Các đại phân tử sinh học

Chương CÁC ĐẠI PHÂN TỬ SINH HỌC Đặc điểm đại phân tử: Hình thành từ phân tử nhỏ loại (monomer), liên kết với liên kết cộng hóa trị Có khối lượng phân tử lớn, phổ biến, có mặt tế bào thể sống, đóng vai trị quan trọng hoạt động sống thể Mỗi phân tử có chức định tương tác với Thường xuyên biến đổi, tổng hợp lại từ tiểu phân tử, phân giải thành tiểu phân tử, vận chuyển đến quan khác, lại tổng hợp lại Tồn 200 loại đại phân tử, đại phân tử chính: axit nucleic, Protein, Lipit, polysacarit Các đại phân tử sinh học Axit Nucleic Protein Lipit Polysaccarit NUCLEIC ACID 1.1 Bằng chừng ADN vật chất di truyền: a Thí nghiệm Griffith: TN phát hiện tượng biến nạp phế cầu khuẩn Streptococcus pneumoniae gây bệnh viêm phổi người làm cho chuột chết Frederick Griffith, người Anh, tiến hành vào năm 1928 Phế cầu khuẩn có dạng: • • Dạng S (khuẩn lạc nhẵn): có vỏ bao tế bào polysaccharit -> cản trở bạch cầu phá vỡ tế bào vi khuẩn -> chuột chết Dạng R (khuẩn lạc ráp): khơng có vỏ bao, bị bạch cầu tiêu diệt -> không gây bệnh NUCLEIC ACID 1.1 Bằng chừng ADN vật chất di truyền: a Thí nghiệm Griffith: Tiến hành TN Tiêm vi khuẩn S sống gây bệnh cho chuột chuột chết Tiêm vi khuẩn R sống khơng gây bệnh cho chuột sống Tiêm vi khuẩn S bị đun chết cho chuột chuột sống Tiêm hỗn hợp vi khuẩn S bị đun chết với R sống cho chuột chuột chết Trong xác chuột chết tìm thấy có vi khuẩn S R -> nhân tố chủng S truyền sang chủng R nhờ protein sống R hoạt hoá tạo thể vi khuẩn S gây bệnh làm chuột chết 1.1 Bằng chừng ADN vật chất di truyền a Thí nghiệm Griffith: Năm 1944, Oswald Avery đồng nghiệp khác Colin MacLeod Maclyn McCarty xác định tác nhân gây biến nạp DNA Sau xử lí vi khuẩn S sống protease- enzyme phân huỷ protein, RNase-enzyme phân huỷ RNA -> khả biến nạp cịn Xử lí DNase - enzyme phân huỷ DNA -> hoạt tính biến nạp khơng cịn -> chứng tỏ DNA nhân tố gây biến nạp Thí nghiệm Griffith (1928) 1.1 Bằng chừng ADN vật chất di truyền b Thí nghiệm Hershey Chase (1953) Thí nghiệm nghiên cứu xâm nhiễm DNA thực khuẩn thể (bacteriophage) vào tế bào vi khuẩn thơng qua phương pháp đánh dấu đồng vị phóng xạ S35 P32 Alfred Hershey Martha Chase tiến hành vào năm 1952 chứng minh thực khuẩn thể xâm nhập vào tế bào vi khuẩn có DNA đưa vào tế bào vi khuẩn cịn protein thực khuẩn thể nằm bên ngồi tế bào vi khuẩn Ngày người ta khẳng định đâu có DNA (một trường hợp RNA) chứa gen mang thơng tin di truyền qui định tạo thành tính trạng Thí nghiệm Hershey Chase (1953) Cấu trúc chu trình sống phage T2 Protein 2.2 Vai trò        Vai trị xúc tác: Hầu hết enzim có bc Pr, xúc tác cho pư TB, có khả xúc tác lớn tính đặc hiệu cao Vai trò cấu trúc: Pr yếu tố cấu tạo TB mô: MSC, chất nguyên sinh, collagen, elastin keratin… Vai trị vận chuyển: vc khí nhờ Hb, vc chất dd nhờ serum albumin co máu… Vai trò vận động: actin myosin Pr vận động cơ, tubulin thành phần thoi vô sắc, vận động lơng, roi… Vai trị bảo vệ: kháng ngun – có vai trị bảo vệ lớn phản ứng miễn dịch, số làm đơng máu: thrombin, fibrinogen Vai trị dự trữ: ovalbum (lòng trắng trứng) cung cấp Nitơ cho phôi, casein (sữa), Pr hạt – cc N cho hạt nảy mầm Vai trị chất có hoạt tính sinh học cao: insulin – đk lượng đường máu, Pr điều hòa hđ gen… Lipit 3.1 Cấu trúc Thành phần: ngt chính: C, H, O; thêm P, N, không tan nước Cấu tạo: Glyxerol liên kết với axit béo = lk este Axit béo: chưa no (chưa bão hòa), no (bão hòa) Axit béo khơng no dễ bị oxy hóa dẫn đến bị aldehyt hay ơxi hóa Axit béo no: CH3(CH2)10COOH: lauric acid, CH3(CH2)12COOH: palmitic acid Axit béo không no: CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COO H: palmitoleic acid CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COO H: oleic acid 3.2 Các lipit quan trọng: phospholipit Steroit Phospholipit:  Cấu tạo glyxeril, axit béo, axit phosphoric, thường có thêm hợp chất Nitơ  Phân cực: cực ưa nước (chứa nhóm P) + cực kỵ nước (axit béo) → môi trường nước xếp thành lớp kép: đầu ưa nước tiếp xúc với môi trường nước, phần kỵ nước hướng vào cấu tạo nên màng sinh chất màng tế bào  3.2 Các lipit quan trọng: phospholipit Steroit  Steroit Cấu tạo từ alcol vòng (sterol) axit béo phân tử lớn thường axit palmitic, axit stearic, axit oleic Gồm cholesterol, nhiều hormon testosteron,estrogen… - Ngồi cịn có loại lipit khác lipit có đính thêm thành phần đường gọi glycolipit Lipit 3.3 Vai trị Có vai trị quan trọng cấu trúc màng sinh chất màng khác tế bào Đóng vai trị chất dinh dưỡng dự trữ giọt dầu, giọt mỡ tế bào thực vật, động vật Lớp mỡ vai trị dự trữ cịn có vai trị cách nhiệt, làm cho da mềm mại Điều hòa: nhiều hormon thể có chất steroit có vai trị điều hòa hoạt động sinh lý thể hormon miền vỏ tuyến thận, hormon sinh dục Polysaccarit 4.1 Cấu trúc    Polysaccarit loại đường đa, phân tử lượng lớn, khơng có vị ngọt, không tan nước Cấu tạo: monosaccarit (glucose) lk = glycoside: C1 phân tử đường với nhóm hydroxyl phân tử Những polysaccarit quan trọng tế bào là: tinh bột, glycogen, chitin, cellulose Polysaccarit 4.1 Cấu trúc  Tinh bột Hạt tinh bột, dự trữ Nl, có TB thực vật + vi khuẩn cấu tạo từ α-D-glucose dạng: amylose amylopectin Amylose gồm phân tử đường đơn glucose nối với thành mạch thẳng, hình chuỗi dài Amilopectin: phân nhánh Công thức chung: (C6H10O5)n Polysaccarit 4.1 Cấu trúc  Cellulose Cấu tạo từ β – D – glucose, có thành tế bào thực vật Polysaccarit 4.1 Cấu trúc  Chitin Cấu tạo tương tự cellulose: khơng phân nhánh, nhóm OH thay -NH-CO-CH3 Vỏ tôm, cua, lớp vỏ cutin côn trùng, thành tế bào số loài nấm tảo lam Polysaccarit 4.1 Cấu trúc  Glycogen Cấu tạo từ α-Dglucose, phân nhánh Có tế bào động vật (dự trữ gan) tảo lam Polysaccarit 4.2 Vai trò Dự trữ chất dinh dưỡng: glycogen nguồn dự trữ tế bào động vật tinh bột nguồn dự trữ tế bào thực vật Cấu trúc tế bào: xenlulose thành phần qua trọng vách tế bào thực vật ...Chương CÁC ĐẠI PHÂN TỬ SINH HỌC Đặc điểm đại phân tử: Hình thành từ phân tử nhỏ loại (monomer), liên kết với liên kết cộng hóa trị Có khối lượng phân tử lớn, phổ biến, có mặt... Mỗi phân tử có chức định tương tác với Thường xuyên biến đổi, tổng hợp lại từ tiểu phân tử, phân giải thành tiểu phân tử, vận chuyển đến quan khác, lại tổng hợp lại Tồn 200 loại đại phân tử, đại. .. quan khác, lại tổng hợp lại Tồn 200 loại đại phân tử, đại phân tử chính: axit nucleic, Protein, Lipit, polysacarit Các đại phân tử sinh học Axit Nucleic Protein Lipit Polysaccarit NUCLEIC ACID