Tài liệu CHƯƠNG 2CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG 1. TẤT CẢ CÁC CƠ THỂ SỐNG ĐỀU pdf

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG


1. TẤT CẢ CÁC CƠ THỂ SỐNG ĐỀU ĐƯỢC CẤU
TẠO TỪ CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC


1.1. Các nguyên tố trong cơ thể sống
- Trong tự nhiên có hơn 100 nguyên tố
- Trong cơ thể sinh vật: chỉ có 22 ngun tố
- Các ngun tố ln ln có mặt trong cơ thể sinh vật:
16 ngun tố
- Các nguyên tố được chia ra thành 3 nhóm
+ Tham gia tạo chất hữu cơ: N, O, C, H, P, S
+ Tham gia tạo các ion: K+, Na+, Mg2+, Ca2+, Cl+ Tồn tại ở dạng vết: Fe, Mn, Co, Cu, Zn, B, V, Al,
Mo, I, Si


1.2. Đặc điểm của các nguyên tố trong cơ thể sống
- Trong cơ thể sống, mỗi một nguyên tố có một tỷ lệ và
tầm quan trọng khác nhau
- Các nguyên tố có rất ít được gọi là ngun tố vi lượng.
- Trong cơ thể sống, C, H, O, N chiếm hơn 96% thành
phần của tế bào


1.3. Vai trị của các ngun tố hố học trong cơ thể người
Nguyên
tố

O
C
H

Tỷ lệ
Tầm quan trọng, chức năng
%
65 Tham gia vào hơ hấp, có trong nước và hầu hết
chất hữu cơ
18 Tạo khung các chất hữu cơ, có thể tạo liên kết với
4 nguyên tử khác
10 Có trong các chất hữu cơ và trong thành phần của
nước

N

3

Ca

1,5

Thành phần của protein, nucleic acid
Thành phần của xương và răng, quan trọng trong
co cơ, dẫn truyền xung thần kinh và đông máu


P

1

K

0,4

S
Na

0,3
0,2

Mg

0,1

Cl

0,1

Fe

Vết

I

Vết

Thành phần của nucleic acid, trong xương, rất
quan trọng trong chuyển năng lượng
Ion (+) chủ yếu trong tế bào, quan trọng cho hoạt

động thần kinh và co cơ
Có trong thành phần của phần lớn protein
Ion (+) chủ yếu trong dịch của mơ, quan trọng
trong cân bằng chất dịch, có vai trò căn bản
trong dẫn truyền xung thần kinh
Là thành phần của nhiều hệ enzyme quan trọng
Ion (-) chủ yếu của dịch cơ thể, quan trọng trong
sự cân bằng nội dịch
Thành phần của hemoglobin, myoglobin và một
số enzyme
Thành phần của hormone tuyến giáp


2. CÁC LIÊN KẾT HOÁ HỌC


- Liên kết hoá học: lực hút nối các nguyên tử lại với nhau để
tạo thành một phân tử
- Nguyên tắc hình thành các liên kết hố học: ngun tắc
bộ tám


2.1. Liên kết cộng hố trị: do sự góp chung điện tử giữa các
nguyên tử.
Ví dụ: phân tử nước H2O


- Liên kết cộng hoá trị đơn: giữa hai nguyên tử có chung
một cặp điện tử
Ví dụ: H3C – CH3

- Liên kết cộng hố trị đơi: giữa hai ngun tử có chung
hai cặp điện tử
Ví dụ: H2C = CH2
- Liên kết cộng hố trị ba: giữa hai ngun tử có chung 3
cặp điện tử
Ví dụ: HC  CH



2.2. Liên kết ion
- Được tạo ra khi anion kết
hợp với cation
- Điểm khác với liên kết
cộng hố trị: khơng góp
chung điện tử mà có sự
chuyển hẳn điện tử lớp ngồi
cùng
Ví dụ: NaCl


2.3. Liên kết hydro:
- Được thành lập giữa một nguyên tử H tích điện (+) và
một nguyên tử tích điện (-)
- Ký hiệu : …
Ví dụ:

C=O … H-N

Liên kết hydro
- Liên kết yếu

- Có vai trị quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc không
gian của các phân tử sinh học: protein và nucleic acid


2.4. Liên kết (tương tác) Van der Waals
- Tương tác yếu, không đặc hiệu
- Xuất hiện giữa các đám mây điện tử khi các phân tử
cận kề nhau
- Tương tác hấp dẫn giữa các nguyên tử trong các phân
tử sinh học
- Giúp các đại phân tử sinh học ổn định cấu trúc và thực
hiện chức năng sinh học


2.5. Liên kết kỵ nước
- Xảy ra giữa các nhóm của những phân tử không
phân cực
- Liên kết kỵ nước khơng phải là liên kết thực sự
Ví dụ: trường hợp các giọt dầu trong nước


2.6. Độ âm điện
- Lực của nhân nguyên tử hút điện tử
- Độ âm điện phụ thuộc vào:
+ Nhân của nguyên tử mang bao nhiêu điện tích
dương
+ Khoảng cách giữa điện tử và nhân
Ví du: phân tử H2O

Phân tử nước

3. CÁC CHẤT VÔ CƠ


3.1. Nước, cấu trúc và đặc tính của nước
- Nước tồn tại ở 3 dạng: rắn (nước đá), lỏng và khí (hơi
nước)
- Nước chiếm phần lớn trong cơ thể sinh vật
- Nước ở trạng thái lỏng là nơi phát sinh sự sống trên trái
đất


a. Cấu trúc của phân tử nước
- Nước là một phân tử hữu cực có thể tạo ra liên kết hydro
với các phân tử khác
- Cấu trúc: có hình tứ diện do bốn cặp điện tử ở lớp ngoài
cùng của nguyên tử oxy đẩy nhau


b. Đặc tính của phân tử nước
- Liên kết giữa H và O là liên kết cộng hố trị có cực:
cặp điện tử chung lệch về nguyên tử oxy (độ âm điện của
O lớn hơn H)
- Nước là dung môi phân cực: O có dư điện tích âm, H
có dư điện tích dương  nước là dung mơi phân cực.
- Dễ dàng kết hợp với các ion và các phân tử phân cực
khác (các chất ưa nước)
- Các phân tử khơng phân cực có xu hướng đẩy nước,
làm đứt gãy mạng lưới liên kết hydro của nước