SHDT – Bài 3 – Carbohydrate – Thành phần nguyên tố của tế bào

𝘾𝘼𝙍𝘽𝙊𝙃𝙔𝘿𝙍𝘼𝙏𝙀 (𝙂𝙇𝙐𝘾𝙄𝘿)

I. Định nghĩa và phân loại Carbohydrate:
Carbohydrate (chất đường, bột) là nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng, cấu tạo từ các nguyên tố Carbon (C), Hydro (H), Oxy (O) theo công thức chung (CH₂O)n.

Carbohydrate được chia thành 3 nhóm chính:

1. Monosaccharide (Đường đơn)
2. Disaccharide (Đường đôi)
3. Polysaccharide (Đường đa, đường phức)

II. Monosaccharide (Đường đơn):

• Cấu trúc: Có công thức chung (CH₂O)n, với n = 3-7.
• Tính chất: Tan tốt trong nước.
• Phân loại: Dựa vào vị trí nhóm carbonyl (C=O) và số lượng carbon trong công thức.
  • Đường 3C (Triose): Ví dụ: glyceraldehyde, dihydroxyacetone.
  • Đường 5C (Pentose): Ví dụ: Ribose (C₅H₁₀O₅) – thành phần của RNA và ATP; Deoxyribose (C₅H₁₀O₄) – thành phần của DNA.
  • Đường 6C (Hexose): Ví dụ: glucose, fructose (C₆H₁₂O₆).
• Dạng vòng: Trong dung dịch, các đường 5C và 6C thường tồn tại ở dạng vòng (ổn định hơn).

III. Disaccharide (Đường đôi):

• Cấu trúc: Được hình thành do 2 phân tử đường đơn liên kết với nhau bằng liên kết glycosid.
  • Giải thích đơn giản: Liên kết glycosid là một kiểu liên kết hóa học đặc biệt giữa hai phân tử đường, thường hình thành khi có sự loại bỏ một phân tử nước.
• Các disaccharide phổ biến:
  • Maltose: Gồm 2 phân tử glucose liên kết bằng liên kết α-1,4-glycosid.
    • Tìm thấy trong ống tiêu hóa (sản phẩm tiêu hóa tinh bột) và khi glycogen bị thủy phân trong gan.
  • Lactose: Gồm galactose và glucose liên kết bằng liên kết β-1,4-glycosid.
    • Có trong sữa động vật.
  • Saccharose (Đường mía): Gồm glucose và fructose liên kết bằng liên kết 1,2-glycosid.
    • Phổ biến trong thực vật như mía, củ cải đường.

IV. Polysaccharide (Đường đa, đường phức):

• Cấu trúc: Là các đại phân tử (polyme) được tạo thành từ nhiều monosaccharide liên kết với nhau.
• Tính chất: Không có vị ngọt, không tan trong nước.
• Các polysaccharide quan trọng:
  • Tinh bột:
    • Là chất dự trữ năng lượng ở thực vật.
    • Gồm 10-20% amylose (tan trong nước) và 80-90% amylopectin (không tan, tạo tính chất keo).
  • Glycogen:
    • Là chất dự trữ năng lượng ở động vật (chủ yếu ở gan và cơ).
    • Có cấu trúc tương tự amylopectin nhưng phân nhánh nhiều hơn.
  • Cellulose:
    • Thành phần cấu tạo chính của vách tế bào thực vật.
    • Chứa khoảng 300-15000 đơn phân glucose, không phân nhánh, tạo thành các vi sợi bền chắc.
  • Chitin:
    • Cấu tạo nên vỏ (bộ xương ngoài) của các loài tiết túc (côn trùng, giáp xác).
    • Cũng được dùng trong sản xuất chỉ phẫu thuật.

V. Vai trò của Carbohydrate:

1. Cung cấp năng lượng: Glucose là nguồn năng lượng chính cho tế bào và cơ thể (duy trì lượng glucose ổn định trong máu).
2. Bảo vệ và cấu trúc:
   • Cellulose: Tạo vách tế bào thực vật.
   • Chitin: Tạo vỏ các loài tiết túc.
3. Thành phần màng tế bào: Carbohydrate kết hợp với lipid tạo thành glycolipid hoặc với protein tạo thành glycoprotein, đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng nhận diện của màng tế bào.

---