BÀI 5. TINH BỘT VÀ CELLULOSE

A. MỤC TIÊU CẦN ĐẠT CỦA BÀI HỌC

- Nêu được trạng thái tự nhiên của tinh bột và cellulose.

- Viết được công thức cấu tạo dạng mạch vòng và gọi được tên của tinh bột và cellulose

- Trình bày được tính chất hoá học cơ bản của tinh bột (phản ứng thuỷ phân, phản ứng với iodine), của cellulose (phản ứng thuỷ phân, phản ứng với nitric acid và với nước Schweizer).

- Trình bày được sự chuyển hoá tinh bột trong cơ thể, sự tạo thành tinh bột trong cây xanh.

- Trình bày được ứng dụng của tinh bột và cellulose.

B. NHỮNG NỘI DUNG CẦN GHI NHỚ TRONG BÀI HỌC

1. Trạng thái tự nhiên và công thức cấu tạo của tinh bột, cellulose

a) Trạng thái tự nhiên

b) Công thức cấu tạo

* Giống nhau:

- Là polysaccharide.

- Công thức phân tử: (C₆H₁₀O₅)_n.

* Khác nhau:

- Tinh bột: gồm amylose và amylopectin

+ Amylose: polymer chuỗi dài xoắn, không nhánh, tạo thành từ nhiều -glucose nối với nhau bằng liên kết -1,4-glycoside.

+ Amylopectin: mạch phân nhánh; -glucose liên kết với nhau bằng liên kết -1,4-glycoside; liên kết -1,6-glycoside nối giữa các đoạn mạch.

- Cellulose: -glucose liên kết với nhau qua liên kết -1,4-glycoside tạo mạch dài, không nhánh (tương tự amylose).

2. Tính chất hóa học cơ bản của tinh bột và cellulose

a) Phản ứng thủy phân

- Tinh bột và cellulose bị thủy phân trong môi trường acid hoặc enzyme tạo thành glucose.

- Phương trình chung:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O nC₆H₁₂O₆

- Lưu ý: Tinh bột bị thủy phân nhờ các enzyme trong quá trình tiêu hóa thành dextrin (C₆H₁₀O₅)_x (x < n), maltose và thành glucose.

b) Phản ứng của hồ tinh bột với iodine

- Tinh bột tác dụng với iodine tạo hợp chất có màu xanh tím ⇒ phản ứng đặc trưng để nhận biết tinh bột.

c) Phản ứng của cellulose với nitric acid

- Cellulose tác dụng với hỗn hợp nitric acid đặc và sulfuric acid đặc thường tạo thành cellulose dinitrate và cellulose trinitrate:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3nHONO₂ [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + 3nH₂O

- Cellulose nitrate (màu vàng): cháy nhanh, không khói, không tàn ⇒ Ứng dụng: làm thuốc súng.

d) Phản ứng của cellulose với nước Schweizer

- Cellulose tan trong nước Schweizer, tạo dung dịch có độ nhớt, màu xanh thẫm.

3. Sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể, sự tạo thành tinh bột trong cây xanh, ứng dụng của tinh bột và cellulose

a) Sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể

- Khoang miệng: Khi ăn tinh bột, enzyme amylase (trong nước bọt) phân giải tinh bột tạo dextrin, maltose.

- Ruột non: Enzyme trong dịch ruột tiếp tục thủy phân dextrin, maltose thành glucose.

- Glucose được hấp thụ qua thành ruột vào máu, chuyển đến tế bào; lượng glucose dư được lưu trữ dưới dạng glycogen trong gan và cơ. 

b) Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh

- Trong quá trình quang hợp, dưới tác dụng của chlorophyll (diệp lục), khí carbon dioxide kết hợp với nước tạo thành glucose: 

6CO₂ + 6H₂O C₆H₁₂O₆ + 6O₂

- Các phân tử glucose kết hợp tạo tinh bột:

nC₆H₁₂O₆ → (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O

c) Ứng dụng

- Tinh bột:

+ Nguồn lương thực chính của con người.

+ Nguyên liệu để điều chế glucose,...

- Cellulose: Sản xuất sơn mài, thuốc súng không khói, tơ visco, giấy bóng kính,…