Nhập môn công nghệ sinh học - Chương 2

Chương 2. Tế bào là nhàn máy sản xuất và công cụ thử nghiệm của CNSH - Tế bào thể hiện thực sự là một nhà máy tí hon: trong các thành phần tế bào diễn ra vô số phản ứng enzyme dưới sự kiểm soát chính xác về không gian và thời gian (của bộ gen)
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhập môn công nghệ sinh học - Chương 2CHÖÔNG IITEÁ BAØO LAØ NHAØ MAÙY SAÛN XUAÁTVAØ COÂNG CUÏ THÖÛ NGHIEÄM CUÛACNSHI. CAÙC PHAÂN TÖÛII. CAÙC GENIII. CAÙC TEÁ BAØOIV. CAÛI BIEÁN VAØ SÖÛ DUÏNG TEÁ BAØO• Teá baøo theå hieän thöïc söï laø moät nhaø maùy tí hon : trong caùc thaønh phaàn teá baøo dieãn ra voâ soá phaûn öùng enzyme döôùi söï kieåm soaùt chính xaùc veà khoâng gian vaø thôøi gian (cuûa boä gen).• Caùc teá baøo cuõng thöïc hieän nhöõng coâng vieäc tinh vi (vaø voâ cuøng phöùc taïp) maø caùc kyõ sö taøi gioûi nhaát vaãn chöa baét chöôùc ñöôïc. I. CAÙC PHAÂN TÖÛ.• 1. Caùc nguyeân toá cô theå soáng. Söï hoaøn haûo cuûa hoùa hoïc teá baøo soáng theå hieän ngay trong thaønh phaàn caùc nguyeân toá voán coù trong thieân nhieân. Trong 92 nguyeân toá cuûa thieân nhieân chæ 25 coù trong caùc sinh vaät.Baûng II.1. Tæ leä töông ñoái vaø taàm quan troïng caùc nguyeân toá trong cô theå ngöôøi. Teân vaø tæ leä (%) Taàm quan troïng hay• chöùc naêng• 1. Oxygen (O) 65 Tham gia vaøo hoâ haáp; coù trong nöôùc vaø haàu heát caùc chaát höõu cô.• 2. Carbon (C) 18 Taïo khung chaát höõu cô; coù theå taïo lieân keát vôùi 4 nguyeân töû khaùc.• 3. Hydrogen (H) 10 Coù trong haàu heát caùc chaát höõu cô vaø thaønh phaàn cuûa nöôùc.• 4. Nitrogen (N) 3 Thaønh phaàn cuûa caùc protein, acid nucleic.• 5. Calcium (Ca) 1,5 Thaønh phaàn xöông vaø raêng; quan troïng trong co cô, daãn truyeàn xung thaàn kinh, vaø ñoâng maùu.• 6. Phosphor (P) 1 Thaønh phaàn acid nucleic; xöông; raát quan troïng trong chuyeån naêng löôïng.• 7. Kalium (K) 0.4 (Potassium) Cation (ion+) chuû yeáu teá baøo; quan troïng cho hoaït ñoäng thaàn kinh vaø co cô.• 8. Sulfur (S) 0.3 Thaønh phaàn cuûa protein.• 9. Natrium (Na) 0.2• (Sodium) Ion+ chuû yeáu trong dòch cuûa moâ; quan troïng trong caân baèng chaát dòch; ong daãn truyeàn xung thaàn kinh.• 10.Magnesium(Mg) 0.1 Caàn cho maùu, caùc moâ; thaønh phaàn nhieàu heä enzyme.• 11. Chlor (Cl) 0.1 Anion chuû yeáu cuûa dòch cô theå; quan troïng trong caân baèng noäi dòch.• 12.Ferrum(Saét)(Fe) veát Thaønh phaàn cuûa hemoglobin, myoglobin vaø moät soá enzyme.• 13. Iod ( I ) veát Thaønh phaàn cuûa hormone tuyeán giaùp (thyroid).• Caùc nguyeân toá khaùc coù raát ít (< 0,01%) thöôøng goïi laø vi löôïng hay vi toá. 2. Caùc chaát voâ cô, höõu cô. a. Nöôùc (H2O).• b. Caùc chaát voâ cô khaùc.• Boä xöông chöùa nhieàu chaát voâ cô nhaát (khoaûng 1/10 troïng löôïng ngöôøi, chuû yeáu Ca).Caùc chaát thöôøng gaëp: NaCl, KCl, NaHCO3, CaCl2, CaCO3, MgSO3, NaH2PO4 “Ionomics”: caùc gen laøm theá naøo ñieàu hoøa taát caû caùc ion trong teá baøo ? -> taïo thöïc vaät caàn ít phaân boùn hôn, saûn phaåm thu hoaïch coù giaù trò dinh döôõng cao hôn vaø thöïc vaät coù theå huùt boû caùc kim loaïi gaây oâ nhieãm ñaát. Caùc chaát höõu cô phaân töû nhoû goàm caùc chaát nhö hydrocarbon,carbohydrate, lipid, caùc amino acid vaø caùc nucleotide cuøng caùc daãn xuaát.• Carbohydrate laø nguoàn cung caáp naêng löôïng chuû yeáu cuûa sinh vaät. Thöïc vaät toång hôïp neân caùc chaát ñöôøng ñôn, ñoâi vaø tinh boät. Ñoäng vaät aên carbohydrate cuûa thöïc vaät vaø döï tröõ ôû daïng glycogen. Glucose coù trong dòch sinh vaät vaø ñöôïc duy trì ôû moät noàng ñoä oån ñònh.• Glucose coøn laø nguoàn nguyeân lieäu toång hôïp caùc chaát khaùc.• Lipid :Caùc acid beùo, Glycerid coøn goïi laø môõ trung tính, Phospholipid. Caùc steroid vaø polyisoprenoid. Phospholipid-> maøng teá baøo. Glycerid nguoàn döï tröõ naêng löôïng daøi haïn Caùc amino acid : Caùc amino acid coù hai nhoùm chöùa: amin -NH2 mang tính kieàm vaø carboxyl-COOH tính acid.• Caùc L-amino acid noái nhau baèng lieân keát peptid ñeå taïo thaønh maïch polypeptid. Maïch polypeptid coù hai ñaàu muùt: ñaàu -N vaø ñaàu C• Coù 20 amino acid vôùi caùc chöõ vieát taét goàm 3 chöõCaùc nucleotide : Caùc nucleotide laønhöõng ñôn vò caáu truùc cuûa DNA vaøRNA, maø thaønh phaàn goàm caùc basenitô maïch voøng. Cytosine (C),Thymine (T) vaø Uracil (U) laø caùc daãnxuaát cuûa caùc pirimidine; coøn Adenine(A) vaø Guanine (G) laø caùc purine.4. Nucleic acid.• – Cô sôû cho söï truyeàn ñaït thoâng tin töø DNA ñeán RNA vaø protein. – Cô sôû cho söï sao cheùp chính xaùc cuûa vaät• chaát di truyeàn. – Cô cheá phaân töû cuûa ñoät bieán.• – Bieát trình töï nucleotide maïch1, suy ra• trình töï töông öùng maïch 2. – Bieán tính (Denaturation) vaø hoài tính• (renaturation) DNA daãn ñeán lai nucleic acid vaø lai phaân töû laøm cô sôû cho caùc chaån ñoaùn môùi. – Tieàm naêng cho söõa sai, khi sai ôû maïch 1• döïa vaøo maïch 2 ñeå söûa sai – – Thuaän tieän cho caét noái, gheùp gen.Bieán tính DNA vaø lai nucleic acid.• ARN coù caùc ñaëc ñie ...