Cơ sở di truyền học phan tử va tế bao đinh đoan long pdf

Lời nói đầu
Mặc dù di truyền học đà đợc con ngời ứng dụng trong công tác chọn, tạo giống vật
nuôi và cây trồng từ hàng nghìn năm trớc, nhng chỉ trong vòng 50 năm qua, những
nguyên lý cơ bản của di truyền học ở cấp độ phân tử và dới tế bào mới dần đợc làm sáng tỏ.
Những hiểu biết về các cơ chế di truyền từ gen đến hệ gen ngày càng trở nên sâu và
rộng hơn. Đặc biệt, kể từ năm 2000, khi dự án giải trình tự hệ gen ngời hoàn thành bản
thảo đầu tiên, đà có nhiều đổi mới về cách t duy trong các nghiên cøu di trun häc.
Cïng víi c«ng nghƯ th«ng tin, di truyền học phân tử đợc dự đoán là một trong hai chuyên
ngành khoa học có ảnh hởng lớn nhất đến đời sống xà hội trong giai đoạn hiện nay và sắp
tới. Cả hai chuyên ngành khoa học này đều liên quan đến việc khai thác, phân tích và xử
lý một lợng lớn dữ liệu đợc mà hóa ở các dạng ngôn ngữ rất linh hoạt và hiệu quả. Nếu
ngôn ngữ của công nghệ thông tin do con ngời sáng tạo, thì ngôn ngữ và các thông tin di
truyền đợc lu giữ trong các hệ gen sinh vật ngày nay là kết quả của sự sống đà hình
thành và phát triển qua nhiều triệu năm tiến hóa.
Với cách đổi mới t duy nh vậy, giáo trình này đợc biên soạn nhằm cung cấp cho
sinh viên các ngành sinh học, công nghệ sinh học và s phạm sinh học các nguyên lý cơ
bản của di truyền học ở cấp độ phân tử và tế bào phục vụ cho các công việc học tập và
nghiên cứu. Giáo trình đợc chia làm 11 chơng với các nội dung sau:
Chơng I.
Liên kết hóa học của các đại phân tử sinh học
Chơng II.
Cấu trúc, đặc tính, chức năng của các đại phân tử sinh học
(ADN, ARN và protein)
Chơng III. Sao chép axit nucleic
Chơng IV. Phiên mà và dịch mà di truyền
Chơng V.
Gen và sự điều hòa biểu hiện gen
Chơng VI. Đột biến và sửa chữa ADN
Chơng VII. Cơ sở di truyền học nhiễm sắc thể
Chơng VIII. Chu trình tế bào và cơ sở di truyền học ung th

Chơng IX. Điều hòa gen hệ miễn dịch ở động vật có xơng sống
Chơng X.
Di truyền học phân tử và tiến hóa
Chơng XI. Phân tích gen và sản phẩm của gen
Ngoài việc sử dụng làm giáo trình học tập của sinh viên các ngành sinh học, công
nghệ sinh học và s phạm sinh học, cuốn sách này có thể đợc dùng làm tài liệu tham khảo
cho sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh có liên quan đến sinh học ở các trờng
Đại học Y, Đại học Dợc, Đại học Nông nghiệp, Đại học Lâm nghiệp ... cũng nh với các
giáo viên giảng dạy sinh học ở các trờng THPT, các nhà khoa học ở các viện nghiên cứu
chuyên ngành hoặc những ai quan tâm đến di truyền học.
Dù đà cố gắng cập nhật những thông tin mới thuộc lĩnh vực Di truyền học phân tử và
tế bào, nhng trong bối cảnh chuyên ngành này đang phát triển mạnh mẽ và không ngừng
đổi mới, ngoài ra trong lần xuất bản đầu tiên, giáo trình này chắc không thể tránh khỏi
thiếu sót. Các tác giả trân trọng đón nhận và cảm ơn các ý kiến nhận xét, góp ý của các
đồng nghiệp làm công tác giảng dạy sinh học, các nhà khoa học, các sinh viên, học viên cao
học, nghiên cứu sinh và độc giả gần xa để lần xuất bản sau cuốn sách đợc hoàn chỉnh hơn.

Các tác giả
i


Danh mục các từ và chữ viết tắt
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

Nghĩa tiếng Anh

/ U

Pseudouridine

Pseudouridine

G

Mức chênh lệch năng lợng tự do

Change in free energy

2-AP

2-aminopurine

2-aminopurine

2D-PAGE

Điện di 2 chiều trên gel polyacrylamide

2-D polyacrylamide gel electrophoresis

3UTR

Vùng đầu 3 không đợc dịch mÃ

3-untranslated region

5UTR

Vùng đầu 5 không đợc dịch mÃ

5-untranslated region

5-BU

5-bromouracine

5-bromouracine

ADN

Axit deoxyribonucleic

Deoxyribonucleic acid

ADN pol

ADN polymerase / ADN polymeraza

DNA polymerase

ADP

Adenosine diphosphate

Adenosine diphosphate

AIDS

Héi chøng suy giảm miễn dịch mắc phải

Acquired immunodeficiency syndrome

AMP

Adenosine monophosphate

Adenosine monophosphate

ARE

Trình tự ARN giµu AU

AU-rich element (sequence)

ARN

Axit ribonucleic

Ribonucleic acid

ARN pol

ARN polymerase / ARN polymeraza

RNA polymerase

ARNi

ARN can thiƯp

Interfering RNA

ATP

Adenosine triphosphate

Adenosine triphosphate

BER

Sưa ch÷a b»ng cắt bỏ bazơ nitơ

Base excision repair

cADN

ADN phiên mà ngợc từ ARN

Complementary DNA (cDNA)

cAMP

AMP vòng

Cyclic AMP

CAP / CRP

Protein hoạt hóa bởi chÊt dÞ hãa /
Protein thơ thĨ cđa cAMP

Catabolite activator protein /
cAMP receptor protein

CDK

Enzym kinase phơ thc cyclin

Cyclin-dependent kinase

CE

§iƯn di mao quản

Capillary electrophoresis

CML

Ung th bạch cầu thể tủy trờng diễn

Chronic myelogenous cancer

cs

Céng sù

Co-workers

CTAB

Cetyltrimethylammonium bromide

Cetyltrimethylammonium bromide

Da

Dalton

Dalton

DGGE

§iƯn di biÕn tÝnh gradient

Denaturing gradient gel
electrophoresis

DHU

Dihydrouridine

Dihydrouridine

dNTP

Deoxyribonucleotide triphosphate

Deoxyribonucleotide triphosphate

dsADN

ADN sợi kép

Double strand DNA

ĐVCXS

Động vật có xơng sống

Vertebrate animal

EDTA

Ethylene diamine tetraacetate

Ethylene diamine tetraacetate

EHMR

Khối phổ độ phân giải cực cao

Extremely high mass resolution

EJC

Phøc hƯ nèi c¸c exon

Exon joining complex

EMS

Ethyl methane sulfonate

Ethyl methane sulfonate

ESI

Ion hóa phun điện

Electrospray ionization

EST

Đoạn đánh dấu tr×nh tù biĨu hiƯn

Expressed sequence tag
iii


Tõ viÕt t¾t

NghÜa tiÕng ViƯt

NghÜa tiÕng Anh

FAP

Héi chøng u tun polyp theo dòng họ

Familial adenomatous polyposis

FGF

Yếu tố tăng trởng nguyên bào sợi

Fibroblast growth factor

FISH

Lai huỳnh quang tại chỗ

Fluorescent insitu hybridization

gARN

ARN dẫn đờng

Guide RNA

GR

Thụ thể glucocorticoid

Glucocorticoid receptor

HIV

Virut gây suy giảm miễn dịch ở ngời

Human immunodeficiency virus

HLA

Kháng nguyên liên kết tế bào lympho ngời

Human leukocyte antigen

HPLC

Sắc ký lỏng cao áp / Sắc ký hiệu năng cao

High pressure liquid chromatography

IRES

Vị trí đi vào của ribosome

Internal ribosome entry site

IS

Các trình tự (yếu tố) cài

Insertion sequence

Kcb

Hằng số cân bằng

Equilibrium constant

kDa

Kilodalton

Kilodalton

LCR

Vùng điều khiển locut

Locus control region

LINE

Các trình tự dài nằm rải rác trong nhân

Long interspersed nuclear element

LTR

Các trình tự lặp lại dài ở đầu tận cùng

Long terminal repeat

MALDI

Phân hủy laser trong chất mang

Matrix-assissted laser desorption
ionization

mARN

ARN thông tin

Messeger RNA

MHC

Phức hệ kháng nguyên tơng hợp mô

Major histocompability complex

miARN

Tiểu ARN

Micro RNA (miRNA)

MMR

Sửa chữa kết cặp sai nhờ mạch khuôn
đợc methyl hãa

Methyl-directed mismatch repair

MMS

Methyl methane sulfonate

Methyl methane sulfonate

MS

Khèi phæ

Mass spectrophotometry

mtARN

ARN ti thể

Mitochondrial RNA

NER

Sửa chữa bằng cắt bỏ nucleotide

Nucleotide excision repair

NJ

Thuật toán kết nối lân cận

Neighbor joining

NMD

Phân hủy mARN mang đột biến vô nghĩa

Nonsense mediated decay of mRNA

NMR

Cộng hởng từ hạt nhân

Nuclear magnetic resonance

NST

Nhiễm sắc thể

Chromosome

NTP

Ribonucleotide triphosphate

Ribonucleotide triphosphate

ORF

Khung đọc mở

Open reading frame

PABP

Protein liên kết đuôi polyA

PolyA binding protein

PAGE

Điện di trên gel polyacrylamide

Polyacrylamide gel electrophoresis

PCR

Phản ứng chuỗi trùng hợp

Polymerase chain reaction

PDGF

Yếu tố tăng trởng có nguồn gốc tiểu cầu

Platelet-derived growth factor

PEP

Phosphoenolpyruvate

Phosphoenolpyruvate

PFGE

Điện di xung tr−êng

Pulsed-field gel electrophoresis

PITC

Phenylisothyocyanate

Phenylisothyocyanate

PPi / ~

Nhãm pyrophosphate

Pyrophosphate group

PTS

HÖ thèng phosphoryl hãa phơ thc vµo
PEP

PEP-dependent phosphotransferase
system

iv


Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

Nghĩa tiếng Anh

rARN

ARN ribosome

Ribosomal RNA

RBS

Vị trí liên kết ribosome

Ribosome binding site

RFLP

Đa hình độ dài các đoạn giới hạn

Restriction fragment length
polymorphism

RISC

Phức hệ tắt gen kích ứng bởi ARN

RNA-induced silencing complex

RPBS

Vị trí liên kết protein điều hòa

Regulatory protein binding site

SCID

Bệnh suy giảm miễn dịch kết hợp
nghiêm trọng

Severe combined immunodeficiency
disease

SDS

Sodium dodecyl sulfate

Sodium dodecyl sulfate

siARN

ARN can thiƯp kÝch th−íc nhá

Small interfering RNA

SINE

Các yếu tố trình tự ngắn nằm rải rác
trong nhân

Short interspersed nuclear element

SMC

Protein duy trì cấu trúc nhiễm sắc thĨ

Structural maintenance of chromosome

snARN

ARN nh©n kÝch th−íc nhá

Small nuclear RNA

snoARN

ARN hạch nhân kích thớc nhỏ

Small nucleolar RNA

snRNP

Ribonucleoprotein kích thớc nhỏ

Small nuclear ribonucleoprotein

SRP ARN

ARN nhËn biÕt tÝn hiƯu

Signal recognition RNA

ssADN

ADN m¹ch đơn

Single strand DNA

SSB

Protein bám mạch đơn

Single strand binding protein

STR / SSR

Tr×nh tù vi vƯ tinh

Microsatellite / simple tandem repeats

tARN

ARN vËn chun

Transfer RNA

TBP

Protein liªn kÕt hép TATA

TATA-box binding protein

TE

Ỹu tè di truyền vận động / gen nhảy

Transposable element

TIC

Hệ thống vận chuyển translocase màng
trong lạp thể

Translocase, inner chloroplast

TIM

Hệ thống vận chuyển translocase màng
trong ti thể

Translocase, inner mitochondrial

tmARN

ARN tích hợp của mARN và tARN

tmRNA

TMV

Virut khảm thuốc lá

Tobacco mosaic virus

TOC

Hệ thống vận chuyển translocase màng
ngoài lạp thể

Translocase, outer chloroplast

TOF

Thời gian bay

Time of flight

TOM

Hệ thống vận chuyển translocase màng
ngoài ti thể

Translocase, outer mitochondrial

uORF

Khung đọc mở nằm ngợc dòng

Upstream open reading frame

UPGMA

Thuật toán phân cặp dựa trên giá trị
trung bình

Unweighted pair group with
arthmetic means

UV

Tia cực tím

Ultra violet

VNTR

Trình tự nucleotide ngắn lặp lại liên tục
với số lợng biÕn ®éng/ tiĨu vƯ tinh

Variable number tandem repeats /
minisatellite

v

Chơng 1

liên kết hóa học của các đại phân tử sinh học
1.1. Đặc điểm liên kết hóa học của các đại phân tử sinh học
Liên kết hóa học là lực hấp dẫn giữ các nguyên tử với nhau. Sự kết tụ của các nguyên
tử thành một khối có kích thớc xác định đợc gọi là phân tử. Trớc đây, ngời ta cho rằng
trong phân tử chỉ các liên kết cộng hóa trị (là những liên kết rất mạnh) mới có vai trò giữ
các nguyên tử với nhau. Giờ đây, chúng ta đà biết các liên kết yếu cũng có vai trò quan
trọng trong cấu trúc của các phân tử sinh học. Chẳng hạn nh, bốn chuỗi polypeptide của
hemoglobin đợc đính kÕt víi nhau nhê mét sè liªn kÕt u. Nh− vậy, mặc dù quen gọi là
liên kết yếu, nhng khi kết hợp lại các liên kết yếu cũng có thể giữ các nguyên tử với nhau.
Các liên kết hóa học đợc phân loại dựa trên một số đặc tính, trong đó có lực liên kết. Các
liên kết mạnh hầu nh không bao giờ tự đứt gÃy trong điều kiện sinh lý cơ thể, vì vậy các
nguyên tử đợc tập hợp bởi các liên kết cộng hóa trị luôn thuộc về cùng một phân tử. Các
liên kết yếu thì dễ đứt gÃy hơn nhiều và khi tồn tại đơn lẻ, thời gian tồn tại của chúng
thờng rất ngắn. Nhng, khi tập hợp lại theo một trật tự nhất định thì các liên kết yếu có
thể tồn tại lâu dài. Lực của một liên kết hóa học tơng quan với chiều dài của chúng. Vì
vậy, hai nguyên tử đợc giữ bởi liên kết mạnh luôn gần nhau hơn hai nguyên tử cùng loại
đợc giữ bởi liên kết yếu. Ví dụ: liên kết cộng hóa trị giữa hai nguyên tử H trong phân tử
(H:H) có khoảng cách 0,74, trong khi khoảng cách này trong lực Van der Waals là 1,2.
Một đặc tính quan trọng khác là số liên kết tối đa mà mỗi nguyên tử có thể tạo ra. Số
liên kết cộng hóa trị tối đa mà một nguyên tử có thể có đợc gọi là hóa trị của nguyên tử đó.
Chẳng hạn nh oxy có hóa trị 2, nghĩa là nó không bao giờ hình thành đợc nhiều hơn hai

liên kết cộng hóa trị. Đối với liên kết Van der Waals, đặc tính này linh hoạt hơn. Trong đó,
số liên kết Van der Waals mà một nguyên tử có thể có chỉ phụ thuộc vào vị trí không gian
của nó và số nguyên tử khác mà nó có thể đồng thời tiếp xúc. Sự hình thành các liên kết
hydro bị hạn chế hơn so với liên kết Van der Waals. Một nguyên tử hydro liên kết cộng
hóa trị thờng chỉ tham gia vào một liên kết hydro duy nhất, trong khi một nguyên tử oxy
có thể tham gia vào nhiều hơn hai liên kết hydro khác nhau. Các liên kết mạnh và yếu
còn khác nhau về góc liên kết, đó là góc đợc hình thành giữa hai liên kết xuất phát từ
cùng một nguyên tử. Góc liên kết giữa hai liên kết cộng hóa trị đặc thù thờng là ổn định.
Ví dụ nh− khi nguyªn tư cacbon cã bèn liªn kÕt céng hóa trị đơn (CH4), mỗi liên kết tạo
thành một góc của khối tứ diện đều (góc liên kết 109o). Ngợc lại, góc tạo thành giữa các
liên kết yếu thờng không ổn định. Ngoài ra, các liên kết còn khác nhau về mức quay tự
do. Các liên kết cộng hóa trị đơn cho phép các nguyên tử quay tự do xung quanh nguyên tử
liên kết, trong khi các liên kết cộng hóa trị kép (liên kết đôi hoặc liên kết ba) thì cứng
nhắc. Vì lý do này, nên các nhóm cacbonyl (C=O) và imino (N=C) gắn kết với nhau qua liên
kết peptide phải nằm trên cùng một mặt phẳng tơng đối. Các liên kết yếu hơn (nh liên
kết ion) thì ngợc lại không có hạn chế nào về việc định hớng tơng đối giữa các nguyên tử.
1.1.1. Sự hình thành liên kết hóa học gắn liền với sự thay đổi về năng lợng
Sự hình thành một liên kết hóa học tự phát giữa hai nguyên tử luôn gắn liền với sự
giải phóng một phần năng lợng bên trong của các nguyên tử ở dạng không liên kết (tự do)
và chuyển chúng thành một dạng năng lợng mới. Liên kết càng mạnh thì năng lợng

1


Đinh Đoàn Long

thoát ra càng lớn. Phản ứng hình thành liên kết giữa hai nguyên tử A và B có thể mô tả
nh sau:
A + B AB + năng lợng

(phơng trình 1.1)

trong đó AB biểu diễn phân tử liên kết. Tốc độ phản ứng tơng quan thuận với tần số va
chạm của các nguyên tử. Đơn vị thờng đợc dùng để biểu diễn năng lợng là calo; đó là
lợng năng lợng cần thiết để làm tăng nhiệt độ 1 gam nớc lên 1oC. Nhng để làm vỡ các
liên kết hóa học của một mole phân tử nào đó, thờng cần hàng nghìn calo, vì vậy mức thay
đổi năng lợng trong các phản ứng hóa học thờng đợc biểu diễn bằng đơn vị kcal/mol.
Tuy vậy, các nguyên tử liên kết hóa học với nhau không phải luôn duy trì ở trạng thái
liên kết. Sự có mặt của nhiều lực có thể làm phá vỡ các liên kết này. Một trong những lực
nh vậy là nhiệt năng. Sự va đập giữa các nguyên tử hoặc phân tử khi chuyển động nhanh
có thể phá vỡ các liên kết hóa học. Trong quá trình va đập, một phần động năng của các
nguyên tử chuyển động có thể đẩy bật hai nguyên tử đang liên kết ra khỏi nhau. Một phân
tử càng chuyển động nhanh (tức là nhiệt độ càng cao), thì khả năng phá vỡ các liên kết
càng lớn. Vì vậy, khi nhiệt độ của hỗn hợp các phân tử tăng lên, thì sự bền vững của các liên
kết hóa học giảm đi. Sự đứt gÃy của một liên kết hóa học đợc biểu diễn bởi phơng trình:
AB + năng lợng A + B

(phơng trình 1.2)

Lợng năng lợng cần đợc bổ sung để phá vỡ một liên kết đúng bằng lợng năng
lợng đợc giải phóng khi liên kết đó hình thành. Sự cân bằng này là nội dung định luật
nhiệt động học thứ nhất vốn đợc phát biểu rằng năng lợng không tự nhiên sinh ra hoặc
mất đi.
1.1.2. Sự cân bằng giữa quá trình hình thành và phá vỡ liên kết hóa học
Nh vậy, sự hình thành hay phá vỡ một liên kết hóa học là kết quả của các hoạt động
kết hợp giữa các lực hình thành và phá vỡ liên kết. Khi một hệ thống kín đạt đến trạng thái
cân bằng, thì số liên kết hình thành qua một đơn vị thời gian sẽ đúng bằng số liên kết bị phá
vỡ. Khi đó, tỉ lệ các nguyên tử ở trạng thái liên kết sẽ đợc biểu diễn bằng công thức sau:
Kcb = [AB]/([A]x[B])

(phơng trình 1.3)

trong đó, Kcb là hằng số cân bằng; [AB], [A] và [B] tơng ứng là nồng độ của AB, A và B,
tính theo đơn vị mole/L. Dù cho chúng ta bắt đầu hệ thống chỉ với A và B riêng rẽ, hoặc
phức hợp AB, hay cả phức hợp AB và A, B riêng rẽ, thì cuối cùng hệ thống kín sẽ đạt đến
các nồng độ tơng quan của Kcb.
1.1.3. Khái niệm về năng lợng tự do
Một sự thay đổi về năng lợng luôn xuất hiện khi có một tỉ lệ nhất định các nguyên tử
ở trạng thái liên kết dần chuyển sang trạng thái cân bằng. Trong sinh học, cách biểu diễn sự
thay đổi năng lợng nh vậy hữu hiệu nhất là năng lợng tự do, đợc viết tắt là G (để tởng
nhớ nhà vật lý Josiah Gibbs). Trong phạm vi giáo trình này, chúng ta không đề cập sâu về
khái niệm năng lợng tự do. ở đây, xét về mặt sinh học, chúng ta chỉ thừa nhận là năng
lợng tự do là dạng năng lợng có thể hoạt động.
Định luật thứ hai của nhiệt động học phát biểu rằng năng lợng tự do luôn mất ®i
(∆G < 0) khi ph¶n øng hãa häc x¶y ra tự phát, nhng khi đạt đến trạng thái cân bằng,
năng lợng tự do sẽ không thay đổi (G = 0). Nh vậy, trạng thái cân bằng của một hệ
thống kín (gồm tập hợp các nguyên tử) chính là trạng thái có mức thay đổi năng lợng tự
do thấp nhất.

2


Chơng 1. liên kết hóa học của các đại phân tử sinh học

Năng lợng tự do mất đi khi đạt đến trạng thái
cân bằng đợc chuyển hóa thành nhiệt năng hoặc
đợc dùng để làm tăng mức entrôpi. ở đây, chúng ta
cũng không bàn sâu về entrôpi, mà chỉ thừa nhận đó
là đại lợng đo mức độ hỗn loạn. Khi mức độ hỗn loạn
càng cao, thì mức entrôpi càng cao và xu hớng càng

có nhiều phản ứng tự phát xảy ra (tức là năng lợng
tự do giảm) nhng không nhất thiết làm tăng nhiệt
độ. Ví dụ: khi NaCl hòa tan trong nớc, nhiệt bị hấp
thu chứ không phải đợc giải phóng ra ngoài. Trong
trờng hợp này năng lợng tự do giảm do làm tăng
trạng thái hỗn loạn của các ion Na+ và Cl- khi chúng
chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hòa tan.

Bảng 1.1. Sự tơng quan giữa hằng
số cân b»ng Kcb vµ ∆G ë 25oC
Kcb

∆G (Kcal/mol)

0,0001

4,089

0,01

2,726

0,1

1,363

1,0

0

10,0

- 1,363

100,0

- 2,726

1000,0

-4,089

1.1.3.1. H»ng số Kcb có tơng quan theo hàm số mũ với chỉ số G
Căn cứ vào lập luận trên đây, rõ ràng với các liên kết càng mạnh và sự thay đổi mức
năng lợng tự do càng lớn thì phản ứng càng có xu hớng xảy ra và càng có nhiều nguyên
tử tồn tại ở dạng liên kết. Điều này đợc biểu diễn một cách định lợng bằng công thức sau:
G = -RT ln Kcb hay Kcb = e -G/RT

(phơng trình 1.4)

trong đó, R là hằng số khí phổ thông, T là nhiệt độ tuyệt đối, ln là hàm logarit cơ số e (của
Kcb), còn Kcb là hằng số cân bằng, e = 2,718.
Nếu áp dụng với các giá trị phù hợp của R (1,987 cal/deg.mol) và T (298 ở 25oC) thì một
mức chênh năng lợng tự do (G) bằng khoảng 2 kcal/mol là đủ để lái phản ứng theo hớng
hình thành liên kết nếu các thành phần phản ứng đều có mặt ở lợng mole (bảng 1.1).
1.1.3.2. Các liên kết cộng hóa trị là các liên kết rất mạnh
Các giá trị G của các phản ứng hình thành các liên kết cộng hóa trị từ các nguyên tử
tự do thờng có giá trị rất lớn và mang dấu âm (tức là giải phóng năng lợng tự do).
Thông thờng G của các phản ứng này dao động trong khoảng từ -50 đến -110 kcal/mol.
Các phơng trình 1.3 và 1.4 cho thấy r»ng h»ng sè Kcb cđa mét ph¶n øng sÏ cã giá trị lớn

tơng quan với số liên kết đợc hình thành. Ví dụ với giá trị G = - 100 kcal/mol, nếu
chúng ta bắt đầu với 1 mol/L các nguyên tử phản ứng, thì chỉ có 1 trong 1040 nguyên tử tồn
tại ở trạng thái không liên kết khi hệ thống đạt đến trạng thái cân bằng.

1.2. Tầm quan trọng và đặc điểm của các liên kết yếu trong các hệ thống
sinh học
Các đại phân tử sinh học đợc quan tâm nhiều nhất trong di truyền học và sinh học
phân tử hiện nay là các axit nucleic và protein. Chúng đều đợc tạo nên từ các liên kết cộng
hóa trị giữa các đơn phân tơng ứng của chúng là các nucleotide và các axit amin. Các liên
kết cộng hóa trị là các liên kết mạnh, bền vững và trong điều kiện nhiệt độ sinh lý tế bào,
chúng không bao giờ tự đứt gÃy. Tuy vậy, trong các hệ thống sinh học còn tồn tại những
liên kết yếu cũng có vai trò sống còn đối với sự sống. Sở dĩ gọi chúng là liên kết yếu vì
chúng có thể hình thành và đứt gÃy ngay trong các điều kiện sinh lý bình thờng. Các liên
kết yếu chiếm vai trò chủ đạo trong điều hòa tơng tác giữa các enzym với cơ chất, giữa các
đại phân tử sinh học với nhau, trong đó phổ biến nhất là giữa các protein và giữa protein
với ADN. Các liên kết yếu điều hòa sự tơng tác giữa các đại phân tử dẫn đến sự thay đổi cấu
hình không gian và sự biểu hiện chức năng của chúng. Do vậy, dù protein có bản chất là các
chuỗi polypeptide gồm các axit amin liên kết cộng hóa trị với nhau, thì sự biểu hiện chức
năng của chúng lại đợc quyết định cuối cùng bởi tập hợp của những liên kết yếu. Sở dĩ
3


Đinh Đoàn Long

nh vậy là do chính những liên kết yếu này mới quyết định cấu hình không gian thực tế
của protein khi biểu hiện chức năng. Tơng tự nh vậy, hai mạch của chuỗi xoắn kép ADN
đợc giữ với nhau bởi một loại liên kết yếu có vai trò đặc biệt, gọi là liên kết hydro.
Các loại liên kết yếu có vai trò quan trọng nhất trong các hệ thống sinh học bao
gồm các liên kết Van der Waals, liên kết kị nớc, liên kết hydro và liên kết ion. Trong đó,
đôi khi khó phân biệt giữa liên kết hydro và liên kết ion.

1.2.1. Các liên kết yếu có năng lợng trong khoảng 1 7 kcal/mol
Liên kết yếu nhất là các liên kết Van der Waals. Các liên kết này có năng lợng trong
khoảng 1 - 2 kcal/mol, tức là chỉ lớn hơn đôi chút động năng của chuyển động nhiệt. Năng
lợng của các liên kết hydro và ion vào khoảng 3 - 7 kcal/mol.
Trong các dịch lỏng, hầu hết các phân tử hình thành các liên kết yếu với các nguyên tử
ở xung quanh. Tất cả các phân tử có thể hình thành liên kết Van der Waals, nhng các liên
kết hydro và ion chỉ có thể hình thành giữa các phân tử mang điện tích hoặc khi điện tích
trên phân tử phân bố không đều. Theo nguyên tắc đó, một số phân tử trong dung dịch đồng
thời hình thành một số liên kết yếu khác nhau. Nhng, xét về mặt năng lợng, các phân tử
luôn có xu hớng u tiên cho sự hình thành các liên kết có năng lợng mạnh hơn.
1.2.2. Trong điều kiện sinh lý số liên kết yếu đợc hình thành và phá vỡ ổn định
Năng lợng của liên kết yếu chỉ lớn hơn khoảng 10 lần so với động năng chuyển động
nhiệt ở 25oC (~0,6 kcal/mol). Vì động năng chuyển động nhiệt của nhiều phân tử là đủ lớn để
phá vỡ các liên kết yếu ngay sau khi chúng hình thành ở điều kiện nhiệt độ sinh lý của cơ
thể, nên ở trạng thái cân bằng số liên kết yếu đợc hình thành và phá vỡ là ổn định.
1.2.3. Sự khác biệt giữa các phân tử phân cực và không phân cực
Tùy thuộc vào bản chất nguyên tử, sự phân cực của các điện tử có tính thờng xuyên
hoặc tạm thời. Ví dơ: ph©n tư oxy (O : O) cã sù ph©n bố điện tích đối xứng giữa hai nguyên tử,
nên mỗi nguyên tử đều mang các điện tử không tích điện. Ngợc lại, phân tử nớc (H :O: H)
không có sự phân bố đều điện tích. Các điện tử bị "hút" bởi các nguyên tử oxy mạnh hơn. Vì
vậy, nguyên tử oxy mang điện âm, trong khi hai nguyên tử hydro cùng chia sẻ một lợng
đồng đều về điện tích dơng. Trung tâm mang điện tích dơng nằm về một phía so với
trung tâm mang điện tích âm. Sự phân cực của các điện tích dơng và âm nh vậy hình
thành nên momen lỡng cực. Sự chia sẻ các điện tử không đồng đều nh vậy phản ánh ái
lực khác nhau đối với các điện tử của các nguyên tử khác nhau. Các nguyên tử có xu hớng
hút điện tử mạnh đợc gọi là các nguyên tử âm điện. Ngợc lại, các nguyên tử có xu hớng
cho điện tử đợc gọi là các nguyên tử dơng điện.
Các phân tử có momen lỡng cực (nh H2O) đợc gọi là các phân tử phân cực. Các
phân tử không phân cực là các phân tư kh«ng cã momen l−ìng cùc râ rƯt. VÝ dơ nh đối
với phân tử methane (CH4), các nguyên tử C và H có ái lực với cặp điện tử giữa chúng là

đồng đều, cho nên phân tử CH4 không có tính phân cực.
Tuy vậy, trong dung dịch sự phân bố của các điện tử giữa các nguyên tử còn bị ảnh
hởng bởi các nguyên tử khác ở xung quanh. Điều này đặc biệt rõ đối với các phân tử phân
cực. Sự tác động có thể làm cho một phân tử không phân cực trở thành một phân tử có tính
phân cực nhẹ. Kể cả trong trờng hợp phân tử thứ hai cũng không phân cực, thì sự có mặt
của nó cũng làm thay đổi phân tử không phân cực thứ nhất dẫn đến sự dao động phân bố
của các điện tích giữa các nguyên tử. Trong trờng hợp này, tất nhiên, sự phân tách của các
điện tử không rõ rệt nh trong trờng hợp của các phân tử phân cực, vì vậy năng lợng
tơng tác cũng yếu hơn và liên kết hóa học đợc hình thành giữa chúng yếu hơn.
4


Chơng 1. liên kết hóa học của các đại phân tử sinh học

1.2.4. Liên kết Van der Waals
Các liên kết Van der Waals hình
10
thành khi một lực hấp dẫn không đặc
hiệu xuất hiện khi hai nguyên tử tiếp
xúc gần nhau. Điều này xảy ra do sự
Lực hấp dẫn Van
dao động của các điện tử bị ảnh hởng
der Waals yếu
khi các phân tử di chuyển đến gần
nhau. Trên cơ sở đó, liên kết Van der
5
Waals có thể xuất hiện giữa mọi loại
phân tử, dù chúng là phân cực hay
không phân cùc. Nã chđ u chØ phơ
Lùc hÊp dÉn Van der

Waals mạnh
thuộc vào khoảng cách giữa các nhóm
tơng tác, trong đó năng lợng liên kết
tỉ lệ nghịch theo lũy thừa 6 của khoảng
4
cách giữa chúng (hình 1.1).
Lực hấp dẫn Van der
Tuy vậy, khi các nguyên tử tiến
Waals trở nên cân bằng
gần đến nhau một mức nhất định thì
với lực đẩy do sự đè lên
lại xuất hiện lực đẩy Van der Waals.
nhau của lớp áo điện tử
Lực đẩy này phát sinh do sự đè lên
nhau của lớp áo điện tử bao quanh các
Hình 1.1. Lực Van der Waals thay đổi theo khoảng
nguyên tử. Lực đẩy và lực hấp dẫn Van
cách nguyên tử. Các nguyên tử ở đây là khí trơ Argon
der Waals sẽ duy trì hai nguyên tử đặc
(theo Pauling I., 1953, General Chemistry, p.322)
thù cách nhau một khoảng cách ổn
định. Khoảng cách này đợc gọi là bán
kính Van der Waals (bảng 1.2). Năng
Bảng 1.2. Bán kính Van der Waals của một số
lợng liên kết Van der Waals giữa hai
nguyên
tử phổ biến trong các phân tử sinh học
nguyên tử nhất định tơng quan với
tổng bán kính Van der Waals của mỗi
Nguyên tử

Bán kính Van der Waals ()
nguyên tử và tăng lên cùng với kích
H
1,2
thớc của mỗi nguyên tử tơng ứng.
N
1,5
Đối với hai nguyên tử có kích thớc
trung bình, năng lợng này vào khoảng
O
1,4
1 kcal/mol, tức là chỉ lớn hơn đôi chút
P
1,9
so với động năng nhiệt trung bình của
S
1,85
các phân tử ở nhiệt độ phòng (0,6
kcal/mol).
Gốc (- CH3)
2,0
Điều này có nghĩa là lực Van der
Một nửa chiều dày
1,7
phân tử chất thơm
Waals chỉ trở thành một lực liên kết
đáng kể ở nhiệt độ phòng khi một số
nguyên tử của một phân tử nào đó liên kết với một số nguyên tử của một phân tử khác. Khi
đó, năng lợng liên kết sẽ lớn hơn nhiều so với động năng nhiệt gây nên sự phân tách. Để
có sự tơng tác mạnh qua liên kết Van der Waals, sự "ăn khớp" về cấu hình không gian

giữa các phân tử là yêu cầu tiên quyết, để đảm bảo khoảng cách giữa hai nguyên tử tơng
tác không đợc lớn hơn tổng bán kính Van der Waals. Lực liên kết Van der Waals sẽ
nhanh chóng bị triệt tiêu khi khoảng cách giữa các nguyên tử chỉ hơi vợt bán kÝnh Van
der Waals. Nh− vËy, kiĨu liªn kÕt Van der Waals chỉ mạnh nhất khi một phân tử có một
phần cấu trúc "ăn khớp" chặt chẽ với một nhóm hay một vùng cấu trúc của một phân tử
khác giống nh trờng hợp tơng tác giữa kháng nguyên với kháng thể. Trong trờng hợp
liên kết kháng nguyên - kháng thể, năng lợng liên kết có thể đạt mức 20 - 30 kcal/mol, vì
vậy hiếm khi phức hợp kháng nguyên - kháng thể tách nhau ra. Các liên kết Van der
Waals thờng không chiếm u thế trong sự liên kết giữa các phân tử phân cực. Bởi vì các
5


Đinh Đoàn Long

phân tử này có xu hớng đạt đợc trạng thái năng lợng thấp nhất (mất ít năng lợng tự do
nhất) khi hình thành các dạng liên kết khác.
1.2.5. Các liên kết hydro
Liên kết hydro là liên kết đợc hình thành
giữa một nguyên tử hydro liên kết cộng hóa trị
Bảng 1.3. Chiều dài một số liên kết
(đợc gọi là nguyªn tư cho liªn kÕt hydro) víi mét
hydro quan träng trong sinh học
nguyên tử liên kết cộng hóa trị khác mang một
Liên kết
Chiều dài liên kết ()
số điện tích âm hoặc dơng (đợc gọi là nguyên
tử nhận liên kết hydro). Một ví dụ về liên kết

OH
O

2,70 0,10
hydro là nguyên tử hydro của nhóm amino (-H2)
bị hấp dẫn bởi các nguyên tử oxy tích điện âm

2,63 0,10
OH
O
trong nhóm keto (-C=O). Các liên kết hydro

quan trọng nhất trong sinh học là liên kết giữa
OH
N
2,88 0,13
một nguyên tử hydro với mét nguyªn tư oxy (O……
H) hay víi mét nguyªn tư nitơ (N-H). Nói cách
NH
O
3,04 0,13
khác, các nguyên tử nhận liên kết hydro quan
+

2,93 0,10
trọng nhất là nitơ và oxy. Bảng 1.3 liệt kê một số
N H
O
liên kết hydro quan trọng. Khi không có các

NH
N
3,10 0,13

phân tử nớc, năng lợng liên kết hydro vào
khoảng 3 - 7 kcal/mol. Nhìn chung, các liên kết
hydro là yếu hơn so với các liên kết cộng hóa trị
nhng mạnh hơn các liên kết Van der Waals. Vì vậy, khoảng cách giữa hai nguyên tử nào
đó đợc giữ lại với nhau bởi liên kết hydro là ngắn hơn so với khoảng cách của chúng trong
trờng hợp liên kết Van der Waals, nhng lại xa hơn trong trờng hợp liên kết cộng hóa
trị.
Một điểm khác biệt so với liên kết Van der Waals là các liên kết hydro có tính định
hớng. Liên kết hydro trở nên mạnh nhất khi nguyên tử hydro cho liên kết ở vị trí đối diện
trực tiếp với nguyên tử nhận liên kết hydro. Nếu góc liên kết vợt quá 30o thì lực liên kết
yếu đi nhiều. Nh vậy, liên kết hydro có tính đặc thù cao hơn so với liên kết Van der
Waals, bởi chúng cần sự tơng đồng giữa các nguyên tử cho và nhận liên kết.
1.2.6. Một số liên kết ion có bản chất là liên kết hydro
Rất nhiều hợp chất hữu cơ chứa các nhóm ion mang một hay nhiều điện tích âm hoặc
dơng. Ví dụ nh các nucleotide mang nhóm phosphate tích điện âm, hay mỗi axit amin
(trừ prolin) mang một nhóm imino tích điện dơng (NH3+) và một nhóm cacboxyl tích điện
âm (COO-). Trong dung dịch, những nhóm tích điện này thờng đợc "trung hòa" bởi các
nhóm tích điện trái dấu ở gần. Lực tĩnh điện sẽ xuất hiện giữa các nhóm tích điện trái dấu
và đợc gọi là các liên kết ion. Năng lợng liên kết ion trung bình là khoảng 5 kcal/mol.
Trong nhiều trờng hợp, các phân tử hữu cơ bị ion hóa thờng đợc trung hòa điện
tích bởi một cation vô cơ (nh Na+, K+ hay Mg2+) hoặc một anion vô cơ (nh Cl- hay SO42-).
Tuy vậy, ở trong dung dịch, vị trí các cation và anion thờng không cố định bởi các ion vô cơ
luôn bị bao vây bởi lớp áo gồm các phân tử nớc dẫn đến việc chúng không liên kết đợc với
các nhóm tích điện trái dấu. Do đó, trong dung dịch nớc, liên kết ion với các cation hoặc
anion vô cơ thờng không quyết định cấu hình không gian của các phân tử hữu cơ.
Ngợc lại, liên kết yếu có tính định hình cao hơn lại là liên kết hydro đợc hình
thành giữa các nhóm điện tích trái dấu. Chẳng hạn nh các nhóm COO- và NH3+ thờng
đợc giữ lại với nhau bởi liên kết hydro. Một liên kết hydro mạnh cũng có thể đợc hình
thành giữa một nhóm tích điện với một nhóm không tích ®iƯn. VÝ dơ nh−, nguyªn tư hydro

6


Chơng 1. liên kết hóa học của các đại phân tử sinh học

thuộc nhóm amino (NH2) có thể tạo liên kết mạnh với nguyên tử oxy của nhóm cacboxyl
(COO).
1.2.7. Các liên kết yếu cần các bề mặt phân tử tơng đồng
Các liên kết yếu chỉ trở nên hiệu quả khi bề mặt của các phân tử tiếp xúc gần nhau,
và lực liên kết trở thành mạnh khi bề mặt các phân tử có cấu trúc tơng đồng (giống
nh kiểu chìa khóa tra vào ổ khóa). Trong sinh học, nguyên tắc này dờng nh đồng
nghĩa với việc một loại phân tử hầu nh không bao giờ u tiên tạo liên kết yếu với chính
nó, bởi vì nó thờng thiếu tính đối xứng cần thiết. Bởi vì một phân tử có nguyên tử hydro
cho liên kết hydro, nhng không có các nguyên tử nhận liên kết hydro phù hợp. Ngợc
lại, nhiều phân tử có nhóm nhận liên kết hydro, nhng lại không có các nguyên tử hydro
cho liên kết này. Nhng cũng phải nói rằng vẫn có nhiều phân tử có tính đối xứng cần
thiết để có thể tự hình thành các liên kết yếu giữa chúng với nhau, nh các phân tử nớc
chẳng hạn.
1.2.8. Các phân tử nớc tự hình thành liên kết hydro với nhau
Trong điều kiện sinh lý tế bào, các phân tử nớc hiếm khi bị ion hóa thành các ion H+
và OH-. Thay vào đó, chúng thờng tồn tại dới
dạng các phân tử phân cực H-O-H, với các
nguyên tử O và H sẵn sàng cho việc hình
thành nên các liên kết hydro mạnh. Trong mỗi
phân tử nớc, mỗi nguyên tử oxy có thể gắn đợc
với hai nguyên tử H ở bên ngoài. Trong khi đó,
mỗi nguyên tử H chỉ có thể tạo đợc một liên kết
hydro với nguyên tử O bên ngoài. Trên nguyên
tắc đó, mỗi phân tử nớc có thể tạo liên kết
hydro với tối đa 4 phân tử nớc ở xung quanh

b
và hình thành các góc của khối tứ diện đều
(hình 1.2). ở nhiệt độ đông lạnh, các liên kết
hydro này rất chắc, làm cho các phân tử nớc có
cấu trúc định hình. Khi nhiệt độ cao hơn 0oC,
c
động năng nhiệt của các phân tử đủ lớn để có thể Hình 1.2. Mỗi phân tử nớc có thể tạo liên
phá vỡ các liên kết hydro và làm cho các phân tử kết hydro với 4 phân tử nớc khác ở xung
nớc hầu nh liên tục thay đổi các phân tử quanh và hình thành cấu trúc tứ diện đều.
nớc lân cận. Nhng nhìn chung, ở dạng lỏng Trên hình, các nguyên tử O là hình cầu màu
một phân tử nớc luôn ở trạng thái liên kết sẫm, các nguyên tử H là hình cầu màu sáng;
a,b,c,d là các phân tử nớc ở xung quanh
hydro với bốn phân tử nớc ở xung quanh nó.
1.2.9. Các liên kết yếu giữa các phân tử trong các dịch lỏng
Mặc dù năng lợng trung bình của một liên kết thứ cấp nhỏ hơn nhiều so với liên kết
cộng hóa trị, nhng cũng đủ mạnh khi so sánh với động năng nhiệt. Vì vậy, trong dung
dịch phần lớn các phân tử ở trạng thái liên kết thứ cấp với các phân tử khác. Năng lợng
liên kết chỉ vào khoảng 2 - 3 kcal/mol là đủ để các phân tử hình thành nên một số tối đa các
liên kết thứ cấp mà mỗi phân tử có thể có. Tính định hình của một dung dịch phụ thuộc vào
thành phần các chất tan, không chỉ vì các phân tử này có hình dạng đặc thù mà còn vì
chúng có thể có các liên kết thứ cấp khác nhau. Trong dung dịch, một phân tử có xu hớng
di động liên tục cho đến khi nó tiếp cận gần một hoặc một số phân tử khác mà nó có thể
hình thành các liên kết thứ cấp mạnh nhất có thể.
Do các tế bào sống thờng tồn tại ở dạng dịch lỏng và các hoạt động trao đổi chất là sự
chuyển hóa thờng xuyên một phân tử này thành một phân tử khác, nên bản chất cđa c¸c
7


Đinh Đoàn Long

liên kết thứ cấp thay đổi liên tục. Cấu trúc thể dịch của tế bào vì vậy cũng thờng xuyên bị
phá vỡ không chỉ do các chuyển động nhiệt, mà còn do sự chuyển hóa các phân tử chất tan.
1.2.10. Các phân tử hữu cơ tan trong nớc và xu hớng tạo liên kết hydro
Nh đà nói ở trên năng lợng liên kết hydro lớn hơn nhiều so với liên kết Van der
Waals, vì vậy, khi có đủ điều kiện hình thành liên kết hydro các phân tử sẽ có xu hớng u
tiên cho sự hình thành liên kết hydro hơn so với liên kết Van der Waals. Ví dụ về hiện
tợng này là khi chúng ta trộn dung môi phân cực là nớc với dung môi không phân cực là
benzen, các phân tử nớc và benzen sẽ nhanh chóng tách nhau ra. Các phân tử nớc sẽ u
tiên hình thành liên kết hydro với nhau, còn các phân tử benzen liên kết với nhau theo lực
Van der Waals. Vì vậy, không thể hòa lẫn một phân tử hữu cơ không có khả năng tạo liên
kết hydro vào nớc.
Ngợc lại, các phân tử phân cực nh glucose và pyruvate chứa các nhóm chức có thể
hình thành liên kết hydro (nh =O hoặc OH) thì chúng có thể hòa tan trong nớc. Khi các
nhóm chức này xen vào các phân tử nớc, chúng có thể phá vỡ các liên kết hydro giữa các
phân tử nớc và hình thành liên kết hydro mới giữa chúng với các phân tử nớc ở xung
quanh. Tuy vậy, không phải lúc nào các liên kết hydro này cũng phù hợp với xu thế về hiệu
năng so với liên kết hydro giữa các phân tử nớc với nhau. Vì vậy, ngay cả với các phân tử
có tính phân cực mạnh nhất, thì khả năng hòa tan của chúng trong nớc cũng có giới hạn.
Nói cách khác, hầu hết mọi phân tử hữu cơ dù đợc tế bào hấp thụ từ thức ăn hay đợc
tổng hợp từ quá trình trao đổi chất, đều ít nhiều không tan trong nớc. Những phân tử này
khi chuyển động nhiệt sẽ va đập vào các phân tử khác đến khi chúng tìm thấy các phân tử có
bề mặt tơng đồng cao và gắn vào qua sự hình thành các liên kết thứ cấp (đồng thời giải
phóng ra các phân tử n−íc vèn cã xu h−íng −u tiªn cho liªn kÕt hydro nớc - nớc).
1.2.11. Các liên kết kị nớc giúp duy trì ổn định cấu trúc các đại phân tử sinh học
Trong dung dịch, một xu hớng nữa là các phân tử nớc luôn đẩy các nhóm không
phân cực ra xa, và đây đợc gọi là các liên kết kị nớc. Có thể thấy từ liên kết ở đây
dờng nh bị dùng nhầm bởi không có liên kết thực sự nào đợc hình thành. Ngoài ra,
thuật ngữ liên kết kị nớc còn đợc dùng để nhấn mạnh hiện tợng các nhóm không
phân cực luôn tự sắp xếp sao cho chúng không tiếp xúc với các phân tử nớc. Các liên kÕt kÞ
n−íc cã ý nghÜa quan träng trong viƯc gióp duy trì tính định hình của các phân tử protein

và các phức hệ protein với các phân tử khác, kể cả việc phân bố các protein trên màng tế
bào. Những liên kết này chiếm khoảng một nửa tổng năng lợng tự do của quá trình đóng
gói các protein.
Chúng ta lấy một ví dụ về sự hình thành liên kết của Alanine (Ala) và Glycine (Gly)
với một phân tử thứ ba có bề mặt tơng đồng với Ala. Về cấu trúc, Ala khác với Gly là nó
có một nhóm methyl (CH3-). Khi Ala liên kết với một phân tử thứ ba, lực Van der Waals
xung quanh nhóm (CH3-) có mức năng lợng ~1 kcal/mol. Năng lợng này không xuất hiện
trong trờng hợp phân tử thứ ba liên kết với Gly. Tuy vậy, từ phơng trình 1.4, chúng ta
thấy rằng sự chênh lệch nhỏ này chỉ tạo ra một hệ số 1/6 chênh lệch trong xu hớng liên
kết của Ala và Gly. Nhng ngoài yếu tố trên đây, còn có một yếu tố nữa đó là các phân tử
nớc có lực đẩy Ala ra xa (lực kị nớc) mạnh hơn nhiều so với Gly (bởi vì nhóm CH3 của
Ala có tính không tơng đồng với mạng lới các phân tử nớc). Xu hớng các phân tử nớc
đẩy Ala ra xa đà làm axit amin này càng dễ tiếp cận tới phân tử thứ ba hơn. Lực kị nớc
chênh lệch giữa Ala và Gly trong trờng hợp này ớc lợng đạt khoảng 2 - 3 kcal/mol. Với
ví dụ này, chúng ta đi đến một nhận định là sự chênh lệch mức năng lợng trong liên kết
giữa những phân tử giống nhau nhất đến một phân tử thứ ba vào khoảng 2 - 3 kcal/mol. Sự
chênh lệch này bị triệt tiêu trong môi trờng không có nớc. Thực tế cho thấy mức chênh
lệch này thờng vào khoảng 3 - 4 kcal/mol.
8