CÁC LIÊN KẾT HÓA HỌC TRONG HỆ THỐNG SỐNG

 1. Liên kết hydro.

Là liên kết hình thành giữa nguyên tử hidro linh động ở chất này với một nguyên tử có độ âm điện lớn ở một phân tử khác(thường là nguyên tử oxi).

Hay là tương tác yếu hình thành giữa một nguyên tử mang điện tích âm(nguyên tử nhận A) và một nguyên tử hidro(H) đang nằm trong một nối cộng hoá trị với một nguyên tử khác(nguyên tử cho D). Nối cộng hoá trị giữa D và H phải là nối phân cực và đám mây điện tử của A phải mang những điện tử không liên kết, có khả năng thu hút điện tích của H

2. Liên kết ion(liên kết tĩnh điện).

Là tương tác tĩnh điện giữa hai nhóm có điện tính ngược dấu. Trong nhiều hợp chất vô cơ, điện tử liên kết luôn luôn bị hút về phía nguyên tử có độ âm điện cao hơn gây ra sự phân ly cation và anion

Ví dụ: NaCl  ¨  Na⁺  +  Cl^-. Vì điện tử liên kết không được phân chia đều cho hai nguyên tử nên liên kết này không được xếp vào loại liên kết cộng hoá trị.

3. Liên kết vandecvan.

Là các tương tác không đặc hiệu xuất hiện giữa hai nguyên tử khi chúng tiến đến gần nhau. Tương tác này không do sự phân phối lệch của các điện tử giữa hai phân tử mà do các biến động thoáng qua của đám mây điện tử gây nên sự phân cực nhất thời trên phân tử.

Lực vandecvan là kết quả của lực hút và lực đẩy, hai lực này cân bằng ở một khoảng cách nhất định đặc trưng cho từng loại nguyên tử. Khoảng cách này gọi là bán kính vandecvan.

Đây là lực liên kết yếu nhất. Để liên kết này thất sự có ý nghĩa, nó phải tồn tại với số lượng lớn, nghĩa là bề mặt tiếp xúc của hai phân tử phải cực đại.

Ví dụ: Kháng nguyên-kháng thể, Enzim-cơ chất.

4. Liên kết kỵ nước.

Các phân tử không phân cực, tức là các phân tử không chứa nhóm ion hoá lẫn liên kết phân cực, đều không hoà tan trong nước, chúng là những phân tử kỵ nước.

Lực thúc đẩy các phân tử hay các vùng không phân cực của phân tử liên kết với nhau thay vì với các phân tử nước được gọi là liên kết kỵ nước. Đây không phải là một lực liên kết đúng nghĩa mà là khuynh hướng loại trừ các nhóm không phân cực ra khỏi mạng nước. Còn liên kết thực sự tồn tại giữa các phân tử không phân cực là liên kết vandecvan.

Các tương tác kỵ nước đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định các protein, các phức hợp của protein với các phân tử khác như sự phân bố protein trong màng sinh học.

5. Liên kết cộng hoá trị.

Là liên kết được hình thành do sự góp chung e của các nguyên tử của các nguyên tố(thường là phi kim với nhau hoặc hidro với phi kim). Liên kết cộng hoá trị quan trọng hơn cả liên kết anhiđrit.

6. Liên kết anhiđrit.

Là sự liên kết giữa hai phân tử đồng thời tách ra một phân tử nước. Liên kết anhiđrit có thể được hình thành giữa các gluxit(liên kết glucozit), giữa các axit amin(liên kết peptit), giữa các chất béo(liên kết este).

Đề học sinh giỏi (HSG) môn Sinh học lớp 11 năm 2020 - 2021

Tại sao các phân tử nước lại liên kết hydro với nhau? Những tính chất độc đáo nào của nước là kết quả từ khuynh hướng các phân tử nước tạo liên kết hydro với nhau?

 Tại sao các phân tử nước lại liên kết hydro với nhau? Những tính chất độc đáo nào của nước là kết quả từ khuynh hướng các phân tử nước tạo liên kết hydro với nhau?

Gợi ý lời giải

- Các phân tử nước tạo nên cầu nối hydro bởi vì chúng phân cực.

- Những tính chất độc đáo nào của nước do liên kết hydro tạo nên:

+ Sự cố kết

+ Sức căng mặt ngoài

+ Khả năng tích và tỏa nhiệt lớn.

+ Điểm sôi cao.

+ Thể rắn (đóng băng) có tỷ trọng nhỏ hơn thể lỏng và có tính chất hoà tan.

Hệ thống năm giới của Whittaker (1969)

Copeland cũng đã đưa ra một hệ thống bốn giới là: giới tiền nhân (Pronena), giới sinh vật phân cắt (Protoctista), giới thực vật (Plantae) và giới động vật (Animalia). Tuy nhiên theo Whittaker hệ thống bốn giới của Copeland có ba hạn chế: 

- Chưa có vị trí cho kiểu dinh dưỡng hấp thụ là nấm.

- Protoctista là một tập hợp các cơ thể của các ngành bị loại ra từ ba giới trên hơn là một giới đích thực. 

- Khó có thể phân biệt rạch ròi tách các cơ thể Prototista đa bào với các cơ thể của ba nhóm cao ở trên (thực vật, nấm và động vật). 

Từ đó R.H Whittaker đề xuất hệ thống năm giới, sau đó L.Margulis cải biên và K.V Schwartz tuân thủ trong phân loại các nhóm sinh vật. Hệ thống năm giới như sau: 

- Giới Monena: Là giới bao gồm tất cả các sinh vật nhân sơ. Tuy nhiên nhiều tế bào Monena được chuyên hoá bằng các phản ứng hoá sinh khai thác được các nguồn năng lượng bất thường như H2S, CH4. Giới này gồm Virut, Vi khuẩn và Vi khuẩn lam. 

- Giới Protista: Bao gồm các cơ thể (đơn bào,đa bào), tế bào của chúng có nhân chuẩn (nhóm Protozoa đơn bào dị dưỡng, nhóm Protista quang hợp, nhóm tảo, nấm nhầy và nhiều dạng sinh vật ở nước và kí sinh). 

- Giới thực vật (Plantae): Bao gồm cá thể đa bào, tự dưỡng, tế bào có lục lạp chứa chất diệp lục a và b và các sắc tố phụ caolinoit, có phân hoá thành các mô, cơ quan rễ, thân, lá cùng các cơ quan sinh sản. Tế bào có màng bằng xenlulô, chất dự trữ thường là tinh bột. 

- Giới nấm (Fungi): Là những sinh vật có nhân chuẩn, không có sắc tố quang hợp, dinh dưỡng kiểu hấp thụ, có màng tế bào vững chắc bằng kitin, ít khi bằng xenlulô. Cơ thể của nấm gồm những sợi mảnh được gọi là sợi nấm. 

- Giới động vật (Animalia): Bao gồm những sinh vật có nhân chuẩn, đa bào, dị dưỡng. Sinh sản đa dạng: hoặc vô tính hoặc hữu tính. Cơ thể chuyển động tích cực.

Phân tử lipôprôtêin trong thành phần của màng sinh chất ở tế bào nhân thực được tổng hợp ở những bào quan nào? Trình bày sơ đồ tóm tắt sự hình thành chúng trong tế bào.

 Phân tử lipôprôtêin trong thành phần của màng sinh chất ở tế bào nhân thực được tổng hợp ở những bào quan nào? Trình bày sơ đồ tóm tắt sự hình thành chúng trong tế bào.

Gợi ý lời giải

Có 3 bào quan là: lưới nội chất hạt, lưới nội chất trơn và bộ máy Gôngi.

- Sơ đồ tóm tắt:

+ Lưới nội chất hạt tổng hợp phân tử prôtêin, bao gói bằng túi tiết để vận chuyển tới bộ máy gôngi.

+ Lưới nội chất trơn tổng hợp phân tử lipit, bao gói bằng túi tiết để vận chuyển tới bộ máy gôngi.

+ Bộ máy gôngi liên kết 2 thành phần trên để tạo ra lipôprôtêin, bao gói bằng túi tiết để vận chuyển đến màng sinh chất.

Gợi ý lời giải

Hồng cầu là loại tế bào không có nhân.

Tế bào bạch cầu, tế bào cơ là những tế bào có nhiều nhân.

* Quá trình hình thành:

-  Hồng cầu được sinh ra từ tế bào tuỷ xương (tế bào có 1 nhân). Trong quá trình chuyên hoá về cấu tạo để thực hiện chức năng, hồng cầu ở người đã bị mất nhân. Bào quan lizôxôm thực hiện tiêu hoá nội bào, phân giải nhân của tế bào hồng cầu

- Tế bào bạch cầu, tế bào cơ là những tế bào có nhiều nhân.

Các tế bào có nhiều nhân được hình thành từ tế bào có một nhân thông quá quá trình phân bào nguyên phân. ở kì cuối của phân bào nguyên phân, nếu màng nhân xuất hiện nhưng màng tế bào không eo lại thì sẽ hình thành một tế bào có 2 nhân. Tế bào 2 nhân tiếp tục phân bào nhưng màng sinh chất không eo lại thì sẽ hình thành tế bào có 4 nhân. Quá trình diễn ra như vậy cho đến khi hình thành tế bào nhiều nhân.

Phân biệt chức năng của prôtêin bám màng và prôtêin xuyên màng? Vì sao 2 loại prôtêin trên lại quyết định đến tính linh hoạt của màng sinh chất?

 Phân biệt chức năng của prôtêin bám màng và prôtêin xuyên màng? Vì sao 2 loại prôtêin trên lại quyết định đến tính linh hoạt của màng sinh chất?

Gợi ý lời giải

- Do 2 loại prôtêin trên có thể thay đổi vị trí, hình thù trong không gian tạo nên tính linh hoạt mềm dẻo cho màng

- Các phân tử prôtêin có khả năng chuyển động quay, chuyển dịch lên xuống giữa 2 lớp màng.

- Ngoài ra khi bình thường các phân tử prôtêin phân bố tương đối đồng đều trên màng, nhưng khi có sự thay đổi nào đó của môi trường thì các prôtêin lại có khả năng di chuyển tạo nên những tập hợp lại với nhau.

Không bào của tế bào lông hút của thực vật chịu hạn và thực vật ưa ẩm khác nhau rõ nhất ở điểm nào? Nêu ý nghĩa của hiện tượng này.

 Không bào của tế bào lông hút của thực vật chịu hạn và thực vật ưa ẩm khác nhau rõ nhất ở điểm nào? Nêu ý nghĩa của hiện tượng này.

Gợi ý lời giải

Không bào của tế bào lông hút ở thực vật chịu hạn chứa dịch không bào có nồng độ khoáng cao hơn hẳn so với thực vật ưa ẩm.

- Đó là một đặc điểm thích nghi với môi trường sống, thực vật chịu hạn sống ở vùng đất khô, tế bào lông hút phải tạo áp suất thẩm thấu cao bằng cách dự trữ muối khoáng trong không bào mới hút được nước.

- Mặt khác các ion khoáng trong đất khô hạn bám chặt bề mặt hạt keo, cây chịu hạn hút chất khoáng bằng hình thức trao đổi ion mạnh hơn cây ưa ẩm.

Những câu sau đúng hay sai, nếu sai sửa lại cho đúng. - Tế bào để trong dung dịch ưu trương sẽ bị trương lên. - Tế bào thực vật để trong dung dịch nhược trương sẽ bị trương lên và vỡ tan. - Vận chuyển dễ dàng các chất qua màng tế bào là phương thức vận chuyển cần tiêu phí năng lượng ATP.

 Những câu sau đúng hay sai, nếu sai sửa lại cho đúng.

            - Tế bào để trong dung dịch ưu trương sẽ bị trương lên.

            - Tế bào thực vật để trong dung dịch nhược trương sẽ bị trương lên và vỡ tan.

          - Vận chuyển dễ dàng các chất qua màng tế bào là phương thức vận chuyển cần tiêu phí năng lượng ATP.

Gợi ý lời giải

- Sai. Tế bào để trong dung dịch ưu trương sẽ bị co lại vì tế bào mất nước.

- Sai, tế bào thực vật để trong dung dịch nhược trương sẽ bị trương lên nhưng không bị vỡ tan vì có thành tế bào, do đó tạo sức trương.

- Sai, vận chuyển dễ dàng là phương thức vận chuyển thụ động nhờ sự giúp đỡ của protêin, không tiêu phí năng lượng.

Nguyên tắc bổ sung được thể hiện như thế nào trong các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử?

 Nguyên tắc bổ sung được thể hiện như thế nào trong các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử?

Gợi ý lời giải

+ Trong cơ chế nhân đôi: Các nucleotit trên mạch khuôn liên kết với các nucleotit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A-T, G-X) để hình thành mạch đơn mới.

+ Trong cơ chế phiên mã: Các nucleotit trên mạch khuôn liên kết với các ribonucleotit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X) để hình thành mARN.

+ Trong cơ chế dịch mã: Bộ ba mã hóa trên mARN liên kết với bộ ba đối mã trên tARN theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X).