chuong1-lienketyeu

SINH HỌC PHÂN TỬ BÀI MỞ ĐẦU Nội dung mơn học: Vai trị liên kết hóa học yếu hệ thống sống Đặc điểm cấu trúc chức đại phân tử sinh học Cấu trúc genome họat động gen Sự tổng hợp sửa chữa ADN Các trình phiên mã dịch mã 2.Tài liệu học tập     W.D.Philips-T.J.Chilton Sinh học (Bản dịch tiếng Việt) NXB Giáo dục Đào tạo, Hà Nội -1998 Hồ Huỳnh Thuỳ Dương Sinh học phân tử NXB Giáo dục -2002 Nguyễn Như Hiền Di truyền công nghệ tế bào soma NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội -2001 Nguyễn Mộng Hùng Công nghệ tế bào phôi động vật NXB Đại học quốc gia Hà Nội -2004 Chương Vai trị liên kết hóa học yếu hệ thống sống Chương Vai trò liên kết hóa học yếu hệ thống sống Định nghĩa đặc điểm chung liên kết hóa học  Định nghĩa Liên kết hóa học lực hút hai nguyên tử lại với Các tổ hợp ngun tử có kích thước xác định gọi phân tử Trong phân tử liên kết nguyên tử đảm bảo liên kết cộng hóa trị Nhưng cấu trúc đại phân tử tương tác chúng lại chủ yếu phục thuộc vào liên kết yếu Chương Vai trị liên kết hóa học yếu hệ thống sống Định nghĩa đặc điểm chung liên kết hóa học *Liên kết mạnh ( liên kết cộng hóa trị) -Lực liên kết mạnh, khó bị phá vỡ - Sự hình thành hay phá vỡ địi hỏi lượng cao( VD: liên kết C-C phải 83Kcal/mol) - Số lượng nguyên tử tham gia hạn chế Số lượng liên kết cộng hóa trị mà nguyên tử tham gia tối đa hóa trị ngun tử đó(oxy hóa trị 2) - Góc liên kết cộng hóa trị thường cố định, khả quay tự nguyên tử bị hạn chế * Liên kết yếu -Lực liên kết yếu, dễ bị phá vỡ - Sự hình thành hay phá vỡ địi hỏi lượng thấp( khoảng 15Kcal.mol) -Liên kết không hạn chế số lượng nguyên tử tham gia Số lượng liên kết tùy thuộc số lượng nguyên tử đồng thời tiếp xúc với - Góc liên kết hợp thành hay thay đổi, khả quay tự nguyên tử bị hạn chế Chương Vai trị liên kết hóa học yếu hệ thống sống Một số loại liên kết hóa học yếu  Liên kết hydro  Liên kết ion  Liên kết kị nước  Liên kết hấp dẫn (Vaalderwaall) Một số loại liên kết hóa học yếu  Liên kết hydro Là tương tác yếu hình thành ngtử mang điện tích âm (ngt nhận A) ngtử hydro (H) nằm liên kết cộng hóa trị với nguyên tử khác (ngtử cho D: NH-, OH-) D – H + A → D – H ….A Lực phá vỡ liên kết khoảng 5Kcal/mol ngtử nhận A ngtử cho D xếp đường thẳng Là lk QT phtử Pr, ax nucleic… Một số loại liên kết hóa học yếu Liên kết ion: Là tương tác tĩnh điện nhóm có điện tích ngược dấu Trong hc vô cơ, điện tử liên kết bị hút phía ngtử có độ âm điện cao gây phân li cation (nguyên tử tích điện âm) anion (nguyên tử tích điện dương) Ví dụ: NaCl → Na+ + ClTrong MT nước cation anion vây bọc phân tử nước tạo thành lớp vỏ ngồi nên khơng thể liên kết trực tiếp với cation anion khác -> Ko có vai trị quan trọng định cấu hình khơng gian phtử hữu  Một số loại liên kết hóa học yếu  Liên kết Van der waals: Là tương tác không đặc hiệu Hai ngt tiến gần (d < 5Ao)-> xuất lực hút hấp dẫn (lực Vandervan) làm cho chúng hút dính vào Đây kq lực hút lực đẩy Hai lực cân khoảng cách định, đặc trưng cho loại ngtử Đây lực lk yếu (khoảng 1kcal/mol) Lk thật có ý nghĩa tồn với số lượng lớn, sở hình thành cấu trúc bậc IV từ cấu trúc bậc III Pr Một số loại liên kết hóa học yếu  Liên kết kỵ nước Các phân tử không phân cực (ko chứa nhóm ion + lk phân cực) -> ko hòa tan nước -> phtử kỵ nước Lực thúc đẩy phân tử hay vùng không phân cực phân tử lk với gọi lk kỵ nước Vai trò: ổn định Pr, phức hợp Pr với ptử khác phân bố Pr màng sinh học 3 Vai trò liên kết hóa học yếu   Tương tác enzim – chất:  Trong phản ứng xúc tác, enzim + chất = lk yếu  Giá trị lk yếu khoảng 5-10Kcal/mol -> Phức hợp enzim - chất hình thành phá vỡ nhanh -> enzym có tốc độ hoạt động nhanh Hình thành cấu hình khơng gian phân tử sinh học: cấu hình Pr axit Nucleic phụ thuộc chủ yếu vào số lượng, chất liên kết yếu tồn đại phân tử  Protein: tương tác kị nước có chức ổn định phân tử protein Liên kết Hydro tạo nên cấu trúc bậc II III protein  Phân tử AND có dạng xoắn kép nhờ liên kết Hydro bazo nitơ Vai trò liên kết hóa học yếu  Đảm bảo tương tác giữa đại phân tử sinh học, đặc biệt protein AND AND nén chặt nhân nhờ Pr histone Histone + AND = lk ion (giữa nhánh bên mang điện tích âm histone với nhóm phosphate mang điện tích dương AND) -> AND quấn quanh lõi histone nên nén lại, phần lớn bề mặt phân tử AND có khả tiếp xúc với nhiều Pr khác Các protein đóng vai trị quan trọng chép AND polymerase, phiên mã ARN polymerase, protein có chức điều hòa hoạt động gen, Các protein nhận biết trình tự xác định AND gắn vào vị trí vị trí nhóm cặp base đặc trưng nhờ liên kết ion Sự nhận biết trình tự phần lớn kết bổ sung hình dạng protein AND