HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG

The Chemistry of Life
2
NGUYÊN TỬ, LIÊN KẾT VÀ PHÂN TỬ
Vật chất - Gồm tất cả những gì hữu hình trong vũ trụ và có khối lượng
Vật chất cấu tạo nên nguyên tử .
Nguyên tử– là dạng đơn giản nhất của vật chất không thể phân chia thành chất nhỏ hơn
Gồm proton, neutron và electron
Nguyên tố – Là chất hoàn chỉnh có số lượng proton, neutron và electron nhất định và có tính chất hóa học đặc trưng
3
Insert Figure 2.1
Models of atomic structure
4
Đặc trưng của nguyên tố
Số nguyên tử –Số proton
Số khối – Số proton và neutron
Đồng phân – Cùng số proton nhưng số khối khác nhau
Khối lượng nguyên tử – Trung bình của tất cả các số khối của các dạng đồng vị
Quỹ đạo điện tử – Các lớp không gian bao quanh nhân nguyên tử nơi các electron chuyển động
5
Insert figure 2.2
Periodic table
6
Phân tử và liên kết
Phân tử – là chất hóa học nhất định do sự kết hợp của 2 hoặc nhiều nguyên tử
Các hợp chất – Hợp chất tạo ra từ 2 hoặc nhiều phân tử
Liên kết hóa học – Khi 2 nguyên tử gắn với nhau, cho hoặc nhận điện tử để hình thành phân tử và hợp chất
Có 3 dạng: Đồng hóa trị, ion và Hydro
7
3 dạng liên kết hóa học
Liên kết đồng hóa trị – Điện tử được dùng chung cho các nguyên tử
Phân cực– Điện tử phân bố không đều
Không phân cực – Phân bố đều
Liên kết ion– Điện tử được chuyển từ nguyên tử này cho nguyên tử kia để hình thành ion mang điện tích dương và âm
Liên kết Hydro – Liên kết yếu giữa Hydro và các nguyên tử khác
8
Insert Figure 2.3
3 Types of Chemical Bonds
9
Insert figure 2.4
Covalent bonds
10
Insert figure 2.5
H2O – a polar molecule
11
12
Insert figure 2.7
Ionization
13
Insert figure 2.8
H-bonding in H2O
14
Sự vận chuyển điện tử và phản ứng oxy hóa khử
Năng lượng thay đổi trong tế bào là kết quả của sự chuyển điện tử từ phân tử này đến phân tử khác .
Oxy hóa – Sự mất điện tử
Khử – Nhận điện tử
Phản ứng oxy hóa khử – Cần thiết cho các quá trình sinh hóa
15
Insert figure 2.9
Redox reaction
16
Sự hòa tan : Sự hổn hợp của các phân tử
Chất tan – Na+ & Cl-

Dung môi – H2O
Insert figure 2.7
ionization
Hòa tan – Sự phân tán 1 hoặc nhiều chất gọi là chất tan, sự phân tán của chất tan trong môi trường có thể hòa tan gọi là dung môi
17
Phần lớn các hoạt động sinh học xảy ra trong dung dịch nước.
Phân tử ưa nước – Hòa tan trong nước
Phân tử ghét nước – Kỵ nước
Phân tử lưỡng tính –Có cả hai đặc tính ưa nước và ghét nước
18
Insert figure 2.12
Ions in solution
19
Tính Acid, tính kiềm và độ pH
H2O phân ly thành ion [H+] và ion [OH-]
Độ pH – Giới hạn từ 0 đến 14, biểu hiện nồng độ của ion H+
pH là logarit âm của nồng độ ion H+.
pH 6 = 0.000001 Mol H+/ l
pH 9 = 0.000000001 Mol H+/ l
20
Insert figure 2.13
pH scale
21
Hóa học của Cácbon và hợp chất hữu cơ
Hóa học hữu cơ – Là những hợp chất cấu tạo từ nguyên tử cácbon và hydro
22
Cacbon là nguyên tố cơ bản của sự sống
Có 4 điện tử tạo liên kết trong quỹ đạo
Có thể có dạng đơn, đôi và hoặc liên kết 3 can
Có thể ở dạng thẳng, phân nhánh hoặc dạng vòng
23
Insert figure 2.14
Carbon bonding
24
4 loại đại phân tử sinh học
Gluxit (Hydratcacbon)– Monosaccarits, Disaccarit, Polysaccarit
Lipid – Triglycerit (Mỡ và dầu), Phospholipid, Steroit
Protein
Axit Nucleic – ADN, ARN

Ngoài lipit, tất cả các dạng khác đều là polyme, được tạo ra từ các đơn phân là monome qua quá trình tổng hợp
25
Hydratcacbon
Đường và Polysaccarit
Công thức chung (CH2O)n
Monomer – Monosaccharide (glucose, fructose)
Polymer –Polysaccharide (Tinh bột, Cellulose, glycogen)
Các tiểu phần liên kết với nhau bằng liên kết glycosit
Chức năng – Cấu trúc tế bào, tạo năng lượng
26
Insert figure 2.15
Carbohydrates
27
Lipit
Dài hoặc phức tạp, kỵ nước, chuỗi C – H
Triglycerit, photpholipid ở màng, steroit như cholesterol
Chức năng
Triglycerit – Dự trữ năng lượng
Phospholipid – Thành phần chính của màng tế bào
Steroit – Tham gia màng tế bào

28
Insert figure 2.18
triglycerides
29
Insert figure 2.19
phospholipids
30
Insert figure 2.20
Cell membrane
31
Protein
Phân tử chiểm ưu thế trong tế bào
Monomer – là các acid amin -20 loại
Polymer – Peptide, Polypeptide, protein
Các tiểu phần liên kết bằng liên kết peptit
Xoắn lại tạo cấu trúc 3 chiều đặc biệt
Chức năng – Cấu tạo, xúc tác, vận chuyển, vận động, bảo vệ …
32
Insert figure 2.22
Protein structure
33
Axit Nucleic
ADN và ARN
Monomer – Nucleotit
ADN – Axit deoxyribonucleic
Có 4 loại Bazơ nitơ : A,T, G, X
Chuỗi xoắn kép
Chức năng- Vật chất di truyền
ARN – Axit ribonucleic
Bazơ nitơ : A,U,X,G
Chức năng – Tổng hợp protein
34
Insert figure 2.23
Nucleic acid structure
35
36
ATP: Phân tử mang năng lượng của tế bào
Adenosin Triphosphate
Gồm Nucleotide (adenine), ribose, và gốc photphat
Chức năng– Vận chuyển và dự trữ năng lượng cung cấp cho mọi hoạt động sống