Ôn tập gluxit

GLUCID 5. Vai trò của các glucid Vai trò cung cấp năng lượng : cung cấp tới 60% năng lượng cho các quá trình sống. Vai trò cấu trúc và tạo hình. (cellulose) Vai trò bảo vệ. Góp phần cho tế bào có được tương tác đặc biệt. VD: polysaccharide trên màng tế bào hồng cầu hay trên thành tế bào một số VSV. 6/ Đặc điểm cơ bản của cấu trúc đường đơn : các monosaccarit trong tự nhiên có 2 dạng: mạch thẳng và mạch vòng *Mạch thẳng những monoza nào chứa nhóm aldehyd (-CHO) đều gọi là Aldoza. những monoza nào chứa nhóm xeton (>C=O) gọi là Xetoza. Các đường monoza mạch thẳng có tính chất khử do có nhóm aldehyd (-CHO) hoặc xeton (>C=O) quyết định. Khi nhóm aldehyd hoặc xeton không ở dạng tự do mà liên kết với 1 nhóm nào đó thì đường monoza mất tính chất khử Mạch vòng: Được tạo ra khi nhóm aldehyd (-CHO) hay nhóm ceton (>C=O) liên kết với nhóm (-OH) ở C4 , C5 hoặc C6 để tạo nên cầu nối oxi và khép kín vòng. Vòng 5 cạnh: vòng furanoza Vòng 6 cạnh: vòng piranoza Các đường đơn phổ biến: 2 nhóm quang trọng là pentose và hexose Các pentose thuộc nhóm aldose: D-Ribose và D-Deoxyribose L- Arabinose và D-Arabinose; D-Xylose Các pentose thuộc nhóm ketose: D-Ribulose và D-Xylulose Các hexose thuộc nhóm aldose:Glucose Galactose , Mannose Hexose thuộc nhóm ketose: Fructose Tính chất của đường đơn: -Tan tốt trong nước,không tan trong dung môi hữu cơ. -Các monosaccarit đều có vị ngọt, có giá trị dinh dưỡng cao -Do sự có mặt các nhóm -CHO, >C=O ,-OH,nên monoza cũng có các tính chất đặc trương của các nhóm chức trên,điển hình là tính khử *Đường đơn là tác nhân khử Trong môi trường kiềm, khử các ion kim loại nặng có hoá trị cao thành ion có hóa trị thấp hay các ion kim loại thành kim loại. Tính khử này do nhóm aldehyde hay nhóm ketone tạo ra và các monose biến thành acid. Ví dụ: Cu2+ bị biến đổi thành Cu+ trong phản ứng với thuốc thử Fehling, Ag+ bị biến đổi thành Ag trong phản ứng tráng gương. Tuỳ thuộc vào chất oxy hoá: - Chất oxy hoá nhẹ như nước Cl2,Br2,I2 trong môi trường kiềm đường aldose sẽ thành aldonic acid, với ketose phản ứng không xảy ra. - Chất oxy hoá mạnh như HNO3 đậm đặc có sự oxy hoá xảy ra ở 2 đầu cho ta di acid. Oxy hóa chọn lọc: Khi so sánh 2 nhóm chức –CHO và –CH2OH thì –CHO có khả năng bị oxy hóa mạnh hơn. Tuy nhiên người ta muốn giữ lại gốc –CHO và chỉ gốc –OH của nhóm –CH2OH thành –COOH à tiến hành theo biện pháp “che chở” hoặc “bao vây” nhóm –CHO bằng 1 gốc R nào đó (thường là gốc –CH3,gọi là cách metyl hóa) * Phản ứng với chất khử Dưới tác dụng của chất khử,monoza tạo thành polyol(rượu đa chức) tương ứng *Phản ứng ester hoá Các gốc rượu của monose có khả năng kết hợp với acid để tạo thành ester. Các ester phosphate thường gặp là: Beta-D-fruto-1,6-phosphate Gluco-6-phosphat lipit Câu 7: Sự khác biệt về cấu trúc hóa học của phospholipid so với triglyceride ở điểm nào? Tại sao phospholipid có thể đảm nhiệm vai trò quan trọng của hệ thống màng trong tế bào. Sự khác biệt về cấu trúc hóa học của phospholipid so với triglyceride: Phospholipid Triglyceride Là màng lipid hai lớp lưỡng tính có đầu ưu nước gồm choline, phosphate, glycerol và phần kị nước nằm giữa hai lớp ưa nước. Phân tử phospholipid: Triglyceride là ester của glycerol và acid béo, được cấu tạo bởi 3 nguyên tố C, H, O. Công thức tổng quát của triglyceride là: Hoặc Phospholipid có thể đảm nhiệm vai trò quan trọng của hệ thống màng trong tế bào vì: Lipid có trong màng chủ yếu là phospholipid và colesterol. Chúng tạo nên cái khung ổn định của màng, đồng thời chúng tham gia tạo nên tính mềm dẻo của màng. Các phân tử phospholipid có thể tự quay dịch chuyển ngang, dịch chuyển trên dưới (dịch chuyển flip – flop). Khi các phân tử phospholipid có đuôi hydrocarbon (kị nước) ở trạng thái no (có nối đơn trong đuôi hydrocarbon –CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-…) màng có tính bền vững, còn khi đuôi hydrocarbon có nối đôi –CH2-CH=CH-CH2 – màng sẽ có tính lỏng lẻo. Nhờ tính chất linh hoạt của khung lipid cho nên màng có thể thay đổi tính thấm khi nhiệt độ môi trường thay đổi để đáp ứng với các hoạt động thích nghi của tế bào. Enzim Câu 8:giải thích sơ đồ sau và cho biết: quan niệm “khớp cảm ứng” có gì mới so với quan niệm “chìa khóa và ổ khóa”. hình (a): TTHĐ của enzym có cấu trúc không gian tương ứng với cấu trúc của phân tử cơ chất, giống như sự phù hợp giữa ổ khóa và chìa khóa. Sau khi enzym tiếp xúc với cơ chất tạo thành phức hợp ES. Đặc tính của phức ES là rất không bền, nó bị chuyển hóa nhanh chóng thành sản phẩm P (P1,P2) và enzym tự do.Đây là quan niệm của Emil Fisher(1890), quan niệm này đã được thừa nhận trong một thời gian dài. E + S ES à P + E Hình (b): TTHĐ của enzym có cấu trúc không gian không cứng mà mềm dẻo, linh động. khi enzym tiếp xúc với cơ chất, các nhóm chức trong TTHĐ của phân tử enzym thay đổi vị trí trong không gian, tạo thành hình thể khớp với cơ chất à tạo thành phức hệ ES.Phức hệ này cũng không bền, nó bị chuyển hóa nhanh chóng thành sản phẩm P và enzym tự do. Đây là quan niệm “khớp cảm ứng” do Dainel E.Koshland đưa ra năm 1958. Quan niệm “khớp cảm ứng” có điểm mới so với quan niệm “chìa khóa và ổ khóa” là Theo quan niệm khớp cảm ứng : TTHĐ của enzym có cấu trúc không gian không cứng mà mềm dẻo, linh động . Vì vậy các cấu trúc của phân tử cơ chất có thể tiếp xúc được với enzym tạo phức hệ ES. Theo quan niệm “chìa khóa và ổ khóa” là TTHĐ của enzym chỉ có cấu trúc không gian tương ứng với cấu trúc phân tử cơ chất. Để tạo thành phức hệ ES đòi hỏi cấu trúc không gian của TTHĐ của enzym và phân tử cơ chất phải thật khớp với nhau. Câu 11: Có thể thông qua việc điều khiển các enzym để điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất trong tế bào hay không? Nhờ enzim mà các quá trình sinh hóa trong cơ thể sống xảy ra rất nhạy với tốc độ lớn trong điều kiện sinh lí bình thường. Khi có enzim xúc tác, tốc độ của một phản ứng có thể tăng hàng triệu lần. Nếu tế bào không có các enzim thì các hoạt động sống không thể duy trì được vì tốc độ của các phản ứng sinh hoá xảy ra quá chậm.Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hoá vật chất để thích ứng với môi trường bằng cách điều chỉnh hoạt tính của các loại enzim. Một trong các cách điều chỉnh hoạt tính của các enzim khá hiệu quả và nhanh chóng là sử dụng các chất ức chế hoặc hoạt hoá enzim. Các chất ức chế đặc hiệu khi liên kết với enzim sẽ làm biến đổi cấu hình của enzim làm cho enzim không thể liên kết được với cơ chất. Ngược lại, các chất hoạt hoá khi liên kết với enzim sẽ làm tăng hoạt tính của enzim.Ức chế ngược là kiểu điều hoà trong đó sản phẩm của con đường chuyển hoá quay lại tác động như một chất ức chế, làm bất hoạt enzim xúc tác cho phản ứng ở đầu của con đường chuyển hoá. Khi một enzim nào đó trong tế bào không được tổng hợp hoặc bị bất hoạt thì không những sản phẩm không được tạo thanh mà cơ chất của enzim đó cũng sẽ bị tích luỹ lại gây độc cho tế bào hoặc có thể được chuyển hoá theo con đường phụ thành các chất độc gây nên các triệu chứng bệnh lí. Các bệnh như vậy ở người được gọi là bệnh rối loạn chuyển hoá.Enzim là chất xúc tác sinh học có thành phần cơ bản là prôtêin. Vai trò của enzim là làm giảm năng lượng hoạt hoá của các chất tham gia phản ứng, do đó làm tăng tốc độ của phản ứng. Mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một hay vài phản ứng. Hoạt tính của enzim có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ, pH, nồng độ cơ chất…Tế bào có thể thông qua việc điều khiển sự tổng hợp các enzim hay ức chế hoặc hoạt hoá các enzim để điều hoà quá trình chuyển hoá vật chất trong tế bào. Trao đổi chất và năng lượng . Câu 2 : Hô hấp tế bào là gì ? Có thể chia làm mấy giai đoạn chính , đặc điểm của từng giai đoạn ? Mỗi giai đoạn của quá trình hô hấp nội bào diễn ra ở đâu ? Hô hấp tế bào : là một chuỗi các phản ứng oxi hoá khử sinh học . Phân tử chất hữu cơ ( chủ yếu là glucozo ) được phân giải dần dần , năng lượng của nó được lấy ra từng phần ở các giai đoạn mà không giải phóng ồ ạt ngay một lúc . Hô hấp tế bào có thể chia thành 3 giai đoạn : đường phân , chu trình Krebs , chuỗi hô hấp tế bào ( Chuỗi chuyền electron hô hấp ) . Giai đoạn đường phân : Đây là một quá trình phức tạp , được xúc tác bởi nhiều enzim và không có oxi tham gia . Phân tử đường lần lượt trải qua các giai đoạn : hoạt hoá ; cắt đôi phân tử hexozo (6C) tạo thành hai phân tử trizo (3C) ; oxi hoá trizo photphat thành photphoglixerat ; chuyển sản phẩm trên thành piruvat . Khử piruvat thành lactat Giai đoạn diễn ra ở trong mô cơ . Giai đoạn chu trình Krebs :Có hai bước : -Sự đecacboxyl oxi hoá piruvat tạo thành axetyl coenzim A . Kết quả của phản ứng là từ piruvat chứa ba cacbon và kém hoạt động đã biến thành axit hai cacbon ở dạng hoạt hoá -Các phản ứng của chu trình Krebs : +Phàn ứng trùng ngưng kết hợp axetyl CoA với oxaloatetat , tạo thành xitrat và coenzim A +Xitrat biến đổi thành dạng đồng phân của nó là isoxitrat +Oxi hoá isoxitrat chứa 6 cacbon thành α-xetoglutarat chứa 5 cacbon và giải phóng CO2 +Oxi hoá α-xetoglutarat thành xucxinyl coenzim A , giải phóng CO2 +Chuyển xucxinyl CoA thành xucxinat nhờ enzim xucrinyl CoA xintetaza . +Oxi hoá xucxinat thành fumarat +Hidrat hoá fumarat thành L-malat +Oxi hoá L-malat thành oxaloaxetat -Giai đoạn này diễn ra ở trong mạng lưới ti thể . * Giai đoạn chuỗi chuyền electron : Bảo đảm sắp xếp các enzim theo một trật tự xác định để có thể chuyển điện tử từ enzim này sang enzim khác và sau cùng là oxi . Tham gia tạo thành ATP . Giai đoạn này diễn ra ở màng trong của ti thể Câu 5 : Phân tích sơ đồ sau và giải thích phương trình tổng quát của hô hấp Glucozo bị oxi hóa hoàn toàn hoàn toàn tạo thành các sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước đồng thời giải phóng năng lượng. 1 Giai đoạn đường phân _ Hoạt hóa từ đường glucozo: glucozo kết hợp với 2 ATP thành fuctozo 1,6 diphotphat _ Cắt mạch cacbon: fuctozo 1,6 diphotphat bị cắt thành hai phân tử 3 cacbon. _ Sản phẩm tạo ra 2NADH+ 4ATP + 2 C3H4O3 ( axit piruvic) 2. Chu trình Crep Axit piruvic bị biến đổi thành axetyl _CoA, giải phóng ra 1 phân tử NADH và 1 phân tử CoA, 5 giai đoạn của chu trình Crep _ Từ Axetyl_CoA kết hợp với oxaloaxetic tạo thành axit xitric ( 6C) _ Từ axit xitric qua 3 phản ứng, loại được 1 CO2 và tạo ra 1 NADH cùng với axit 4 C _ Từ axit 4 C qua phản ứng tạo một phân tử ATP, qua phản ứng tạo một phân tử FADH2. _ Cuối cùng qua 2 phản ứng để tạo được 1 phân tử NADH và giải phóng oxaloaxetic ( 4C). 1 phân tử axetyl _CoA đi vào chu trình Crep thì cho 3 phân tử NADH+1ATP+ 1 FADH2+ 2 CO2. 3. Chuỗi hô hấp Quá trình vận chuyển điện tử từ chất cho ( NADH hoặc FADH2) đến chất nhận điện tử cuối cùng là oxi phân tử. + Phân giải protein Trước khi protein đi vào hô hấp chúng bị thủy phân thành các axit amin. Sự phân giải các axit amin bao gồm sự loại amin. Loại cacboxyl và chuyển hóa mạch bên rồi đi vào chu trình Crep. Như vậy sản phẩm cuối cùng của sự phân giải axit amin là CO2, H2O, NH3. Ở động vật NH3 bị thải ra ngoài, còn ở TV và VSV NH3 được tái sử dụng để tạo các axit amin hay các axit để giải độc cho cây. + Phân giải lipit Giai đoạn đầu tiên của sự phân giải lipit là quá trình thủy phân tạo ra glixerol và axit béo dưới tác dụng của enzim lipaza. Glixerol được biến đổi rồi đi vào chu trình Crep để giải phóng CO2, H2O, năng lượng. Các axit béo bị oxi hóa tạo ra axetyl_CoA rồi đi vào chu trình Creb để giải phóng CO2, H2O, năng lượng. 2 phân tử từ 1 phân tử glucose 2 phân tử 2 phân tử 2 phân tử 2 phân tử 2 ATP Pyruvic acid 2 ADP Phosphoenolpyruvic acid 2 H2O 2-phosphoglyceric acid 3-phosphoglyceric acid 2 ATP 2 ADP 1,3-diphosphoglyceric acid 2 NADH + 2H+ 2 NAD+ Dyhydroxyaceton-P Glyceraldehyde 3-phosphate Fructose 6-phosphate ATP ATP ADP Glucose 6-phosphate Glucose ADP Fructose 1,6-diphosphate Chu trình krebs