CƠ SỞ VẬT CHẤT CHỦ YẾU CỦA SỰ SỐNG Trong hơn 100 nguyên tố hoá học đã biết thì các cơ thể sống có khoảng 60 nguyên tố, tất cả các nguyên tố này đều có trong giới vô cơ.. Những nguyên t
Trang 1CƠ SỞ VẬT CHẤT CHỦ YẾU CỦA SỰ SỐNG
Trong hơn 100 nguyên tố hoá học đã biết thì các cơ thể sống có khoảng 60 nguyên tố, tất cả các nguyên tố này đều có trong giới vô cơ
Những nguyên tố phổ biến nhất trong cơ thể sống là H, O, N, C ( chiếm 96% tổng số các nguyên tử), tiếp đó là S, P, Na, K (3%) rồi đến Ca, Mg, Fe,
Cl, Cu, Mn, S, Zn Các nguyên tố nói trên kết hợp với nhau tạo thành các hợp chất vô cơ (nước, các muối khoáng) và các hợp chất hữu cơ (saccarit, lipit, prôtêin, axit nuclêic, pôliphôtphat)
Chất hữu cơ là những hợp chất của cácbon Với hoá trị 4, nguyên tử C có khả năng liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon trên đó liên kết các nguyên tử H, O, N tạo nên các phân tử phức tạp Ngày nay đã xác định
được rằng cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống gồm 2 loại hợp chất hữu cơ là prôtêin và axit nuclêic Prôtêin là hợp phần cấu tạo chủ yếu của chất nguyên
sinh và là thành phần chức năng trong cấu tạo của các enzim và hoocmôn, đóng vai trò xúc tác va` điều hoà Axit nuclêic (ADN, ARN) đóng vai trò quan trọng trong sự di truyền và sinh sản
Trang 2Prôtêin và axit nuclêic thuộc loại đại phân tử, có kích thước và khối lượng
lớn Ví dụ phân tử hêmôglôbin có công thức cấu tạo C3032H4816O872N780D8Fe4
chứa gần 1 vạn nguyên tử, khối lượng phân tử 68000 đơn vị cacbon Phân tử prôtêin lớn nhất dài 0,1 micrômet Phân tử ADN dài hàng trăm micrômet, khối lượng phân tử có thể tới 150 triệu đơn vị cacbon
Prôtêin và axit nuclêic có cấu trúc đa phân Mỗi phân tử prôtêin gồm trung
bình 100 – 30000 phân tử axit amin Với 20 loại axit amin, thiên nhiên đã tạo ra vô số loại prôtêin khác nhau ở số lượng, thành phần, trật tự các axit amin Mỗi phân tử ADN gồm trung bình 10000 – 25000 nuclêôtit Từ 4 loại nuclêôtit (A, T, G, X) đã tạo nên vô số loại ADN phân biệt nhau ở số lượng, thành phần, trật tự các nuclêôtit Cấu trúc đa phân tử làm cho prôtêin và axit nuclêic rất đa dạng nhưng lại rất đặc thù
Như vậy, sự khác nhau về cấu tạo vật chất giữa hữu cơ và vô cơ thể hiện
từ cấp dộ phân tử Càng lên cấp độ tổ chức cao hơn (tế bào, cơ quan, cơ thể,
loài, quần thể ), tính phức tạp, tính đa dạng và tính đặc thù của các hệ sống
biểu hiện càng rõ
NHỮNG DẤU HIỆU ĐẶC TRƯNG CỦA SỰ SỐNG
Trang 3
Các tổ chức sống, từ cấp độ phân tử đến các cấp độ trên cơ thể, đều là
những hệ mở, nghĩa là thường xuyên trao đổi vật chất với môi trường, dẫn tới sự thường xuyên tự đổi mới thành phần của tổ chức Những dấu hiệu khác của sự sống như sinh trưởng, cảm ứng, vận động, sinh sản đều liên quan với sự trao đổi chất Trao đổi chất theo phương thức đồng hoá, dị hoá
và sinh sản là những dấu hiệu không có ở vật thể vô cơ
Việc phát hiện cấu trúc và chức năng của các axit nuclêic đã bổ sung một
số dấu hiệu độc đáo khác của sự sống như tự sao chép, tự điều chỉnh, tích luỹ thông tin di truyền
Quá trình tự sao chép (tự nhân đôi) của ADN là cơ sở phân tử của sự di
truyền và sinh sản, đảm bảo cho sự sống sinh sôi nảy nở, duy trì liên tục
Tự điều chỉnh là khả năng tự động duy trì và giữ vững sự ổn định về thành
phần và tính chất Mọi hệ sống ở các cấp độ tổ chức đều có khả năng tự điều chỉnh rất cao, nhờ đó mà thích ứng với môi trường thay đổi Trong cơ thể và
tế bào, vai trò điều chỉnh các quá trình sinh lý, hoá sinh thuộc về các enzim các hoocmôn và suy cho cùng là thuộc về các gen trên ADN
Trang 4ADN có khả năng tự sao đúng mẫu của nó, tuy nhiên dưới nhiều ảnh hưởng phức tạp của nhiều tác nhân trong cơ thể và trong ngoại cảnh, cấu trúc của nó bị biến đổi về chi tiết và những biến đổi này được sao chép lại
Do đó cấu trúc của ADN ngày càng phức tạp hơn và biến hoá đa dạng so với
nguyên mẫu Đó là quá trình tích luỹ thông tin di truyền, cơ sở phân tử của
sự tiến hoá
Tóm lại, các vật thể sống đang tồn tại trên quả đất là những hệ mở, có cơ
sở vật chất chủ yếu là các đại phân tử prôtêin, axit nuclêic có khả năng tự đổi mới, tự sao chép, tự điều chỉnh, tích luỹ thông tin di truyền