Cơ sở hóa học của sự sống

SINH HỌC PHÂN TỬ VÀ TẾ BÀO DƯỢC MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL Giảng viên: ThS Chu Thị Bích Phượng Email: ctbphuong@hutech.edu.vn Liên hệ: Sáng thứ hàng tuần VP khoa Dược (A 03.26) Bài 1: Cơ sở hoá học sống BÀI 1: CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG Tài liệu tham khảo: Chu Thị Bích Phượng, Nguyễn Thị Đức Hạnh, Lưu Huỳnh Ngọc Dũng (2017) Tài liệu học phần Sinh học phân tử - tế bào dược ĐH Công nghệ Tp HCM: trang – 17 Raven, Johnson, Mason, Losos, Singer (2011) Biology The Mc Graw Hill Company: trang 34 – 55 Gerald Karp (2010) Cell and molecular biology, concepts and experiments John Wiley & Sons: trang 32 - 38 Bài 1: Cơ sở hoá học sống BÀI 1: CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG Nội dung: 1.Các nguyên tố liên kết hoá học 2.Các chất vô 3.Các chất hữu phân tử nhỏ 4.Các đại phân tử sinh học Bài 1: Cơ sở hoá học sống Các nguyên tố thể sống nhóm nguyên tố tham gia vai trò thể sống: Các nguyên tố chất hữu N Các ion K+ Các nguyên tố dấu vết Fe V O C Na+ Mg++ Mn Al Co Mo H P S Ca++ Cl- Cu I Zn Si B Các liên kết hóa học Tính chất hóa học nguyên tố: số lượng xếp lớp điện tử Liên kết hóa học: Lực hút nối nguyên tử lại với để tạo thành phân tử Bài 1: Cơ sở hoá học sống Hình 1: Sự xếp electron số nguyên tố thông dụng (Gerald Karp, 2010) Bài 1: Cơ sở hoá học sống Các liên kết hóa học  Liên kết cộng hóa trị: góp chung điện tử Bài 1: Cơ sở hoá học sống Các liên kết hóa học  Liên kết cộng hóa trị: lực hấp dẫn điện tử có điện tích trái dấu Liên kết ion: kết hợp cation anion điện tích trái dấu Tinh thể NaCl Ví dụ: Na+ Cl- muối ăn NaCl Bài 1: Cơ sở hoá học sống Vai trò liên kết ion: Liên kết ion trì hoà tan muối NaCl nước Vai trò liên kết ion (tt): - Cầu nối ion tự không quan trọng tế bào - Các liên kết đóng vai trò quan trọng cấu trúc phân tử SH Liên kết ion đóng vai trò quan trọng giúp phân tử protein (vàng) gắn vào phân tử DNA Bài 1: Cơ sở hoá học sống Các đại phân tử sinh học Cấu trúc phiến gấp (nếp gấp) β * Trên mặt phẳng: • Cấu trúc nếp β hình thành tương tác hai chuỗi polypeptide hay đoạn mạch chuỗi polypeptide lk hydro • Các chuỗi song song đối song • Cấu trúc đối song ổn định 57 Liên kết hydro cấu trúc bậc protein 58 Các đại phân tử sinh học Cấu trúc phiến gấp (nếp gấp) β * Trong không gian: Các chuỗi bên (gốc R aa) quay lên xuống mặt phẳng beta 59 Các đại phân tử sinh học Cấu trúc protein: Cấu trúc bậc  Sự xếp không gian ba chiều tất nguyên tử phân tử protein  Được hình thành tương tác gốc R acid amin xa nhiều kiểu liên kết: - Liên kết disulfide - Liên kết ion - Liên kết kỵ nước - Liên kết hydro - Lực Van-der Wall Liên kết yếu 60 Các đại phân tử sinh học Cấu trúc protein: Cấu trúc bậc - - - Là tổ hợp đơn phân (chuỗi đơn polypeptide) tạo nên đại phân tử Số lượng đơn phân: (dimer), (trimer), (tetramer), … Các chuỗi liên kết với kiểu liên kết yếu: liên kết disulfide, liên kết ion, liên kết kỵ nước, liên kết hydro, lực Van-der Wall 61 Các đại phân tử sinh học Cấu trúc protein: Cấu trúc bậc Hemoglobin gồm tiểu đơn vị: chuỗi 62 (141 aa), chuỗi (146 aa) Các đại phân tử sinh học 6.4 Acid nucleic: Khái niệm: t polymer nh nh c monomer nucleotide Nucleic acid m hai i deoxyribonucleic acid (DNA) ribonucleic acid (RNA) Vai trò: lưu giữ, truyền thông tin di truyền qua hệ Phân loại: DNA RNA Bài 1: Cơ sở hoá học sống 63 Các đại phân tử sinh học  DNA 5’ 3’ thành phần: • Đường 5desoxyribose • Acid phosphoric 3’ Liên kết đường-phosphate (phosphodiester) DNA-chuỗi xoắn kép cấu trúc không gian chiều 5’ •Các base chứa nitrogen: A, T, C, G Cấu trúc hóa học DNA Bài 1: Cơ sở hoá học sống 64 Các đại phân tử sinh học Vai trò DNA:  Là nơi lưu giữ thông tin di truyền, sở di truyền mức phân tử, tham gia vào cấu trúc nhiễm sắc thể  Truyền đạt thông tin di truyền cho hệ thông qua chép  DNA có chức phiên mã cho RNA, từ dịch mã để tạo nên protein đặc thù tạo nên tính trạng đa dạng sinh vật Bài 1: Cơ sở hoá học sống 65 Các đại phân tử sinh học  RNA (ribonucleic acid ): Cấu trúc: • Sợi đơn chuỗi nucleotide • thành phần: Đường ribose Acid phosphoric Base chứa nitrogen: Adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C), Uracil (U) Bài 1: Cơ sở hoá học sống 66 Các đại phân tử sinh học Phân loại RNA: Tất tế bào có loại RNA quan trọng:  RNA thông tin (mRNA):  RNA vận chuyển (tRNA)  RNA ribosom (rRNA) Vai trò: Giữ vai trò trung gian tổng hợp protein Bài 1: Cơ sở hoá học sống 67 TỔNG HỢP: Các liên kết hóa học Loại liên kết Đặc điểm Độ mạnh LK cộng hoá trị Dùng chung cặp electron Mạnh Liên kết ion Lực hấp dẫn phần tử mang điện tích trái dấu Liên kết hydro Dùng chung nguyên tử Tương tác kỵ nước Các phần kỵ nước phân tử hút vào có mặt hợp chất phân cực Lực hút Van der Waals Lực liên kết yếu Yếu nguyên tử đám mây điện tử mang điện tích trái dấu Bài 1: Cơ sở hoá học sống 68 TỔNG HỢP Các đại phân tử sinh học xây dựng nên cấu trúc tế bào: Lipid Carbohydrate Nucleic acid Protein Bài 1: Cơ sở hoá học sống 69 TỔNG HỢP: ĐẠI PHÂN TỬ SINH HỌC Bài 1: Cơ sở hoá học sống 70 TỔNG HỢP: ĐẠI PHÂN TỬ SINH HỌC Bài 1: Cơ sở hoá học sống 71 ... 1: Cơ sở hoá học sống BÀI 1: CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG Nội dung: 1.Các nguyên tố liên kết hoá học 2.Các chất vô 3.Các chất hữu phân tử nhỏ 4.Các đại phân tử sinh học Bài 1: Cơ sở hoá học sống. .. (Gerald Karp, 2010) Bài 1: Cơ sở hoá học sống Các liên kết hóa học  Liên kết cộng hóa trị: góp chung điện tử Bài 1: Cơ sở hoá học sống Các liên kết hóa học  Liên kết cộng hóa trị: lực hấp dẫn điện... monophosphate vòng) Bài 1: Cơ sở hoá học sống 23 Các đại phân tử sinh học  Polysaccharide  Lipid  Protein  Acid nucleic Bài 1: Cơ sở hoá học sống 24 Các đại phân tử sinh học 6.1 Carbohydrates