I. Các phân tử sinh học trong tế bào
Phân tử sinh học là những hợp chất hữu cơ được tổng hợp và tồn tại trong các tế bào sống và cơ thể sinh vật.
Phân tử sinh học có vai trò quan trọng đối với sự sống vì vừa là thành phần cấu tạo, vừa tham gia thực hiện nhiều chức năng trong tế bào.
Các phân tử sinh học bao gồm những phân tử lớn tham gia cấu tạo tế bào như carbohydrate, protein, nucleic acid, lipid,..những hợp chất này được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân hợp thành nên được gọi là các polymer.
Ngoài ra, còn có các phân tử nhỏ là các sản phẩm trao đổi chất như aldehyde, alcohol, acid hữu cơ, hay các chất tham gia xúc tác, điều hòa như một số vitamine, hormone.
Thành phần hóa học chủ yếu của các phân tử sinh học là các nguyên tử carbon và các nguyên tử hydrogen, chúng liên kết hình thành nên bộ khung hydrocarbon rất đa dạng => tạo nên vô số các hợp chất với các đặc tính hóa học khác nhau.
II. Carbohydrate
Đặc điểm chung của carbohydrate
- Là phân tử sinh học được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O theo nguyên tắc đa phân.
(Mỗi đơn phân là một phân tử đường đơn có tử 3-7 carbon (phổ biến nhất là 5-6 carbon).
- Chia thành 3 nhóm:
+ Đường đơn (monosaccharide)
+ Đường đôi (disaccharide)
+ Đường đa (polysaccharide)
Đa số carbohydrate có vị ngọt, tan trong nước và một số có tính khử
1. Đường đơn (monosaccharide)
Đây là loại carbohydrate đơn giản nhất, thường có 3 đến 7 nguyên tử carbon, có công thức là
Đường 5 carbon gồm ribose (cấu tạo nên ARN) và deoxyribose (cấu tạo nên ADN).
Đường 6 carbon gồm glucose, fructose và galactose
2. Đường đôi (disaccharide)
Sự hình thành đường đôi:
Đường đôi được hình thành do hai phân tử đường đơn liên kết với nhau (sau khi loại đi 1 phân tử nước) bằng một liên kết cộng hóa trị (liên kết glycosidic).
+ Hai phân tử glucose liên kết tạo thành đường đôi maltose.
+ Một phân tử glucose liên kết với một phân tử galactose thành đường lactose
+ Một phân tử glucose và một phân tử fructose liên kết tạo thành đường sucrose (saccharose)
Ba loại đường đôi này đều có vị ngọt và tan trong nước
+ Saccharose có nhiều trong thực vật, đặc biệt là mía và củ cải đường
+ Maltose (đường mạch nha) có trong mầm lúa mạch, kẹo mạch nha.
+ Lactose (đường sữa) có trong sữa người và động vật
3. Đường đa (Polysaccharide)
Là polymer (hợp chất đa phân) của các monosaccharide kết hợp với nhau bằng liên kết glycoside, được hình thành qua nhiều phản ứng ngưng tụ.
Polysaccharide có thể gồm một hoăc một số loại monosaccharide
Đường đa phổ biến ở sinh vật:
+ Tinh bột (khoảng 20% amylose và 80% amylopectin)
+ Cellulose
+ Glycogen
+ Chitin
Một số đường đa không tan trong nước giống đường đơn và đường đôi.
Vai trò của carbohydrate
+ Là nguồn năng lượng cung cấp và dự trữ cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể (tinh bột ở thực vật và glycogen ở nấm, động vật).
+ Cấu tạo nên một số thành phần của tế bào và cơ thể sinh vật: thành tế bào thực vật (cellulose), thành tế bàonaam và bộ xương ngoài của côn trùng (chitin), thành tế bào vi khuẩn (peptidoglycan)
+ Liên kết với protein hoặc lipid tham gia cấu tạo màng sinh chất và kênh vận chuyển các chất trên màng
+ Tham gia cấu tạo nucleic acid (ribose và deoxyribose).
III. Lipid
Đặc điểm chung của lipid
- Cấu trúc hóa học đa dạng từ ba nguyên tố chính C,H,O, không có cấu trúc đa phân (polymer)
- Không tan trong nước (do liên kết C-H không phân cực) nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như ether, acetone.
- Dựa vào cấu trúc, người ta chia lipid thành lipid đơn giản và lipid phức tạp.
Lipid đơn giản (mỡ, dầu, sáp)
Dầu, mỡ được gọi chung là triglyceride, được cấu tạo gồm một phân tử glycerol liên kết với ba phân tử acid béo.
Vai trò của triglyceride:
Lipid phức tạp (phospholipid, steroid)
