Giáo trình môn học Hóa sinh học

 1
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ, KỸ THUẬT VÀ THỦY SẢN 
GIÁO TRÌNH 
MÔN HỌC: HÓA SINH HỌC 
NGHỀ: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG 
(Ban hành theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTKTTS ngày tháng năm 2020 
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Kinh tế, Kỹ thuật và Thủy sản) 
Bắc Ninh, tháng 9 năm 2020 
 2
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: 
Giáo trình “Hóa sinh học” là tài liệu phục vụ công tác giảng dạy, học tập, 
nghiên cứu, tham khảo tại Trường Cao đẳng Kinh tế, Kỹ thuật và Thủy sản. Mọi 
mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh đều bị 
nghiêm cấm. 
 3
MỤC LỤC 
CHƯƠNG I. PROTEIN VÀ SỰ CHUYỂN HÓA PHÂN TỬ PROTEIN 7 
1. Khái niệm và vai trò của protein ................................................................ 7 
1.1. Khái niệm protein ................................................................................... 7 
1.2. Vai trò của protein .................................................................................. 8 
2. Cấu tạo phân tử protein .............................................................................. 9 
2.1. Amino acid – đơn vị cấu tạo cơ sở của protein ....................................... 9 
2.2. Cấu trúc không gian của phân tử protein .............................................. 16 
3. Đặc tính lý hóa của protein ...................................................................... 22 
3.1. Protein tồn tại trong sinh vật ở trạng thái keo ....................................... 22 
3.2. Lưỡng tính và điểm đẳng điện .............................................................. 23 
3.3. Hiện tượng mất nguyên tính và sa lắng................................................. 23 
3.4. Tính đặc trưng sinh học ........................................................................ 24 
4. Phân loại protein ...................................................................................... 24 
5. Chuyển hóa phân tử protein ..................................................................... 26 
5.1. Sự phân giải phân tử protein ................................................................. 26 
5.2. Các đường hướng chuyển hóa chung của amino acid ........................... 26 
5.3. Chu trình ure (ORNITHIN) .................................................................. 27 
CHƯƠNG II. LIPID VÀ SỰ CHUYỂN HÓA PHÂN TỬ LIPID .......... 29 
1. Khái niệm và vai trò của lipid .................................................................. 29 
1.1. Khái niệm ............................................................................................. 29 
1.2. Vai trò của lipid .................................................................................... 30 
2. Thành phần cấu tạo của lipid ................................................................... 31 
3. Phân loại và các tính chất của lipid .......................................................... 32 
3.1. Lipid đơn giản ....................................................................................... 32 
3.2. Lipid phức tạp ....................................................................................... 34 
4. Chuyển hóa lipid ...................................................................................... 38 
4.1. Chuyển hóa glycerin ............................................................................. 38 
4.2. Chuyển hóa acid béo (Chu trình β - oxi hóa) ........................................ 39 
 4
4.3. Tổng hợp acid béo ................................................................................ 41 
CHƯƠNG III. GLUCID VÀ SỰ CHUYỂN HÓA PHÂN TỬ GLUCID 43 
1. Khái niệm và vai trò của glucid ............................................................... 43 
2. Phân loại glucid ....................................................................................... 43 
2.1. Monosaccharide .................................................................................... 43 
2.2. Disaccharide ......................................................................................... 44 
2.3. Polysaccharide ...................................................................................... 45 
3. Tính chất lý học và hóa học của glucid .................................................... 48 
4. Chuyển hóa glucid ................................................................................... 49 
4.1. Chu trình EMP ...................................................................................... 49 
4.2. Chu trình Krebs..................................................................................... 52 
CHƯƠNG IV. ENZYME ......................................................................... 56 
1. Khái niệm enzyme ................................................................................... 56 
2. Trung tâm hoạt động của enzyme ............................................................ 57 
3. Cơ chế tác dụng của enzyme.................................................................... 59 
4. Hoạt tính xúc tác của enzyme .................................................................. 59 
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng enzyme ................................ 60 
5.1. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme........................................................... 60 
5.2 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất [S]....................................................... 60 
5.3. Ảnh hưởng của chất kìm hãm (inhibitor) .............................................. 61 
5.4. Ảnh hưởng của chất hoạt hóa (activator) .............................................. 63 
5.5. Ảnh hưởng cuả nhiệt độ ........................................................................ 63 
5.6. Ảnh hưởng của pH ................................................................................ 64 
6. Phân loại enzyme ..................................................................................... 65 
7. Cách gọi tên enzyme ........................... ... ch như gọi theo chữ cái, gọi theo 
danh pháp hoá học, gọi theo chức năng. Ví dụ vitamine B1 còn có tên hóa học là 
Thiamin, đồng thời theo chức năng của nó còn có tên antinevrit. Kiểu phân loại 
được sử dụng phổ biến nhất là dựa vào khả năng hoà tan của vitamine vào các 
dung môi. Người ta chia vitamine ra 2 nhóm: vitamine tan trong nước và 
vitamine tan trong mỡ. 
Vitamine tan trong nước chủ yếu tham gia và làm nhiệm vụ xúc tác trong 
quá trình sinh học gắn liền với sự giải phóng năng lượng (các phản ứng oxi hoá - 
 68
khử, sự phân giải các hợp chất hữu cơ...) nghĩa là chúng hoàn thành chức năng 
năng lượng. 
Các vitamine tan trong chất béo (trong dầu và mỡ): Vitamine này thường 
tham gia vào phản ứng tạo nên các chất, tạo nên các cấu trúc, các cơ quan và các 
mô của cơ thể, nghĩa là chúng hoàn thành chức năng tạo hình. 
2. Vitamine tan trong dầu 
2.1. Vitamine A (retinol, axerophthol) 
Vitamine A là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người. Nó không 
tồn tại dưới dạng một hợp chất duy nhất, mà dưới một vài dạng. Trong thực 
phẩm có nguồn gốc động vật, dạng chính của vitamine A là rượu là retinol, 
nhưng cũng có thể tồn tại dưới dạng aldehyd là retinal, hay dạng acid là acid 
retinoic. Các tiền chất của vitamine (tiền vitamine) tồn tại trong thực phẩm 
nguồn gốc thực vật gồm 3 loại là α,β,γ - caroten có trong một vài loài cây trong 
họ hoa tán (khoai lang, cải, bí ngô). 
Retinol, dạng động vật của vitamine A, có màu vàng, rất cần thiết cho 
phát triển thị lực và phát triển xương. 
Hình 5.1. Công thức cấu tạo vitamine A 
 Vitamine A có nhiều trong dầu cá, lòng đỏ trứng. Trong thực vật, 
vitamine A có hàm lượng cao dưới dạng tiền vitamine A (dạng β-caroten) nhất 
là trong củ cà rốt, quả cà chua, quả gấc, quả đu đủ 
Vitamine A có vai trò quan trọng trong cơ chế tiếp nhận ánh sáng của 
mắt, tham gia vào quá trình trao đổi protein, lipid, saccharide. Thiếu Vitamine A 
sẽ bị bệnh quáng gà, khô mắt, chậm lớn, sút cân, giảm khả năng đề kháng của cơ 
thể đối với các bệnh nhiễm trùng. 
Nhu cầu Vitamine A hàng ngày đối với người lớn 1-2mg, trẻ em 0,5-1mg. 
2.2. Vitamine D (là antirachitic factor, calcitriol...) 
 69
Đây là một nhóm hóa chất trong đó về phương diện dinh dưỡng có 2 chất 
quan trọng là ecgocalciferon (vitamine D2) và colecalciferon (vitamine D3). Các 
Vitamine D là dẫn xuất của các sterol. Trong cơ thể vitamine D được tạo ra từ 
tiền Vitamine D có sẵn dưới da nhờ ánh sáng mặt trời có tia tử ngoại. Trong 
thực vật ecgosterol, dưới tác dụng của ánh nắng sẽ cho ecgocalciferon. Trong 
động vật và người có 7-dehydro-cholesterol, dưới tác dụng cửa ánh nắng sẽ cho 
colecalciferon. 
Hình 5.2. Công thức cấu tạo vitamine D 
Thiếu hoặc thừa vitamine D đều ảnh hưởng đến nồng độ phospho và calci 
trong máu. Thiếu Vitamine D trẻ em dễ bị bệnh còi xương, ở người lớn bị bệnh 
loãng xương. 
Vitamine D có nhiều trong dầu cá, mỡ bò, lòng đỏ trứng. Tiền Vitamine D 
có sẵn trong mỡ động vật. Hàng ngày mỗi người cần khoảng 10-20mg, trẻ em 
dưới 30 tháng cần nhiều hơn: 20-40mg. 
2.3. Vitamine E (Tocopherol) 
Vitamine E là một chất chống oxi hóa tốt do cản trở phản ứng xấu của các 
gốc tự do trên các tế bào của cơ thể. Vitamine E có nhiều dạng khác nhau, gồm 
các dạng α, β, γ, δ... tocopherol. Các dạng khác nhau này được phân biệt bởi số 
lượng và vị trí của các nhóm metyl gắn vào vòng thơm của phân tử. Trong các 
loại vitamine E, dạng α-tocopherol có hoạt tính cao nhất. 
 Vitamine E có tác dụng như chất chống oxi hoá nên có tác dụng bảo vệ 
các chất dễ bị oxi hoá trong tế bào. Vitamine E còn có vai trò quan trọng trong 
sinh sản. Nhu cầu vitamine E hàng ngày khoảng 20mg cho một người lớn. 
 Vitamine E có nhiều ở các loại rau xanh, nhất là xà lách, ở hạt ngũ cốc, 
dầu thực vật, gan bò, lòng đỏ trứng, mầm hạt hoà thảo. 
 70
Hình 5.3. Công thức cấu tạo vitamine E 
2.4. Vitamine K 
 Có nhiều loại Vitamine K, với công thức tổng quát là: 
Hình 5.4. Công thức cấu tạo vitamine K 
Vitamine K là một vitamine rất quan trọng, do nó giúp giảm chứng chảy 
máu trong một vài trường hợp như bệnh gan, mắc chứng kém hấp thụ hoặc dùng 
kháng sinh trong thời gian dài. 
Vai trò chính của vitamine K là giúp cho quá trình đông máu diễn ra tốt 
và hạn chế lượng máu bị mất khi bị thương. Nếu cơ thể bị thiếu hụt vitamine K, 
máu của bạn sẽ không thể đông được và điều này có thể dẫn đến tử vong. 
Vitamine K còn có thể kết hợp với calci giúp cho xương chắc khỏe. Thiếu 
vitamine K có thể gây ra bệnh loãng xương. Ngoài ra, vitamine K có thể giúp 
ngăn ngừa sỏi thận. Ví dụ: Do chế độ ăn của mình, những người ăn chay là 
những người hấp thu một lượng lớn vitamine K nên họ không mắc loại bệnh 
này. 
Vitamine K còn được dùng để điều trị vết thương ngoài da. 
Vitamine K có nhiều trong cỏ linh lăng, bắp cải, rau má, cà chua, đậu, ngũ 
cốc, lòng đỏ trứng, thịt bò ... 
Ở người khoẻ mạnh, vi khuẩn đường ruột có khả năng cung cấp đủ. Hàm 
lượng vitamine K cho nhu cầu của cơ thể cần bổ sung chỉ vào khoảng 0,2-
 71
This image cannot currently be displayed.
0,3mg/ngày/người. 
2.5 Vitamine Q (Ubiquinon) 
 Tên khoa học: coenzyme Q10, CoQ10, mitoquinone, Q10, ubidecarenone, 
ubiquinone là một hợp chất tìm thấy trong ty thể. 
 Vitamine Q lần đầu tiên được tách ra từ mỡ động vật vào năm 1955. Cấu 
trúc và chức năng của vitamine Q gần tương tự như vitamine K và F. 
 Vitamine Q tham gia vào các quá trình oxi hoá-khử với chức năng thành 
viên của chuỗi vận chuyển điện tử của ty thể. 
 Vitamine Q có trong nhiều đối tượng như vi sinh vật, thực vật, động vật 
dễ dàng được tổng hợp trong cơ thể. 
 Là một chất chống oxi hóa, coenzyme Q10 cũng có thể có tiềm năng như 
là một tác nhân chống ung thư và miễn dịch kích thích. 
 Ngoài ra, giúp tăng năng lượng, chuyển hóa thức ăn thành năng lượng. 
Giúp cải thiện sức khỏe tim và lượng đường trong máu và giúp quản lý 
cholesterol cao, huyết áp cao ở các cá nhân với bệnh tiểu đường. 
 CoQ10 có nhiều trong dầu cá, thịt, nội tạng và ngũ cốc, cám gạo, đậu 
nành, các loại hạt (hạt dẻ, hồ trăn), cá (cá thu, cá mòi), hạt vừng, rau quả (cải 
bắp, rau bina, khoai tây, hành tây, cà rốt). 
Hình 5.5. Công thức cấu tạo vitamine Q 
3. Vitamine tan trong nước 
3.1. Vitamine B1 (Thiamin) 
 Vitamine B1 là loại Vitamine rất phổ biến trong thiên nhiên, đặc biệt 
trong nấm men, cám gạo, mầm lúa mì. Trong đó, cám gạo có hàm lượng 
Vitamine B1 cao nhất. Vitamine B1 được tách ra ở dạng tinh thể vào năm 1912 
và xác định được cấu trúc hoá học của nó. Vitamine B1 vai trò như: 
 72
 - Là tác nhân đồng hoá đường: Vitamine B1 tham gia làm thành phần 
coenzyme, có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá đường và quá trình 
phát triển của cơ thể. Khi thiếu vitamine B1, acid pyruvic sẽ tích lũy trong cơ 
thể gây độc cho hệ thống thần kinh. Vì thế, nhu cầu vitamine B1 đối với cơ thể tỉ 
lệ thuận với nhu cầu năng lượng. 
 - Làm nhân tố ngon miệng: kích thích sự tạo thành một loại enzyme tham 
gia vào quá trình đồng hoá thức ăn, kích thích cảm giác thèm ăn. 
 - Tạo sự cân bằng về thần kinh: Vitamine B1 tham gia điều hòa quá trình 
dẫn truyền các xung tác thần kinh, kích thích hoạt động trí óc và trí nhớ. 
Hình 5.6. Công thức cấu tạo vitamine B1 
 Vitamine B1 hoà tan tốt trong môi trường nước và chịu nhiệt khá nên 
không bị phân huỷ khi nấu nướng. B1 được tổng hợp chủ yếu ở thực vật và một 
số vi sinh vật. Người và động vật không tổng hợp được B1 mà phải nhận từ 
nguồn thức ăn. Nguồn chứa nhiều vitamine B1 là cám gạo, ngô, lúa mì, gan, 
thận, tim, não, nhất là ở nấm men. 
 Khi thiếu B1, có thể phát sinh bệnh tê phù (bệnh beri-beri), do quá trình 
trao đổi chất bị rối loạn. Nhu cầu vitamine B1 phụ thuộc vào điều kiện nghề 
nghiệp, vào trạng thái sinh lý của cơ thể, vào lứa tuổi. Nhu cầu hàng ngày của 
người lớn là 1- 3mg, trẻ em 0,5-2mg/ngày. 
3.2. Vitamine B2 (Riboflavin) 
 Vitamine B2 là dẫn xuất của vòng Isoalloxazin, thuộc nhóm flavin. Trong 
cơ thể B2 liên kết với H3PO4 tạo nên coenzyme FMN (Flavin Mono Nucleotide) 
và FAD (Flavin Adenin Dinucleotid) là những coenzyme của hệ enzyme 
dehydrogenase hiếu khí (chuỗi hô hấp). 
 Ở trạng thái khô, vitamine B2 bền với nhiệt và acid. 
 Vitamine B2 có nhiều trong nấm men, đậu, thịt, sữa, gan, trứng. Khi thiếu 
 73
Vitamine B2 sự tổng hợp các enzyme oxi hoá khử bị ngừng trệ làm ảnh hưởng 
đến quá trình oxi hoá khử tạo năng lượng cho cơ thể. Đồng thời khi thiếu 
vitamine B2 việc sản sinh ra các tế bào của biểu bì ruột cũng bị ảnh hưởng gây 
nên sự chảy máu ruột hay rối loạn hoạt động của dạ dày, ruột. Ngoài ra, 
vitamine B2 còn giúp cơ thể kháng khuẩn tốt hơn. 
 Nhu cầu Vitamine B2 hàng ngày của một người khoảng 2-3mg. 
Hình 5.7. Công thức cấu tạo vitamine B2 
3.3. Vitamine B3 
 Tên khác: Vitamine PP, niacin (nicotinic acid) và có 2 hình thức khác, 
niacinamide (nicotinamide) và hexanicotinate inositol. 
 Vitamine PP là thành phần của coenzyme NAD (Nicotin Adenin 
Dinucleotide), NADP (Nicotin Adenin Dinucleotide Phosphate) có trong các 
enzyme thuộc nhóm dehydrogenase kỵ khí (lên men yếm khí). 
 Vitamine PP dạng nicotinic acid bền với nhiệt, acid và cả kiềm nên khó bị 
phân huỷ, còn ở dạng nicotinamid lại kém bền với acid và kiềm. 
 Vitamine PP có tác dụng ngăn ngừa bệnh ngoài da (bệnh pellagra -bệnh 
da sần sùi), sưng màng nhầy ruột dạ dày. 
 Vitamine PP có nhiều trong gan, thịt nạc, tim, đặc biệt là nấm men. Nếu 
cơ thể thiếu vitamine PP sẽ ảnh hưởng đến các quá trình oxi hoá khử. 
 Hàng ngày nhu cầu của một người khoảng 15-25mg vitamine PP. Công 
thức cấu tạo như sau: 
Hình 5.8. Công thức cấu tạo vitamine B3 
3.4. Viatmine B5 (Acid patothenic) 
 74
Pyridoxin Pyridoxal Phosphate
 Tên của acid patothenic bắt nguồn từ chữ “panthos” có nghĩa là “mọi 
nơi”. Acid patothenic bị phân hủy bởi nhiệt, acid (như dấm) hay kiềm (nước xô-
đa (Na2SO3), bicarbonate (NaHCO3). Vitamine cũng bị mất trong quá trình nấu 
nướng. 
 Acid pantothenic là một phần của phân tử coenzyme A (CoA) đóng vai 
trò quan trọng trong quá trình giải phóng năng lượng từ thực phẩm (chất béo, 
chất bột, protein và rượu). 
 Có tác dụng chống stress, dị ứng, chống viêm khớp, xúc tác quá trình 
phân giải các chất. Những người tình nguyện tự loại bỏ acid patothenic đã mô tả 
sự xuất hiện các triệu chứng mỏi mệt, nhức đầu, chóng mặt, yếu cơ và rối loạn ở 
dạ dày tá tràng. 
 Acid patothenic cũng có vai trò rất quan trọng trong chức năng của tuyến 
thượng thận và trong sự tạo thành các kháng thể. Vitamine này thường có trong 
các chế phẩm bổ sung dưới dạng calci pantothenate. 
 Có nhiều trong men bia, gan heo, cám lúa mì, trứng, thịt gia cầm. Công 
thức cấu tạo như sau: 
Hình 5.9. Công thức cấu tạo vitamine B5 
3.5. Vitamine B6 (Pyridoxin) 
 Vitamine B6 tồn tại trong cơ thể ở 3 dạng khác nhau: Pyridoxol, 
Pyridoxal, Pyridoxamine. Ba dạng này có thể chuyển hoá lẫn nhau. 
Hình 5.10. Công thức cấu tạo vitamine B6 
 Vitamine B6 là thành phần coenzyme của nhiều enzyme xúc tác cho quá 
trình chuyển hoá amino acid, là thành phần cấu tạo của phosphorylase, 
 75
transaminase... Nếu thiếu Vitamine B6 sẽ dẫn đến các bệnh ngoài da, bệnh thần 
kinh như đau đầu, bệnh rụng tóc, rụng lông ... 
 Vitamine B6 có nhiều trong nấm men, trứng, gan, hạt ngũ cốc, rau quả ... 
 Hàng ngày mỗi người lớn cần 1,5-2,8 mg, với trẻ em cần 0,5-2mg. 
3.6 Vitamine C (Ascorbic acid) 
 Trong cơ thể, vitamine C tồn tại ở 2 dạng là dạng khử (ascobic acid) và 
dạng oxi hóa (dehydro ascorbic). 
 Vitamine C tham gia nhiều quá trình sinh lý quan trọng trong cơ thể: 
 - Quá trình hydroxyl hoá do hydroxylase xúc tác. 
 - Duy trì cân bằng giữa các dạng ion Fe+2/Fe+3, Cu+1/Cu+2. 
 - Vận chuyển H2 trong chuỗi hô hấp. 
 - Làm tăng tính đề kháng của cơ thể đối với những điều kiện không thuận 
lợi của môi trường, các độc tố của bệnh nhiễm trùng, làm giảm các triệu chứng 
bệnh lý do tác dụng của phóng xạ. Công thức cấu tạo: 
Hình 5.11. Công thức cấu tạo vitamine C 
Ngoài ra, vitamine C còn tham gia vào nhiều quá trình khác có vai trò 
quan trọng trong cơ thể. 
 Vitamine C có nhiều trong các loại rau quả tươi, nhất là trong các loại quả 
có múi như cam, chanh, bưởi... Nhu cầu hàng ngày cần 7080mg/người. Nếu 
thiếu vitamine C sẽ dẫn đến bệnh hoại huyết, giảm sức đề kháng của cơ thể, bị 
bệnh chảy máu răng, lợi hay nội quan (bệnh scorbutus). 
3.7 Viatmine H (Biotin, Vitamine B7) 
 Vitamine H là được sử dụng trong sự tăng trưởng tế bào, sản xuất các acid 
béo, chuyển hóa chất béo và protein nên có vai trò quan trọng trong chu trình Kreb. 
 76
 Khó bị phá hủy bởi nhiệt độ, môi trường kiềm, acid 
Hình 5.12. Công thức cấu tạo vitamine H 
 Vitamine H có tác dụng tốt với tóc, làn da, tuyến mồ hôi, các mô thần 
kinh, tủy xương và hỗ trợ với cơn đau cơ bắp. 
 Vitamine H không chỉ hỗ trợ trong việc chuyển đổi hóa học khác nhau 
trao đổi chất, mà còn giúp với việc chuyển giao CO2 (dioxide carbon). Vitamin 
H cũng có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định nồng độ đường huyết. 
 Thiếu -> da vảy khô, mệt mỏi, chán ăn, buồn nôn và ói mửa, tâm thần 
trầm cảm cũng như viêm lưỡi và cholesterol cao. 
 Biotin có thể được tìm thấy trong nấm men bia, trứng nấu chín, đặc biệt là 
lòng đỏ trứng, cá mòi, các loại hạt và bơ lạc, đậu tương, rau đậu khác, toàn bộ 
ngũ cốc, súp lơ, chuối và nấm. 
 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Nguyễn Văn Mùi, 2001. Hóa sinh học. Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội. 
[2] Trần Bích Lam, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Đinh Trần Nhật Thu, 2011. Thí nghiệm 
hóa sinh thực phẩm. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 
[3] Nguyễn Văn Mùi, 2007. Thực hành hóa sinh học. Nhà xuát bản Đại học Quốc gia 
Hà Nội. 
[4] Nguyễn Hoài Hương, Bùi Văn Thế Vinh, 2009. Thực hành hóa sinh. Trường Đại 
học kỹ thuật công nghệ TP. Hồ Chí Minh. 
[5] Phan Tuấn Nghĩa, 2012. Giáo trình Hóa sinh học thực nghiệm. Nhà xuất bản giáo 
dục Việt Nam. 
[6] Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng, 2000. Hóa sinh học. Nhà xuất bản Giáo dục 
Hà Nội.