Slide bài giảng sinh học 10 kết nối bài 5: Các phân tử sinh học

Tóm lược nội dung

BÀI 5 - CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC

MỞ ĐẦU

Câu 1: Thừa cân, béo phì là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến bệnh tiểu đường, tim mạch cùng nhiều bệnh nguy hiểm khác cho con người. Vậy làm thế nào có thể giảm thiểu nguy cơ này để có được cuộc sống khỏe mạnh?

Trả lời rút gọn:

Điều chỉnh chế độ ăn uống và vận động thường xuyên là quan trọng:

- Cân nhắc lượng tinh bột, protein, lipid, và chất béo trong khẩu phần ăn.

- Thực hiện vận động đều đặn (tập thể dục phù hợp và hoạt động lao động) để duy trì sức khỏe.

I. KHÁI NIỆM VÀ THÀNH PHẦN CẤU TẠO CỦA CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC TRONG TẾ BÀO

Câu 1: Phân tử sinh học là gì?

Trả lời rút gọn:

Phân tử sinh học là những phân tử hữu cơ được tổng hợp và tồn tại trong các tế bào sống.  

Câu 2: Nêu những đặc điểm chung của các phân tử sinh học.

Trả lời rút gọn:

Thành phần chính của các phân tử sinh học là carbon và hydrogen, tạo nên bộ khung hydrocarbon đa dạng.

II. CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC 

1. Carbohydrate - chất đường bột

Câu 1: Nêu đặc điểm cấu trúc và chức năng chính của các loại carbohydrate.

Trả lời rút gọn:

Câu 2: Con người thường ăn những bộ phận nào của thực vật để lấy tinh bột?

Trả lời rút gọn:

Những bộ phận con người thường ăn của thực vật để lấy tinh bột: củ, quả, hạt, thân cây.

Câu 3: Tại sao nên ăn nhiều loại rau xanh khác nhau trong khi thành phần chính của các loại rau là cellulose - chất mà con người không thể tiêu hoá được?

Trả lời rút gọn:

- Nên ăn nhiều loại rau xanh khác nhau vì cellulose trong rau giúp kích thích tiêu hoá và cuốn trôi chất cặn, ngăn táo bón. Ngoài ra, rau xanh còn chứa nhiều vitamin và khoáng chất thiết yếu.

2. Lipid - Chất béo

Câu 1: Chất béo là gì? Nêu một số chức năng của dầu, mỡ, phospholipid và steroid.

Trả lời rút gọn:

Chất béo là một nhóm chất rất đa dạng về cấu trúc nhưng có đặc tính chung là kị nước.

Một số chức năng của dầu, mỡ, phospholipid và steroid:

• Dầu, mỡ: 
• Là chất dự trữ năng lượng của tế bào và cơ thể.
• Là dung môi hoà tan nhiều loại vitamin quan trọng với cơ thể như vitamin A, D, E, K,...
• Phospholipid: có vai trò quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc màng của các loại tế bào.
• Steroid: cholesterol là thành phần quan trọng của màng tế bào, đồng thời cũng là chất tiền thân để tạo nên testosterone và estrogen là những hormone phát triển các đặc điểm khác biệt giữa nam và nữ.

Câu 2: Đặc điểm nào về mặt cấu trúc hoá học khiến phospholipid là một chất lưỡng cực?

Trả lời rút gọn:

Phospholipid được cấu tạo từ một phân tử glycerol liên kết với hai acid béo ở một đầu, đầu còn lại liên kết với nhóm phosphate (-PO). Nhóm phosphate thường liên kết với một nhóm, được gọi là choline, tạo thành phosphatidylcholine, một đầu có phosphatidylcholine có tính ưa nước và hai đuôi acid béo kị nước. Do đó, phospholipid được xem là một phân tử lưỡng cực.

Câu 3: Khi ăn cà chua hoặc hành chưng trong mỡ, cơ thể người có thể hấp thụ được những loại vitamin gì? Giải thích.

Trả lời rút gọn:

Trong cà chua hay hành chứa nhiều loại vitamin như vitamin A, D, E, K, C, B6,... đây là các vitamin không hoặc ít tan trong nước, nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ vì vậy khi chưng cà chua hoặc hành trong mỡ giúp chúng ta dễ hấp thu các vitamin này hơn.

3. Protein - Chất đạm

Câu 1: Các amino acid khác nhau ở những đặc điểm nào?

Trả lời rút gọn:

Các amino acid khác nhau do nhóm R, hay còn gọi là chuỗi bên, quyết định sự đặc biệt giữa chúng.

Câu 2: Protein có những chức năng gì? Đặc điểm cấu trúc nào giúp protein có chức năng rất đa dạng?

Trả lời rút gọn:

Các chức năng của protein:

- Cấu trúc: Nhiều loại protein tham gia cấu trúc nên các bào quan, bộ khung tế bào.

- Xúc tác: Protein cấu tạo nên các enzyme xúc tác cho các phản ứng hoá học trong tế bào.

- Bảo vệ: Các kháng thể có bản chất là protein giữ chức năng chống lại các phân tử kháng nguyên từ môi trường ngoài xâm nhập vào cơ thể qua các tác nhân như vi khuẩn, virus,...

- Vận động: Protein giúp tế bào thay đổi hình dạng cũng như di chuyển.

- Tiếp nhận thông tin: Protein cấu tạo nên thụ thể của tế bào, giúp tiếp nhận thông tin từ bên trong cũng như bên ngoài tế bào.

- Điều hoà: Nhiều hormone có bản chất là protein đóng vai trò điều hoà hoạt động của gene trong tế bào, điều hoà các chức năng sinh lí của cơ thể.

=> Với các chức năng trên, protein có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cơ thể người và các loài động vật.

- Đặc điểm cấu trúc giúp protein có chức năng rất đa dạng:

+ Protein là chuỗi polypeptide được tạo thành từ 20 loại amino acid. Trình tự amino acid quyết định chức năng của protein. Protein có 4 bậc cấu trúc quyết định chức năng của nó.

Câu 3: Bậc cấu trúc nào đảm bảo protein có được chức năng sinh học? Các liên kết yếu trong phân tử protein có liên quan gì đến chức năng sinh học của nó?

Trả lời rút gọn:

- Bậc cấu trúc quaternary (bậc cấu trúc tứ diện) đảm bảo protein có được chức năng sinh học. 

- Các liên kết yếu trong phân tử protein giúp duy trì hay phát triển cấu trúc không gian của protein từ đó tác động đến chức năng sinh học của protein.

Câu 4: Tại sao chúng ta nên bổ sung protein cho cơ thể từ nhiều loại thức ăn khác nhau mà không nên chỉ ăn một vài loại thức ăn dù những loại đó rất bổ dưỡng?

Trả lời rút gọn:

Chúng ta cần bổ sung protein từ nhiều nguồn thức ăn khác nhau thay vì chỉ ăn một vài loại, dù chúng có giá trị dinh dưỡng cao vì:

- Cơ thể không tự tổng hợp được tất cả axit amin, cần lấy từ nguồn bên ngoài. Protein từ thức ăn sẽ được phân giải thành axit amin và hấp thụ để tổng hợp thành protein đặc thù cho cơ thể.

- Mỗi loại thực phẩm chỉ cung cấp một số axit amin nhất định, vì vậy cần bổ sung từ nhiều nguồn thức ăn để đảm bảo cung cấp đầy đủ axit amin cho tổng hợp protein.

- Sử dụng đa dạng các nguồn thực phẩm giàu protein sẽ cung cấp đủ amino acid cho cơ thể, giúp tổng hợp protein.

4. Nucleic axit

a, Deoxyribonucleic acid - DNA

Câu 1: Quan sát hình 5.10, nêu và giải thích các đặc điểm cấu trúc khiến DNA đảm nhận được chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

Trả lời rút gọn:

Cấu trúc DNA đảm nhận chức năng mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền nhờ các điểm sau:

- DNA được cấu tạo từ nucleotide và có trình tự đặc trưng của các nucleotide, quy định trình tự các protein và tính trạng của sinh vật.

- Sự đa dạng của DNA phản ánh từ cách sắp xếp 4 loại nucleotide.

- Cấu trúc DNA với liên kết cộng hóa trị bền vững giữa các nucleotide trên mạch đơn đảm bảo ổn định thông tin di truyền qua thế hệ.

- Cặp nucleotide trên hai mạch liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen, tạo cấu trúc ổn định và dễ dàng cắt đứt trong quá trình truyền đạt thông tin di truyền như tự sao, phiên mã..

Câu 2: Những thông số nào về DNA là đặc trưng cho mỗi loài?

Trả lời rút gọn:

Những thông số về DNA là đặc trưng cho mỗi loài: Số lượng các phân tử DNA trong tế bào cũng như trình tự sắp xếp các nucleotide trong mỗi phân tử DNA 

b, Ribonucleic acid - RNA

Câu 1: Quan sát hình trong mục II.4b, phân biệt các loại RNA về cấu trúc và chức năng.

Trả lời rút gọn:

Phân biệt các loại RNA về cấu trúc và chức năng:

Câu 2: Trình bày sự khác biệt về mặt cấu trúc giữa DNA và RNA.

Trả lời rút gọn:

Sự khác biệt về mặt cấu trúc giữa DNA và RNA:

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Phân tử glucose có công thức cấu tạo là C₆H₁₂O₆. Nếu 10 phân tử glucose liên kết với nhau tạo nên một phân tử đường đa thì phân tử này sẽ có công thức cấu tạo như thế nào? Giải thích.

Trả lời rút gọn:

- 10 phân tử glucose liên kết với nhau tạo nên một phân tử đường phức thì phân tử này sẽ có công thức cấu tạo là: (C₆H₁₀O₅)₁₀

- Giải thích: Đường phức được hình thành do các phân tử đường đơn liên kết với nhau (sau khi loại một phân tử nước) bằng một liên kết cộng hoá trị (được gọi là liên kết glycosidic).

Câu 2: Tại sao cùng có chung công thức cấu tạo là C₆H₁₂O₆ nhưng glucose và fructose lại có vị ngọt khác nhau?

Trả lời rút gọn:

Glucose và fructose, mặc dù có cùng công thức hóa học là C6H12O6, nhưng lại có cấu trúc không gian và vị trí nhóm OH trong vòng khác nhau, dẫn đến các đặc tính vật lí và hóa học khác nhau.

Câu 3: Tại sao cùng được cấu tạo từ các phân tử đường glucose nhưng tinh bột và cellulose lại có đặc tính vật lí và chức năng sinh học khác nhau?

Trả lời rút gọn:

• Tinh bột:
• Phân tử gồm nhiều gốc α-glucose liên kết với nhau.
• Các loại tinh bột có cấu trúc mạch ít phân nhánh.
• Cellulose:
• Phân tử gồm nhiều gốc β-glucose liên kết với nhau tạo thành mạch thẳng, không phân nhánh. Nhiều phân tử cellulose liên kết với nhau tạo thành bó sợi dài nằm song song có cấu trúc vững chắc.

Câu 4: Trong số các phân tử sinh học, protein là loại có nhiều chức năng nhất. Tại sao?

Trả lời rút gọn:

Protein là loại phân tử sinh học có nhiều chức năng nhất vì:

- Protein được tạo thành từ các amino acid, có 20 loại amino acid tham gia.

- Sự đa dạng của 20 loại amino acid tạo ra vô số chuỗi polypeptide khác nhau, mỗi chuỗi có trình tự amino acid đặc trưng quyết định chức năng của protein.

- Chức năng của protein phụ thuộc vào 4 bậc cấu trúc của nó.

Câu 5: Để giảm béo, nhiều người đã cắt bỏ hoàn toàn chất béo trong khẩu phần ăn. Theo em, điều này là nên hay không nên? Dưới góc độ sinh học, chúng ta cần làm gì để duy trì cân nặng với một cơ thể khoẻ mạnh?

Trả lời rút gọn:

Việc loại bỏ hoàn toàn chất béo từ khẩu phần ăn không nên vì:

- Chất béo là thành phần cần thiết cho cơ thể, tham gia vào việc cung cấp năng lượng, sản xuất hormone, và làm phần cấu trúc của tế bào.

- Sử dụng đa dạng nguồn thực phẩm là quan trọng để duy trì sức khỏe, mất cân đối trong chất béo có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe.

Câu 6: Tại sao khi luộc trứng thì protein của trứng lại bị đông đặc lại?

Trả lời rút gọn:

Ở nhiệt độ cao, protein trong trứng bị biến tính và đông lại do cấu trúc không gian của protein bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như pH, nhiệt độ, áp suất, và nồng độ ion trong dung dịch. Các thay đổi này có thể làm đứt gãy các liên kết yếu, làm thay đổi cấu trúc không gian ba chiều của protein, dẫn đến mất chức năng sinh học.

Câu 7: Giải thích vì sao khi khẩu phần ăn thiếu protein thì cơ thể, đặc biệt là trẻ em, thường gầy yếu, chậm lớn, hay bị phù nề và dễ mắc bệnh truyền nhiễm?

Trả lời rút gọn:

Khi thiếu protein trong khẩu phần ăn, cơ thể, đặc biệt là trẻ em, thường gặp các vấn đề như gầy yếu, chậm lớn, phù nề và dễ mắc bệnh truyền nhiễm. Protein đóng vai trò cực kỳ quan trọng với cơ thể vì:

- Cung cấp cấu trúc, duy trì và phát triển cơ thể.

- Hình thành các chất cơ bản cho hoạt động sống.

- Tạo khung tế bào và duy trì hình dáng tế bào.

- Tham gia vào mọi quá trình bên trong tế bào.

Nguồn amino acid để tổng hợp protein có thể lấy từ các sản phẩm thịt, sữa của động vật và từ hạt cũng như một số bộ phận khác của nhiều loài thực vật. Sử dụng đa dạng các nguồn thực phẩm giàu protein là cách cung cấp đủ amino acid cho cơ thể.