Title Chuyên đề 1.1 Thành phần hóa học của tế bào - GV.docx ✅

Chuyên đề 1.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO LÝ THUYẾT A. NƯỚC – CƠ SỞ CỦA SỰ SỐNG I. GIỚI THIỆU CHUNG Nước chiếm 70–90% khối lượng của tế bào sống. Mọi phản ứng trao đổi chất đều diễn ra trong môi trường nước. Trên Trái Đất, nước là điều kiện tiên quyết của sự sống – nơi nào có nước, nơi đó có khả năng có sự sống. Vì vậy, hiểu rõ tính chất và vai trò của nước giúp ta hiểu cách tế bào hoạt động. II. CẤU TẠO PHÂN TỬ NƯỚC VÀ ĐẶC TÍNH HÓA LÍ 1. Cấu tạo phân tử Công thức: H₂O – gồm 1 nguyên tử Oxygen (O) và 2 nguyên tử Hydrogen (H). Oxygen có độ âm điện cao hơn, kéo electron về phía mình → phân tử nước phân cực Giữa các phân tử nước hình thành liên kết hydrogen yếu nhưng số lượng rất lớn, tạo nên các tính chất đặc biệt của nước. 2. Đặc tính quan trọng của nước Tính chất Chi tiết Ý nghĩa sinh học Phân cực cao, dung môi hòa tan Nước hoà tan được nhiều chất phân cực (muối, đường, acid, base, protein,...) Giúp tế bào hấp thu, vận chuyển và trao đổi chất dễ dàng. Liên kết hydrogen bền vững Các phân tử liên kết tạo mạng lưới hydrogen Giúp nước có nhiệt dung riêng lớn, nhiệt bay hơi cao, nhiệt nóng chảy cao → ổn định nhiệt độ tế bào. Tính kết dính & mao dẫn Các phân tử nước hút nhau và hút vào bề mặt thành mạch Giúp nước vận chuyển trong mô dẫn của thực vật. Tính phân li Một số phân tử nước phân li thành H⁺ Tham gia điều hoà pH tế bào, là môi
và OH⁻ trường cho phản ứng acid–base. Tỷ trọng lớn nhất ở 4°C Khi đóng băng, thể tích tăng, khối lượng riêng giảm Nước đá nổi lên trên → bảo vệ sinh vật thuỷ sinh mùa đông. III. VAI TRÒ SINH HỌC CỦA NƯỚC TRONG TẾ BÀO Vai trò Mô tả 1. Nước là môi trường cho phản ứng sinh hoá Mọi phản ứng trao đổi chất đều xảy ra trong môi trường nước hoặc dung dịch. Ví dụ: phản ứng enzym, tổng hợp, phân giải, quang hợp, hô hấp,… 2. Nước là nguyên liệu tham gia phản ứng Phản ứng thủy phân: phân tách phân tử lớn (protein, polysaccharide, lipid) thành đơn phân. Trong quang hợp, nước là nguồn cung cấp electron và H⁺, đồng thời là nguồn O₂ được giải phóng 3. Nước là chất vận chuyển và điều hoà nội môi Nước vận chuyển các chất dinh dưỡng, ion, hormone,… trong cơ thể. Tham gia duy trì áp suất thẩm thấu và cân bằng ion trong tế bào. Thấm hút – thoát hơi – bài tiết đều liên quan đến vai trò điều hòa của nước. 4. Nước là yếu tố điều nhiệt Do có nhiệt dung riêng lớn, nước hấp thụ hoặc toả nhiệt mà ít thay đổi nhiệt độ → giúp sinh vật ổn định nội môi nhiệt. Thoát hơi nước ở lá cây, mồ hôi ở người giúp cơ thể hạ nhiệt. B. CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Mọi sinh vật đều được cấu tạo từ vật chất, và vật chất được tạo nên từ các nguyên tố hóa học. Những nguyên tố này hợp lại theo tỉ lệ xác định, tạo nên mọi phân tử trong tế bào – từ nước, protein, lipid, đến axit nucleic. Nói cách khác, sự sống có nền tảng hóa học. Hiểu rõ các nguyên tố giúp ta hiểu được bản chất cấu trúc và hoạt động của tế bào. NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG Là những nguyên tố chiếm tỉ lệ lớn (≥ 0,01% khối lượng cơ thể). Là các nguyên tố cần với lượng rất nhỏ (<0,01% khối lượng cơ thể) nhưng rất quan trọng cho hoạt động sống. Vai trò chính: Cấu trúc và năng lượng Vai trò chính: Xúc tác, điều hòa, enzyme Thiếu hụt gây ra: Rối loạn cấu trúc, năng lượng Thiếu hụt gây ra: Ảnh hưởng enzyme, hormone Chiếm khoảng 96% khối lượng cơ thể sống, gồm 4 nguyên tố chính:  Sắt (Fe): Thành phần của hemoglobin trong hồng cầu giúp vận chuyển oxy; đồng thời có