Giải Sinh Học 10 trang 36

Hai trang này thuộc Bài 5 (phần Protein và mở đầu Nucleic acid) trong sách Sinh học 10. Mình tóm tắt lý thuyết rồi giải chi tiết phần câu hỏi "Dừng lại và suy ngẫm" nhé.

Tóm tắt lý thuyết

1. Cấu trúc của protein

Protein được cấu tạo từ các chuỗi polypeptide (nhiều amino acid liên kết với nhau).

• Có 20 loại amino acid tham gia cấu tạo protein. Trong đó có 9 loại amino acid không thay thế (cơ thể người không tự tổng hợp được, phải lấy từ thức ăn).
• Trình tự amino acid quyết định tính đặc thù và chức năng của protein.

Protein có 4 bậc cấu trúc:

Cấu trúc không gian (bậc 3 và 4) được duy trì nhờ các liên kết yếu: liên kết hydrogen, tương tác kị nước, tương tác Van der Waals, liên kết ion và liên kết cộng hoá trị S–S (disulphide).

Hiện tượng biến tính

Khi pH, nhiệt độ, áp suất, nồng độ ion thay đổi quá mức → các liên kết yếu bị đứt → cấu trúc không gian thay đổi → protein bị biến tính và mất chức năng sinh học. Ứng dụng: đun chín, ướp muối, nhúng giấm, khử trùng bằng cồn 70° để tiêu diệt vi sinh vật làm hỏng thức ăn.

4. Nucleic acid – DNA

• Nucleic acid (acid nhân) gồm hai loại: DNA và RNA.
• Chức năng DNA: mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền theo sơ đồ:

$$\text{DNA} \xrightarrow{\text{Phiên mã}} \text{mRNA} \xrightarrow{\text{Dịch mã}} \text{Protein}$$

(DNA còn tự nhân đôi qua quá trình tái bản.)

• Cấu trúc DNA: gồm 2 chuỗi polynucleotide song song, ngược chiều (3'–5' và 5'–3').
• Mỗi nucleotide gồm 3 thành phần: gốc phosphate ($-PO_4^{3-}$), đường deoxyribose (5 carbon) và một base.
• 4 loại base: A, G, C, T. Các nucleotide chỉ khác nhau ở base.
• Nguyên tắc bổ sung: A liên kết T bằng 2 liên kết hydrogen; G liên kết C bằng 3 liên kết hydrogen.

Giải phần "Dừng lại và suy ngẫm"

Câu 1: Các amino acid khác nhau ở những đặc điểm nào?

Mỗi amino acid có cấu tạo chung gồm: nhóm amino ($-NH_2$), nhóm carboxyl ($-COOH$), nguyên tử H và gốc R, tất cả gắn vào nguyên tử carbon trung tâm.

Các amino acid khác nhau ở gốc R (mạch bên). Chính nhóm R khác nhau tạo ra 20 loại amino acid với tính chất hoá học khác nhau (phân cực, không phân cực, tích điện âm, tích điện dương...).

Câu 2: Protein có những chức năng gì? Đặc điểm cấu trúc nào giúp protein có chức năng rất đa dạng?

Chức năng của protein rất đa dạng:

• Cấu trúc: cấu tạo nên tế bào và cơ thể (collagen, keratin...).
• Xúc tác: các enzyme.
• Vận chuyển: hemoglobin vận chuyển O₂.
• Vận động: protein actin, myosin trong cơ.
• Bảo vệ: kháng thể.
• Điều hoà, truyền tín hiệu: hormone (insulin...), thụ thể.
• Dự trữ amino acid.

Đặc điểm cấu trúc giúp protein đa dạng: từ 20 loại amino acid, sự khác nhau về số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp tạo ra vô số loại chuỗi polypeptide. Kết hợp với 4 bậc cấu trúc không gian → tạo nên vô số loại protein với hình dạng và chức năng khác nhau.

Câu 3: Bậc cấu trúc nào đảm bảo protein có được chức năng sinh học? Các liên kết yếu trong phân tử protein có liên quan gì đến chức năng sinh học của nó?

Cấu trúc bậc 3 (và bậc 4 đối với protein nhiều chuỗi) đảm bảo protein có chức năng sinh học, vì cấu trúc không gian ba chiều đặc trưng mới giúp protein tương tác đúng với cơ chất hay phân tử khác.

Các liên kết yếu (hydrogen, kị nước, Van der Waals, ion) duy trì cấu trúc không gian của protein. Khi các liên kết này bị phá vỡ (biến tính), protein mất cấu trúc không gian → mất chức năng. Vì vậy các liên kết yếu trực tiếp quyết định việc protein có giữ được hình dạng và chức năng sinh học hay không.

Câu 4: Tại sao chúng ta nên bổ sung protein cho cơ thể từ nhiều loại thức ăn khác nhau mà không nên chỉ ăn một vài loại dù những loại đó rất bổ dưỡng?

Vì có 9 loại amino acid không thay thế mà cơ thể không tự tổng hợp được, bắt buộc phải lấy từ thức ăn. Mỗi loại thực phẩm chỉ chứa một số amino acid với tỉ lệ nhất định, hiếm loại nào có đầy đủ và cân đối tất cả amino acid thiết yếu.

Ăn đa dạng nhiều loại thức ăn (cả nguồn động vật và thực vật) sẽ bổ sung đầy đủ và cân đối các loại amino acid không thay thế, giúp cơ thể tổng hợp đủ protein cần thiết. Nếu chỉ ăn một vài loại, dù bổ dưỡng, cơ thể vẫn có thể thiếu một số amino acid thiết yếu.

Bạn cần mình giải kỹ thêm phần nào hoặc làm thêm bài tập về DNA không?