PHẦN 2: CHỦ ĐỀ 4: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO BÀI 6: CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC II. Carbohydrate - Carbohydrate là chất hữu cơ chứ C, H và O, trong đó tỉ lệ H : O là 2: 1 giống như trong phân tử nước H2O. Một cách tổng quát, có thể biểu diễn công thức phân tử của Carbohydrat là Cm(H2O)n hoặc Cn(H2O)m (trong đó m và n là các số tự nhiên khác không, có thể bằng hoặc khác nhau). - Một số carbohydrate: monosaccharide, disaccharide, polysaccharide - Các monosaccharide, đặt biệt là glucose, đóng vai trò cung cấp năng lượng cho tế bào. Các monosaccharide còn là thành phần cấu tạo của disacchride, polysacchride và nhiều hợp chất khác như nucleotide, là phân tử đường được vận chuyển giữa các mô, cơ quan ở thực vật. Một số polysaccharide như tinh bột (ở thực vật), glycogen (ở động vật) đong vai trò dự trữ năng lượng trong tế bào, còn cellulose là thành phần chính của thành tế bào thực vật. 1. Monosaccharide: - Monosaccharide là loại carbohydrate đơn giản nhất có công thức phân tử là Cn H 2 nOn (thường có 3 đến 7 nguyên tử carbon), còn gọi là đường đơn. Phổ biến là các triose, pentose và hexose (hình 6.4). Các monosaccharide đều là chất khử nên còn được gọi là đường khử. Hình 6.4: Một số triose (3C), pentose (5C) và hexose (6C) phổ biến - Tính chất của monosaccharide: thường không màu, tan trong dung môi nước và là tin thể chất rắn. Một vài monosaccharide có vị ngọt. Vai trò của ribose, deoxyribose, và glucose trong tế bào Chức năng Ribose + Là thành phần cấu tạo ARN + Tổng hợp protein + Điều phối các phản ứng hóa học Deoxyribose + Là thành phần cấu tạo nên DNA, ATP + Cung cấp năng lượng cho tế bào Glucose + Cung cấp năng lượng cho tế bào 2. Disaccharide: - Disaccharide còn gọi là đường đôi. Hai monosaccharide liên kết với nhau sẽ tạo thành disaccharide và chúng là các polysaccharide đơn giản nhất, ví dụ như sucrose và lactose. Chúng liên kết với nhau bằng một liên kết cộng hóa trị tạo thành phản ứng khử nước, theo đó sẽ tách ra một nguyên tử hydro của một monosacchride và một nhóm hydroxyl của monosaccharide còn lại. Công thức hóa học của disaccharides là C12 H 22O11 . - Có hai loại disaccharide cơ bản: disaccharide khử là disaccharide có một trong hai đơn vị monosaccharide có nhóm sxetal tự do; và disaccharide không khử là disaccharide có cả hai đơn vị monosaccharide không có nhóm semiaxetal tự do. - Một số disaccharide phổ biến là sucrose (có nhiều trong quả, mía và củ cải đường), lactose (có trong sữa) 3. Polysaccharide: - Polysaccharide là polymer (hợp chất có cấu trúc đa phân) của các monosaccharide kết hợp với nhau bằng liên kết glycoside, được hình thành qua nhiều phản ứng ngưng tụ. Polysaccharide có thể gồm một hoặc một số loại monosaccharide. - Polysaccharide khá đồng nhất, có chưa thay đổi nhỏ của các đơn vị lặp đi lặp lại. Tùy thuộc vào cấu trúc, các đại phân tử có thể có những tính chất khác biệt với các khối cấu trúc monosaccharide của chúng. Quan sát hình 3.6 có thể thấy những đặc điểm giống nhau giữa tinh bột và glycogen, những đặt điểm khác nhau giữa tinh bột và celluse về cấu tạo mạch carbon. - Giống nhau: Tinh bột và glucogen đều là các polymer (hợp chất có cấu trúc đa phân) của các monosaccharide kết hợp với nhau bằng liên kết glycoside, được hình thành qua nhiều phản ứng ngưng tụ - Khác nhau: + Tinh bột: mạch carbon được cuộn và không phân nhánh (amyloza) hoặc dài, phân nhánh (amylopectin) + Cellulose: là những chuỗi dài, thẳng không phân nhánh tạo thành liên kết H với các chuỗi liền kề Những đặc điểm này có liên quan đến chức năng dự trữ của tinh bột, glycogen và chức năng cấu trúc của cellulose: - Tinh bột: là nguồn dự trữ carbonhydrate của thực vật và nguồn dinh dưỡng cho động vật - Glycogen: là nguồn dự trữ năng lượng lâu dài trong cơ thể động vật và nấm - Cellulose: là chất hữu cơ chỉ có trong thực vật, cấu trúc nên thành tế bào của chúng