So sỏnh cấu trỳc và chức năng của ADN với mARN ở sinh vọ̃t nhõn thọ̃t.

III. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

1. So sỏnh cấu trỳc và chức năng của ADN với mARN ở sinh vọ̃t nhõn thọ̃t.

Trả lời

Tiờu chớ phõn biệt ADN ARN

Đơn phõn cấu tạo Nuclờụtit deoxy riboza (A,T,G,X) Ribo nuclờụtit (A,U,G,X) Số mạch đơn 2 1 Kớch thước phõn tử Hàng triệu đơn phõn cấu tạo Hàng trăm hoặc hàng nghỡn đơn phõn cấu tạo

Kiểu xoắn Xoắn kộp Xoắn đơn

Chức năng Mang, bảo quản, truyền TTDT Giỏn tiếp tham gia tổng hợp prụtờin

Truyền đạt thụng tin di truyền từ nhõn ra tế bào chất trực tiếp tham gia tổng hợp prụtờin 2.

CễNG THỨC CẤU TẠO PHÂN TỬ PHễPHOLIPIT TỬ PHễTPHOLIPIT TRONG NƯỚC

3. 1

Phõn biệt nguyờn tố vi lượng, nguyờn tố siờu vi lượng và nguyờn tố đa lượng? Lấy vớ dụ? Chỳng cú vai trũ gỡ trong cơ thể sống?

Trả lời

Đặc điểm Đa lượng Vi lượng

* Hàm lượng Trờn 0.01% khối lượng chất sống

Từ 10-7=>10-4 khối lượng chất sống * Chức năng - Cấu tạo cỏc hợp chất

sống

- Kiến tạo tế bào

- Quy định trạng thỏi của

- Cấu tạo một số enzim - Hoạt hoỏ cỏc enzim

61 Tuyờ̉n chọn các cõu hỏi dự thi Olympic, Olympic khu vực Duyờn hải và đụ̀ng bằng Bắc bụ̣, các đờ̀ thi chọn học sinh giỏi Quụ́c gia, cṍp tỉnh. chọn học sinh giỏi Quụ́c gia, cṍp tỉnh.

keo nguyờn sinh 4.

1

Nờu trạng thỏi tồn tại của cỏc nguyờn tố khoỏng trong tế bào. Trả lời

Tồn tại ở dạng

+ Cỏc ion trong tế bào chất: Na+, K+, Cl-...

+ Liờn kết trong cỏc hợp chất hữu cơ: Mg trong Chl, Fe trong Hb, Mo, Fe trong Nitrogenaza, S trong aa, P trong Nu....

5. 1

Tại sao cacbon “được chọn” làm nguyờn tố tạo nờn bộ khung của cỏc chất hữu cơ cao phõn tử trong tế bào ? Cacbon cú đặc điểm gỡ thớch hợp với vai trũ đú?

Trả lời

- Nguyờn tố cơ bản cấu tạo nờn bộ khung của cỏc hợp chất hữu cơ cao phõn tử là cacbon

- Là nguyờn tố cú thể liờn kết với cả những nguyờn tố của kim loại và phi kim.

- Cacbon cú 4 điện tử ở lớp ngoài cựngà Mỗi nguyờn tử cú 4 điện tử để gúp chung và mỗi nguyờn tử cú thể hỡnh thành 4 liờn kết cộng hoỏ trị với cỏc nguyờn tử khỏc: O, H, N, C khỏc

- Nguyờn tử kớch thớc nhỏà Lực liờn kết mạnh

- Cỏc liờn kết cú cacbon đều tạo lực mạnh hơnàcacbon hỡnh thành những hợp chất cực kỳ bền vững.

6.

1 Dựng nhiệt để đốt loại mụ động vật và loại mụ thực vật (khối lượng đủ lớn), trong buồng kớn để thu cỏc sản phẩm - Thu được sản phẩm gỡ? Nờu điểm khỏc biệt khi đốt mụ động vật và mụ thực vật?

- Phần tro cũn lại của mỗi loại mụ theo em thành phần chớnh là gỡ? Trả lời

- Thành phần chớnh của cỏc chất hữu cơ trong tế bào cú cỏc nguyờn tố: C, H, O, N (S, P,... và cỏc nguyờn tố khoỏng cấu tạo cỏc muối)

- Khi đốt mụ động hoặc thực vật sẽ thu được cỏc sản phẩm: CO2, H2O, NH3, SO2

- Điểm khỏc biệt khi đốt mụ thực vật và động vật: Mụ thực vật cú thành phần gluxit nhiều tạo chủ yếu là CO2 và H2O

Mụ động vật thành phần chứa nhiều protein và lipit sản phẩm cú nhiều NH3, SO2 và nước.

- Phần tro cũn lại là cỏc nguyờn tố khoỏng khụng bị đốt chỏy: Ví dụ: Cỏc muối canxi, kali, natri

7.

Cacbon được xem là nguyờn tố sinh học đặc biệt quan trọng với sự sống:

+ C cú 4 e lớp ngoài cựng nờn cú thể hỡnh thành 4 lk cộng húa trị với nguyờn tử C khỏc tạo bộ khung C dạng mạch thẳng, nhỏnh hoặc vũng là cơ sở cấu trỳc của mọi chất hữu cơ, là cơ sở vật chất cơ bản của sự sống.

+ C cũng lk với cỏc nguyờn tử của nguyờn tố khỏc tạo nờn tớnh đa dạng khụng chỉ về cấu trỳc mà về chức năng cho cỏc phõn tử hữu cơ là cơ sỏ của sụ sống.

8.

2 Liờn kết hidro là gỡ? Liờn kết hidro giữa cỏc phõn tử nước được hỡnh thành như thế nào? Trả lời

- Liờn kết hidro là một loại liờn kết yếu được hỡnh thành giữa cỏc nguyờn tử cú độ õm điện lớn với nguyờn tử hidro đang ở trạng thỏi phõn cực.

VD: (Vẽ hỡnh minh hoạ liờn kết hidro) - Liờn kết hidro giữa cỏc phõn tử nước:

+ Trong mỗi phõn tử nước cú liờn kết giữa H-O phõn cực do O cú độ õm điện lớn hơn, cặp e dựng chung lệch về phớa oxi Đầu O2δ−, đầu Hδ +

+ O2δ−của phõn tử nước này cú khả năng hấp dẫn Hδ +của phõn tử nước bờn cạnh, hỡnh thành liờn kết hidro.

- Đặc điểm của liờn kết hidro: là liờnkết yếu, dễ hỡnh thành và dễ bị cắt đứt.

9. 10.

2

Vai trũ của các liờn kết yếu đụ́i với sự sụ́ng?

Cú 4 loại liờn kết yếu là: Liờn kờ́t hidro, liờn kờ́t tĩnh điợ̀n (ion), liờn kờ́t vandervan, và tương tác kị nước. Cỏc liờn kết này cú vai trũ quyết định đến cấu trỳc khụng gian của cỏc đại phõn tử, trật tự phõn bố của chỳng trong tế bào, sự tương tỏc giữa chỳng nhất là giữa protein và axit nucleic:

* Liờn kết hidro cú vai trũ quan trọng trong vật chất sống: ⁻ Tạo nờn những hỡnh dạng hinh học xỏc định

⁻ Hỡnh thành và duy trỡ cấu trỳc của cỏc đại phõn tử ⁻ Hỡnh thành liờn kết giữa enzim và cơ chất

* Liờn kết iụn:

− Hỡnh thành giữa cỏc nhúm bờn mang điện tớch õm của histoon với cỏc nhúm phosphat mang điện tớch dương của ADN đúng xoắn nộn chặt trong nhõn.

− Liờn kết vandervan và liờn kết kị nước cú vai trũ đặc biệt quan trọng trong cấu trỳc của protein.

* Tương tác kị nước: là liờn kết giữa cỏc nhúm khụng ưa nước khi chỳng ở gần nhau.

- Vai trũ:

* Liờn kết Van de van: Cỏc nguyờn tử khi ở gần nhau cú xu hướng hỳt nhau. Lực tương tỏc giữa cỏc nguyờn tử như vậy gọi là lực van de van. Lực Van de van khụng phụ thuộc vào tớnh phõn cực của cỏc phõn tử mà chỉ phụ thuộc vào khoảng cỏch giữa chỳng.

Đõy là liờn kết yếu nhất trong cỏc loại liờn kết hoỏ học - Vai trũ: làm tăng tớnh ổn định của phõn tử

Vớ dụ: Cỏc Nu trong phõn tử ADN nằm xếp sớt lờn nhau trong cấu trỳc xoắn tạo ra cỏc gắn kết nhờ cỏc liờn kết Van devan --> ổn định cấu trỳc 11.

3

Kể tờn cỏc dạng muối khoỏng cú vai trũ: a. Tạo nờn ỏp suất thẩm thấu

b. Cấu trỳc và quy định trạng thỏi tế bào chất

c. Tạo nờn sự chờnh lệch ion ở 2 phớa của màng sinh chất. d. Duy trỡ nồng độ H+

Trả lời

a. Tạo nờn ỏp suất thẩm thấu của tế bào: Na+, K+, Cl-....

- Là cỏc ion cú thể hỳt nước (gõy ra hiện tượng thuỷ hoỏ mạnh). Do đú nồng độ của chỳng quy định ỏp suất thẩm thấu và sức hỳt nước của tế bào

b. Vai trũ cấu trỳc: cỏc nguyờn tố khỏng tồn tại dạng ion trong tế bào chất cú vai trũ cấu trỳc và quy định trạng thỏi của chất nguyờn sinh c. Cỏc nguyờn tố khoỏng tạo chờnh lệch nồng độ ion ở 2 phớa màng sinh chất: Na+, K+, Cl-...

d. Duy trỡ nồng độ H+:

+ Cl- cú vai trũ giữ H+ trong tế bào do cú lực hỳt tĩnh điện

+ Na+, K+ cựng điện tớch => đẩy H+ ra ngoài tế bào khi nồng độ ion dương quỏ lớn (VD: ở tế bào lụng hỳt rễ)

12.

3 Tế bào được cấu thành từ cỏc nguyờn tố hoỏ học nào? Hóy nờu những đặc điểm của cỏc nguyờn tố cấu thành nờn chất sống và rỳt ra những nhận xột cần thiết?

Trả lời

- Trong tự nhiờn cú 92 nguyờn tố hoỏ học

- Cú 16 nguyờn tố chủ yếu cấu tạo nờn cơ thể sống: C, H, O, N, Ca, P, K, S, Cl, Na, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn, I.

* Đặc điểm, nhận xột:

- Bản chất: giống cỏc nguyờn tố trong tự nhiờn

=> Giới vụ sinh và giới hữu sinh giống nhau ở cấp độ nguyờn tử. Điều này núi lờn nguồn gốc chung giữa thế giới sống và khụng sống.

VD: C chiếm 0,03% thể tớch khụng khớ nhưng chiếm tới 20% khối lượng cơ thể sống.

Si chiếm 27,7% vỏ trỏi đất nhưng rất ớt gặp trong cơ thể sống

=> Sự sống được hỡnh thành do sự tương tỏc đặc biệt giữa cỏc nguyờn tố hoỏ học nhất định. Sự tương tỏc này tuõn theo cỏc quy luật lý hoỏ dẫn đến hỡnh thnàh những đặc tớnh sinh học nổi trội, chỉ thế giới sống mới cú.

13. 3

Nờu cỏc nguyờn tố chớnh cấu tạo nờn cỏc đại phõn tử hữu cơ? Tại sao chỳng được tự nhiờn “lựa chọn” cấu tạo nờn chất sống.

Trả lời

- Cỏc nguyờn tố chớnh cấu tạo nờn cỏc đại phõn tử hữu cơ: C, H, O, N chiếm tới 96% khối lượng chất sống trong cơ thể.

- Khụng phải ngẫu nhiờn chỳng được chọn là cỏc nguyờn tố chớnh xõy dựng chất sống.

Đõy là 4 nguyờn tố cú nguyờn tử bộ nhất, cú thể hỡnh thành liờn kết cộng hoỏ trị cả trong trường hợp cựng một nguyờn tố và cả với cỏc nguyờn tử của cỏc nguyờn tố khỏc (liờn kết dị nguyờn tử)

=> Cú thể hỡnh thành nhiều loại liờn kết: gồm cả cỏc liờn kết bền vững và cỏc liờn kết linh hoạt.

14.

3 Thế nào là nguyờn tố sinh học?Đáp án:

Là những nguyờn tố tham gia cấu thành nờn cỏc hợp chất hoỏ học tạo nờn cơ thể sống. Gồm 16 nguyờn tố chớnh phổ biến và một vài nguyờn tố tỡm thấy trong cỏc sinh vật đặc biệt.

16 nguyờn tố chớnh và hàm lượng

- Cú 6 nguyờn tố chớnh mà hàm lượng chiếm tới 99% toàn bộ khối lượng cơ thể

Nguyờn tụ́ chính Cỏc nguyờn tố sinh học khỏc Oxi: 65% Cacbon: 18% H: 10% N: 3% Ca: 2% P: 1% K: 0,35% S: 0,25% Cl: 0,16% Na: 0,15% Mg: 0,05%

- Cỏc nguyờn tố sinh học cũng cú trong giới vụ cơ nhưng với tỉ lệ rất khỏc nhau:

Vớ dụ: C chiếm 0,03% thể tớch khớ quyển lại chiếm tới 20% khối lượng chất sống

Ngược lại: Silic chiếm 27,7% vỏ trỏi đất nhưng lại gặp rất ớt trong cơ thể sống

Kết luận: Cỏc nguyờn tố sinh học khụng phải tập hợp hỗn tạp cỏc nguyờn tố mà là kết quả quỏ trỡnh chọn lọc. Mỗi nguyờn tố đều cú

những tớnh chất đặc biệt thớch hợp làm cơ sở cho sự sống 15.

3

Trong cỏc nguyờn tố cú trong cơ thể sống, những nguyờn tố nào được gọi là cỏc nguyờn tố khoỏng, giải thớch cỏch gọi?

Trả lời

- Cỏc nguyờn tố khỏng: N, P, K, Na, Ca, Mg...

- Cú 3 nguyờn tố C, H, O khụng phải nguyờn tố khoỏng vỡ chỳng xõm nhập vào cơ thể dưới dạng H2O, CO2 và O2

- Cỏc nguyờn tố cũn lại được thực vật lấy vào cơ thể từ đất dưới dạng cỏc ion của cỏc muối khoỏng và được gọi là cỏc nguyờn tố khoỏng. 16.

3 Nờu vai trũ của cỏc nguyờn tố P, K, S, Na, Ca trong tế bào?Trả lời * Photpho:

- Cấu tạo Nucleotit Axit Nu

- Cấu tạo hợp chất cao năng ATP và chất khử NADP

- Cấu tạo cỏc hợp chất quan trọng tham gia quỏ trỡnh trao đổi chất: photphoryl hoỏ cỏc đường trong cỏc phản ứng hụ hấp, quang hợp

* Kali, Natri: Chủ yếu cấu tạo keo nguyờn sinh Quy định trạng thỏi Sol, gel của tế bào chất

- Tham gia quỏ trỡnh truyền xung thần kinh trờn dõy thần kinh ở động vật

- Tham gia điều chỉnh nồng độ H+ liờn quan đến sự tổng hợp ATP * Lưu huỳnh:

- Cấu tạo một số aa quan trọng Quy định cấu trỳc khụng gian của protein quy định hoạt tớnh nhiều enzim

- Hỡnh thành liờn kết cao năng trong cỏc hợp chất cao năng: Axetyl- CoA

- Cấu tạo một số hợp chất quan trọng với quỏ trỡnh trao đổi chất: VTM B1, Biotin, Thiamin....

* Canxi:

- Cấu tạo thành tế bào thực vật

- Hoạt hoỏ nhiều enzim: ATPaza, Photpholipaza... - Khử độc một số ion H+, Na+, Al3+....

17. 3

Đặc điểm, vai trũ, tớnh chất của muối khoỏng đối với tế bào? Trả lời :

* Đặc điểm, tớnh chất: - Tồn tại ở dạng: + Hoà tan thành cỏc ion

+ Liờn kết trong cỏc hợp chất hoặc cỏc cấu trỳc: CaCO3 trong xương, pectat canxi trong thành tế bào thực vật...

- Tớnh chất: Dễ bị thuỷ hoỏ, hỡnh thành màng nước Tạo độ nhớt của keo nguyờn sinh

+ Duy trỡ trạng thỏi cõn đối của hệ keo (cỏc ion khoỏng cú khả năng: làm tăng độ ngậm nớc, độ phõn tỏn và làm giảm độ nhớt …hoặc ngợc lại)

+ Tạo nờn ỏp suất thẩm thấu và sức hỳt nớc của tế bào

+ Cỏc ion khoỏng khụng đều ở 2 bờn màng tạo nờn thế hiệu màng và dẫn truyền cỏc xung điện:

VD: Na+, K+ tham gia truyền xung thần kinh

Na+ , Cl- điều chỉnh nồng độ H+ trong tế bào liờn quan đến pH, sự tổng hợp ATP

+ Là nguyờn liệu để tổng hợp hàng loạt cỏc chất hữu cơ: Protein, axit Nu, lipit…

18. 3

Những hợp chất vụ cơ nào cú vai trũ thiết yếu đối với tế bào? Chứng minh vai trũ của chỳng?

Trả lời :

- Những chất vụ cơ thiết yếu: nước, muối khoỏng, oxi, CO2 * Nước:

+ Dung mụi: hoà tan, khuếch tỏn, vận chuyển + Nguyờn liệu phản ứng

+ Điều hoà nhiệt độ

+ Quy định trạng thỏi và mức độ trao đổi chất hệ keo nguyờn sinh * Muối khoỏng:

+ Cấu tạo tế bào chất, quy định trạng thỏi + Cấu tạo hợp chất hữu cơ: protein, axit nucleic + Cấu tạo enzim xỳc tỏc phản ứng

+ Hoạt hoỏ cỏc phản ứng sinh tổng hợp * Oxi: tham gia quỏ trỡnh hụ hấp

* CO2 nguồn cacbon cho quỏ trỡnh tổng hợp cỏc chất hữu cơ 19.

4

Liệt kờ cỏc tớnh chất vật lý cú liờn quan đến chức năng sinh học của nước? Trả lời Đặc tớnh vật lý Chức năng sinh học - Lưỡng cực, cú thể hỡnh thành liờn kết hidro giữa cỏc phõn tử nước hoặc với cỏc phõn tử chất khỏc

- Dung mụi hũa tan vụ số cỏc chất vụ cơ và hữu cơ khỏc, là mụi trương phản ứng và mụi trường vận chuyển của cỏc chất trong tế bào.

- Tham gia xõy dựng cỏc cấu trỳc tế bào (hệ mixen keo)

- Bảo vệ: Tớnh chất lưỡng cực của nước tạo vỏ bọc cho cỏc ion vụ cơ hoặc hữu cơ: Vd hạt keo protein được nước bao bọc trỏnh được sự ngưng tụ và sự biến tớnh.

- Độ nhớt rất thấp - Thành phần chủ yếu của chất nguyờn sinh, cỏc cấu trỳc trong chất nguyờn sinh dễ dàng di

chuyển và hoạt động. - Cú nhiệt dung,

khả năng dẫn nhiệt cao nhất trong số cỏc chất lỏng và bay hơi ngay ở nhiệt độ thường

Đảm bảo sự cõn bằng về nhiệt của cơ thể

- Sức căng bề mặt lớn

cỏc cơ thể nhỏ cú thể bỏm vào bờn trờn hoặc treo bờn dưới màng nước (cỏc sinh vật màng nước)

Đặc tớnh về tỉ trọng:

nước cú tỉ trọng lớn nước làm giỏ đỡ tốt cho cỏc cơ thể ở nước khi di chuyển Cú tớnh mao dẫn:

Vỡ phõn cực nờn cỏc phõn tử nước bỏm được vào nhiều loại bề mặt

- Nước cú thể đi vào cỏc khoảng khụng gian nhỏ (VD: giữa cỏc tế bào) thậm chớ lực mao dẫn cũn thắng trọng lực (cú vai trũ trong việc vận chuyển cỏc chất trong mạch gỗ của cõy) Tớnh chịu nộn:

khụng thể nộn được nước

- Nước là phương thức nõng đỡ cỏc cơ quan, bộ phận (lỏ, cành ở thực vật), nõng đỡ màng tế bào (tế bào động vật)

Cú nhiệt dung lớn: Nhiệt dung của nước cao, đặc trưng

- Nước cú thể hấp thụ nhiệt và chuyển trạng thỏi (từ lỏng thành khớ) cú ý nghĩa làm giảm nhiệt, điều hoà thõn nhiệt.

* Nhiệt bay hơi lớn - Làm lạnh nhanh cơ thể bằng cỏch thoỏt hơi nước (ở thực vật), thoỏt mồ hụi (ở động vật) Tớnh dẫn điện:

nước tinh khiết cú độ dẫn điện thấp nhưng cỏc ion hoà tan làm cho tế bào dẫn điện tốt

- Cú vai trũ quan trọng cho một số hoạt động chức năng của tế bào và cơ thể (VD: truyền xung thần kinh ở tế bào thần kinh)

20. 4

Phõn tớch đặc điểm cấu tạo liờn quan đến cỏc đặc tớnh lý hoỏ của nước? Trả lời

* Cấu tạo: 1 nguyờn tử oxi liờn kết cộng hoỏ trị phõn cực với 2 nguyờn tử