Bài 3. Glucose và fructose trang 27, 28, 29

3.1

Chất nào sau đây không thuộc nhóm hợp chất carbohydrate?

A. Tinh bột.                            B. Glucosamine.           C. Fructose.                  D. Glucose.

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tổng quát của carbohydrate: C_n(H₂O)_m

Lời giải chi tiết:

Glucosamine không thuộc nhóm chất carbohydrate.

Đáp án B

3.2

Phát biểu nào sau đây không đúng về glucose và fructose?

A. Chúng đều có công thức phân tử C₆H₁₂O₆.            B. Chúng đều là các hợp chất carbohydrate.                        

C. Chúng đều là các monoaccharide.                          D. Chúng có tính chất hóa học tương tự nhau.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của glucose và frutose.

Lời giải chi tiết:

Glucose và fructose có cùng công thức phân tử khác nhau công thức cấu tạo nên tính chất hóa học khác nhau.

Đáp án D

3.3

Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào không đúng?

A. Glucose và fructose là hai đồng phân cấu tạo.      

B. Saccharose và maltose là hai đồng phân cấu tạo.  

C. Tinh bột và cellulose là hai đồng phân cấu tạo.    

D. Glucose, fructose, saccharose, maltose, tinh bột, cellulose đều là carbohydrate.

Phương pháp giải:

Dựa vào phân loại carbohydrate.

Lời giải chi tiết:

Tinh bột và cellulose không phải là hai đồng phân cấu tạo do số lượng mắt xích khác nhau.

Đáp án C

3.4

Carbohydrate nào sau đây là thành phần chính của mật ong?

A. Glucose.                            B. Maltose.                   C. Saccharose.              D. Fructose.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của carbohydrate.

Lời giải chi tiết:

Fructose là thành phần chính của mật ong.

Đáp án D

3.5

Cho các phát biểu sau về glucose và fructose:

(1)   Glucose và fructose là hai đồng phân lập thể.

(2)   Fructose còn được gọi là đường trái cây và là carbohydrate tự nhiên có vị ngọt nhất.

(3)   Glucose là carbohydrate mà có thể sử dụng làm nhiên liệu.

(4)   Người mắc bệnh đái tháo đường có lượng glucose trong máu cao hơn mức bình thường.

Số phát biểu đúng là

A. 1.                              B. 2.                            C. 3.                             D. 4.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của glucose và fructose.

Lời giải chi tiết:

(1) sai, glucose và fructose là hai đồng phân cấu tạo.

(2) đúng

(3) đúng

(4) đúng

Đáp án C

3.6

Hormone nào sau đây làm giảm lượng glucose trong máu?

A. Adrenaline.                       B. Thyroxine.               C. Insuline.                   D. Oxytocine.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của glucose.

Lời giải chi tiết:

Insuline có chức năng làm giảm lượng glucose trong máu.

Đáp án C

3.7

Tuyến nội tiết nào sau đây giữ cho nồng độ glucose trong máu ổn định?

A. Tuyến yên.                      B. Tuyến tụy.                C. Tuyến thượng thận.              D. Tuyến giáp.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của glucose.

Lời giải chi tiết:

Tuyến tụy giữ cho nồng độ glucose trong máu ổn định.

Đáp án B

3.8

Nồng độ glucose trong máu là 6 mmol/L có nghĩa 1 dL máu chứa bao nhiêu mg glucose?

A. 1080,0.                             B. 108,0.                       C. 10800,0.                   D. 10,8.

Sử dụng đồ thị trên để trả lời các câu 3.8 và 3.9

Phương pháp giải:

Dựa vào đồ thị biểu diễn sự thay đổi về lượng glucose trong máu.

Lời giải chi tiết:

Với glucose, ta có 1 mmol/L = 180mg/L = 18mg/dl nên nồng độ glucose trong máu là 6 mmol/L có nghĩa 1 dl máu chứa 108 mg glucose.

Đáp án B

3.9

Khi sử dụng đồ uống có đường, nồng độ glucose trong máu tăng cao nhất sau khi

A. sử dụng khoảng 20 phút.                                       B. sử dụng khoảng 2 giờ.     

C. sử dụng khoảng 50 phút.                                       D. sử dụng khoảng 3 giờ.

Phương pháp giải:

Dựa vào đồ thị biểu diễn sự thay đổi về lượng glucose trong máu.

Lời giải chi tiết:

Khi sử dụng đồ uống có đường, nồng độ glucose trong máu tăng cao nhất sau khoảng 50 phút.

Đáp án C

3.10

Chỉ số đường huyết của một người lúc đói được đo khi chưa ăn hay uống bất kì loại thực phẩm nào ít nhất trong 8 giờ. Khi chỉ số đường huyết lúc đói đạt dưới 100 mg/dL thì bình thường, từ 126 mg/dL trở lên thì có khả năng mắc bệnh đái tháo đường. Lúc này cần tiếp tục kiểm tra đường huyết bằng thử nghiệm dung nạp glucose qua đường uống. Sau 2 giờ, nhân viên y tế sẽ lấy máu để xét nghiệm tiếp. Nếu đường huyết dưới 140 mg/dL thì bình thường, từ 140 đến 199 mg/dL bị tiền đái tháo đường và từ 200 mg/dL trở lên là bị đái tháo đường.

Biếu diễn tại đồ thị đã cho theo mg/dL glucose. Dựa vào đồ thị biểu diễn đường huyết này, em hãy cho biết tình trạng sức khỏe người được khảo sát trên đồ thị.

Phương pháp giải:

Với glucose, ta có 1 mmol/L = 180mg/L = 18mg/dl

Lời giải chi tiết:

Trên đồ thị, chỉ số đường huyết lúc đói của người này khoảng 83 mg/dL, đạt dưới 100 mg/dL nên có tình trạng đường huyết của người bình thường. Ngoài ra, sau khi thử nghiệm dung nạp glucose được 2 giờ, người này có đường huyết khoảng 90 mg/dL, đạt dưới 140 mg/dL, cho thấy đây là người khỏe mạnh, không có dấu hiệu liên quan đến bệnh đái tháo đường.

3.11

Trong một thử nghiệm y tế để đo khả năng dung nạp carbohydrate của có thể người, một người trưởng thành được cho uống dung dịch glucose 20%. Đối với một trẻ nhỏ, nồng độ glucose phải được giảm xuống còn 10%. Cần dùng bao nhiêu gam dung dịch glucose 20% và bao nhiêu gam nước để pha được 8 g dung dịch glucose 10%?

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của glucose.

Lời giải chi tiết:

m_glucose               20                                 10

                                             10

m_nước                  0                                   10

$\to$$\frac{m_{glu\cos e}}{m_{H_{2}O}}=\frac{10}{10}$→ m_glucose = m_nước  mà m_{dung dịch glucose} = 8 g → m_glucose = m_nước  = 4 g

3.12

Chỉ số đường huyết của bạn Thành và bạn Nhân được đo 3 lần trong một tuần. Kết quả được ghi nhận ở bảng sau:

a) Chỉ số đường huyết trung bình của mỗi bạn là bao nhiêu?

b) Độ lệch chuẩn cho mỗi kết quả là bao nhiêu?

c) Bạn nào có kết quả đường huyết tốt hơn? Giải thích?

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của glucose.

Lời giải chi tiết:

a) Chỉ số đường huyết trung bình của bạn Thành là: $\frac{80+80+83}{3}=81\left(mg/dL\right)$

Chỉ số đường huyết trung bình của bạn Nhân là: $\frac{60+95+115}{3}=90\left(mg/dL\right)$

b) Phương sai mẫu số liệu của bạn Thành là: $S_{Thanh}^2=\frac{1}{3}({80}^2+{80}^2+{83}^2)-{81}^2=2$

Độ lệch chuẩn mẫu số liệu của bạn Thành là: S Thành = $\sqrt{2}\approx 1,41$

Phương sai mẫu số liệu của bạn Nhân là $S_{Nhan}^2=\frac{1}{3}.({60}^2+{95}^2+{115}^2)-{90}^2\approx 516,67$

Độ lệch chuẩn mẫu số liệu của bạn Nhân là S Nhân = $\sqrt{516,67}\approx 22,73$

c) So sánh độ lệch chuẩn về mẫu số liệu của hai bạn thì kết quả đường huyết của bạn Nhân có độ phân tán cao hơn nhiều so với bạn Thành, cho thấy đường huyết của bạn Thành trong tuần ổn định hơn, tức tốt hơn so với bạn Nhân.

3.13

Đề nghị phương pháp hóa học phân biệt 3 lọ dung dịch mất nhãn chứa glucose, fructose và glycerol.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của glucose, fructose và glycerol.

Lời giải chi tiết:

Phương trình phản ứng:

CH₂OH[CHOH]₄CHO + Br₂ + H₂O → CH₂OH[CHOH]₄COOH + 2HBr

3.14

Độ tan trong nước của glucose ở 25⁰C là 91 g trong 100 g nước và ở 50⁰C là 244 g trong 100 g nước. Khối lượng glucose kết tinh thu được khi làm lạnh 172 g dung dịch glucose bão hòa ở 50⁰C xuống 25⁰C là bao nhiêu? Giả thiết khi làm lạnh, sự bay hơi nước xảy ra không đáng kể.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của glucose.

Lời giải chi tiết:

m_{glucose trong 172 g dung dịch}  = $\frac{172,244}{344}=122g$

→ m_nước = 172 - 122 = 50 (g)

m_{glucose hòa tan trong 50 g nước}= $\frac{50,91}{100}=45,5g$

→ m_{glucose kết tinh} = 122 - 45,5 = 76,5 (g)

3.15

Tiến hành ether hóa α-glucose bằng methanol, sản phẩm thu được là methyl α-glucoside theo phương trình phản ứng sau:

Methyl α-glucoside có phản ứng với thuốc thử Tollens không? Vì sao?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của glucose.

Lời giải chi tiết:

Methyl α-glucoside không phản ứng với thuốc thử Tollens vì methyl α-glucoside không còn nhóm -OH hemiacetal nên phân tử methyl α-glucoside không thể mở vòng để xuất hiện nhóm chức -CHO.

3.16

So sánh độ bền của α-glucose với β-glucose. Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của glucose.

Lời giải chi tiết:

Trong tự nhiên, β-glucose bền hơn α-glucose. Độ bền tương đối của α-glucose và β-glucose xấp  xỉ theo tỉ lệ 36:64.

Trong cấu tạo vòng của glucose, α-glucose có nhóm 1-hydroxyl và 4-hydroxyl ở cùng phía, còn β-glucose có nhóm 1-hydroxyl và 4-hydroxyl ở các phía đối nhau. Do đó đã làm cho α-glucose bị cản trở lập thể bởi các nhóm -OH ở cùng phía nên α-glucose sẽ kém bền hơn so với β-glucose.

3.17

Sử dụng thông tin từ biểu đồ trên để trả lời các câu 3.17 và 3.18

Sau khi quan sát biểu đồ trên, có các phát biểu sau:

a)     Quá trình tập thế dục diễn ra trong khoảng 70 phút.

b)     Lượng đường huyết giảm khi bắt đầu tập thể dục và xuống mức thấp nhất sau 20 phút tập.

c)     Lượng đường huyết tăng lên mức cao nhất sau khi tập thể dục được 55 phút.

d)     Sau khi tập thể dục xong, lượng đường huyết có xu hướng giảm.

Có bao nhiêu phát biểu trong số các phát biểu trên là đúng? Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của glucose.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng

b) Đúng

c) Đúng

d) Đúng

3.18

Nêu nhận xét và giải thích sự thay đổi lượng đường huyết trong, sau quá trình tập thể dục.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của glucose.

Lời giải chi tiết:

Khi tập thể dục, việc sử dụng cơ bắp giúp đốt cháy glucose. Vì vậy lượng đường huyết thường giảm trong giai đoạn đầu và sau khi kết thúc hoạt động.

Nếu tập luyện diễn ra lâu hoặc với cường độ cao lượng đường trong máu có thể tăng lên. Do cơ thể lúc này sản sinh hormone adrenaline giúp tăng lượng oxygen đến não và các cơ. Adrenaline sẽ làm tăng nồng độ glucose trong máu bằng cách kích thích gan giải phóng glucose, dẫn đến lượng đường huyết tăng lên.

3.19

Ester của glucose với acid béo là các chất hoạt động bề mặt không ion, không độc và có khả năng phân hủy sinh học. Chúng đóng vai trò là chất nhũ hóa, chất giặt rửa, chất làm ẩm, chất tạo bọt, … trong các ngành công nghiệp mĩ phẩm, thực phẩm, nông nghiệp và dược phẩm.

Ester của glucose và acid béo được tổng hợp dựa trên quá trình ester hóa ở nhiệt độ cao với sự có mặt của chất xúc tác cùng dung môi hữu cơ. Điều này làm cho môi trường trở nên độc hại do các hóa chất này không dễ phân hủy sinh học. Vấn đề trên có thể khắc phục bằng cách sử dụng những chất xúc tác sinh học như enzyme lipase với các điều kiện phản ứng nhẹ nhàng và mức tiêu thụ năng lượng ít hơn, giúp tránh tình trạng biến tính của các chất phản ứng và sản phẩm. Ngoài ra, enzyme này cũng có thể mang lại tính chọn lọc cao dẫn đến hiệu suất phản ứng cao.

Viết phương trình hóa học của phản ứng điểu chế ester sau từ các chất tương ứng (xúc tác candida Antarctica lipase B, CALB).

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của glucose.

Lời giải chi tiết:

Phương trình phản ứng: