Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHỦ ĐỀ I: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

CHỦ ĐỀ I: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

Tải bản đầy đủ - 0trang

Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



b, Liên kết cộng hóa trị (“góp gạo ăn cơm chung”- góp e dùng chung giữa phi kim với phi kim)

• Khi hình thành liên kết cộng hóa trị, các nguyên tử có khuynh hướng dùng chung các cặp

electron để đạt cấu trúc bền của khí hiếm gần kề ( với 8 hoặc 2 electron lớp ngồi cùng).

• Các cặp electron dùng chung có thể do sự góp chung của hai nguyên tử tham gia liên kết

(cộng hóa trị thơng thường) hoặc chỉ do một nguyên tử bỏ ra (cộng hóa trị phối trí).

• Số electron góp chung của một ngun tử thường bằng 8 - n (n: số thứ tự của nhóm nguyên

tố). Khi hết khả năng góp chung, liên kết với các ngun tử còn lại được hình thành bằng cặp

electron do một nguyên tử bỏ ra (thường là nguyên tử của ngun tố có độ âm điện nhỏ hơn).

• Liên kết cộng hóa trị do các phi kim liên kết với nhau

VD1: Trong 1 phân tử nước (H2O) thì:

+ Nguyên tử H (Z=1) → cấu hình e 1s 1 → có 1e lớp ngồi cùng → có xu hướng nhận thêm

1e để đạt 2e là cấu hình bền vững của He.

+ Nguyên tử O (Z=8) → cấu hình e 1s22s2 3p4 → có xu hướng nhận thêm 2e để đạt 8e là cấu

hình bền vững của các ngun tố khí hiếm.

→ oxi nhận hai e → phải có hai nguyên tử hidro mỗi ngun tử góp 1e → H-O-H.

Ví dụ: Công thức phân tử

Công thức

Công thức cấu tạo

.. electron

..

.. H :O:..H

H2O

H-O-H

SO2

:O::.. S:..O:

O= S→O

c. Liên kết hidro

- Liên kết hydro là liên kết đặc biệt chỉ xảy ra giữa hydro và các nguyên tố có độ âm điện rất

cao là oxy, nitơ, flo. Các nguyên tử này lớn hơn rất nhiều so với nguyên tử hydro nên các electron có

xu hướng lệch về nguyên tử lớn hơn, tạo nên điện tích âm nhẹ cho nguyên tử này và điện tích dương

nhẹ cho nguyên tử hydro.

- Liên kết hyđro là liên kết hố học được hình thành bằng lực hút tĩnh điện yếu giữa

một nguyên tử hyđro linh động với một nguyên tử phi kim có độ âm điện lớn, mang điện tích

âm của phân tử khác hoặc trong cùng phân tử.



- Bản chất của lực liên kết hyđro là lực hút tĩnh điện.

- Liên kết hiđro thuộc loại liên kết yếu, có năng lượng liên kết vào khoảng 10-40 kJ/mol, yếu

hơn nhiều so với liên kết cộng hóa trị mà năng lượng liên kết vào khoảng và trăm đến vài ngàn

kJ/mol, nhng lại gây nên những ảnh hởng quan trọng lên tính chất vật lí (nh nhiệt độ sơi và tính tan

trong nớc) cũng như tính chất hóa học (như tính axit) của nhiều chất hữu cơ.



Nguyễn Viết Trung



15



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



Liên kết hydro của phân tử nước



A liên kết với T bằng 2 liên kết hidro

G liên kết với X bằng 3 liên kết hidro



Đoạn ADN gồm 2 cặp nuclêơtit



d, Liên kết glycozit:

-Là liên kết hình thành giữa 2 nhóm -OH liên kết trực tiếp với C



- Liên kết giữa đường với bazơnitơ để hình thành nuclêôtit.



Nguyễn Viết Trung



16



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



e, Liên kết Vanđecvan

- Liên kết Vanđecvan là liên kết hoá học được hình thành bằng lực hút tĩnh điện rất yếu giữa

các phân tử phân cực thường trực hay phân cực tạm thời.

- Lực liên kết Vanđecvan hình thành giữa tập hợp của các chất rắn, lỏng, khí.

g, Liên kết kỵ nước: Hiện tượng các nhóm khơng phân cực ln tự sắp xếp sao cho chúng không tiếp

xúc với các phân tử nước.Các liên kết kị nước có ý nghĩa quan trong việc duy trì tính định hìnhcủa

các phân tử P với các phân tử khác, kể cả việc phân bố của các p trên màng tế bào. Những liên kết

này chiếm khoảng 1/2 tổng năng lượng tự do của q trình đóng gói các p ."

Bổ sung: 3 loại liên kết trong phân tử ADN



Nguyễn Viết Trung



17



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



III. Các nguyên tố hóa học của tế bào

Nguyên tử hóa học:



1. Cấu tạo nguyên tử: Nguyên tử gồm 2 phần:

- Vỏ nguyên tử: gồm các electron (e) chuyển động rất nhanh: me = 9,1094.10-31kg; qe = -1,602.10-19C.

- Hạt nhân nguyên tử: hầu hết đều được tạo thành từ proton và nơtron (trừ nguyên tử 1H trong hạt nhân khơng có

nơtron).

+ Proton (p): mp = 1,6726.10-27kg; qp = 1,602.10-19C.

+ Nơtron (n): mn = 1,6748.10-27kg; qn = 0.

2. Kích thước và khối lượng của nguyên tử

- Nguyên tử có kích thước vơ cùng nhỏ bé.

- Khối lượng của nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân (vì khối lượng của e rất nhỏ bé). Do đó một cách gần đúng có

thể coi khối lượng nguyên tử là khối lượng của hạt nhân.

3. Mối quan hệ giữa các loại hạt trong nguyên tử

- Vì nguyên tử trung hòa về điện nên trong mọi ngun tử ln có: số p = số e.

- Với nguyên tử bền: số p ≤ số n ≤ 1,5.số p (các nguyên tử có số p ≥ 82 thì khơng bền là những chất phóng xạ).

4. Các đại lượng đặc trưng của nguyên tử và cách kí hiệu ngun tử

Ngun tử có 2 đại lượng đặc trưng là số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) và số khối (A).

- Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số electron (E) = số proton (P) = số hiêu nguyên tử.

5. Nguyên tố hóa học và đơng vị

- Ngun tố hóa học là những ngun tử có cùng điện tích hạt nhân.

- Đồng vị là hiện tượng các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác

nhau. Đồng vị là những nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân nhưng khác nhau về số khối

6. Sự tạo thành ion

Để đạt cấu trúc bão hòa ( 8e ở lớp ngồi cùng hoặc 2e đối với H ) thì các nguyên tử có thể nhƣờng hoặc nhận thêm

electron tạo ra những phần mang điện - gọi là ion.

* Kim loại và Hiđro : nhường e để tạo ion dương ( cation)

M – ne → Mn+ (Ca – 2e → Ca2 +)

* Các phi kim nhận e để tạo ion âm (anion)

X + ne → Xn- ( Cl + 1e → Cl1-)



1. Thành phần nguyên tố cấu tạo tế bào

Tế bào được cấu tạo từ khoảng 25 nguyên tố hoá học. Trong đó các bon là nguyên tố quan

trọng nhất trong việc tạo ra các vật chất hữu cơ.

Các nguyên tố hoá học trong tế bào được chia làm 2 nhóm:

Nguyên tố đa lượng:

Nguyên tố vi lượng

Tỷ lệ

Lớn hơn 0,01% khối lượng tế bào.

nhỏ hơn 0,01% khối lượng tế bào.

Vai trò

Tham gia cấu tạo các đại phân tử như

- Tham gia xây dựng nên cấu trúc tế

prôtêin, axit nucleic,…

bào.

- Thành phần cơ bản của enzim,

vitamin…

Ví dụ

C, H, O, N, S, P, K…

F, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn, Co, B, Cr…

2. Các dạng tồn tại của các nguyên tố hoá học trong tế bào

- Dạng tự do (chủ yếu là dạng các anion và cation).

- Dạng liên kết bề mặt.

- Dạng liên kết chặt với các hợp chất hữu cơ khác.

3. Chức năng cơ bản của các nguyên tố hoá học.

Nguyễn Viết Trung



18



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



- Tạo ra môi trường trong của tế bào, của cơ thể.

- Qui định áp suất thẩm thấu của tế bào.

- Tham gia vào cấu tạo nhiều hợp chất hữu cơ khác – cấu trúc tế bào.

III. Nước

1. Cấu trúc và đặc tính lý hố của nước:

 Phân tử nước có cấu tạo như thế nào?

- Phân tử nước được cấu tạo từ 1 nguyên tử ôxy với 2 nguyên tử hyđrô bằng liên kết cộng hố

trị.

- Nước có cơng thức phân tử là H2O, công thức cấu tạo là H-O-H.

- Cấu trúc của phân tử nước:



 Vì sao phân tử nước có tính phân cực?

- Tính phân cực của phân tử (lưỡng cực) là đặc tính mà phân tử có một đầu mang điện tích

(+) một đầu mang điện tích (-)

- Tính phân cực của phân tử được tạo ra do liên kết cộng hóa trị phân cực giữa các nguyên tử

trong phân tử.

+ Liên kết cộng hóa trị phân cực là liên kết cộng hóa trị mà trong đó đơi e dùng chung lệch về

phía ngun tử có độ âm điện lớn hơn (Liên kết cộng hóa trị của hợp chất là LKCHT phân cực vì các

nguyên tố khác nhau nên có độ âm điện khác nhau).

+ Liên kết cộng hóa trị khơng phân cực là liên kết cộng hóa trị mà trong đó đơi e dùng chung

khơng lệch về phía nguyên tử nào (Mọi đơn chất đều là LKCHT không phân cực vì các nguyên tử

của cùng một nguyên tố liên kết với nhau nên ln có độ âm điện bằng nhau) .

- Trong 1 phân tử nước (H2O) thì:

+ Nguyên tử H (Z=1) → cấu hình e 1s 1 → có 1e lớp ngồi cùng → có xu hướng nhận thêm

1e để đạt 2e là cấu hình bền vững của He.

+ Nguyên tử O (Z=8) → cấu hình e 1s22s2 3p4 → có xu hướng nhận thêm 2e để đạt 8e là cấu

hình bền vững của các nguyên tố khí hiếm.

=> Do đó, một ngun tử Oxi sẽ liên kết với 2 nguyên tử hiđrô, trong mối liên kết này do Ơxi

có độ âm diện lớn hơn (3,44) so với hiđrơ (độ âm điện 2,2). Chính vì thế các e dùng chung bị hút về

phía ơxi (mà e mang điên tích âm) vì vậy đầu hiđro mang điện tích dương (+) còn đầu oxi mang điện

tích âm (-).

Sự phân cực này làm các phân tử nước liên kết với nhau và làm cho nước có thể hòa tan

nhiều các hợp chất khác.



Liên kết hydro của phân tử nước

 Tính phân cực của phân tử nước có vai trò gì?

Tính phân cực quyết định hầu hết các đặc tính khác của nước:

- Do tính phân cực mà các phân tử nước hấp dẫn lẫn nhau (liên kết hiđro) tạo cho nước ở thể

lỏng → là môi trường của các phản ứng hóa học, mơi trường sống của các sinh vật

Nguyễn Viết Trung



19



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



- Do tính phân cực nên có hai đầu một đầu mang điện tích (-), một đầu mang điện tích (+) →

là dung mơi hòa tan các chất.

- Tính phân cực quyết định sức căng bề mặt: Nước có sưc căng bề mặt lớn do các phân tử

nước có thể hút lẩn nhau bởi liên kết hiđro → giúp các sinh vật nhỏ có thể bám vào trên mặt hoặc

treo dưới nước.

- Quyết định tính ma dẫn: Do có tính phân cực nên các phân tử nước có thể bám vào nhiều

loại bêg mặt → nước có thể đi vào các khoảng khơng gian rất nhỏ bé → Có vai trò trong vận chuyển

nước ở mạch gỗ của thân cây, giúp nước vận chuyển từ dưới lên trên ngọn cây.

- Quyết định nhiệt dung (khả năng lấy và mất nhiệt): Nước có nhiệt dung lớn tức khả năng

lấy nhiệt và mất nhiệt châm → có vào trong việc điều hòa thân nhiệt

- Quyết định nhiệt bay hơi: Nước có nhiệt bay hơi cao do các liên kết hiđro là các liên kết yếu

→ Điều hòa thân nhiệt.

- Quyết định tính dẫn điện: Nước tinh khiết có tính dẫn điện thấp nhưng các ion hòa tan trong

nước làm cho nước dẫn điện tốt → co vai trò tròng quan trọng trong hoạt động chức năng của nhiều

tế bào.

 Nước có vai trò gì đối với tế bào?

- Là thành phần cấu tạo nên tế bào

- Là dung mơi hồ tan các chất.

- Tham gia vận chuyển các chất cần cho hoạt động sống của tế bào.

- Là môi trường và nguồn nguyên liệu cho các phản ứng sinh lý, sinh hoá của tế bào.

- Tham gia điều hoà, trao đổi nhiệt của tế bào và cơ thể…

 Vì sao nước đá thường nổi?

- Sự hấp thụ tĩnh điện giữa các phân tử nước tạo nên mối liên kết hydro yếu. Liên kết này

mạnh nhất khi nó nằm trên đường thẳng qua trục O-H của phân tử nước bên cạnh và yếu hơn khi nó

lệch trục O-H.

- Trong nước đá, tồn bộ liên kết đều mạnh cực đại ⇒ các phân tử phân bố trong 1 cấu trúc

mạng lưới dạng chuẩn, khoảng cách giữa các phân tử nước đá xa nhau hơn so với khoảng cách của

các phân tử nước khi ở dạng lỏng ⇒ nước đá có cấu trúc thưa hơn → nhẹ hơn và nổi trên mặt nước

 Vì sao nước đá ở thể rắn?

 Nước lạnh và nước nóng, loại nào có thời gian đóng băng nhanh hơn?



Nguyễn Viết Trung



20



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



IV. Cacbohidrat

Cacbohiđrat (gluxit, saccarit) là những hợp chất hữu cơ tạp chức, thường có cơng thức

chung là Cn(H2O)m

• Cacbohiđrat được phân thành ba nhóm chính sau đây:

- Monosaccarit: là nhóm cacbohiđrat đơn giản nhất, khơng thể thủy phân được. Ví dụ:

glucozơ, fructozơ (C6H12O6)

- Đisaccarit: là nhóm cacbohiđrat mà khi thủy phân sinh ra 2 phân tử monosaccarit. Ví dụ:

saccarozơ, mantozơ (C12H22O11)

- Polisaccarit: là nhóm cacbohiđrat phức tạp mà khi thủy phân đến cùng sinh ra nhiều phân

tử monosaccarit. Ví dụ: tinh bột, xenlulozơ (C6H10O5)n



Nguyễn Viết Trung



21



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



1. Monosaccait : (CH2O)n

- Xét về cấu trúc, monosacarid là những dẫn xuất aldehyd và ceton của rượu nhiều nguyên tử

và tương tự như vậy ta có alơose hoặc cetose.

- Đường đơn thường có cơng thức phân tử là bội số của CH2O

- Đường đơn được phân loại dựa vào:

Vị trí nhóm chức cacbonyl (C=O): đường aldose và đường ketose

Số nguyên tử C trong khung cacbon: Triose, pentose, hexose...



Nguyễn Viết Trung



22



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



- Triose (C3H6O3)

- Tetrose (C4H8O4)

- Pentose (C5H10O5)

- Hexose (C6H12O6):

a. Triose (C3H6O3)

Đây là những monosacand có 3 nguyên tử cathon. Đại diện của nhóm này là glycerylaldehyd

và dioxyaceton.



b. Tetrose (C4H8O4)

Tetrose là monosacand mà phân tử của nó có 4 carbon. Trước kia loại này khơng được các

nhà sinh vật học chú ý lắm, nhưng sau này người ta thấy khi thuỷ phân glucid, trong những sản phẩm

trung gian của quá trình trao đổi chất, cùng với dạng phosphoryl của loại hexose, pentose, còn có

dạng tetrose như eritrophosphat.



c. Pentose (C5H10O5)

Một số đại diện của loại monosacand 5 carbon này là:



Nguyễn Viết Trung



23



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



Pentose có thể tồn tại dạng vòng, chúng tham gia vào thành phần của acid nucleic



d. Hexose (C6H12O6)

Trong cơ thể đống vật và người, những hexose thường gặp là: glucose, fructose, mannose,

galactose (một phần hexose ở trạng thái tự đo, một phần ở dạng liên kết trong thành phần của

polysacand. Hexose tự nhiên: glucose, fructose, mannose, galactose thuộc loại cấu trúc dãy D - ở

trong điều kiện phòng thí nghiệm có thể nhận được đường dãy L.

Tất cả monosacand tự nhiên có vị ngọt và dễ hồ tan trong nước. Độ ngọt của mỗi loại đường không

giống nhau.

Monosacand loại hexose tương đối phổ biến như chúng ta đã trình bày ở trên.

• Gluczo:

- Glucozơ có cơng thức phân tử là C6H12O6, tồn tại ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng;



Hoặc viết gọn là: CH2OH[CHOH]4CHO

- Glucozơ là chất kết tinh, khơng màu, nóng chảy ở 146 oC (dạng α) và 150oC (dạng β), dễ tan trong

nước

- Có vị ngọt, có trong hầu hết các bộ phận của cây (lá, hoa, rễ…) đặc biệt là quả chín (còn gọi là

đường nho)

- Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ, hầu như không đổi (khoảng 0,1 %)

Ứng dụng

- Trong y học: dùng làm thuốc tăng lực cho người bệnh (dễ hấp thu và cung cấp nhiều năng lượng)

- Trong công nghiệp: dùng để tráng gương, tráng ruốt phích (thay cho anđehit vì anđehit độc)

• Fructơzơ:

- Fructozơ (C6H12O6) ở dạng mạch hở là một polihiđroxi xeton, có cơng thức cấu tạo thu gọn là:



Hoặc viết gọn là: CH2OH[CHOH]3COCH2OH

- Là chất rắn kết tinh, dễ tan trong nước, có vị ngọt gấp rưỡi đường mía và gấp 2,5 lần glucozơ

- Vị ngọt của mật ong chủ yếu do fructozơ (chiếm tới 40 %)

2. Disacarid. (hay còn gọi là đường đơi)

Nó được thành lập do 2 monosacand hợp lại qua mạch osid sau khi khử đi một phần tử

nước .Thành phần những đường kép chủ yếu như sau:



Nguyễn Viết Trung



24



Tài liệu ôn thi HSG Sinh học 10



Một số chất đáng chú ý là:

• Saccarose (C12H22O11) : (α glucosido - 1,2, β - fructose) liên kết glucosid giữa C1 của

glucose và C2 của fructose.



- Saccarozơ là chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, ngọt hơn glucozơ, nóng chảy ở nhiệt độ

185oC

- Có nhiều trong cây mía (nên saccarozơ còn được gọi là đường mía), củ cải đường, thốt nốt…

- Có nhiều dạng sản phẩm: đường phèn, đường kính, đường cát…

- Saccarozơ được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát…

Trong công nghiệp dược phẩm để pha chế thuốc.





Lactose (β - galactosido - 1,4, α - glucose) đường của sữa hàm lượng lactose thay đổi tuỳ loại

sữa. Đây là loại đường kép độc nhất được tổng hợp ở cơ thể gia súc - Lactose có tính oxy hố

khử điển hình của đường.







Maltose (Cơng thức phân tử C12H22O11 (α - glucosido 1 ,4 - α - glucose)



Còn gọi là đường mạch nha. Đường này sinh ra trong ống tiêu hoá do sự thuỷ phân tinh bột hoặc

glycogen bồi men amylase.



Nguyễn Viết Trung



25



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHỦ ĐỀ I: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×