- Bốn nguyên tố C,H,O và N là những nguyên tố chính góp phần tạo nên khoảng 96%96% khối lượng các cơ thể sống.
- Clà nguyên tố hóa học đặc biệt quan trọng trong việc tạo nên sự đa dạng của các đại phân tử hữu cơ.
chức năng : bốn loại phân tử lớn (protein, lipid, cacbohydrat và axit nucleic) cấu tạo nên sinh vật
Cấu trúc và chức năng của các hợp chất hữu cơ chủ yếu trong tế bào.
TT
Các hợp chất
Cấu trúc
Chức năng
1
Cacbonhiđrat
– Mônôsaccarit : có từ 3-7 nguyên tử cacbon, hexôzơ (6C), pentôzơ (5C).
– Disaccarit: do 2 phân tử đường đơn liên kết với nhau (loại bỏ 1 phân tử nước). Chúng có các công thức cấu tạo phân tử khác nhau.
– Pôlisaccarit: do nhiều phân tử đường đơn kết hợp với nhau tạo thành phân tử mạch thẳng (xenlulôzơ) hoặc mạch phân nhánh (tinh bột, glicôgen).
Saccarit là nhóm chất hữu cơ thường có lượng lớn và là nguyên liệu giải phóng năng lượng dễ dàng nhất (đóng vai trò là nguồn cung cấp năng lượng, phổ biến nhất là glucôzơ).
Saccarit cũng là thành phần xây dựng nên nhiều bộ phận của tế bào (ví dụ xenlulôzơ là thành phần cấu trúc nên thành tế bào thực vật).
Một số pôlisaccarit kết hợp với prôtêin có vai trò vận chuyển các chất qua màng sinh chất và góp phần “nhận biết” các vật thể lạ lúc qua màng. Glicôgen ở tế bào động vật và tinh bột ở tế bào thực vật đóng vai trò là nguổn dự trữ năng lượng
2
Lipit
Là hợp chất hữu cơ được cấu tạo chủ yếu từ các nguyên tố C, H, O gồm nhiều loại với cấu trúc và chức năng khác nhau. Lipit đơn giản được tạo từ glixêrol và axit béo nhờ liên kết este. Các lipit phức tạp ngoài thành như các lipit đơn giản còn có thêm các nhóm khác.
Lipit có vai trò đặc biệt quan trọng cấu trúc nên hệ thống các màng sinh học (phôtpholipit, côlestêrôn). Ngoài ra, lipit còn là những nguyên liệu dự trữ năng lượng (mỡ và dầu), dự trữ nước rất tốt và tham gia vào nhiều chức năng sinh học khác (các loại hoocmôn có bản chất là sterôit như estrôgen, các loại sắc tố như diệp lục, một số loại Vitamin A, D, E, K cũng là một dạng lipit).
3
Prôtêin
Prôtêin là đại phân tử sinh học được cấu tạo nên từ các axit amin theo nguyên tắc đa phân nhờ các liên kết peptit bền vững. Prôtêin có nhiều bậc cấu trúc khác nhau tùy loại, trong đó cấu trúc bậc 1 quy định cấu trúc bậc 2, cấu trúc bậc 2 lại quy định cấu trúc bậc 3.
Cấu hình không gian ba chiều quy định chức năng sinh học của prôtêin. Prôtêin là một đại phân tử sinh học có cấu trúc và chức năng sinh học đa dạng nhất trong số các hợp chất hữu cơ có trong tế bào. Có thể tóm tắt chức năng của prôtêin như sau : cấu trúc, trao đổi chất, điều hoà sinh trưởng, vận động, bảo vệ, giá đỡ, thụ thể,..
4
Axit nuclêic
– ADN là đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân là các nuclêôtit (A, T, G, X). Các nuclêôtit liên kết với nhau nhờ liên kết este phôtphat tạo nên chuỗi pôlinuclêôtit theo chiều 5′ → 3′. Các nuclêôtit ở hai chuỗi của phân tử ADN liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung : A liên kết với T nhờ 2 liên kết hiđrô, G liên kết với X nhờ 3 liên kết hiđrô.
– ARN là axit ribônuclêic được cấu tạo từ một chuỗi pôlinuclêôtit. Có 4 loại đơn phân tham gia cấu trúc nên ARN là A, U, G, X. Có 3 loại ARN là mARN, tARN, rARN.
– ADN đảm nhận chức năng lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền ở các loài sinh vật. Trình tự nuclêôtit trên các mạch pôlinuclêôtit chính là thông tin di truyền, nó quy định trình tự các ribônuclêôtit trên ARN cũng như trình tự các axit amin trên phân tử prôtêin.
– Mỗi loại ARN có chức năng khác nhau trong quá trình truyền đạt và dịch thông tin di truyền từ ADN sang prôtêin.
