbon của chuỗi acid bèo
Để chỉ số lợng nguyên tử carbon, số liên kết đôi và vị trí liên kết đôi của phân tử
acid béo, ngời ta thờng dùng ký hiệu sau: liên kết đôi đợc ký hiệu
là sau là số chỉ nguyên tử carbon chứa liên kết đôi đợc tính từ nhóm COOH. Ví dụ: acid oleic có 18 nguyên tử carbon, có một liên kết đôi ở giữa
nguyên tử C9 và C10 ký hiệu là 1 8 : 1 9) ; acid linoleic có 1 8 nguyên tử

carbon, có 2 liên kết đôi ở giữa nguyên tử C9 và C10 giữa nguyên tử C12 và C13 ký
hiệu là 18: 2 9.12); acid paimitic có 16 nguyên tử carbon và không có
liên kết đôi, ký hiệu là 16: 0. Sau đây chúng tôi giới thiệu 2 loại acid béo tham
gia cấu tạo lipid thờng gặp là:
12

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
2.1.1. Acid béo bão hoà
Acid béo bão hoà có công thức tổng quát là C nH2n+1COOH, có phổ biến trong
thiên nhiên, điển hình nh: acid butyric trong mỡ bò, dê; acid myristic, acid
palmitic và acid stearic phổ biến trong mỡ động vật và dầu thực vật; acid
arachidic , acid ligloceric trong dầu lạc. . .
Acid béo có số carbon càng lớn thì nhiệt độ nóng chảy càng cao.
Bảng 2.l: Một sốacid béo bão hoà trong thiên nhiên
Tên acid
Công thức
Điểm nóng chảy
Butyric
-7,9
CH3(CH2)2COOH
Caproic
CH3(CH2)4COOH
-3,9
Lauric
CH3(CH2)10COOH
+44,2
Myristic

CH3(CH2)12COOH
+53,9
Palmitic
CH3(CH2)14COOH
+63,l
Stearic
CH3(CH2)16COOH
+69,6
2.1.2- Acid béo không bão hoà
Acid béo không bão hoà là các acid béo có chứa liên kết đôi trong phân tử có thể
chia acid béo không bão hoà thành các loại sau:
- Acid béo không bão hoà có một liên kết đôi: có công thức tổng quát là C nH2n 1COOH, có phổ biến trong tất cả các dầu, mỡ động vật, thực vật, điển hình nh
acid palmitoleic, acid oleic...
- Acid béo không bão hoà có chứa hai liên kết đôi: có công thức tổng quát: C nH2n
- 3COOH ví dụ nh acid linoleic có trong nhiều loại hạt có dầu nh hạt ngũ cốc, hạt
lạc, hạt bông, hạt đậu nành. . .
- Acid béo không bão hoà có ba liên kết đôi: có công thức tổng quát là C nH2n 5COOH, ví dụ nh linoleic, thờng có cùng với acid linoleic, có nhiều trong dầu
nành.
- Acid béo không bão hoà có bốn liên kết đôi: có công thức tổng quát là C nH2n 7COOH, ví dụ nh acid arachidonic, thờng thấy chủ yếu trong dầu lạc.
So với acid béo bão hoà có củng số nguyên tử carbon nhiệt độ nóng chảy của các
acid béo không bão hoà thấp hơn nhiều.
Bảng 2.2: Một số acid béo không bão hoà thờng gặp
Tên acid
Ký hiệu
Công thức
Điểm nóng chảy
9
Palmitoleic
C15H29COOH
-0,5

16: 1 ( )
9
Oleic
C17H33COOH
13,4
18: 1 ( )
9,12
Linoleic
C17H31COOH
-5
18: 2 ( )
9,12,15
Linolenic
C17H29COOH
-11
18: 3 (
)
Trong phân tử acid béo không bão hoà, liên kết đôi là chỗ yếu nhất. Do đó acid
béo không bão hoà dễ bị oxy hoá khi tiếp xúc với không khí tạo aldehyd, nguyên
nhân gây mùi khét hôi trong điều kiện bảo quản mỡ không
13

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
tốt. Các chất chống oxy hoá (antioxydant) có thể ngăn ngừa sự tự oxy hoá của
acid béo không bão hoà. Trong mỡ có chứa tỷ lệ rất ít vitamin E có khả năng kìm
hãm quá trình tự oxy hoá của acid béo không bão hoà.
Có một số acid béo không bão hoà rất cần thiết cho cơ thể, nhng cơ thể không

tổng hợp đợc, phải đa từ ngoài vào gọi là acid béo cần thiết.
Ví dụ: acid linoleic, acid linolenic.
2.2- Alcol của lipid
Alcol trong thành phần lipid bao gồm glycerol, các alcol bậc cao, aminoalcol và
steroid. Chúng tôi sẽ giới thiệu cụ thể trong phần cấu tạo của lipid thuần và lipid
tạp.
3- Lipid thuần
3.1- Glycerid
Glycerid là este của glycerol với acid béo. Nó là thành phần chủ yếu của các chất
béo thiên nhiên. Glycerid có nguồn gốc thực vật thờng chứa hàm lợng acid béo
cha no cao và ở thể lỏng, đợc gọi là dầu. Glycerid có nguồn gốc động vật chứa
hàm lợng acid béo cha no ít và ở thể đặc, đợc gọi là mỡ. ở cơ thể ngời và động
vật, glycerid là mỡ dự trữ, tập trung nhiều ở lớp mỡ
dới da (chiếm 90%) và
bao quanh một số cơ quan để bảo vệ cho cơ thể và các cơ quan khỏi bị lạnh và
chấn thơng.
Glycerol có 3 chức rợu, do vậy tuỳ theo một, hai hay ba chức rợu của glycerol đợc este hoá bởi acid mà tạo nên monoglycerid, diglycerid, triglycerid.
Trong phân tử glycerid, các acid béo tham gia cấu tạo glycerid có gốc R giống
nhau đợc gọi là glycerid thuần, các acid béo tham gia cấu tạo glycerid có gốc R
khác nhau đợc gọi là glycerid hỗn hợp. Trong các chất béo thiên nhiên,
monoglycerid và diglycerid chiếm tỷ lệ rất nhỏ, chủ yếu là triglycerid mà phần
lớn là triglycerid hỗn hợp.
3.2- Sterid
Sterid là este của acid béo với alcol vòng là sterol. Chất đại diện cho sterol trong
cơ thể là cholesterol.
Cholesterol có công thức chung là C 27H46O, là alcol có một nhân nhiều vòng
(một vòng không bão hoà, ba vòng bão hoà) và một mạch nhánh. Trong công
thức cấu tạo của cholesterol có:
+ 1 chức alcol bậc 2 ở C3
+ 1 liên kết đôi ở C5 C6

+ 2 nhóm metyl (- CH3) gắn ở C10 và C13
+ 1 mạch nhánh có 8 C gắn ở C17 có 3 nhóm metyl ở các vị trí C21 , C26 Và C27

14

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh

Cholesterol có nhiều trong chất béo nguồn gốc động vật (thịt, gan, não, lòng đỏ
trứng...), nhng không có trong chất béo thực vật.
Cholesterol có đặc điểm là không tan trong dầu thực vật, dễ tan trong clorofoc.
Vì vậy ngời ta dùng clorofoc để chiết xuất cholesterol ra khỏi tổ chức.
Trong cơ thể, cholesterol có trong hầu hết các tế bào dới dạng tự do và dạng este
hoá. Cholesterol còn là tiền chất của các hợp chất có hoạt tính sinh học nh
hormon sinh dục, hormon thợng thận, acid mật, vitamin D...
3.3- Cerid
Cerid là những este của acid béo với alcol có trọng lợng phân tử cao 30 đến 40
carbon. Ceriđ còn gọi là sáp, là chất rắn, không màu, không tan trong nớc, tan
trong dung môi hữu cơ, có trong động vật và thực vật. Sáp động vật hay gặp là
sáp ong, sáp cá voi, sáp cá nhà táng... ở thực vật, sáp tạo thành một lớp mỏng
bao phủ lá, thân và quả. Cerid giữ vai trò bảo vệ các tổ chức động vật và thực vật
là chủ yếu.
4- Lipid tạp
Dựa vào thành phần alcol, lipid tạp đợc chia thành 2 loại glycero phospholipid và
sphingolipid.
4.1. Glycerophospholipid
Glycerophospholipid là lipid tạp có alcol là glycerol. Tất cả các glycero
phospholipid đều là dẫn xuất của acid phosphatidic. Acid phosphatidic là những

diacyl glycerol, trong đó chức alcol ở vị trí C3 Của glycerid đợc este với H3PO4
Acid béo gắn ở vị trí C1 thờng là acid béo bão hoà, ở vị trí C2 thờng là acid béo
không bão hoà.
CH2 - o - co R1
CH- o - co - R2
15

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
o
cH2 - o - P - oh
oh
Công thức cấu tạo của acidphosphatidic
Acid phosphatidic là chất trung gian trong quá trình tổng hợp triglycerid và
glycerophospholipid nhng có rất ít trong các mô.
Một số glycerophospholipid là este của acid phosphatidic với amino alcol, điển
hình nh phosphatidylcholm, phosphatidylethanolamin, phosphatidylserin. Các
glycerophosphohpid này có vai trò quan trọng trong cấu trúc màng tế bào, đảm
bảo tính thấm một chiều của các màng tế bào nhờ đặc tính trong phân tử có một
đầu a nớc, một đầu kỵ nớc. Ty thể chiếm 80% phosphatidylcholin và
phosphatidylethanolamin. Trong microsom loại này ít hơn nhng lại chứa nhiều
phosphatidylserin.
4.1.1- Phosphatidyl cholin (lecithin)
Lecithin là este của acid phosphatidic với cholin.
- Nguồn gốc: phổ biến trong các tế bào của cơ thể động vật, đặc biệt trong gan,
não, thận, lòng đỏ trứng.

Công thức cấu tạo của phosphatidyl cholin

4.1.2- Phosphatidyl ethanolamin (cephalin)
Cephalin là este của acid phosphatidic với ethanolamin.
- Nguồn gốc: cephalin phân bố rộng rãi trong các tế bào của cơ thể động vật nh
gan, não, thận, lòng đỏ trứng nhng tỷ lệ ít hơn lecithin.

16

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh

Công thức cấu tạo của phosphatidyl ethanolamin
4.1.3- Phosphatidyl serin
Phosphatidyl serin là este của acid phosphatidic với serin.
- Nguồn gốc: có trong não, chiếm 5 % glycerophospholipid não.

Serin
4.2 - Sphingolipid
Sphingohpid là lipid tạp có alcol là sphingosin. Tất cả các sphingolipid đều là
các dẫn xuất của ceramid. Ceramid là amid của sphingosin với acid béo.

Công thức cấu tạo của ceramid
Sphingolipid là thành phần quan trọng của màng tế bào, đặc biệt ở não vài mô
thần kinh, điển hình nh sphingomyelin, cerebrosid và một số chất khác.
4.2.1. Sphingomyelin

17

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam

Bài giảng hóa sinh
Sphingomyelin là este của ceramid với phospho cholin (liên kết tạo thành ở
carbon bậc nhất của sphingosin). Trong phân tử sphingomyelin có chứa acid
phosphoric nên còn gọi là phospholipid.
- Nguồn gốc: sphingo myelin có nhiều trong não, đặc biệt là có trong chất trắng
của tổ chức thần kinh. Ngoài ra sphingomyelin , có trong phổi, lách, tế bào võng
nội mô.

Công thức cấu tạo của sphingomyelin
4.2.2- Cerebrosid
Cerebrosid còn đợc gọi là glucolipid, trong thành phần cũng có alcol là
sphingosin, acid béo cao phân tử và 1 hay nhiều ose (không có phosphat trong
phân tử). Tuỳ thuộc vào thành phần acid béo mà có các cerebrosid khác nhau.
Chất đơn giản nhất là cerebron.
Nguồn gốc: cerebrosid tập trung chủ yếu ở não và tổ chức thần kinh, có nhiều
trong chất xám của não. Ngoài ra, cerebrosid còn có trong hồng cầu, bạch cầu,
tinh trùng.
Tự LƯợNG GIá .
* Hãy điền vào chỗ trông những từ (hoặc cụm từ) thích hợp trong các câu từ câu
1 đến câu 4.
1 . Lipid là những . . . .A . . . . . .hoặc amid của acid béo với alcol hoặc...B......... .
2. Acid béo tự nhiên tham gia cấu tạo lipid đều là các monocarboxylic, phần lớn
là mạch....A........., có số carbon.....B.......
3. Trong cơ thể, glycerid là mỡ. . . .A. . . . . .., tập trung nhiều ở lớp mỡ . . .B. . . .
. . ..và bao quanh một số cơ quan để bảo vệ cơ thể.
4. Lipid có tính chất chung là không tan trong: . .A. . . .,tan trong . . . .B. . . . . . . .
.
*Hãy phân biệt đúng sai trong những câu từ câu 25 đến câu 30 bằng cách đánh

dấu vào cuối câu:
5 . Một trong những vai trò quan trọng của 11pid là cung cấp và dự trữ năng lợng
cho cơ thể.
6. Alcol của sphingolipid là glycerol:
7. Glycerid là chất béo chỉ có ở động vật.
18

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
8. Cholesterol tham gia cấu tạo tế bào và là tiền chất của nhiều hợp chất có hoạt
tính sinh học.
9. Glycerophospholipid có vai trò quan trọng trong cấu trúc màng tế bào, đảm
bảo tính thấm một chiều của các màng tế bào.
10. Sphingomyolin có nhiều trong chất xám của não.
* Hãy khoanh tròn vào những ý mà bạn cho là đúng nhất từ câu 11 đến
câu 13.
1 1 . Đây là tác nhân gây nhũ tuơng hoá lipid:
A- Na2CO3
B- Protein, Na2CO3
C- Muối mật, protein, Na2CO3
D- Muối mật.
12. Glycerophospholipid là este của acid phosphatidic với:
A- Aminoalcol
B- Cholin
C- Serin
D- Ethanolamin
13. Đây là các nhóm lipid thuần:
A- Glycend và cerid

B- Glycerid và Sterid
C- Cerid và sterid
D- Glycerid, cerid và sterid

HOá HọC ACID AMIN Và PROTEIN
Mục Tiêu
1 Nêu đợc định nghĩa và cấu tạo của acid amin.
2. Phân loại đợc acid amin và nêu đợc tính chất nó.
3. Nêu đợc cấu tạo của peptid và cho ví dụ minh họa.
4. Trình bày đợc cấu trúc phân tử, tính chất và chức năng của protein.
Nội DUNG
1 Đại cơng
Protein là hợp chất hữu cơ có trọng lợng phân tử lớn, đợc tạo thành từ các
acid amin. Mỗi aciđ amin đợc coi là một đơn vị cấu tạo của protein. Các acid
amin nối với nhau bằng liên kết peptid thành các chuỗi peptid và protein.
Trong cơ thể, protein chiếm khoảng 50% trọng lợng khô và là thành phần quan
trọng hàng đầu của cơ thể sống. Protein đóng vai trò cơ bản trong sự hình thành,
duy trì cấu trúc và chức năng của hệ thống sống. Ngày nay, ngời
ta đã tìm thấy khoảng 1010 đến 1012 phân tử protein khác nhau trong cơ thể sống
của các loài sinh vật trên trái đất. Tất cả các protein này đều đợc cấu tạo từ
khoảng 20 acid amin khác nhau.
2- Acid amin
2.1- Định nghĩa và cấu tạo
Acid amin là những hợp chất hữu cơ có trọng lợng phân tử nhỏ trong phân
tử của chúng vừa có nhóm carboxyl vừa có nhóm amin.
19

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam

Bài giảng hóa sinh
Công thức chung của acid amin (trừ prolin):

R- CH- COOH
NH2
Trong 20 acid amin tham gia cấu tạo protein, có tới 19 acid quan có nhóm amin
(- NH2) gắn vào C Các acid amin chỉ khác nhau ở gốc R. Gốc R của một số
acid amin có thể chứa nhóm hydroxyl (-OH), nhóm thiol (-SH), . . .
Trừ glycin, còn tất cả các acid amin đều có carbon bất đối, do đó chúng đều có
đồng phân quang học. Tuỳ theo vị trí của nhóm (-NH2) đợc gắn bên phải hay
bên trái của carbon mà ta có acid amin dãy D hoặc L. Trong tự nhiên, thờng
gặp các acid amin dãy L.
COOH
COOH
H - C - NH2

H2N - C - H

R
R
Acid amin dãy D
Acid amin dãy L
2.2- Phân loại acid amin
Có nhiều cách phân loại acid amin. Các cách phân loại này đều dựa trên
cấu tạo của gốc R. Trong tài liệu này chúng tôi chỉ giới thiệu cách phân loại sau:
Dựa vào cấu tạo gốc R, chia 20 aci amin làm 2 loại: acid amin mạch thẳng và
acid amin mạch vòng. Mỗi loại có thể chia thành nhiều nhóm .
- Acid amin mạch thẳng: đợc chia làm 3 nhóm.
+ Acid amin mạch thẳng trung tính.
+ Acid amin mạch thẳng acid.

+ Acid amin mạch thẳng kiềm.
- Acid amin mạch vòng: đợc chia làm 2 nhóm.
+ Acid amin mạch vòng nhân thơm.
+ Acid amin mạch vòng dị vòng.
2.3- Tính chất của acid amin.
2.3.1- Tính chất vật lý
Acid amin nói chung, dễ kết tinh, dễ tan trong nớc, ít tan trong alcol và
không tan trong ete. Acid amin không màu, không mùi, có vị ngọt, riêng leucin
không vị, isoleucin và argilin có vị hơi đắng.
2.3.2. Tính chất hoá học
Đến nay, ngời ta đã xác định đợc nhiều tính chất hoá học của acid amin.
Điển hình nh tính chất khử nhóm amin (- NH2) và tính chất khử nhóm carboxyl
(- COOH) ( 2 tính chất này đợc giới thiệu ở phần chuyển hoá acid amin). ở đây
chúng tôi chỉ giới thiệu 2 phản ứng đợc ứng dụng để phát hiện
và định lợng acid amin, đó là phản ứng ninhydrin và phản ứng xanto protein.
- Phản ứng ninhydrin: Acid amin tác dụng với ninhydrin, trong điều kiện đun
nóng, tạo thành CO2 , NH3 , aldehyd và ninhydrin khử. Sau đó ninhydril khử ng20

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
ng tụ với ninhydrin không bị khử tạo nên hợp chất màu xanh tím có độ hấp thụ
mạnh ở =570 nm (giêng prolin có màu vàng).
t0
R-CH - COOH + Ninhydrin
NH3 +CO2 + R - CHO+Ninhydrin
bị khử
NH2
Ninhydrin bị khử + Ninhydrin

Hợp chất màu xanh tím
Phản ứng này đợc dùng trong kỹ thuật sắc ký, điện di để phát hiện và định lợng
acid amin.
- Phản ứng xantô protein: các acid amin vòng thơm phản ứng với HNO 3 đặc
trong điều kiện đun sôi tạo thành phức hợp có màu vàng.
t0
Ví dụ: Tyrosin + HNO3

Dinitro tyrosin ( vàng)

Ngời ta áp dụng phản ứng này để xác định acid amin vòng thơm.

2.3.3- Tính chất lỡng tính
Các acid amin thể hiện tính chất lỡng tính vì trong phân tử có gốc acid
( COOH) và gốc amin (- NH2) Tuỳ theo pH của môi trờng, nó có tác dụng nh
một base hoặc nh một acid.
+ ở môi trờng kiềm: acid amin phân ly nh một acid (giải phóng ion H+) và thành
anion.
MT kiềm
R- CH- COOH
R- CH-COO+
H+
NH2

NH2

+ ở môi trờng acid: acid amin hoạt động nh một base (nhận ion H+) và thành
cation.
(MT acid)
R- CH- COOH

R- CH-COOH
NH2

H+

NH3+

+ pH của môi trờng mà tại đó acid amin tồn tại ở dạng ion lỡng cực nghĩa là có
số cation bằng số anion, thì pH này gọi là pHđẳng điện của acid amin hay pH i.
Dới đây là acid amin dạng lỡng cực:
R- CH- COONH3+
21

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
Mỗi acid amin có một pHi riêng và tuỳ thuộc vào pH của môi trờng mà acid
amin ở dới dạng cation, anion hay ở dạng ion lỡng cực: Ngời ta ứng dụng tính
chất lỡng tính của acid amin để điện di hoặc sắc kí trao đổi ion để phân tích hỗn
hợp acid amin.
* Phơng pháp điện di:
Phơng pháp điện di đợc ứng dụng dựa trên nguyên tắc: Cho dòng điện một chiều
chạy qua dung dịch chứa hỗn hợp acid amin. Nếu dung dịch có
pH < pH i
của acid amin thì acid amin ở dạng cation và trong điện trờng acid amin sẽ di
chuyển về cực âm (canod). Ngợc lại, nếu dung dịch có pH > pHi
thì acid amin ở dạng anion và trong điện trờng, acid amin sẽ di chuyển về cực dơng (anod). Nếu dung dịch có pH = pH i thì acid amin ở dạng lỡng cực và không
di chuyển trong điện trờng.
* Phơng pháp sắc ký trao đổi ion:

Phơng pháp sắc ký nói chung là quá trình phân tích các chất dựa trên sự di
chuyển với tốc độ khác nhau của các chất dới tác động của 2 pha tĩnh và động.
Trong đó, pha tĩnh có tác dụng kéo các chất lại, pha di động có tác dụng kẻo các
chất đi.
Phơng pháp sắc ký trao đổi ion là quá trình phận tách chủ yếu dựa trên khả năng
trao đổi ion giữa chất phân tích và pha tĩnh mang ion. Sắc ký trao đổi ion gồm 2
trình trình riêng rẽ.
+ Gắn chấ phân tích mang điện (hoà tan trong pha di động) vào ion mang điện
trái dấu ở pha cố định
+ Đẩy hoặc thay thế chất phân tích mang điện giữ trên pha tĩnh bằng một dung
dịch chất mang điện khác (dung dịch đẩy) có ái lực liên kết ion với . pha tĩnh lớn
hơn chất phân tích. Các loại acid amin sẽ đợc tách ra khỏi pha
tĩnh và di chuyển ra khỏi cột với những thời điểm khác nhau. Hứng dịch chảy
qua cột bằng máy hứng tự động và đo bằng hệ thống quang kế tự ghi, từ đó biết
đợc nồng độ và % của từng loại acid amin.
3- Peptid
3.1- Định nghĩa và cấu tạo
Peptid là những hợp chất thiên nhiên hoặc tổng hợp trong phân tử gồm từ
hai đến vài chục acid amin kết hợp với nhau bằng liên kết peptid.
Liên kết peptid là liên kết đợc tạo thành bằng cách loại một phân tử nớc giữa
nhóm carboxyl của acid amin này với nhóm amin hoặc imin của acid amin bên
cạnh.

Liên kết peptid

22

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam

Bài giảng hóa sinh
Hai acid amin liên kết với nhau bằng liên kết peptid gọi là dipeptid. Ba acid amin
liên kết với nhau bằng liên kết peptid gọi là tripeptid. Một số acid amin liên kết
với nhau gọi là oligopeptid. Nhiều acid amin liên kết với nhau gọi là polypeptid.
Trong chuỗi polypeptid có 2 acid amin ở hai đầu. Đầu chứa nhóm amin
( NH2) tự do đợc gọi là acid amin đầu N tận và mang số 1 , các acid amin tiếp
theo là số 2, 3, 4. . . acid amin cuối chứa nhóm carboxyl (- COOH) tận gọi là
acid amin đầu C tận.
3.2- Một số peptid quan trọng
- Oxytoxin: là hormon thuỳ sau tuyến yên, gồm 9 acid amin, có tác dụng tăng cờng co bóp tử cung. Oxytoxin đợc dùng trong sản khoa gây co cơ tử cung
- Vasopressin (ADH): gồm 9 acid amin, có tác dụng làm tăng huyết áp, tăng tái
hấp thu, chống bài niệu. Cấu trúc giống oxytoxin chỉ khác ở acid amin thứ 3 là
Phe, acid amin thứ 8 là Arg.
- Insulin: đợc tiết ra từ tế bào của tuyến tuỵ. Thành phần cấu tạo của insulin gồm
2 chuỗi polypeptid. Chuỗi A gồm 21 acid amin. Chuỗi B gồm 30 acid amin. 2
chuỗi nối với nhau bằng 2 liên kết disulfua ở C7 và C20 của chuỗi A với C7 và C19
của Chuỗi B. Chuỗi A còn 1 liên kết disulfua ở vị trí C6 với C11 trên cùng chuỗi.
Insulin có tác dụng hạ đờng huyết. Các cầu disulfua, đặc biệt là 2 cầu disulfua
nối 2 mạch có liên quan chặt chẽ đến hoạt tính sinh học của peptid này. Trong y
học, insulin đợc dùng để điều trị đái tháo
đờng phụ thuộc insulin.
4- Protein
Protein là những polypeptid có trọng lợng phân tử lớn (đại phân tử) đợc
tạo thành từ hàng trăm acid amin. Các acid amin đợc nối với nhau bằng liên kết
peptid. Một phân tử protein có thể gồm một hoặc nhiều chuỗi polypeptid kết hợp
với nhau. Trọng lợng phân tử protein thờng lớn hơn 10 000 đơn vị hydro. Mỗi
loài sinh vật, mỗi cá thể trong cùng một loài và mỗi cơ quan trong cùng một cơ
thể có những protein đặc hiệu. Những protein này góp phần thực hiện các chức
năng sinh lý đặc trng của cơ thể.
4.1- Vai trò của protein

Trong cơ thể sống, protein có những vai trò chính sau:
- Tạo hình: Protein là thành phần quan trọng của các tế bào, các mô và dịch sinh
vật. Protein tham gia tạo thành những cấu trúc đặc biệt của màng, nhân, ty thể
- Xúc tác sinh học: Hầu hết các phản ứng hoá học thực hiện trong cơ thể sống
đều đợc xúc tác bởi những chất có hoạt tính sinh học đặc biệt đó là enzym. Khi
thiếu enzym, có khi chỉ thiếu một loại enzym xúc tác một khâu nào đó của một
chuỗi phản ứng hoá học cũng đã đủ gây ra những rối loạn bệnh lý vô cùng
nghiêm trọng với cơ thể.
- Điều hoà chuyển hoá: Một số hormon có bản chất là peptid, protein có liên
quan chặt chế đến các hoạt động của enzym. Chúng tăng cờng hoặc kìm hãm
hoạt động của enzym, tham gia điều hoà tốc độ và sự cân bằng của các quá trình
sinh học trong cơ thể. Ví dụ: các hormon glucagon, adrenalin tăng cờng thoái
biến glycogen thông qua adenylcyclase, AMP vòng và phosphorylase
23

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
- Vận chuyển các chất: Một số protein có khả năng vận chuyển các chất từ khu
vực này đến khu vực khác hoặc từ tế bào này đến tế bào khác, từ chất này đến
chất khác trong cơ thể. Hemoglobin có khả năng vận chuyển oxy đến tế bào, vận
chuyển CO2 sinh ra từ các phản ứng ở tế bào về phổi để thải ra ngoài. Transferin
vận chuyển sắt từ gan đến các cơ quan tạo máu. Nhiều enzym có khả năng vận
chuyển nguyên tử, nhóm nguyên tử, điện tử từ chất này đến chất khác
- Chức năng vận động: Một số protein giúp cho tế bào và tổ chức có lực để co
rút, để thay đổi hình dạng hoặc để chuyển động. Protein cấu trúc hình sợi tạo
thành các tế bào cơ bắp, cơ trơn có khả năng co duỗi. Co cơ là sự chuyển động
của các sợi protein actin và myosin tập trung ở các cơ vận động.
- Chức năng bảo vệ: Cơ thể sinh vật có khả năng tổng hợp những protein đặc

hiệu (kháng thể) chống lại sự xâm nhập của những chất lạ từ bên ngoài vào (các
kháng nguyên) gây tác hại cho cơ thể. Sự kết hợp giữa kháng nguyên và kháng
thể gọi là phản ứng miễn dịch. Các phản ứng miễn dịch giúp cơ thế chống lại các
chất độc nh độc tố vi khuẩn xâm nhập từ bên ngoài vào cơ thể.
- Cung cấp năng lợng: chức năng cung cấp năng lợng của protein rất nhỏ so với
sự cung cấp năng lợng của glucid, lipid. Nhng sự chuyển hoá bộ khung carbon
của acid amin trong chu trình Krebs cũng đóng góp một phần
năng lợng cho cơ thể.
4.2- Phân loại protein
Có nhiều cách để phân loại protein. Nhng ở đây chúng tôi chỉ nêu cách phân loại
dựa vào cấu tạo của protein. Dựa vào thành phần cấu tạo, protẹin
đợc chia
thành 2 loại:
4.2.1- Protein thuần
Protein thuần hay protein đơn giản là protein mà trong phân tử của chúng
chỉ chứa các acid amin. Dới đây là một số những protein thờng gặp:
- Albumin: Albumin là protein phổ biến nhất của động vật, có nhiều trong lòng
trắng trứng, các dịch và các mô sinh vật.
- Globulin: Globulin có tính chất miễn dịch, có trong máu, mô và các dịch sinh
vật. Trong cơ thể, albumin và globulin tham gia tạo nên áp lực keo của dịch
trong và ngoài tế bào.
- Histon và protamin: 2 loại protein nay có trong nhân tế bào. Protamin có nhiều
trong não cá. Histon có nhiều trong tế bào và tham gia cấu tạo nhiễm sắc thể
- Glutelin, prolanin: 2 protein này có nhiều trong thực vật. Ví dụ: hạt lúa mì, gạo,
ngô và các ngũ cốc khác.
4.2.2- Protein tạp
Protein tạp là các protein trong phân tử của chúng chứa phần protein đơn
giản và một phần không phải protein gọi là nhóm ngoại. Nói chung các nhóm
ngoại đóng vai trò quan trọng trong chức năng sinh học của protein. Tuỳ thuộc
bản chất của nhóm ngoại mà ta có các loại protein tạp khác nhau.

Bảng : Các protein tạp
Các protein tạp
Nhóm ngoại
Chromoprotein
Hem, flavin
Glucoprotein
Các glucid và dẫn xuất
Lipoprotein
Lipid và dẫn xuất
24

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam


Bài giảng hóa sinh
Nucleoprotein
Phosphoprotein
Metaloprotein

Acid nucleic
Nhóm phosphat
Một số kim loại: Zn, Mn, Fe, Cu . . .

4.3- Cấu trúc phân tử protein
Protein là những phân tử lớn có cấu trúc phức tạp. Cấu trúc của protein có
liên quan chặt chẽ đến chức năng và hoạt tính sinh học của chúng. Sự sắp xếp
các liên kết peptid trong không gian đợc điều hoà và giữ vững bởi các liên kết
hydro và các liên kết khác làm cho phân tử protein có cấu trúc 3 chiều xác định.
Khi điều kiện môi trừơng thay đổi cấu hình không gian của chúng có thể thay
đổi.

4.3.1- Các loại liên kết trong phân tử protein
- Liên kết peptid: Liên kết này tạo thành do sự kết hợp nhóm - COOH của acid
amin này với nhóm NH2 của acid amin bên cạnh và loại đi một phân tử nớc.
Liên kết peptid luôn là mạch thẳng và là liên kết bền vững nhất so với tất cả các
liên kết khác trong phân tử protein. Các liên kết peptid có vai trò ổn định vị trí
không gian của chuỗi polypeptid. Điều đó qui định tính chất
lý, hoá và sinh học của phân tử protein.
- Liên kết disulfua: Liên kết disulfua tạo thành do 2 nhóm - SH của 2 phân tử
cystein kết hợp với nhau loại đi 2 hydro. Liên kết disulfua khá bền vững, cổ thể
đợc tạo thành giữa 2 phân tử cystein trong cùng chuỗi hoặc 2 chuỗi polypeptid
khác nhau. Liên kết disulfua đóng vai trò giữ vững cấu hình của chuỗi
polypeptid, nối các chuỗi polypeptid với nhau và giữ vững cấu hình bậc 3 của
protein. Khi làm đứt một liên kết disulfua cũng có thể làm thay đổi
cấu hình không gian của protein và chúng có thể mất hoạt tính sinh học.
- Liên kết hydro: Liên kết hydro đợc hình thành do lực hút tĩnh điện giữa một
bên là nguyên tử hydro (thuộc nhóm imin NH ) thừa điện tích dơng của acid
amin này với một bên là nguyên tử oxy (thuộc nhóm carbonyl - CO) thừa điện
tích âm của acid amin khác trong cùng chuỗi hoặc 2 chuỗi polypeptid khác nhau.
Liên kết hydro là liên kết yếu, chúng tham gia giữ vững cấu hình protein
- Liên kết muối (liên kết ion) : Liên kết ion hình thành do lực hút tĩnh điện giữa
các nhóm carboxyl (- COO ) của acid amin acid và nhóm amin (NH3+) của acid
amin kiềm trong chuỗi polypeptid. Các liên kết này bền vững hơn liên kết hydro.
Cần Lu ý rằng, liên kết ion trong phân tử protein thay đổi theo pH môi trờng.
- Liên kết không phân cực: liên kết không phân cực tạo thành do sự tơng tác
giữa các nhóm không phân cực với nhau bằng các lực Vanderwalls. Lực hút này
thờng rất yếu, nhng chính những liên kết nh thế đã góp phần đáng kể để giữ vững
cấu trúc xoắn lỗ của chuỗi polypeptid. Các nhóm không phân cực nh gốc phenyl
của phenyl alanin, nhóm - CH3 của alanin, nhóm
CH3
- CH2- CH

Của leucin
CH3
4.3.2- Các bậc cấu trúc của protein
25

Trờng cao đẳng y tế Hà Nam