Bài giảng Nguyên lý hoá sinh: Bài 2 - PGS.TS. Bùi Văn Lệ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nguyên lý hoá sinh: Bài 2 cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Các tương tác yếu trong các hệ dung dịch nước; Sự ion hóa của nước, acid và base yếu; Khả năng đệm chống lại sự thay đổi pH trong các hệ thống sinh học; Sự thích nghi trong môi trường nước của sinh vật. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nguyên lý hoá sinh: Bài 2 - PGS.TS. Bùi Văn Lệ

David L. Nelson and Michael M. Cox LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY Sixth Edition BÀI. 2 NƯỚC © 2016 PGS.TS. BÙI VĂN LỆ
Nước chiếm 50 –95% trọng lượng tế bào, trong khi các ion như Na+, K+ và Ca2+ chỉ chiếm khoảng 1%.
2.1. Các tương tác yếu trong các hệ dung dịch nước
Nước có điểm đông đặc, độ sôi và nhiệt bốc hơi đều cao hơn hầu hết các dung môi khác
Sự tích điện khác nhau của H và O làm cho nước trở thành một phân tử phân cực cao, có khả năng hình thành các liên kết hydro với chính nó hoặc với các chất tan khác. Các liên kết hydro thì yếu, chủ yếu là liên kết tỉnh điện (electrostatic) và yếu hơn liên kết cộng hóa trị.
Hydrogen bond Liquid water: Hydrogen bonds break and re-form Ice: Hydrogen bonds are stable
Nối hydrogen trong nước đá Các liên kết hydrogen trong hệ thống sinh học Nước đá: 4H-nối/ một phân tử H2O. Nước lỏng: 3.4 H-nối/ một phân tử H2O.
Các liên kết hydrogen sinh học quan trọng oriented to maximize electrostatic interaction can hold two H-bonded molecules or groups in a specific geometric arrangement Directionality of the hydrogen bond
Tính chất phân cực và điện tích một số phân tử sinh học trong nước
Nước là một dung môi tốt đối với các chất tan phân cực (thích nước: hydrophilic), là những chất có khả năng tạo liên kết hydro và đối với các chất tan tích điện là những chất mà nó tương tác theo tương tác tỉnh điện
 Na        Na    Cl Cl        
Chất khí không phân cực hòa tan kém trong nước
Các chất không phân cực (kỵ nước: hydrophobic) tan rất ít trong nước; chúng không thể tạo liên kết hydro với dung môi và sự hiện diện của chúng tạo ra sự sắp xếp không có lợi về năng lượng của các phân tử nước ở bề mặt kỵ nước của chúng. `
Để giảm thiểu bề mặt tiếp xúc với nước, các chất không phân cực (như lipid) tạo thành các thể nhũ tương (micelle) trong đó phần kỵ nước sẽ được giữ bên trong liên kết với nhau qua các tương tác kỵ nước, và chỉ có phần phân cực hơn tương tác với nước. `
Các tương tác yếu không cộng hóa trị, phần lớn ảnh hưởng đến sự cuộn gập của các đại phân tử như protein va acid nucleic. Những cấu hình ổn định nhất của các đại phân tử là những cấu hình mà trong đó liên kết hydro được phát huy tối đa bên trong phân tử và giữa phân tử với dung môi, và trong đó, cụm kỵ nước phía bên trong của phân tử sẽ tránh được sự tiếp xúc với dung dịch nước.
Liên kết nước trong Hemoglobin Nước trong cytochrome f
Liên hydrogen trong protein như là một phần của phân tử đường
Sự tái sắp xếp độ trật tự của nước (năng lượng phù hợp) hình thành phức chất enzym-cơ chất
Những tính chất vật lý của các dung dịch nước là bị ảnh hưởng mạnh bởi nồng độ các chất tan. Khi hai ngăn dung dịch được phân chia bởi màng bán thấm (như màng tế bào chất phân chia tế bào với môi trường xung quanh nó) thì nước sẽ di chuyển xuyên qua màng để cân bằng áp suất trong hai ngăn. Khuynh hướng này di chuyển qua màng bán thấm của nước được gọi là áp suất thẫm thấu (osmotic pressure).