Sinh học

Thông tin trên DNA được di truyền ổn định qua các thế hệ nhờ vào quá trình tái bản DNA trong phân bào.

- Tính bền vững trong cấu trúc của DNA có được là nhờ:

+ Các nucleotide trên một mạch liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester được hình thành giữa đường pentose của nucleotide này với gốc phosphate của nucleotide kế tiếp. Đây là liên kết bền vững.

+ Các nucleotide giữa hai mạch liên kết với nhau bằng số lượng lớn các liên kết hydrogen tạo ra tính bền vững tương đối cho DNA.

+ Ngoài ra, DNA có thể cuộn xoắn và liên kết với nhiều loại protein để tăng cường tính bền vững.

- Tính linh hoạt trong cấu trúc của DNA có được là nhờ: Các nucleotide ở 2 mạch liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen. Liên kết hydrogen là liên kết yếu dễ dàng được phá vỡ và thành lập lại. Nhờ tính chất này mà hai mạch của phân tử DNA trở nên linh hoạt hơn, giúp 2 mạch của DNA dễ dàng tách nhau ra khi nhân đôi và phiên mã, và liên kết lại sau khi kết thúc hai quá trình trên.

• Mạch polynucleotide được hình thành do các nucleotide liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester được hình thành giữa đường pentose của nucleotide này với gốc phosphate của nucleotide kế tiếp.

• Chiều 2 mạch của phân tử DNA: Nếu mạch polynucleotide bắt đầu bằng một đầu mang nhóm phosphate gắn với carbon ở vị trí 5’, kết thúc bởi đầu còn lại mang nhóm OH gắn ở vị trí carbon 3’ thì mạch đó có chiều 5’ – 3’, ngược lại thì mạch sẽ có chiều 3’ – 5’. Trong phân tử DNA, hai mạch polynucleotide có cấu trúc xoắn kép, gồm 2 mạch song song và ngược chiều nhau (3’ – 5’, 5’ – 3’).

• Thành phần của một nucleotide gồm có 3 thành phần: nitrogenous base (gồm các loại là A, U, G, X, T), đường pentose (gồm 2 loại deoxyribose đối với DNA và ribose đối với RNA) và nhóm phosphate (PO43-).

• Sự hình thành một nucleotide: Đường pentose liên kết với một trong bốn loại base ở vị trí carbon số 1. Sau đó, nhóm phosphate gắn với đường pentose ở vị trí carbon số 5. Kết quả tạo ra một nucleotide hoàn chỉnh.

• Có 5 loại nucleotide: Adenine (A), Thymine (T), Guanine (G), Cytosine (C), Uracil (U).

• Nucleotide cấu tạo nên DNA và RNA khác nhau ở điểm:

- Nucleotide cấu tạo nên DNA: Có đường deoxyribose; 4 loại base gồm A, T, G, X.

- Nucleotide cấu tạo nên RNA: Có đường ribose; 4 loại base gồm A, U, G, X.

Do sự khác nhau về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp của 20 loại acid amin đồng thời có sự khác nhau về các bậc cấu trúc không gian nên mặc dù cùng là protein nhưng thịt bò, thịt lợn, thịt gà lại khác nhau về nhiều đặc tính.

a) “Casein trong sữa mẹ” thể hiện vai trò là nguồn dự trữ các amino acid.

b) “Actin và myosin cấu tạo nên các cơ” thể hiện vai trò cấu tạo nên tế bào và cơ thể.

c) “Kháng thể chống lại vi sinh vật gây bệnh” thể hiện vai trò bảo vệ cơ thể.

d) “Hormone insulin và glucagon điều hòa lượng đường trong máu” thể hiện vai trò điều hòa các hoạt động sinh lí trong cơ thể.

a) Cấu trúc bậc 1 được hình thành do các amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide tạo thành chuỗi polypeptide có dạng mạch thẳng.

b)

- Cấu trúc bậc 2 của protein có 2 dạng phổ biến: Xoắn lò xo α hoặc gấp nếp tạo phiến β.

- Đặc điểm của 2 dạng này:

+ Chuỗi polypeptide ở cấu trúc bậc 2 không tồn tại ở dạng mạch thẳng mà xoắn lại hoặc gấp nếp.

+ Cấu trúc này được giữ ổn định nhờ liên kết hydrogen giữa các amino acid đứng gần nhau.

c) Sự hình thành cấu trúc bậc 3 và bậc 4 của protein:

- Cấu trúc bậc 3: Chuỗi polypeptide bậc 2 tiếp tục co xoắn tạo thành cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng. Cấu trúc bậc 3 của protein được giữ ổn định nhờ liên kết hydrogen, cầu nối disulfite (S-S),…

- Cấu trúc bậc 4: Sự liên kết từ 2 hay nhiều chuỗi polypeptide bậc 3 tạo thành cấu trúc bậc 4.

Một số loại thực phẩm giàu protein như: Thịt, cá, trứng, sữa, phô mai, ức gà,…

- Cấu trúc hóa học và cấu trúc không gian của protein quyết định chức năng của protein trong cơ thể của chúng ta.

- Mà cấu trúc hóa học (đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp của hơn 20 loại amino acid) và cấu trúc không gian (gồm 4 bậc cấu trúc không gian) của mỗi loại protein là khác nhau.

→ Các loại protein khác nhau có chức năng khác nhau.

- Vai trò của lipid đối với sinh vật:

+ Lipid có vai trò chính là nguồn dự trữ và cung cấp năng lượng cho cơ thể.

+ Ngoài ra, lipid còn tham gia cấu tạo tế bào và tham gia vào nhiều quá trình sinh lí của cơ thể.

- Ví dụ:

+ Mỡ và dầu có vai trò dự trữ năng lượng.

+ Phospholipid, cholesterol cấu tạo nên màng sinh chất.

+ Estrogen, testosterone điều hòa sinh sản ở động vật.

+ Carotenoid tham gia vào quá trình quang hợp ở thực vật.

+ Lớp mỡ dưới da có vai trò cách nhiệt, đảm bảo việc duy trì nhiệt độ ổn định của cơ thể động vật khi nhiệt độ lạnh.

Một số thực phẩm giàu lipid là: Thịt và da của gia súc/gia cầm, tảng thịt động vật có mỡ, sữa nguyên kem, bơ, phô mai, kem, dầu dừa, dầu cọ, bơ, ca cao,…

Sự khác biệt trong cấu tạo giữa steroid và các loại lipid khác:

- Steroid được cấu tạo từ alcol mạch vòng liên kết với acid béo.

- Các loại lipid còn lại được cấu tạo từ glycerol liên kết với acid béo hoặc glycerol liên kết với acid béo và nhóm phosphate.