Bài 3: Các nguyên tố hóa học và nước

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ NƯỚC

I.Các nguyên tố hoá học .
1. Thành phần hoá học của tế bào
Khi phân tích thành phần hoá học của tế bào, tế bào được cấu tạo từ các nguyên tố hoá học. Trong tế bào có thể có mặt hầu hết các nguyên tố trong tự nhiên (92 nguyên tố). Trong đó, 25 nguyên tố đã được nghiên cứu kỹ là C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Na, Si, Co… là cần thiết cho sự sống.
Trong đó C, H, O và N chiếm 96% trọng lượng chất khô của tế bào, các nguyên tố còn lại chiếm chiếm một tỉ lệ nhỏ . Trong đó nguyên tố C là nguyên tố quan trọng nhất để tạo nên sự đa dạng của vật chất hữu cơ.
Tuy đều được cấu tạo từ các thành phần vô cơ nhưng vật sống có các đặc trưng của thể giới sống (chuyển hoá vật chất và năng lượng với môi trường, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản) trong khi các vật không sống thì không có khả năng này.
Nguyên nhân sự khác biệt đó là do sự khác nhau về thành phần, tỉ lệ các chất hoá học, sự tương tác của các chất hoá học dẫn đến các đặc tính sinh học nổi trội mà chỉ ở có ở thế giới sống.
Nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng
Dựa vào tỉ lệ và vai trò của các nguyên tố trong tế bào. Người ta chia các nguyên tố hoá học thành 2 nhóm cơ bản:
+ Nguyên tố đại lượng (Có hàm lượng 0,01% khối lượng chất khô): Là thành phần cấu tạo nên tế bào, các hợp chất hữu cơ như: cacbohidrat, lipit... điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố C, H, O, N, Ca, S, Mg...
+ Nguyên tố vi lượng (Có hàm lượng < 0,01% khối lượng chất khô): Là thành phần cấu tạo enzim, các hooc mon, điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố : Cu, Fe, Mn, Co, Zn...
Sự tương tác giữa các nguyên tố đa lượng và vi lượng đã tạo nên các hợp chất: vô cơ (nước, muối khoáng ) và hợp chất hữu cơ ( lipit, cacbohidrat, prôtêin và axit nuclêic).
II. Nước vai trò của nước trong tế bào
Cấu trúc hoá học của nước
Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử oxi kết hợp với 2 nguyên tử hidro bằng các liên kết cộng hoá trị. Do đôi êlectron trong mối liên kết bị kéo lệch về oxi nên phân tử nước có 2 đầu tích điện trái dấu nhau (phân cực) ® có khả năng hình thành liên kết hiđro (H) giữa các phân tử nước với nhau và với các phân tử chất tan khác ® tạo cho nước có tính chất lí hoá đặc biệt (dẫn điện, tạo sức căng bề mặt, dung môi...).

•   Nước là thành phần cấu tạo nên tế bào
•   Là dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết
•   Là môi trường của các phản ứng sinh hóa
•   Tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống.

III. Bài tập vận dụng

Câu 1: Phân biệt nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng
+ Nguyên tố đại lượng (Có hàm lượng 0,01% khối lượng chất khô): Là thành phần cấu tạo nên tế bào, các hợp chất hữu cơ như: cacbohidrat, lipit... điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố C, H, O, N, Ca, S, Mg...
+ Nguyên tố vi lượng (Có hàm lượng < 0,01% khối lượng chất khô): Là thành phần cấu tạo enzim, các hooc mon, điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố : Cu, Fe, Mn, Co, Zn...
Sự tương tác giữa các nguyên tố đa lượng và vi lượng đã tạo nên các hợp chất: vô cơ (nước, muối khoáng ) và hợp chất hữu cơ ( lipit, cacbohidrat, prôtêin và axit nuclêic).
Câu 2 : Nêu vài trò của nước đối với tế bào
Nước có vai trò sau đây :
- Nước là thành phần cấu tạo nên tế bào
- Là dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết
- Là môi trường của các phản ứng sinh hóa
- Tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống.
Câu 3. Giải thích tại sao khi phơi khô hoặc sấy khô một số thực phẩm là biện pháp giúp bảo quản thực phẩm lâu hơn và tốt hơn

- Vì sẽ làm giảm lượng nước giúp hạn chế vi sinh vật sinh sản làm hỏng thực phẩm

Câu 4. Hậu quả gì có thể xảy ra khi cho các tế bào sống vào trong ngăn đá
Khi cho tế bào vào ngăn đá => nước trong tế bào đông cứng lại => tăng khoảng cách các phân tử nước trong tế bào => tế bào tăng thể tích => gây vỡ tế bào
IV. Bài tập tự luyện
1. Trong cơ thể sống, các nguyên tố phổ biến là
A. C, H, O, N, P, Ca. B. C, H, N, Ca, K, S.
C. C. O, N, C, Cl, Mg, S. D. C, H, O, Ca, K, P.
2. Các nguyên tố C, H, O được coi là nguyên tố sinh học phổ biến vì
A. cấu tạo nên mọi vật chất sống.
B. không kết hợp với nhau và với nhiều nguyên tố khác,
C. có tính chất lí hoá phù hợp với thế giới sống.
D. chiếm tỉ lệ nhiều nhất trong cơ thể sống.
3. Đặc điểm của nguyên tố vi lượng là
A. có vai trò khác nhau đối với từng loại sinh vật.
B. tham gia vào thành phần của các enzim.
C. chiếm tỉ lệ rất nhỏ trong tế bào.
D. cả A, B, C.
4..Cấu trúc không gian bậc 2 của prôtêin được giữ vững nhờ
A. liên kết peptit.
B. liên kết hiđrô.
C. liên kết đisunphua.
D. liên kết cộng hoá trị.
5. Để nước biến thành hơi phải cần năng lượng
A. bẻ gãy liên kết hiđrô giữa các phân tử nước.
B. bẻ gãy các liên kết ion giữa các nguyên tử trong phân tử nước.
C. bẻ gãy liên kết đồng hoá trị của các phân tử nước.
D. cao hơn nhiệt dung riêng của nước.
6. Trong phân tử prôtêin, chuỗi pôlipeptit có chiều
A. bắt đầu bằng nhóm amin và kết thúc bằng nhóm cacbôxyl.

B. bắt đầu bằng nhóm cacbôxyl và kết thúc bằng nhóm amin.
C. bắt đấu bằng gốc R và kết thúc bằng nhóm amin.
D. bắt đầu bằng nhóm amin kết thúc bằng nhóm amin.
7. Liên kết este giữa 2 nuclêôtit là liên kết được hình thành giữa
A. nhóm OH vị trí 5' của đường ở nuclêôtĩt trước với nhóm phôtphat nuclêôtit sau.
B. nhóm OH vị trí 3' của đường ở nuclêôtit trước với nhóm phôtphat của nuclêôtit sau.
C. nhóm OH ở vị trí 3' và nhóm OH ở vị trí 5'.
D. nhóm OH vị trí 3' của đường ở nuclêôtit trước với gốc R ở nuclêôtit sau.
8. Các nguyên tố vi lượng thường cần một lượng rất nhỏ đối với thực vật vì
A. phần lớn chúng đã có trong các hợp chất của thực vật.
B. chức năng chính của chúng là hoạt hoá các enzim.
C. chúng đóng vai trò thứ yếu đối với thực vật.
D. chúng chỉ cần cho thực vật ở một vài giai đoạn sinh trưởng nhất định.
9. Trong các nguyên tố sau, nguyên tố chiếm hàm lượng nhỏ nhất trong cơ thể người là
A. nitơ.
B. cacbon.
C. hiđrô.
D. phôtpho.
10. Vai trò nào dưới đây không phải là của nước trong tế bào ?
A. Là dung môi hoà tan các chất.
B. Là môi trường diễn ra phản ứng sinh hoá.
C. Đảm bảo sự ổn định nhiệt.
D. Là nguồn dự trữ năng lượng.
11. Nước là dung môi hoà tan nhiều chất trong cơ thể sống vì chúng có
A. nhiệt dung riêng cao.
B. lực gắn kết.
C. nhiệt bay hơi cao.
D. tính phân cực.
12. Ôxi và hiđrô trong phân tử nước kết hợp với nhau bằng các liên kết
A. tĩnh điện.
B. cộng hoá trị
C. hiđrô.
D. este.
13. Nước có tính phân cực do
A. cấu tạo từ ôxi và hiđrô. B. electron của hiđrô yếu.
C. 2 đầu có tích điện trái dấu. D. các liên kết hiđrô luôn bền vững.
14. Glucôzơ là đơn phân cấu tạo nên phân tử nào dưới đây ?
A. ADN.
B. Prôtêin.
C. Xenlulôzơ
D. Mỡ.
15. Glixêrol và axit béo là thành phần cấu tạo nên phân tử nào dưới đây
A. ADN.
B. Prôtêin.
C. Xenlulôzơ
D. Mỡ.
16. Axit amin là đơn phân cấu tạo nên phân tử nào dưới đây ?
A. ADN.
B. Prôtêin.
C. Xenlulôzơ
D. Mỡ.
17. Nuclêôtit là đơn phân cấu tạo nên phân tử nào dưới đây ?
A. ADN.
B. Prôtêin.
C. Xenlulôzơ
D. Mỡ.
18. Các phân tử nào dưới đây được cấu trúc theo nguyên tắc đa phân ?
A. ADN, prôtêin, lipitữ B. ADN, lipit, cacbohiđrat.
C. Prôtêin, lipit, cacbohiđrat. D. ADN, prôtêin, cacbohiđrat.
19. Liên kết peptit nằm trong cấu trúc của loại phân tử nào sau đây ?
A. ADN.
B. Prôtêin.
C. Cacbohiđrat.
D. Lipit.
20. Phân tử nào có chức năng đa dạng nhất ?
A. ADN.
B. Prôtêin.
C. Cacbohiđrat.
D. Lipit.

21. Phân tử nào có chức năng lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền ?
A. ADN. B. Prôtêin. C. Cacbohiđrat. D. Lipit.
22. Phôtpholipit ở màng sinh chất là chất lưỡng cực, do đó nó không cho
A. các chất tan trong nước cũng như các chất tích điện đi qua.
B. các chất tan trong lipit, các chất có kích thước nhỏ không phân cực không tích điện đi qua.
C. các chất không tan trong lipit và trong nước đi qua.
D. cả A và B.
23. Dầu, mỡ, phôtpholipit, stêrôit có đặc điểm chung là
A. đều là nguồn nguyên liệu dự trữ năng lượng cho tế bào.
B. đều tham gia cấu tạo nên màng tế bào.
C. đều có ái lực yếu hoặc không có ái lực với nước.
D. cả A, B, C.
24. Những hợp chất có đơn phân là glucôzơ gồm
A. tinh bột và saccarôzơ. B. glicôgen và saccarôzơ.
C. saccarôzơ và xenlulôzơ D. tinh bột và glicôgen.
25. Một phân tử mỡ bao gồm
A. 1 phân tử glixêrol và 1 phân tử axit béo. B. 1 phân tử glixêrol và 2 phân tử axit béo.
C. 1 phân tử glixêrol và 3 phân tử axit béo. D. 3 phân tử glixêrol và 3 phân tử axit béo.
26. Trong tế bào, chất chứa 1 đầu phân cực và đuôi không phân cực là
A. lipit trung tính. B. sáp.
C. phôtpholipit D. triglixêrit.
27. Chức năng không có ở prôtêin là
A. cấu trúc.
B. xúc tác quá trình trao đổi chất,
C. điều hoà quá trình trao đổi chất.
D. truyền đạt thông tin di truyền.
28. Khi các liên kết hiđrô trong phân tử prôtêin bị phá vỡ, bậc cấu trúc không gian của prôtêin ít bị ảnh hưởng nhất là
A. bậc 1. B. bậc 2. C. bậc 3. D. bậc 4.
29. Chiều xoắn của mạch pôlipeptit trong cấu trúc bậc 2 của đa số prôtêin
A. ngược chiều kim đồng hồ.
B. thuận chiều kim đồng hồ.
C. từ phải sang trái.
D. cả B và C
30. Sau khi thực hiện xong chức năng của mình, các ARN thường
A. Tồn tại tự do trong tế bào.
B. Liên kết lại với nhau.
C. Bị các enzim của tế bào phân huỷ thành các nuclêôtit.
D. Bị vô hiệu hoá.
31. Liên kết hiđrô có mặt trong các phân tử
A. ADN.
B. Prôtêin.
C. H20.
D. Cả A và B.
32. Tính đa dạng và đặc thù của ADN được quy định bởi
A. Số vòng xoắn.
B. Chiều xoắn.
C. Số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nuclêôtit
D.Tỉ lệ (A+T):(G+X)
33. Loại liên kết hoá học góp phần duy trì cấu trúc không gian của ADN là
A. Cộng hoá trị.
B. Hiđrô.
C. Ion.
D. Vanđecvan.
34. Vai trò cơ bản của các liên kết yếu là duy trì cấu trúc
A. Hoá học của các đại phân tử. B. Không gian của các đại phân tử.
C. Prôtêin. D. Màng tế bào.
35. Trong các loại ARN sau đây, loại nào chỉ có ở tế bào nhân sơ ?
A. rARN 5,8S.
B. rARN 18S.
C. rARN 16S.
D. rARN 28S.
36. Trong các loại ARN sau đây, loại nào chỉ có ở tế bào nhân thực ?
A. rARN 23S.
B. rARN 16S.
C. rARN 18S.
D. cả ba loại trên.