BÀI 6 - CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC TRONG TẾ BÀO

MỞ ĐẦU

Câu 1: Tại sao dựa vào kết quả xét nghiệm DNA, người ta có thể xác định được hai người thất lạc nhiều năm có quan hệ huyết thống với nhau, cũng như có thể tìm ra hung thủ chỉ từ một mẫu mô rất nhỏ có ở hiện trường?

Giải rút gọn:

Vì DNA có tính đặc thù và có ở tất cả các tế bào.

I. KHÁI QUÁT VỀ CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC TRONG TẾ BÀO

1. Carbohydrate

Câu 1: Phân tử sinh học là gì? Kể tên một số phân tử sinh học trong tế bào.

Giải rút gọn:

Phân tử sinh học là các phân tử hữu cơ do sinh vật sống tạo thành. Một số phân tử sinh học: carbonhydrate, lipid, protein, nucleic acid.

II. CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC TRONG TẾ BÀO

Câu 2: Dựa vào tiêu chí nào phân loại carbonhydrate

Giải rút gọn:

Dựa vào số lượng đơn phân trong phân tử.

Câu 3: Cấu tạo các loại đường trong hình 6.1 có điểm gì giống nhau?

Giải rút gọn:

Các loại đường này đều có 6 nguyên tử C và cấu tạo mạnh vòng, có nhóm -OH 

Câu 4: Kể tên một số loại thực phẩm có chứa đường đôi.

Giải rút gọn:

Một số loại thực phẩm có chứa đường đôi: mía, củ cải đường, mạch nha, sữa người và sữa của một vài loài động vật khác.

Câu 5: Quan sát hình 6.3a và cho biết các phân tử cellulose liên kết với nhau như thế nào để hình thành vi sợi cellulose? 

Giải rút gọn:

Để hình thành vi sợi cellulose , các mắt xích cellulose là glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glucozit 

Câu 6: Nêu vai trò của carbohydrate. Cho ví dụ.

Giải rút gọn:

Carbohydrate là nguồn năng lượng cung cấp cho các hoạt động sống, đồng thời cũng là nguồn năng lượng dự trữ của cơ thể, tham gia cấu tạo nên một số thành phần của tế bào, liên kết với protein hoặc lipid cấu tạo màng sinh chất và kênh vận chuyển các chất trên màng. Ngoài ra còn tham gia cấu tạo nucleic acid.

Luyện tập: Tại sao các vận động viên chơi thể thao thường ăn chuối chín vào giờ giải lao?

Giải rút gọn:

Trong chuối chín có chứa nhiều chất dinh dưỡng như vitamin, chất đạm, chất xơ,... trong đó có chứa nhiều tinh bột nên các vận động viên thường ăn chuối chín để bổ sung lượng đường cung cấp năng lượng cho các hoạt động tập luyện.

2. Lipid

Câu 7: Tại sao lipid không tan hoặc ít tan trong nước?

Giải rút gọn:

Vì lipid có cấu trúc chứa nhiều các liên kết C-H không phân cực. 

Câu 8: Lipid đơn giản được cấu tạo từ những thành phần nào?

Giải rút gọn:

Lipid đơn giản được cấu tạo từ 2 thành phần là: Glycerol và acid béo.

Câu 9: Cấu tạo của mở động vật và dầu thực vật có gì khác nhau?

Giải rút gọn:

Dầu thực vật có thành phần chủ yếu là những acid béo không no và không có cholesterol. Mỡ động vật trong thành phần có nhiều acid béo no và có cholesterol.

Luyện tập: Ở bề mặt lá của một số cây như khoai nước, chuối, su hào có phủ một lớp chất hữu cơ. Lớp chất hữu cơ này có bản chất là gì? Hãy cho biết vai trò của chúng.

Giải rút gọn:

Lớp chất hữu cơ này có bản chất là lipit (sáp), có vai trò chống thấm nước vào các bề mặt lá.

Câu 10: Quan sát Hình 6.5 và đọc đoạn thông tin, hãy cho biết cấu tạo của steroid có gì khác so với các loại lipid còn lại ?

Giải rút gọn:

Steroid có cấu tạo gồm phân tử alcol mạch vòng liên kết với acid béo, còn các lipit khác có cấu tạo từ acid béo mạch thẳng.

Câu 11: Kể tên một số loại thực phẩm giàu lipid.

Giải rút gọn:

• Các loại thịt đỏ: Thịt bò, thịt cừu, thịt lợn
• Thịt gà và các loại thịt gia cầm khác
• Các sản phẩm sữa nguyên chất như sữa, phô mai và kem
• Các loại bơ 
• Trứng
• Dầu dừa

Câu 12: Lipid có những vai trò gì đối với sinh vật? Cho ví dụ.

Giải rút gọn:

Vai trò chính của lipid là nguồn dự trữ cung cấp năng lượng cho cơ thể (mỡ và dầu). Ngoài ra còn là thành phần cấu tạo màng sinh chất, tham gia vào nhiều hoạt động sinh lí của cơ thể.

3. Protein

Câu 13: Tại sao các loại protein khác nhau có chức năng khác nhau?

Giải rút gọn:

• Cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của protein quyết định chức năng của protein trong cơ thể của chúng ta.
• Mà cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của mỗi loại protein là khác nhau.

→ Các loại protein khác nhau có chức năng khác nhau.

Câu 14: Kể tên các loại thực phẩm giàu protein.

Giải rút gọn:

• Trứng.
• Sữa và các chế phẩm từ sữa.
• Các loại hạt.
• Hải sản.
• Súp lơ xanh.
• Chuối.
• Rau bina.

Câu 15: Quan sát hình 6.8 , hãy cho biết:

a, Cấu trúc bậc 1 của protein được hình thành như thế nào?

b, Cấu trúc bậc 2 của protein có mấy dạng phổ biến? Đó là các dạng có đặc điểm gì?

c, Sự hình thành cấu trúc bậc 3 và bậc 4 của protein

Giải rút gọn:

a, Cấu trúc bậc 1 được hình thành do các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide tạo thành một chuỗi polipeptide có dạng mạch thẳng. Một phân tử protein có thể được cấu tạo từ vài chục đến vài trăm amino acid

b, Cấu trúc bậc 2 có 2 dạng phổ biến là alpha và beta. Dạng alpha xoắn lò xo còn dạng beta thì gấp nếp tạo nhiều nếp gấp

c,

• Sự hình thành cấu trúc bậc 3: Chuỗi polipeptide bậc 2 tiếp tục co xoắn tạo thành cấu trúc không gian 3 chiều, cấu trúc này được đặc trưng quy định chức năng sinh học của protein
• Sự hình thành cấu trúc bậc 4: được hình thành do sự liên kết từ 2 hay nhiều chuỗi polipeptide bậc 3 tạo nên.

Câu 16: Xác định các ví dụ sau đây thuộc vai trò nào của protein:

a, Casein trong sữa mẹ

b, Actin và myosin cấu tạo nên các cơ

c, Kháng thể chống lại vi sinh vật gây bệnh

d, Hormone insulin và glucagon điều hòa lượng đường trong máu.

Giải rút gọn:

a, Dự trữ amino acid

b, Cấu tạo nên các cơ vai trò cấu tạo cấu trúc

c, Bảo vệ cơ thể 

d, Điều hòa

Luyện tập: Tại sao thịt bò, thịt lợn và thịt gà đều được cấu tạo từ protein nhưng chúng lại khác nhau về nhiều đặc tính?

Giải rút gọn:

Vì cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ hơn 20 loại axit amin khác nhau. Các axit amin này được sắp xếp theo trật tự, thành phần và số lượng khác nhau nên tạo ra vô số protein khác nhau về cấu trúc và chức năng. 

4. Nucleic acid

Câu 17: Quan sát Hình 6.11, hãy cho biết thành phần và sự hình thành của một nucleotide. Có bao nhiêu loại nucleotide? Nucleotide cấu tạo nên DNA và RNA khác nhau như thế nào?

Giải rút gọn:

• Nucleotide được cấu tạo từ ba thành phần là base nitrogen, đường 5 carbon và acid phosphoric. Base nitrogen liên kết với pentose qua liên kết N – Glycoside tạo thành nucleoside, acid phosphoric kết hợp với pentose trong nucleoside qua liên kết ester.
• Nucleic acid được chia thành hai loại là DNA và RNA.
• DNA được cấu tạo từ A, T, G, C; còn RNA được cấu tạo từ A, U, G, C.

Câu 18: Quan sát Hình 6.12, hãy cho biết mạch polynucleotide được hình thành như thế nào. Xác định chiều hai mạch của phân tử DNA.

Giải rút gọn:

• Hai mạch polynucleotide liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung. Mỗi mạch polynucleotide được tạo thành từ các liên kết phosphodieste giữa các nucleotide.

• Hai mạch polynucleotide song song và ngược chiều nhau 

Câu 19: Tính bền vững và linh hoạt trong cấu trúc của DNA có được là nhờ đặc điểm nào?

Giải rút gọn:

Nhờ liên kết phosphodieste giữa các nucleotide trong cùng một mạch và liên kết hidro giữa hai mạch polynucleotide.

Câu 20: Nhờ quá trình nào mà thông tin trên DNA được di truyền ổn định qua các thế hệ?

Giải rút gọn:

Nhờ quá trình nguyên phân.

Câu 21: Quan sát Hình 6.13, hãy lập bảng phân biệt ba loại RNA dựa vào các tiêu chí sau: dạng mạch (kép hay đơn, xoắn hay thẳng), liên kết hydrogen (có hay không có).

Giải rút gọn:

Luyện tập: Tại sao thế hệ con thường có nhiều đặc điểm giống bố mẹ?

Giải rút gọn:

Thông tin di truyền DNA được truyền đạt qua các thế hệ, từ đời này qua đời khác nhờ quá trình tái bản DNA trong phân bào, do đó thế hệ con thường có nhiều đặc điểm giống bố mẹ.

Vận dụng: Trong khẩu phần ăn cho người béo phì, chúng ta có nên cắt giảm hoàn toàn lượng lipid không? Tại sao?

Giải rút gọn:

Không nên vì có thể gây mất cân bằng dinh dưỡng.

BÀI TẬP

Bài 1: Đặc điểm nào giúp cellulose trở thành hợp chất bền vững có chức năng bảo vệ tế bào?

Giải rút gọn:

Do có các liên kết 1,4-β-glucoside giữa các đơn phân D-glucose giúp cellulose trở thành hợp chất bền vững có chức năng bảo vệ tế bào

Bài 2: Phân biệt cấu tạo, chức năng của DNA và RNA.

Giải rút gọn:

Bài 3: Hãy tìm hiểu và giải thích tại sao một số vi sinh vật sống được ở trong suối nước nóng có nhiệt độ xấp xỉ 100°C mà protein của chúng không bị biến tính.

Giải rút gọn:

Do protein của các loại sinh vật này có cấu trúc đặc biệt nên không bị biến tính khi ở nhiệt độ cao.

Bài 4: Tại sao các loài động vật sống ở vùng cực thường có lớp mỡ dưới da dày hơn so với các loài sống ở vùng nhiệt đới?

Giải rút gọn:

Lipid có tác dụng giữ nhiệt nên các loài động vật sống ở vùng cực thường có lớp mỡ dưới da dày hơn so với các loài sống ở vùng nhiệt đới.

Bài 5: Người ta tiến hành tổng hợp các đoạn DNA nhân tạo trong ống nghiệm, quá trình này được xúc tác bởi enzyme A (có bản chất là protein). Ở nhiệt độ 30 °C, sau hai giờ, người ta nhận thấy số lượng DNA tăng lên. Sau đó, tăng nhiệt độ lên 50°C thì trong hai giờ tiếp theo, số lượng DNA không tăng lên nữa. Biết cấu trúc của DNA không bị thay đổi khi nhiệt độ tăng. Hãy giải thích tại sao.

Giải rút gọn:

Khi tăng nhiệt độ lên 30°C, enzyme A xúc tác cho quá trình tổng hợp các đoạn DNA nhân tạo trong ống nghiệm ® số lượng DNA tăng ® tăng nhiệt độ lên 50°C ® enzyme A biến tính, mất chức năng sinh học ® quá trình tổng hợp các đoạn DNA dừng lại, số lượng DNA không tăng lên nữa.