Lý thuyết các phân tử sinh học - Sinh 10 Cánh diều

I. Khái quát về phân tử sinh học

Phân tử sinh học là những phân tử hữu cơ được tạo ra từ tế bào và cơ thể sinh vật.

Các phân tử sinh học chính bao gồm protein, lipid, carbohydrate, nucleic acid. Ngoài ra các phân tử nhỏ là các sản phẩm trao đổi chất như aldehyde, alcohol, vitamin, hormone …

II. Carbohydrate:

Carbohydrate được cấu tạo từ ba loại nguyên tố C, H và O trong đó tỉ lệ H : O là 2 : 1 (giống với nước). Carbohydrate được chia thành 3 nhóm:

1. Monosaccharide:

Là loại carbohydrate đơn giản với công thức phân tử là CnH2nOn, gọi là đường đơn, hay đường khử.

Monosaccharide là thành phần của các loại đường phức tạp như disaccharide, polysaccharide hay các phân tử khác như: nucleotide, glycoprotein …

2. Disaccharide:

Một số disaccharide phổ biến là sucrose và lactose. Đường đôi là đường vận chuyển trong các cơ quan ở thực vật.

3. Polysaccharide:

Polysaccharide là polymer của các đường đơn liên kết với nhau.

Glycogen dự trữ năng lượng trong tế bào, cellulose là thành phần chính của thành tế bào.

III. Protein:

1. Amino acid:

Có khoảng 2 loại amino acid chính tham gia cấu tạo nên protein. Có những amino acid con người và động vật không tự tổng hợp được gọi là amino acid không thay thế (lysine, tryptophan …)

Hai amino acid liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị, được gọi là liên kết peptide.

Protein chiếm 50% lượng vật chất khô của tế bào. Protein thường có dạng cầu như enzyme, sợi như collagen, keratin …

Protein tham gia hầu hết các hoạt động sống của tế bào: xúc tác các phản ứng (enzyme), cấu trúc nên tế bào, tham gia vận chuyển các chất qua màng, truyền tin, miễn dịch, sinh sản …

Protein có cấu trúc không gian 3 chiều đặc trưng được hình thành từ 4 bậc cấu trúc:

• Cấu trúc bậc 1: Trình tự các amino acid trong một chuỗi polypeptide. 

• Cấu trúc bậc 2: Chuỗi polypeptide cuộn xoắn lại hoặc gấp nếp.

• Cấu trúc bậc 3: Chuỗi polypeptide cuộn xoắn lại hoặc gấp nếp tạo nên cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng do có sự tương tác đặc thù giữa các nhóm chức của các amino acid trong chuỗi polypeptide.

• Cấu trúc bậc 4: Hai hay nhiều chuỗi polipeptit liên kết với nhau.

IV. Nucleic acid:

1. Nucleotide:

Mỗi nucleotide được cấu tạo bởi 3 thành phần: 1 đường pentose (deoxyribose và ribose) + 1 nitrogenous base (A, G, T, C, U) + 1 gốc phosphate.

2. Nucleic acid:

Các nucleotide cạnh nhau liên kết photphodieste giữa gốc đường pentose với gốc phosphate. 

V. Lipid:

Lipid là một nhóm chất rất đa dạng về cấu trúc nhưng có đặc tính chung là kị nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ. 

Sơ đồ tư duy các phân tử sinh học: