SINH HỌC TẾ BÀO
Chương 1. THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA TẾ BÀO
A – Lí thuyết
I - CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC CỦA TẾ BÀO VÀ NƯỚC
1. Các nguyên tố hoá học cấu tạo nên tế bào
a) Thành phần nguyên tố trong tế bào
Các nguyên tố hoá học cấu tạo nên tế bào của các cơ thể sống là các nguyên tố có trong tự nhiên. Trong số 92 nguyên tố có trong tự nhiên, đã tìm thấy có 25 nguyên tố (O, C, H, N, Ca, P, K, S, Cl, Na, Mg, Fe...) cấu thành nên các cơ thể sống.
b) Các nguyên tố đa lượng, vi lượng
Các nguyên tố đa lượng (C, H, O, N, P, K, S, Ca, Na...) là những nguyên tố có lượng chứa lớn hơn $10^{-4}$ (hay 0,01%) trong khối lượng chất sống của cơ thể. Các nguyên tố chứa ít hơn $10^{-4}$ được gọi là các nguyên tố vi lượng (Mn, Zn, Cu, Mo...).
Cacbon là nguyên tố hoá học quan trọng cấu trúc nên các đại phân tử. Lớp vỏ electron ngoài cùng của cacbon có 4 electron nên nguyên tử cacbon có thể tạo 4 liên kết cộng hoá trị với các nguyên tố khác, nhờ đó đã tạo ra một số lượng lớn các bộ khung cacbon của các phân tử và đại phân tử hữu cơ khác nhau.
c) Vai trò của các nguyên tố hoá học trong tế bào
Các nguyên tố C, H, O, N là những nguyên tố chủ yếu của các hợp chất hữu cơ xây dựng nên cấu trúc tế bào. Các nguyên tố hoá học trong chất nguyên sinh phân li thành các ion mang điện, gồm các anion ($PO_{4}^{3-}$ ; $SO_{4}^{2-}$, $Cl^{-}$, $NO_{3}^{-}$,...) và cation ($Ca^{2+}$, $Na^{+}$, $K^{+}$...). Nhiều nguyên tố vi lượng (Mn, Cu, Zn, Mo,...) là thành phần cấu trúc bắt buộc của hàng trăm hệ enzim xúc tác các phản ứng hoá sinh trong tế bào.
2. Nước và vai trò của nước trong tế bào
Nước là thành phần vô cơ quan trọng bậc nhất đối với tế bào và cơ thể, hàm lượng chiếm đến 70% khối lượng và vai trò của chúng đặc biệt quan trọng đối với hoạt động sống.
a) Cấu tạo và đặc tính của nước
Nước có cấu tạo hoá học rất đơn giản là gồm 2 nguyên tử hiđrô (H) liên kết cộng hoá trị với 1 nguyên tử ôxi (O), có công thức hoá học là $H_{2}O$.
$H_{2}O$ là phân tử phân cực. Do tính phân cực của các phân tử nước, nên các phân tử nước có thể liên kết với nhau (nhờ liên kết hiđrô) tạo nên cột nước liên tục hoặc tạo nên màng phim bề mặt.
b) Vai trò sinh học của nước
Nước có vai trò rất quan trọng đối với cơ thể sống. Có thể nói nếu không có nước thì các cơ thể sống không tồn tại, bởi vì:
- Nước là dung môi hoà tan các chất vô cơ và hữu cơ cần cho sự sống, là dung môi trong đó xảy ra các phản ứng hoá học.
- Các chất dịch trong tế bào và cơ thể đều là dung dịch nước.
- Nước có vai trò điều hoà nhiệt cơ thể.
- Nước còn là môi trường khuếch tán, tham gia vào các phản ứng trao đổi chất (phản ứng thủy phân, quang hợp). Nước liên kết với các đại phân tử nhờ liên kết hiđrô.