BÀI 6. CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
SINH HỌC 10
BÀI 6. CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC
Ảnh
Mở đầu
Mở đầu
Ảnh
Mở đầu
Ảnh
Các loại thực phẩm ở bốn tầng trong tháp dinh dưỡng (Hình 6.1) cung cấp cho chúng ta những hợp chất nào?
I. Khái quát về phân tử sinh học
- Tìm hiểu
I. Khái quát về phân tử sinh học
Hình vẽ
Ảnh
Ảnh
Cho biết các đơn phân cấu tạo nên các polysaccharide, polypeptide, DNA, RNA.
- Kết luận
- Kết luận:
Hình vẽ
Ảnh
Phân tử sinh học là hợp chất hữu cơ được tạo ra từ tế bào và cơ thể sinh vật. Các phân tử sinh học gồm những phân tử lớn tham gia cấu tạo tế bào như carbohydrate, protein, nucleic acid, lipid.
- Hình 6.2. Các nhóm phân tử sinh học chính cấu tạo nên tế bào (- Hình 6.2. Các nhóm phân tử sinh học chính cấu tạo nên tế bào)
Ảnh
II. Carbohydrate
- Tìm hiểu
Ảnh
II. Carbohydrate
Ảnh
Trong tháp dinh dưỡng của người (hình 6.1), nhóm thực phẩm nào chiếm tỉ lệ cao nhất? Vì sao chúng chiếm tỉ lệ cao nhất?
- Kết luận
Hình vẽ
- Kết luận:
Carbohydrate là hợp chất hữu cơ chứa C, H và O, trong đó tỉ lệ H : O là 2 : 1. Carbohydrate gồm ba loại chính: monosaccharide, disaccharide và polysaccharide. Chúng là nguồn cung cấp năng lượng, tham gia cấu tạo nhiều hợp chất trong tế bào.
Ảnh
- Luyện tập
Ảnh
- Luyện tập:
Dựa vào hình 6.3: a) Cho biết các loại carbohydrate được phân loại dựa trên tiêu chí nào. b) Kể tên các loại carbohydrate, nêu số lượng gốc đường (đơn phân), cho ví dụ về mỗi loại carbohydrate mà em biết.
Ảnh
1. Monosaccharide
Hình vẽ
1. Monosaccharide
Monosaccharide là loại carbohydrate đơn giản nhất có công thức phân tử là latex(C_nH_(2n)O_N) được gọi là đường đơn, phổ biến là các triose, pentose và hexose. Các monosaccharide đều là chất khử nên còn được gọi là đường khử.
Ảnh
- Hình 6.4. Một số triose (3C), pentose(5C) và hexose (6C) phổ biến (- Hình 6.4. Một số triose (3C), pentose(5C) và hexose (6C) phổ biến)
Ảnh
- Câu hỏi
Ảnh
- Câu hỏi:
Ảnh
Vai trò của ribose, deoxyribose và glucose trong tế bào là gì? Thực phẩm nào chứa nhiều đường đơn?
2. Disaccharide
Hình vẽ
2. Disaccharide
Disaccharide còn gọi là đường đôi. Một số disaccharide phổ biến là sucrose (có nhiều trong quả, mía và củ cải đường), lactose (có trong sữa).
Ảnh
- Câu hỏi
- Câu hỏi:
Ảnh
Dựa vào hình 6.5, cho biết: a) Thành phần cấu tạo của sucrose (saccharose). b) Sucrose được hình thành như thế nào?
Ảnh
3. Polysaccharide
Hình vẽ
3. Polysaccharide
Polysaccharide là polymer của các monosaccharide kết hợp với nhau bằng liên kết glycoside, được hình thành qua nhiều phản ứng ngưng tụ.
Ảnh
- Câu hỏi
Ảnh
- Câu hỏi:
Ảnh
Quan sát hình 6.6 và nêu những đặc điểm giống nhau giữa tinh bột và glycogen, những đặc điểm khác nhau giữa tinh bột và cellulose về cấu tạo mạch carbon. Những đặc điểm này có liên quan gì đến chức năng dự trữ của tinh bột, glycogen và chức năng cấu trúc của cellulose?
- Hình 6.6. Tinh bột, glycogen và cellulose được cấu tạo từ đơn phân glucose (- Hình 6.6. Tinh bột, glycogen và cellulose được cấu tạo từ đơn phân glucose)
Ảnh
- Vận dụng
- Vận dụng:
Ảnh
Cơm không có vị ngọt nhưng khi chúng ta nhai kĩ thấy có vị ngọt do tinh bột trong cơm đã được biến đổi thành chất gì?
III. Protein
1. Amino acid
Ảnh
III. Protein
Hình vẽ
1. Amino acid
Có khoảng 20 loại amino acid chính cấu tạo nên protein. Các amino acid khác nhau về mạch bên (gốc R). Có những amino mà người và động vật không tự tổng hợp được và gọi là amino acid không thay thế. Ví dụ: Lysine, tryptophan,...
- Câu hỏi
Ảnh
- Câu hỏi:
Ảnh
Cho biết đơn phân và liên kết giữa các đơn phân tạo nên phân tử protein. Tại sao trên bao bì của một số loại thực phẩm có ghi cụ thể thành phần các amino acid không thay thế?
+) tiếp (- Câu hỏi)
Ảnh
Dựa vào hình 6.7, nêu các nguyên tố chính cấu tạo nên phân tử amino acid.
Ảnh
+) tiếp (- Câu hỏi)
Ảnh
Ảnh
Vì sao chỉ có 20 loại amino acid nhưng tạo nên được rất nhiều loại protein?
2. Protein
2. Protein
Ảnh
Ảnh
Dựa vào hình 6.1, kể tên những thực phẩm giàu protein?
- Kết luận
- Kết luận:
Hình vẽ
Protein là polymer sinh học của các amino acid kết hợp với nhau bằng liên kết peptide tạo thành chuỗi polypeptide thẳng (không phân nhánh). Protein đóng vai trò là chất xúc tác sinh học cho hầu hất các phản ứng (enzyme), là thành phần cấu trúc nên tế bào, cơ thể; tham gia vận chuyển các chất qua màng, trong tế bào và trong cơ thể,... Protein có cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng được hình thành từ các bậc cấu trúc khác nhau.
- Ví dụ
Ảnh
- Ví dụ: Phân tử hemoglobin có bốn bậc cấu trúc (hình 6.8).
- Hoạt động
Ảnh
- Hoạt động:
Ảnh
Phân biệt các bậc cấu trúc của phân tử hemoglobin. Bậc cấu trúc nào của phân tử protein đóng vai trò quyết định các bậc cấu trúc còn lại? Khi thực hiện chức năng, protein có cấu trúc bậc mấy?
- Vận dụng
- Vận dụng:
Ảnh
Tại sao khẩu phần ăn cần đảm bảo các loại amino acid và đủ lượng protein?
+) tiếp (- Vận dụng)
Bệnh thiếu máu do hồng cầu hình lưỡi liềm là hậu quả của đột biến thay thế amino acid glutamicacid ở vị trí số 6 thành valine trong một chuỗi polypeptide của hemoglobin, làm cho phân tử protein chuyển thành dạng chuỗi dài và thay đổi hình dạng hồng cầu. Bậc cấu trúc nào của hemoglobin bị biến đổi?
Ảnh
Hình ảnh minh họa bệnh thiếu máu do hồng cầu hình lưỡi liềm
IV. Nucleic acid
- Tìm hiểu
Hình vẽ
IV. Nucleic acid
- Tìm hiểu
Kể tên thành phần nguyên tố và cấu tạo đơn phân của phân tử nuleic acid. Nêu vai trò của nucleic acid.
Ảnh
- Kết luận
- Kết luận:
Hình vẽ
Nucleic acid là polymer sinh học của các nucleotide kết hợp với nhau bằng liên kết phosphodiester. Nucleic acid gồm: DNA được cấu tạo từ 4 loại nucleotide A, T, G, C và RNA được cấu tạo từ A, U, G, C. Nucleic acid có vai trò quy định, lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền.
1. Nucleotide
Ảnh
Hình vẽ
1. Nucleotide
Gốc phosphate. Đường pentose: gồm deoxyribose và ribose. Nitrogenous base: gồm hai nhóm purine (adenine - A, guanine - G) và pyrimidine (cytosine - C, thymine - T, uracil - U).
Nucleotide có cấu tạo gồm 3 phần:
2. DNA và RNA
Hình vẽ
2. DNA và RNA
Ảnh
Thành phần nào của nucleotide tạo nên cấu trúc đặc trưng của DNA và RNA?
Ảnh
- Tìm hiểu (2. DNA và RNA)
Ảnh
- Tìm hiểu
Hình 6.9. Mô hình phân tử DNA và RNA
- Kết luận
Ảnh
- Kết luận:
Các nucleotide kết hợp với nhau qua liên kết phosphodiester tạo nên chuỗi polynucleotide. Phân tử DNA ở tế bào nhân thực gồm hai chuỗi polynucleotide dài có chiều ngược nhau (5' - 3' và 3' - 5'), xoắn song song xung quanh một trục tưởng tượng. Các gốc phosphate - đường quay ra ngoài tạo thành bộ khung còn các gốc base quay vào trong liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen. Số loại DNA và RNA đa dạng.
- Hoạt động
- Hoạt động
Ảnh
Ảnh
Thành phần cấu tạo nào giúp em nhận biết đầu 5' và đầu 3' của chuỗi polynucleotiede? Vì sao trong phân tử DNA, số lượng adenine và thymine bằng nhau, số lượng guanie và cytosine bằng nhau?
- Luyện tập
Ảnh
- Luyện tập:
1. Lập bảng phân biệt DNA và RNA về đường pentose, nitrogenousbase, số chuỗi polynucleotide, chức năng.
+) tiếp (- Luyện tập)
Bài tập kéo thả chữ
2. Xác định loại RNA nào trong ba loại mRNA, tRNA, rRNA tương ứng với mỗi mô tả sau: - a. ||mRNA|| Chiếm khoảng 5% tổng số RNA trong tế bào, đóng vai trò truyền thông tin di truyền từ DNA đến protein. b. ||tRNA|| Chiếm khoảng 10 - 20%, làm nhiệm vụ vận chuyển amino acid tương ứng đến ribosome và liên kết với mRNA trong quá trình dịch mã. c. ||rRNA|| Chiếm khoảng 80%, là thành phần cấu tạo của ribosome.
- Vận dụng
- Vận dụng:
Ảnh
Vì sao khi giám định quan hệ huyết thống hay truy tìm dấu vết tội phạm, người ta thường thu thập các mẫu có tóc chứa tế bào như niêm mạc miệng, chân tóc,...?
V. Lipid
- Tìm hiểu
Ảnh
V. Lipid
- Tìm hiểu
Lipid là nhóm phân tử sinh học chứa C, H, O nhưng nhiều C, H ít O hơn carbohydrate, thường không tan trong nước. Có 3 loại lipid phổ biến: triglyceride, phospholipid, steroid, đóng vai trò dự trữ năng lượng, giúp cho sự hấp thu một số vitamin, tham gia cấu tạo màng sinh chất, điều hòa hoạt động của tế bào và cơ thể.
- Hoạt động
- Hoạt động:
Ảnh
Ảnh
Các lipid trong hình 6.10 được cấu tạo từ những nguyên tố chính nào?
1. Triglyceride
Ảnh
Hình vẽ
1. Triglyceride
Triglyceride (dầu, mỡ) đóng vai trò dự trữ năng lượng trong tế bào và cơ thể. Một gam triglyceride sản sinh ra năng lượng gấp hai lần so với một gam carbohydrate. Phân tử triglyceride có tỉ lệ C, H cao và O thấp.
- Câu hỏi
Ảnh
- Câu hỏi:
Đăc điểm cấu tạo nào của triglyceride thể hiện chức năng dự trữ năng lượng trong tế bào cao hơn polysaccharide?
- Vận dụng
- Vận dụng:
Ảnh
Khi chế biến salad, việc trộn dầu thực vật vào rau sống có tác dụng gì đối với sự hấp thu chất dinh dưỡng? Giải thích.
Ảnh
2. Phospholipid
Ảnh
Hình vẽ
2. Phospholipid
Phospholipid là thành phần chính của màng sinh chất. Phân tử này gồm một đầu ưa nước (chứa gốc phosphate liên kết với một gốc ưa nước) và hai đuôi kị nước.
- Hình 6.11. Phospholipid cấu tạo nên màng sinh chất
Ảnh
- Luyện tập
Ảnh
- Luyện tập:
Dựa vào hình 6.11, cho biết đặc điểm cấu tạo nào của phospholipid phù hợp với chức năng của màng sinh chất.
3. Steroid
Ảnh
Hình vẽ
3. Steroid
Trong các steroid, cholesterol tham gia cấu tạo màng sinh chất và điều hòa tính lỏng của màng ở tế bào động vật. Cholesterol còn là tiền chất của các hormone steroid như cortisol, estrogen, testosterone tham gia điều hòa sự trao đổi chất, sinh trưởng và sinh sản cơ thể.
VI. Thực hành nhận biết một số phân tử sinh học
1. Nhận biết đường khử (phản ứng Benedict)
VI. Thực hành nhận biết một số phân tử sinh học
1. Nhận biết đường khử (phản ứng Benedict)
+) Cơ sở khoa học
Ảnh
Hình 6.12. Màu của thuốc thử (a) và màu của latex(Cu_2O) (b).
Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao, đường khử sẽ khử ion kim loại, ví dụ: khử latex(Cu^(2+)) (màu xanh dương) tạo thành latex(Cu_2O) (kết tủa màu đỏ gạch).
- Chuẩn bị (1. Nhận biết đường khử (phản ứng Benedict))
+) Chuẩn bị:
Ảnh
Ảnh
Mẫu vật: dịch chiết quả tươi (cam, chuối chín,...). Hóa chất: dung dịch glucose 5%, dung dịch sucrose 5%, nước cất, thuốc thử Benedict. Dụng cụ: ống nghiệm, đèn cồn, kẹp gỗ, pipet nhựa (1 - 3mL).
- Tiến hành (1. Nhận biết đường khử (phản ứng Benedict))
Ảnh
+) Tiến hành:
Lấy bốn ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm. Cho 1 mL nước cất vào ống 1; 1 mL dịch chiết quả tươi vào ống 2; 1 mL dung dịch glucose 5% vào ống 3; 1 mL dung dịch sucrose 5% vào ống 4. Thêm 1 mL thuốc thử Benedict vào từng ống nghiệm, lắc đều. Kẹp đầu ống nghiệm bằng kẹp gỗ, đun sôi, dung dịch trong mỗi ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn khoảng 2-3 phút. Quan sát sự thay đổi màu dung dịch trong các ống nghiệm.
- Báo cáo (1. Nhận biết đường khử (phản ứng Benedict))
Ảnh
Hình vẽ
+) Báo cáo:
Nhiệm vụ 1: Trả lời câu hỏi sau:
Ống nghiệm nào chứa đường khử? Giải thích. Ống nghiệm chỉ chứa nước cất và thuốc thử Benedict có ý nghĩa gì trong thí nghiệm này?
+) tiếp (- Báo cáo)
Ảnh
Nhiệm vụ 2:
Báo cáo kết quả thí nghiệm theo gợi ý sau:
Ảnh
2. Nhận biết tinh bột (phản ứng với iodline)
2. Nhận biết tinh bột (phản ứng với iodline)
+) Cơ sở khoa học
Ảnh
Ảnh
Khi trộn dung dịch chứa iodine với tinh bột, iodine sẽ đi vào bên trong chuỗi xoắn amylose của tinh bột tạo thành phức hợp có màu xanh đen.
- Chuẩn bị
+) Chuẩn bị:
Ảnh
Ảnh
Mẫu vật: lát cắt chuối xanh, lát cắt chuối chín. Hóa chất: thuốc thử Lugol . Dụng cũ: đĩa petri.
- Tiến hành
+) Tiến hành:
Đặt hai lát cắt chuối xanh và chuối chín trên đĩa petri. Thêm hai giọt thuốc thử Lugol vào mỗi lát cắt chuối. Quan sát sự thay đổi màu ở vị trí nhỏ thuốc thử Lugol trên các lát cắt chuối.
Ảnh
- Báo cáo
Ảnh
Hình vẽ
+) Báo cáo:
Tiến hành báo cáo kết quả thí nghiệm và trả lời câu hỏi sau:
Em hãy cho biết tinh bột ở chuối chín hay chuối xanh? Giải thích.
3. Nhận biết protein
3. Nhận biết protein (phản ứng Biuret)
+) Cơ sở khoa học
Hình 6.13. Màu của thuốc thử đã pha loãng (a) và màu của phức chất latex(Cu^(2+)) - protein (b)
Ảnh
Trong môi trường kiềm, các liên kết peptide trong phân tử protein tương tác với ion latex(Cu^(2+)) tạo thành phức chất có màu tím (Hình 6.13).
- Chuẩn bị
+) Chuẩn bị:
Ảnh
Ảnh
- Mẫu vật: dung dịch lòng trắng trứng pha loãng. - Hóa chất: nước cất, dung dịch NaOH 10%, dung dịch latex(CuSO_4) 1%. - Dụng cụ: ống nghiệm, pipet nhựa (1 - 3mL).
- Tiến hành
+) Tiến hành:
Ảnh
- Lấy hai ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm. - Cho 1 mL nước cất vào ống nghiệm 1; 1mL dung dịch lòng trắng trứng vào ống nghiệm 2. - Thêm 1 mL NaOH 10% và 2 - 3 giọt latex(CuSO_4) 1% vào mỗi ống và lắc đều. - Quan sát sự thay đổi màu dung dịch trong các ống nghiệm.
- Báo cáo
Ảnh
Hình vẽ
+) Báo cáo:
Tiến hành báo cáo kết quả thí nghiệm và trả lời câu hỏi sau:
Xác định sự có mặt của protein trong các ống nghiệm. Nếu tăng nồng độ dung dịch lòng trắng trứng thì màu dung dịch sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.
4. Nhận biết lipid (sư tạo nhũ tương của triglyceride)
4. Nhận biết lipid (sư tạo nhũ tương của triglyceride)
+) Cơ sở khoa học
Hình 6.14. Ngũ tương dầu trong nước
Dầu thực vật tan một phần trong ethanol nhưng không tan trong nước nên tạo thành dạng nhũ tương trắng đục (hình 6.14).
Ảnh
- Chuẩn bị
+) Chuẩn bị:
Ảnh
Ảnh
Mẫu vật: hạt lạc. Hóa chất: nước cất, ethanol 90%. Dụng cụ: cối chày sứ, thìa cà phê, ống nghiệm, pipet nhựa (1 - 3 mL).
- Tiến hành
Ảnh
+) Tiến hành:
Lấy 5 - 6 hạt lạc và nghiền bằng cối chày sứ. Lấy bốn ống nghiệm và đánh số các ống nghiệm. Cho 1 thìa bột hạt lạc đã nghiền vào mỗi ống nghiệm. Thêm 4 mL nước cất vào ống 1 và thêm 4 mL ethanol 90% vào ống 2. Lắc mạnh trong phút rồi để lắng. Dùng pitpet nhựa hút khoảng 1 mL dịch trong ở ống 1 chuyển sang ống 3 và hút khoảng 1 mL dịch trng ở ống 2 chuyển sang ống 4. Thêm 2 mL nước cất vào ống 3 và ống 4 rồi để yên. Quan sát hiện tượng ở mỗi ống.
- Báo cáo
Ảnh
Hình vẽ
+) Báo cáo:
Tiến hành báo cáo kết quả thí nghiệm và trả lời câu hỏi sau:
Mô tả hiện tượng xảy ra trong các ống nghiệm và giải thích. Từ các thí nghiệm trên, nêu những điểm chung trong cách thiết kế các thí nghiệm nhận biết các phân tử sinh học.
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
DẶN DÒ
Ôn lại bài vừa học. Làm bài tập trong SBT. Chuẩn bị bài sau:" Bài 7. Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực ".
Cảm ơn
Ảnh