Sinh học đại cương phần 3

Cấu thành hữu cơ của cơ thể sống Các đại phân tử sinh học NỘI DUNG BUỔI HÔM NAY... Tỷ lệ các nguyên tố sinh học trong cơ thể ngườiO 8 65.0 Quá trình hô hấp, thành phần của nước C 6 18.5

Trang 1

SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG

Trang 2

1 Nguyễn Như Hiền, Sinh học

đại cương (dùng cho sinh viên

các Khoa không thuộc chuyên

ngành Sinh học), NXB ĐHQG

Hà Nội, 2005.

Giáo trình, học liệu (1)

Trang 3

2 Phillips W.D & Chilton T.J

Trang 4

3 “Life: The Science of

Biology” của các tác giả David

Sadava, H Craig Heller, Gordon

H Orians, William K Purves and

David M Hills, Elevent edition,

USA, 2016.

Murmurations hay còn gọi là

Trang 5

Nội dung tham gia

◼ Chương 1: Thành phần hoá học của các cơ thể sống

◼ Chương 2 Cấu tạo tế bào của cơ thể

◼ Chương 2 Cấu tạo tế bào của cơ thể (tiếp)

Trang 6

Một vài ví dụ về sinh vật sống

Trang 7

Một vài ví dụ về sinh vật sống

Trang 8

1 Các nguyên tố sinh học

2 Cấu thành vô cơ của cơ thể sống

2.1 Nước và vai trò của nước đối với sự sống

2.2 Các chất muối vô cơ

3 Cấu thành hữu cơ của cơ thể sống

Các đại phân tử sinh học

NỘI DUNG BUỔI HÔM NAY

Trang 9

Các thành phần được tìm thấy

trong mô sinh vật

Trang 10

◼ Định nghĩa: Nguyên tố sinh học là các nguyên tố hóa học

tham gia cấu thành nên các hợp chất hóa học để tạo nên

Trang 11

Tỷ lệ các nguyên tố sinh học trong cơ thể người

O 8 65.0 Quá trình hô hấp, thành phần của nước

C 6 18.5 Thành phần cơ bản của các chất hữu cơ

H 1 9.5 Thành phần của nước và hầu hết các chất hữu

cơ; chất mang điện tử

N 7 3.3 Thành phần của tất cả các protein và axit nucleic

Ca 20 1.5 Thành phần của xương và răng

Thành phần của tất cả các axit, thành phần đặc biệt quan trọng của các phân tử có liên kết giàu năng lượng

1 Các nguyên tố sinh học

Trang 12

Tỷ lệ các nguyên tố sinh học trong cơ thể người

S 16 0.3 Thành phần của hầu hết các protein

Na 11 0.2 Là ion + bên ngoài tế bào, quan trọng đối với chức

năng dẫn truyền xung thần kinh

Cl 17 0.2 Là ion - bên ngoài tế bào

Mg 12 0.1 thành phần thiết yếu của nhiều enzym vận chuyển

năng lượng

Fe 26 Vết Thành phần thiết yếu của hemoglobin trong máu

Cu 29 Vết Thành phần của nhiều loại enzyme

Zn 30 Vết Thành phần của một số loại enzyme

Trang 13

◼ Nguyên tố sinh học được chia làm 2 loại:

◼ Nguyên tố đại lượng, là loại nguyên tố chiếm khoảng ≥ 0,2%

khối lượng khô của chất hữu cơ VD các nguyên tố C, O, N,

P, S, Cl, K, Na, Ca

◼ Nguyên tố vi lượng, là loại nguyên tố cần với số lượng rất ít,

thường ở dạng vết và < 0,2% khối lượng khô của chất hữu

cơ VD các nguyên tố Al, I, Mn, Ni, Si

Trang 14

2 Cấu thành vô cơ của cơ thể sống

◼ Các chất vô cơ trong cơ thể thường ở

dạng nước (H 2 O) và các muối vô cơ.

Trang 15

2.1 Nước và vai trò của nước đối

Trang 16

2.1 Nước và vai trò của nước đối

với sự sống (2)

Đặc tính của nước

◼ Tỷ trọng của nước làm giá đỡ tốt cho các cơ thể ở nước

◼ Sức căng mặt ngoài vững chắc cho phép các cơ thể nhỏ

bám vào bên trên hoặc treo bên dưới màng nước

◼ Do các phân tử nước phân cực nên có thể bám vào nhiều

loại bề mặt, vì vậy nước có thể đi vào các khoảng không

gian rất nhỏ bé, như khoảng giữa các tế bào, thậm chí thắng cả trọng lực

Trang 18

Nước, H 2 O là thành phần rất

quan trọng cho sự sống

• So với nhiều chất khác có phân tử có

kích thước tương tự, nước đá đòi hỏi

cung cấp rất nhiều năng lượng nhiệt

để tan chảy

• Lượng năng lượng nhiệt cần thiết để

tăng nhiệt độ 1 gam của một chất

bằng 1°C được gọi là nhiệt dung

riêng của một chất

• Nước có nhiệt dung riêng tương đối

cao bởi vì rất nhiều liên kết hydro kết

nối các phân tử nước

Trang 19

Ba tính chất của nước có lợi cho sinh vật

Cần rất nhiều nhiệt thay đổi nước từ trạng thái lỏng sang

trạng thái khí (quá trình bay hơi) Nhiệt này phải được hấp thụ

Nhiệt hóa hơi cao của nước

Trang 20

liên kết hydro với các

phân tử nước khác bên

dưới chúng

Trang 21

➢ Nước thường chiếm 60 - 75 % khối lượng cơ thể sinh vật,

một số sinh vật nước chiếm tới 99%.

➢ Nước là môi trường sống, môi trường cho các phản ứng

sinh hoá diễn ra

➢ Nước tham gia vào các phản ứng hóa học như

• Phản ứng thuỷ phân

• Phản ứng ngưng tụ

Trang 22

Câu hỏi và thảo luận liên quan

Thank you !!!

Trang 23

Trang 24

Nội dung tiết này

◼ Chương 1: Thành phần hoá học của các cơ thể sống (tiếp)

Trang 25

NỘI DUNG BUỔI HÔM NAY

Trang 26

➢ Nước thường chiếm 60 - 75 % khối lượng cơ thể sinh vật,

một số sinh vật nước chiếm tới 99%.

➢ Nước là môi trường sống, môi trường cho các phản ứng

sinh hoá diễn ra

➢ Nước tham gia vào các phản ứng hóa học như

• Phản ứng thuỷ phân

• Phản ứng ngưng tụ

Trang 27

Phản ứng ngưng tụ và thủy phân

Phản ứng ngưng tụ,

giải phòng nước Phản ứng thủy phân, tiêu thụ nước

Trang 28

Các phản ứng của sự sống diễn ra

trong nước ở dạng dung dịch

◼ Dung dịch: Gồm chất lỏng (dung môi) và các chất hòa

tan của nó.

◼ Nước là dung môi dạng phân cực nên dễ hòa tan các chất tan phân cực Nhiều phản ứng của sự sống diễn ra trong dạng dung dịch.

◼ Phân tích định tính tập trung vào việc xác định các chất

liên quan đến các phản ứng hóa học.

◼ Phân tích định lượng đo nồng độ hoặc số lượng chất

tham gia hoặc tạo thành trong các phản ứng.

Trang 29

Dung dịch nước có thể có tính

axit hoặc bazơ

◼ Chất có tính axit: Một chất có thể giải phóng proton trong dung dịch (tương phản với bazơ); Ví dụ axit HCl, axit acetic

Trang 30

Phản ứng axit – bazơ có thể

thuận nghịch

Trang 31

Nước là một dung dịch có tính axit yếu và bazơ yếu

Đơn giản hóa:

Trang 32

Dung dịch đệm (Buffer)

◼ Dung dịch đệm: có thể tạm thời thu nhận hoặc giải

phóng các ion hydro và do đó chống lại thay đổi độ pH.

◼ Dung dịch đệm là hỗn hợp của một axit yếu và bazơ

tương ứng của nó, hoặc một bazơ yếu và axit tương ứng.

Đệm Bicarbonate:

Trang 33

• Song không thay

đổi pH nhiều của

dung dịch đệm

(nếu trong khoảng

chịu tải của dung

dịch đệm)

Trang 34

Các phân tử nước trở thành một phần

của cơ thể sinh vật

Trang 35

Sự phân bố của nước trên Trái đất

Trang 36

2.2 Các chất muối vô cơ

Các chất muối vô cơ tồn tại dưới 2 dạng:

◼ Ở dạng cấu trúc không hoà tan trong nước Chúng có trong thành phần cứng như: xương, móng, tóc, v.v đó là các muối silic, magie, phổ biến nhất là các muối canxi (cacbonat canxi, photphat canxi) Chất gian bào của xương chủ yếu được cấu tạo từ hydroxiapatit canxi.

◼ Dạng các ion: Các muối vô cơ ở dạng ion là thành phần rất quan trọng cần thiết cho các hoạt động sống, đó là các cation như Na+,

K+, Ca++, Mg2+ và các anion như Cl−, SO4−, …

Trang 37

2.2 Các chất muối vô cơ (2)

◼ Các chất vô cơ tham gia vào các phản ứng sinh hoá, hoặc

đóng vai trò chất xúc tác (ví dụ ion Mg2+), hoặc tham gia

vào sự duy trì các điều kiện lý hoá cần thiết cho đa số phản ứng sinh hoá dẫn đến nhiều tính chất sinh lý tế bào như tính thẩm thấu, tính dẫn truyền, tính mềm dẻo, tính co rút, v.v

◼ Sự cân bằng các ion khác nhau trong môi trường nội mô là cần thiết để đảm bảo cho các quá trình sống diễn ra bình

thường.

Trang 38

nCoV 2019 (COVID-19)

Trang 39

Ngày 04/3/2020

Trang 40

Ngày 24/3/2020

Trang 41

nCoV 2019 (COVID-19)

Trang 42

nCoV 2019 (COVID-19)

Trang 43

nCoV 2019 (COVID-19)

◼ Thực phẩm tăng sức đề kháng phòng dịch

Tỏi và trái cây họ cam, quýt, bưởi, chanh chứa vitamin C, có tác dụng tăng sức đề kháng cho cơ thể, phòng nCoV

◼ Tăng cường tập thể dục, nâng cao sức đề kháng

Tập luyện hằng ngày, ăn ngủ điều độ

Tham khảo thêm ở nhà:

◼ COVID-19 tác động đến cơ thể người bệnh như thế nào:

https://www.youtube.com/watch?v=Xj1nUFFVK1E

◼ Hai con đường ngăn nCoV nhân lên trong cơ thể:

https://www.youtube.com/watch?v=5LdA01NViOM

Trang 44

Câu hỏi và thảo luận liên quan

Thank you !!!

Trang 45

Trang 46

NỘI DUNG TIẾT NÀY

Trang 48

STT Các nguyên tố Đơn vị cơ bản Đại phân tử

Carbohydrate C, H, O Monosaccarit Polysaccarit

Protein Luôn có C, H, O,

N đôi khi có S, P Axit amin Polypeptit - protein

Lipit Luôn có C, H, O

đôi khi có N, P Glyxerol, axit béo

Mỡ, dầu ăn, sáp (steroit các

nhóm sắc tố)

Axit nucleic C, H, O, N, P Các nucleotit ARN (axit ribonucleic)

ADN (axit deoxyribonucleic)

Trang 49

3.1 Cấu tạo của Carbohydrate

◼ Các Carbohydrate đều chứa 3 nguyên tố: C, H và O

◼ Công thức tổng quát là Cx(H2O)y

◼ Năng lượng liên kết giữa C với C đặc biệt cao → hình thành các cấu trúc chuỗi hoặc vòng bền vững

◼ Các dạng: Monosaccarit, Disaccarit, và Polysaccarit

Trang 50

◼ Mỗi phân tử có 3 đến 10 nguyên tử cacbon

◼ Các loại quan trọng nhất cho cơ thể sống là trioz

(đường 3 cacbon); pentoz (đường 5 cacbon); hexoz

(đường 6 cacbon)

◼ Bột khô Monosaccarit chủ yếu ở dạng mạch thẳng,

nhưng khi hoà tan trong nước, nó hình thành cấu trúc vòng

Đường đơn Monosaccarit

Trang 51

Hình thành cấu trúc vòng khi hoà tan

glucose trong nước

Trang 52

◼ Disaccarit được hình thành từ 2 đơn vị monosaccarit thành 1

phân tử đơn nhất

◼ Chúng thường gặp như là chất trung gian trong quá trình đứt

gãy hoặc tổng hợp polysaccarit

◼ Ví dụ mantoz thấy trong ống tiêu hoá

của người, là sản phẩm đầu tiên của

sự tiêu hoá tinh bột

Đường đôi Disaccarit

Trang 54

◼ Polysaccarit là các hydrat cacbon phức với phân tử

rất lớn, gồm các chuỗi những đơn vị monosaccarit liên kết với nhau.

◼ Chúng không có vị ngọt như đường, không tan

trong nước hoặc chỉ hình thành các dung dịch keo

◼ Các loại đường polysaccarit quan trọng nhất là tinh

bột, glycogen và xenlluloz

Đường Polysaccarit

Trang 55

Tinh bột (a) và Glycogen (b)

Trang 56

Cellulose

Trang 57

Chức năng quan trọng nhất của Carbohydrate là dự trữ và cung cấp năng lượng, bên cạnh có còn có chức năng cấu trúc.

➢ Quang hợp của thực vật tổng hợp năng lượng dưới dạng các

Carbohydrate.

➢ Động vật sử dụng năng lượng dự trữ của thực vật chuyển

thành dạng năng lượng dự trữ ở động vật.

➢ Cả động vật và thực vật đều sử dụng các dạng đường đơn

như glucoz là nguyên liệu chính cho quá trình hô hấp

3.1 Chức năng của Carbohydrate

Trang 58

3.2 Cấu trúc của Protein

Trang 60

Cấu trúc bậc 1

Cấu trúc bậc 2

Cấu trúc bậc 3

Cấu trúc bậc 4

Trang 61

3.2 Hoạt tính của Protein

Trang 62

3.2 Hoạt tính của Protein

Enzym hạ thấp năng lượng hoạt hóa

của phản ứng xúc tác

Hoạt động của enzym

Sucrase

Trang 63

◼ Các tác nhân ảnh hưởng đến các phản ứng do enzym

◼ Sự điều chỉnh hoạt tính của enzym

1 Phân bố không gian chính xác

2 Thông tin di truyền chứa trong nhân tế bào

Các tác nhân ảnh hưởng đến các phản ứng

do enzym kiểm soát

Trang 64

Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH

A

B

Trang 65

Ức chế cạnh tranh và không cạnh tranh

a) Cơ chất liên kết bình thường với

Chất ức chế cạnh tranh giả dạng cơ

chất, liên kết cạnh tranh vào vị trí

trung tâm hoạt động của enzym

Chất ức chế không cạnh tranh gắn với enzym tại vị trí

xa trung tâm hoạt động của enzym nhưng làm thay đổi

cấu hình của enzym nên làm mất chức năng của trung

tâm hoạt động

Trang 66

lệ thuận với nồng độ cơ chất

Phản ứng có sự tham gia của enzyme không tăng khi nồng độ

cơ chất quá cao, làm bảo hòa

Ở nồng độ cơ chất

tăng đáng kể tốc độ của phản ứng

Trang 67

Loại protein Chức năng

Protein cấu trúc Cấu trúc, nâng đỡ

Protein enzim Xúc tác: tăng nhanh, chọn lọc các phản ứng

sinh hóa Protein hoocmon Điều hòa các hoạt động sinh lý

Protein vận chuyển Vận chuyển các chất

Protein bảo vệ Bảo vệ cơ thể chống bệnh tật

Protein thụ quan Cảm nhận, đáp ứng các kích thích của môi

trường

3.2 Chức năng của Protein

Trang 68

◼ Lipit chứa các nguyên tố C, H, O, đôi khi có N, P Đơn vị

cơ bản là glyxerol và axit béo Các đại phân tử là mỡ,

dầu, sáp, phospholipit và các steroit

◼ Lipit ít tan trong nước, có tính tan cao trong các dung môi không phân cực như etanol và cloroform.

3.3 Cấu trúc Lipit

Trang 70

◼ Mỡ

◼ là các triglyxerit: một phân tử glyxerol liên kết với 3 tiểu đơn vị axit béo

◼ ở nhiệt độ phòng tồn tại ở dạng thể rắn

◼ chứa các axit béo no: phân tử axit béo có nhóm

cacboxyl - COOH, gắn vào đầu chuỗi Carbohydrate

thẳng, không phân nhánh Chuỗi này chứa nhóm CH2lặp đi lặp lại, nối với nhau bằng mối nối đơn

Trang 72

◼ Các phospholipit

◼ Là thành phần cốt yếu của tất

cả các màng tế bào.

◼ Bao gồm 2 phân tử axit béo

liên kết với 1 phân tử glyxerol

và nhóm phosphat ưa nước

◼ Đầu phân tử Phospholipit có

nhóm phosphat thì phân cực

và tan trong nước

◼ Đầu kia có axit béo thì kỵ

nước, không phân cực và

không tan trong nước.

Trang 73

◼ Chức năng dự trữ năng lượng.

◼ Chức năng cách nhiệt.

◼ Chức năng chống thấm nước.

◼ Chức năng cấu trúc

◼ Chức năng điều hòa của cơ thể.

Chức năng của Lipit

Trang 74

◼ Đơn phân tử của chúng là các nucleotit

◼ Đại phân tử có 2 loại là ARN (axit ribonucleic) và ADN (axit dezoxiribonucleic).

Trang 75

Các nucleotit

3.4 Axit nucleic

Trang 76

Cấu trúc tổng quát của nucleotit bao gồm 3 thành phần:

◼ Nhóm phosphat (ký hiệu là P)

◼ Phân tử đường 5 cacbon

◼ Bazơ hữu cơ (gốc hữu cơ) làm cho mỗi nucleotit có đặc điểm riêng Axit nucleic có 5 loại bazơ hữu cơ khác nhau Đó

là adenin (A), timin (T), guanin (G), cytocine (C) và uraxin

(U).

Trong đó ADN có A, T, G và C; còn ARN có A, U, G và C

3.4 Axit nucleic

Trang 77

ATP (adenozin triphosphat)

◼ Cấu tạo bao gồm adenin (gốc bazơ hữu cơ), đường

riboz, và 3 nhóm phosphat liên kết thành chuỗi với nhau Liên kết hoá học nối giữa các nhóm phosphat là liên kết

3.4 Axit nucleic

Trang 78

ATP (adenozin triphosphat)

◼ Liên kết cao năng bị gãy do thuỷ phân thì một lượng năng

lượng lớn được giải phóng

◼ ATP + H2O - thuỷ phân → ADP + P + 31kj/mol

◼ Sự gãy ATP thường đi đôi với một phản ứng cần năng lượng

3.4 Axit nucleic

Trang 79

◼ Phân tử ADN được cấu tạo từ các nucleotit chứa đường

dezoxiriboz và tồn tại ở dạng sợi kép.

◼ Nhóm đường của nucleotit này nối với nhóm phosphat của

nucleotit kia tạo thành một chuỗi dài

◼ Liên kết thứ hai là sự ghép cặp bazơ để tạo thành sợi kép

◼ Sự ghép cặp bazơ của ADN là A - T bằng 2 liên kết hydron;

G - C bằng 3 liên kết hydro

◼ không thể có liên kết giữa A - G hoặc T - C

◼ Sự bắt cặp bazơ đã tạo nên cấu trúc xoắn kép của ADN.

3.4.1 ADN (axit deoxiribonucleic)

Trang 80

◼ ADN (axit dezoxiribonucleic)

3.4 Axit nucleic

Trang 81

◼ Nhiễm sắc thể của tế bào chính là một phân tử ADN rất dài, mỗi phân tử dài khoảng vài cm

◼ Trong tế bào các nhiễm sắc thể được cuộn lại một

cách có tổ chức nhờ lõi protein histon, tạo nên hạt

nucleoxom

◼ Chứa nguyên liệu của di truyền

◼ Điều khiển các hoạt động sống của tế bào

3.4.1 ADN (axit deoxyribonucleic)

Trang 82

◼ Trong thành phần của axit ribonucleic có 4 loại bazơ nitơ là A, U, G và C (so với ADN ta thấy ở ARN thì T được thay bằng U) và đường pentoz là đường riboz.

◼ Như vậy, bốn loại ribonucleotit là A, U, G, C liên kết với nhau tạo ra các mạch đơn ARN

◼ ARN được tế bào sử dụng như chất truyền đạt thông tin di truyền

◼ Đối với một số virut thì phân tử ARN được dùng làm vật liệu tích thông tin di truyền Ví dụ, virut HIV.

3.4.2 ARN (axit ribonucleic)

Trang 83

◼ ARN - thông tin (mARN) - là mạch đơn được phiên mã từ ADN trong nhân và vận tải ra tế bào chất, sử dụng làm

khuôn để tổng hợp protein.

◼ ARN - riboxom (rARN) - là loại ARN nhiều nhất, chúng chiếm đến 80% lượng ARN của tế bào, chúng cũng được phiên mã từ ADN và liên kết với protein để tạo nên

riboxom là nơi tổng hợp protein.

◼ ARN - vận tải (tARN) - đóng vai trò vận tải các axit amin

để lắp ráp vào mạch polypeptit khi tổng hợp protein, tARN

là những phân tử ARN bé chỉ chứa khoảng 75 - 85

nucleotit Có khoảng trên 20 loại tARN khác nhau đặc

3.4.2 ARN (axit ribonucleic)

Trang 84

NỘI DUNG TIẾT NÀY

Định dạng
Số trang	449
Dung lượng	45,65 MB