Ôn tập kiến thức chương I Thành phần hóa học tế bào Sinh học 10

ÔN TẬP KIẾN THỨC CHƯƠNG I THÀNH PHẦN HÓA HỌC TẾ BÀO

I. CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ NƯỚC

1. Các nguyên tố hóa học

a. Thành phần hóa học của tế bào

• Khi phân tích thành phần hóa học của tế bào, tế bào được cấu tạo từ các nguyên tố hóa học. Trong tế bào có thể có mặt hầu hết các nguyên tố trong tự nhiên (92 nguyên tố). Trong đó, 25 nguyên tố đã được nghiên cứu kỹ là C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Na, Si, Co... là cần thiết cho sự sống.
• Trong đó C, H, O và N chiếm 96% trọng lượng chất khô của tế bào, các nguyên tố còn lại chiếm một tỉ lệ nhỏ. Trong đó nguyên tố C là nguyên tố quan trọng nhất để tạo nên sự đa dạng của vật chất hữu cơ.
• Tuy đều được cấu tạo từ các thành phần vô cơ nhưng vật sống có các đặc trưng của thế giới sống (chuyển hoá vật chất và năng lượng với môi trường, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản) trong khi các vật không sống thì không có khả năng này.

b. Nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng

Dựa vào tỉ lệ và vai trò của các nguyên tố trong tế bào. Người ta chia các nguyên tố hóa học thành 2 nhóm cơ bản:

• Nguyên tố đại lượng: Là thành phần cấu tạo nên tế bào, các hợp chất hữu cơ như: cacbobidrat, lipit... điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố C, H, O, N, Ca, S, Mg...
• Nguyên tố  vi lượng:  (Có  hàm lượng  <  0,01% khối lượng chất  khô):  Là  thành phần cấu tạo  enzim, các hooc mon, điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố: Cu, Fe, Mn, Co, Zn...

LƯU Ý

Nguyên nhân sự khác biệt này là do sự khác nhau về thành phần, tỉ lệ các chất hoá học, sự tương tác của các chất hóa học dẫn đến các đặc tính sinh học nổi trội mà chỉ ở có ở thế giới sống.

LƯU Ý

Sự tương tác giữa các nguyên tố đa lượng và vi lượng đã tạo nên các hợp chất: vô cơ (nước, muối

khoáng) và hợp chất hữu cơ (lipit, cacbohidrat, prôtêin và axit nuclêic).

2. Nước vai trò của nước trong tế bào

a. Cấu trúc hóa học của nước

Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử oxi kết hợp với 2 nguyên tử hidro bằng các liên kết cộng hoá trị. Do đôi êlectron trong mối liên kết bị kéo lệch về oxi nên phân tử nước có 2 đầu tích điện trái dấu nhau (phân cực) có khả năng hình thành liên kết hiđro (H) giữa các phân tử nước với nhau và với các phân tử chất tan khác tạo cho nước có tính chất lí hoá đặc biệt (dẫn điện, tạo sức căng bề mặt, dung môi...).

b. Vai trò của nước

• Nước là thành phần cấu tạo nên tế bào
• Là dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết
• Là môi trường của các phản ứng sinh hóa
• Tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống.

II. CACBOHIDRAT VÀ LIPIT

1. Cacbohidrat

a. Cấu tạo

Cacbohidrat là hợp chất hữu cơ được cấu tạo chủ yếu từ 3 nguyên tố C, H, O.

b. Chức năng

• Đường đơn: Cung cấp năng lượng.
• Đường đôi và đa: Chức năng dự trữ và cấu trúc.
• Cấu tạo nên tế bào và các bộ phận của cơ thể.
• Xenlulozo là loại đường cấu tạo  nên  thành tế  bào thực vật,  kitin cấu tạo  nên  thành tế  bào nấm  và bộ xương ngoài của nhiều loài côn trùng hay một số loài động vật khác.

LƯU Ý

Cacbohidrat liên kết với protein tạo nên các phân tử glicoprotein là những bộ phận cấu tạo nên các thành phần khác nhau của tế bào.

2. Lipit

a. Cấu tạo

Cấu tạo từ 3 nguyên tố C, H, O (nhưng tỉ lệ H và O khác tỉ lệ của cacbohidrat) được nối với nhau bằng các liên kết hóa trị không phân cực → có tính kỵ nước.

b. Các loại lipit

Lipit chia thành 2 nhóm lớn:

• Lipit đơn giản: Là este của rượu và axit béo bao gồm mỡ, dầu và sáp
• Lipit phức tạp:  Trong  phân  tử  ngoài  2  thành phần  trên  ra  còn  có  thêm  nhóm  photphat  bao  gồm photpholipit, steroit (colesterol, axit mật, ostrogen, progesteron,...)

Phân biệt được mỡ, dầu và sáp:

• Mỡ được hình thành do một phân tử glixêrol (một loại rượu 3 cacbon) liên kết với 3 axit béo
• Mỡ ở động vật thường chứa các axit béo no.
• Mỡ ở thực vật chứa axit béo không no gọi là dầu.
• Sáp: được cấu tạo từ một đơn vị nhỏ  axit  béo  liên kết với một rượu mạch dài (thay cho glixêrol).

Chức năng: Dự trữ năng lượng cho tế bào.

Phân biệt photpholipit và stêrôit:

Sắc tố  và  vitamin: Một số loại sắc tố như  carotenoit  và một số loại  vitamin như  A,  D,  E,  K cũng  là 1 dạng lipid.

c. Chức năng của lipit

• Là thành phần cấu trúc nên màng tế bào (photpholipit)
• Là nguồn dự trữ năng lượng cho tế bào (mỡ, dầu)
• Tham gia vào điều hòa quá trình trao đổi chất (hooc mon)…

So sánh cacbohidrat và lipit:

Giống nhau:

• Đều là những hợp chất cấu tạo chủ yếu bởi ba thành phần nguyên tố là C, H, O.
• Tham gia xây dựng cấu trúc bên trong, bên ngoài tế bào.
• Là các hợp chất sinh năng lượng cho tế bào.
• Là các chất dự trữ năng lượng cho tế bào.

Khác nhau:

Cacbohidrat 

• C: H: O = 1:2:1
• Đơn vị cấu tạo là đường đơn
• Cacbohidrat cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.
• Cacbohidrat tan được trong nước.

Lipid

• C: H: O ≠ 1:2:1
• Đơn vị cấu tạo là glixerol và axit béo.
• Lipid  không được cấu tạo  theo  nguyên  tắc đa phân.
• Lipid tan trong dung môi hữu cơ không tan được trong nước.

III. PROTEIN

Ngoài ADN và ARN thì prôtêin cũng là một đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mà các đơn phân của prôtêin là các axit amin (aa). Prôtêin có cấu trúc và chức năng cụ thể như sau:

1. Cấu trúc prôtêin

a. Cấu trúc hóa học của prôtêin

Photpholipit có cấu  trúc gồm  2  phân tử  axit  béo  liên kết với  1 phân tử glixêrol, vị trí thứ 3 của phân tử glixêrol được liên kết với nhóm phôtphat, nhóm này nối glixêrol với 1 ancol phức (côlin hay axêtylcôlin).  Photpholipit  có  tính lưỡng cực: đầu  ancol phức ưa nước và đuôi kị nước.

Chức năng: Thành phần cấu tạo màng sinh chất.

Stêrôit là lipit có cấu trúc mạch vòng, có tính chất lưỡng cực

Ví dụ: Cholesteron làm nguyên liệu cấu trúc nên màng sinh chất.

Các steroit khác có lượng nhỏ nhưng hoạt động như một hoocmon hoặc vitamin

Chức năng: Cấu tạo nên màng sinh chất và 1 số hoocmôn. Một số hoocmon giới  tính như  testosteron  và  estrogen  cũng  là  1  dạng lipid.

Mỗi axit amin gồm 3 thành phần:

• Nhóm cacbôxy – COOH
• Nhóm amin- NH₂
• Gốc hữu cơ R (gồm 20 loại khác nhau) → có 20 loại axit amin khác nhau.

Công thức tổng quát của 1 axit amin:

Các  axit  amin  liên kết với  nhau bằng  liên kết  peptit  (nhóm  amin của  axit  amin  này  liên kết với  nhóm cacbôxin của axit amin tiếp theo và giải phóng 1 phân tử nước) tạo thành chuỗi pôlipeptit. Mỗi phân tử prôtêin gồm 1 hay nhiều chuỗi pôlipeptit.

LƯU Ý

Khối lượng 1 phân tử của 1 axit amin bằng 110đvC.

b. Cấu trúc không gian

Prôtêin có 4 bậc cấu trúc cơ bản như sau:

• Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp các aa trong chuỗi pôlipeptit.
• Cấu trúc bậc 2: là chuỗi pôlipeptit bậc 1 có cấu trúc xoắn hình lò xo.
• Cấu trúc bậc 3: do cấu trúc bậc 2 uốn khúc đặc trưng cho mỗi loại prôtêin.
• Cấu trúc bậc 4: do nhiều cấu trúc bậc 3 kết hợp thành khối cầu.

NHẬN XÉT

Prôtêin đảm nhiệm nhiều chức năng liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, quy định các tính trạng và các tính chất của cơ thể sống.

Lưu  ý:  Prôtêin chỉ thực hiện được chức năng ở cấu  trúc không gian (cấu trúc bậc 3 hoặc bậc 4).

2. Tính chất của prôtêin

Prôtêin  có  tính đa dạng  và đặc  thù: được  quy định bởi số lượng  + thành phần + trật tự sắp xếp của các aa trong chuỗi pôlipeptit.

3. Chức năng của prôtêin

• Thành phần cấu tạo chủ yếu của tế bào.
• Xúc tác cho các phản ứng sinh hóa.
• Điều hòa sự trao đổi chất.
• Bảo vệ cơ thể.

IV. AXIT NUCLEIC

1. ADN

a. Cấu tạo của ADN

 ADN là đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân gồm 4 loại nucleotit: A, T, G, X.

Mỗi nucleotit gồm 3 phần:

• 1 gốc bazo nito
• 1 gốc đường đêoxiribozơ (C₅H₁₀O₄)
• 1 gốc axit phosphoric.

Nucleotit  liên kết với  nhau bằng  liên kết  hóa trị  (phospho dieste) để tạo nên chuỗi poliucleotit.

Chú  ý: Liên kết  hóa trị  là  liên kết giữa gốc đường đêoxiribôzơ của nucleotit này với gốc axit photphoric của nucleotit khác.

LƯU Ý

Nucleotit liền nhau: Các loại nucleotit chỉ khác nhau ở bazo nito nên người ta đặt tên các loại nucleotit theo tên của bazo nito.

Phân tử ADN mạch kép gồm:

• Là một chuỗi xoắn kép được cấu tạo theo nguyên tắc bổ sung, theo đó:

A ở mạch 1 luôn liên kết với T ở mạch 2 bằng 2 liên kết hidro

{-- Xem đầy đủ nội dung và đáp án tại Xem online hoặc Tải về--}

Trên đây là trích dẫn một phần Ôn tập kiến thức chương I Thành phần hóa học tế bào để xem đầy đủ nội dung đề thi các em vui lòng đăng nhập website hoc247 chọn Xem online hoặc Tải về máy tính. Chúc các em học tốt và thực hành hiệu quả!