KHOA KỸ THUẬT HỐ HỌC
Bộ mơn Cơng Nghệ Sinh Học
SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG
TS. Hòang Mỹ Dung
Chương 1:
Sinh học – Khoa học về sự sống
1.1. Sự sống ?
1.2. Đặc điểm sự sống
1.3. Các tính chất đặc trưng
1.4. Các mức độ của sự sống
1.5. Các biểu hiện
1.6. Nguyên tắc thống nhất và đa dạng của sự sống
1.7. Các ứng dụng của CNSH
2
2
1.1. Đặc điểm của sự sống
•
Cấu tạo từ cấu trúc màng bao, tế bào
•
Vật liệu di truyền: a.nucleic
•
Phản ứng trao đổi chất và năng lượng
3
3
1.2. Các tính chất đặc trưng
•
Cấu trúc phức tạp và tổ chức tinh vi
•
Thơng tin ổn định, chính xác và liên tục
•
Sự chuyển hóa vật chất /năng lượng phức tạp
4
4
1.3. Các mức độ của sự sống
•
•
•
•
•
•
•
Đại phân tử sinh học
Tế bào
Cá thể
Quần thể
Loài
Quần xã
Hệ sinh thái
5
5
1.4. Các biểu hiện
•
•
•
•
•
•
Trao đổi chất: đồng hố và dị hố
Sinh sản: vơ tính và hữu tính
Tăng trưởng: kích thước / số lượng
Thích nghi
Tự vận động
Khả năng tự vệ
6
6
Sự sống : đa dạng + thống nhất
7
7
1.7. Ứng dụng
•
Nơng nghiệp
•
Cơng nghiệp
•
Y học
•
Mơi trường
8
8
1.7.1. Ứng dụng trong nơng nghiệp
•
Chọn lọc giống
•
Tạo giống có đặc điểm theo ý muốn
•
Giống có đặc điểm đồng đều
9
9
1.7.2. Ứng dụng trong cơng nghiệp
•
Sản xuất protein đơn bào:
tảo, vi khuẩn, nấm men
•
Sản xuất, ứng dụng enzyme trong chế biến, bảo quản thực phẩm
•
Lên men cơng nghiệp
10
10
1.7.3. Ứng dụng trong y học
•
Sản xuất protein tái tổ hợp: vaccin, thuốc
•
Chữa bệnh bằng liệu pháp gene
•
SX thực phẩm chức năng: probiotic
•
Nghiên cứu phương pháp chuẩn đốn nhanh, chính xác
11
11
1.7.4. Ứng dụng trong mơi trường
•
Nghiên cứu tăng nhanh q trình chuyển hóa sinh học: lượng / chất
•
Nghiên cứu chế phẩm phân hủy chất độc hại
•
Nghiên cứu tạo cân bằng hệ sinh thái
12
12
Chương 2:
Cơ sở hóa học của sự sống
2.1. Các nguyên tố trong cơ thể sống
2.2. Các chất vô cơ
2.3. Các chất hữu cơ
amino acid, nucleotide
carbohydrate, lipid, protein, acid nucleic
13
2.1. Các nguyên tố trong cơ thể sống
•
6 nguyên tố chính: C, H, N, O, P, S
•
K, Na, Mg, Ca, Fe, Cl, Si, Al...
•
Liên kết hố học: 5
LK cộng hố trị
LK hydrogen
LK ion
Tương tác (phân cực / không phân cực)
Tương tác Van der waals
14
14
2.2. Các chất vơ cơ
•
Nước: tính phân cực, acid yếu, Lk hydrogen
Mơi trường phản ứng hố học
•
•
•
Acid, base: ion
Kim loại
Khí hồ tan
15
15
2.3. Các chất hữu cơ
•
Hydrocarbon:
- C và H
- sườn hóa học
- đồng phân cấu trúc + quang học
- nhóm chức năng hợp chất
- Các nhóm chức năng hóa học p.44
16
16
•
Amino acid:
- cấu trúc:
R
H2N-CH-COOH
- 20 a.a 4 nhóm: (p.45,46)
+ Kị nước (R béo / vòng thơm): 8/3
+ Phân cực (+/- tích điện): 5/4
- 20 a.a 4 nhóm:base / acid, +/- phân cực
- cấu trúc phân tử protein
17
17
•
Nucleotide:
- pentose + P + base chứa nitrogen
- 4 loại: purine: Adenine, Guanine
pyrimidine: Cytosine, Thymine
18
18
•
Nucleotide:
- cấu trúc phân tử DNA (desoxy), RNA (ribose)
- ATP (Adenosine TriPhosphate): năng lượng trong phản ứng sinh hóa
- GTP (Guanosine TriPhosphate): năng lượng trong tổng hợp protein
- cAMP (cycline Adenosine MonoPhosphate): hoạt động hormone, dẫn truyền thông tin
19
19
•
Carbohydrate:
- cấu trúc: (CH2O)n
- 4 dạng: mono-, di-, oligo-, polysaccharide
- liên kết glycoside: 1,4 -; 1,6-glycoside
- dự trữ: tinh bột, glycogen
- bảo vệ: cellulose
- sườn carbon: glucoronic, glucosamine...
- cấu trúc tế bào
20
20
•
Lipid:
- 2 dạng: +/- no
- nguồn năng lựơng
- cấu trúc màng sinh học: phospholipid
21
21
- chức năng sinh học:
+ vitamin A, D, E, K
+ hấp thu năng lượng ánh sáng: carotenoid
+ hormone: steroid
- chức năng bảo vệ: chống thấm nước
22
22
•
Protein:
- LK peptide
- 4 bậc cấu trúc:
+ chuỗi gồm LK peptide
+ xoắn α, phiến β: LK hydrogen
+ chuỗi gấp nếp tiểu đơn vị: cầu nối di-S, …
+ cấu trúc từ nhiều tiểu đơn vị
23
23
24
24
Vai trò-protein:
- dự trữ
- chức năng sinh học: xúc tác, dẫn truyền, vận động
- cấu trúc: màng, vi sợi
- vận chuyển: protein màng, ...
- bảo vệ: kháng thể,...
- yếu tố ảnh hưởng chức năng hoạt động protein:
nhiệt độ, nồng độ, bản chất môi trường
25
25