CHỦ ĐỀ 4: THÀNH PHẦN
HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

BÀI

5

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA
HỌC VÀ NƯỚC

Tìm hiểu sự tương tác giữa các thành phần hóa học của tế bào tạo nên sự sống
không chỉ đáp ứng sự tò mò, ham hiểu biết của con người mà còn đem lại nhiều
ứng dụng thiết thực/ vậy các loại nguyên tố hóa học cấu tạo nên tế bào có gì đặc
biệt?

Quan sát hình 5.l, hãy cho biết màng sinh chất được cấu tạo từ những hợp chất nào.
Các hợp chất này được tạo thành từ những nguyên tố hóa học nào?

+ Màng sinh chất được cấu tạo từ các hợp chất như carbohydrate, protein, phospholipid.
+ Các hợp chất này được tạo thành từ các nguyên tố như: C, H, O, N, P....

I
CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO

I

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO

Trong số 92 nguyên tố hóa học có trong tự
nhiên, chỉ có khoảng 20% – 25% nguyên tố
hóa học cần thiết cho sự tồn tại, sinh
trưởng và phát triển của các sinh vật, được
gọi là các nguyên tố thiết yếu

I

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO

Tế bào của các loại sinh vật khác nhau đều có thành phần các nguyên tố hóa học cơ bản
giống nhau. Tuy nhiên hàm lượng, thành phần các nguyên tố hóa học ở các tế bào cũng
có sự khác biệt nhất định.

I

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO
Khác

Phosphorus (P) 1.1%
Calcium (Ca) 1.5%

K, S, Na, Mg, Cl 0.8%

Nitrogen (N) 3%

Các nguyên tố vi lượng 0.6%
)
(H
n
e
og %
r
d 0
Hy 1

Oxygen (O)
65%

Carbon (C)
18%

Tỉ lệ các nguyên tố hóa học trong cơ thể người

I
?

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO

Đọc thông tin mục II và hoàn thành bảng theo mẫu sau:
Nhóm nguyên tố
Đa lượng

Vi lượng

Hàm lượng trong cơ thể

Vai trò

Đại diện

I

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO
Có khoảng 20-25% nguyên tố hóa học có trong tự nhiên là các nguyên tố
cần thiết cho sinh vật. Cơ thể người có khoảng 25 nguyên tố hóa học.
Chia thành 2 nhóm:

? Nhóm

nguyên tố
Đại lượng

Vi lượng

Hàm lượng trong cơ

Vai trò

Đại diện

thể
Chiếm tỉ lệ lớn. Trong đó, Có vai trò chủ chốt C, H, O, N,
các nguyên tố C, H, O, N
cấu tạo nên mọi
Ca, P, K,
chiếm tỉ lệ rất lớn (96%
phân tử sinh học :
S,…
khối lượng trong cơ thể carbohydrate, lipid,
người, còn lại các
protein, nucleic acid
nguyên tố như Ca, P, K,
S chiếm 3,4%)
Chỉ chiếm một lượng nhỏ Tham gia cấu tạo Cu, Zn, Fe,
<0,01% khối lượng cơ
enzim, vitamin,… có
Bo,

Quan sát một số hình ảnh sau cho biết hậu quả của
việc thiếu nguyên tố đại lượng, vi lượng?

2. Carbon

1. Vì sao nói carbon tạo nên
mạch “xương sống” của các
hợp chất hữu cơ trong tế
bào và tạo nên sự đa dạng
về cấu trúc của các hợp chất
của cơ thê?
2. Carbon tham gia cấu tạo
của những hợp chất quan
trọng nào trong cơ thể?
- Carbon có 4 electron tự do tham
gia liên kết cộng hoá trị với các
nguyên tử khác …
- Carbon tham gia cấu tạo các hợp
chất hữu cơ chính protein, nucleic
Acid, carbohydrate, lipid

I

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO

Trong số các nguyên tố cấu tạo nên tế bào,
nguyên tố Carbon có vai trò đặc biệt quan
trọng vì:
Carbon có 4 electron hóa trị ở vòng ngoài nên
có thể đồng thời tạo 4 liên kết cộng hóa trị
với các nguyên tử carbon khác.

I

CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC TRONG TẾ BÀO

Nguyên tử carbon linh hoạt có thể tạo nên các
phân tử có cấu trúc và tính chất hóa học khác
nhau từ cùng một công thức hóa học.

II
NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC ĐỐI VỚI SỰ SỐNG

II

NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỰ SỐNG
Các nhà khoa học thường dựa vào đâu để tìm kiếm sự sống trên các hành tinh?

70%

Nước chiếm khoảng 70% khối lượng cơ thể người và có vai trò đặc
biệt quan trọng đối với sự sống. Có thể nói, không có nước sẽ
không có sự sống. Các nhà thiên văn học tìm kiếm sự sống ngoài
hành tinh cũng bắt đầu bằng việc tìm kiếm nước

II

NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỰ SỐNG

1. Cấu trúc và tính chất vật lí, hóa học của nước
+
Liên kết hydrogen

-

+

Liên kết cộng hóa trị

Nêu cấu tạo hoá học của phân tử nước?

Phân tử nước có tính chất vật lí nào quan trọng?

II

NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỰ SỐNG

1. Cấu trúc và tính chất vật lí, hóa học của nước

Khoảng cách giữa các phân tử trong nước đá và nước ở trạng thái lỏng

II. NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỰ SỐNG.
1. Cấu tạo hoá học và tính chất vật lí, hóa học của nước
- Trong phân tử nước, nguyên tử O có khả năng hút cặp electron mạnh hơn
tạo nên liên kết phân cực với nguyên tử H.
- Nguyên tử O mang một phần điện tích âm và nguyên tử H mang một phần
điện tích dương. Cấu tạo này giúp các phân tử nước dễ dàng liên kết với
nhau và với nhiều phân tử khác bằng liên kết hydrogen -> nước có tính
phân cực.

II

NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỰ SỐNG

2. Vai trò sinh học của nước đối với tế bào
Nước chiếm khoảng 70 – 90 % khối lượng tế bào, là thành phần chủ
yếu cấu tạo nên các tế bào và cơ thể
Nhờ có tính phân cực nên nước có khả hòa tan nhiều chất cần
thiết cho các hoạt động sống của tế bào
Nước là nguyên liệu của nhiều phản ứng và là môi trường cho các phản ứng sinh hóa
diễn ra trong tế bào
Nước góp phần định hình cấu trúc không gian đặc trưng của nhiều phân tử hữu cơ trong tế
bào, góp phần điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ thể

II

NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỰ SỐNG

2. Vai trò sinh học của nước đối với tế bào

?

Nước có vai trò thế nào trong tế bào?
Trả lời
- Nước là thành phần chủ yếu cấu tạo nên tế bào và cơ thể.
- Nhờ có tính phân cực nên nước có khả năng hòa tan nhiều chất cần thiết cho hoạt động
sống của tế bào.
- Nước là nguyên liệu và môi trường của nhiều phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào.
- Nước góp phần định hình cấu trúc không gian của nhiều phân tử hữu cơ trong tế bào, đảm
bảo cho chúng thực hiện các chức năng sinh học, góp phần điều hòa nhiệt độ tế bào và cơ
thể.

II

NƯỚC VÀ VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI SỰ SỐNG

2. Vai trò sinh học của nước đối với tế bào

?

Tại sao hằng ngày chúng ta cần phải uống đủ nước?
Trả lời
- Nước có vai trò quan trọng đối với cấu tạo và sự hoạt động chức
năng của cơ thể. Cơ thể luôn phải duy trì một mức cân bằng
nước ổn định
- Lượng nước khi lấy vào cơ thể sẽ được tế bào sử dụng hoặc
đào thải ra ngoài bởi các hoạt động bài tiết qua nước tiểu, phân,
mồ hôi,… dẫn đến tình trạng thiếu hụt nước trong cơ thể.
 Bởi vậy, để đảm bảo cân bằng nước ổn định, chúng ta cần uống
đủ nước mỗi ngày.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG
1. Nguồn carbon cung cấp cho các tế bào trong cơ thể chúng ta được lấy từ đâu? Giải
thích.
Trả lời
Nguồn carbon cung cấp cho tế bào trong cơ thể chúng ta được lấy từ các
chất dinh dưỡng có trong các loại thức ăn như carbohydrate, lipid, protein
và nucleic acid. Khi thức ăn được đưa vào trong cơ thể, thức ăn sẽ được
phân giải để trở thành các chất dinh dưỡng đơn giản rồi được hấp thụ
vào máu đưa đến các tế bào. Ở các tế bào, sẽ diễn ra hàng loạt các phản
ứng sinh hóa để sử dụng nguồn carbon và các chất khác trong các chất
dinh dưỡng này để tổng hợp nên các chất đặc trưng cho cơ thể.

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG
2. Mọi sinh vật đều có thành phần các nguyên tố hóa học trong tế bào về cơ bản giống
nhau. Điều này nói lên điều gì về mối quan hệ tiến hóa giữa các sinh vật trên Trái Đất?
Trả lời
Mọi sinh vật đều có thành phần các nguyên tố
hóa học trong tế bào về cơ bản giống nhau cho
thấy các loài sinh vật trên Trái Đất đều có chung
nguồn gốc tổ tiên (sinh vật tổ tiên).

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG
3. Tại sao khi tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, các nhà thiên văn học lại tìm kiếm ở những
hành tinh có dấu vết của nước?
Trả lời
- Nước có vai trò quan trọng đối với sự sống của tế bào và
cơ thể
- Theo lịch sử phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái
Đất, nước là môi trường sống ban đầu của mọi sự sống
trên một hành tinh.
 Nước là yếu tố rất cần thiết cho sự sống. Bởi vậy, khi tìm
kiếm sự sống trong vũ trụ, các nhà thiên văn học lại tìm
kiếm ở những hành tinh có dấu vết của nước