Bài giảng Cơ sở hóa học của sự sống

CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG1	NỘI DUNG BÀI GIẢNGVật chất, nguyên tố và nguyên tửCấu trúc nguyên tử Liên kết hóa học Tính chất hóa học của nước Axít, Bazơ và pHCấu trúc và chức năng phân tử lớn 2VẬT CHẤTVật chất là bất cứ vật gì có khối lượng và thể tích Hữu hình (Tangible)Có thể tồn tại dưới nhiều dạng Rắn (Solid)Lỏng (Liquid)Khí (Gas)PlasmaBao gồm nhiều nguyên tố3NGUYÊN TỐMột nguyên tố không thể phân chia thành các chất đơn giản bằng các phản ứng hóa học bình thường Có khoảng 100 nguyên tố khác nhauMỗi nguyên tố có một ký hiệu nhất địnhVí dụ: Carbon (C), hydrogen (H), v.v.Nước (H2O), glucose, v.v không phải là nguyên tố.Chlorine (Cl)Sodium Chloride (NaCl)Sodium (Na)X4ELEMENTSCó khoảng 25 nguyên tố cần thiết cho sự sốngGần 96% khối lượng vật chất sống là từ 4 nguyên tố cơ bản Carbon (C)Hydrogen (H)Nitrogen (N)Oxygen (O)5nguyên tử An atom is the smallest unit into which an element can be subdivided while retaining its propertiesComprised of smaller “subatomic” particlesProtons	+ charge	mass ≈ 1 amuNeutrons	no charge	mass ≈ 1 amuElectrons	- charge	mass 741ACIDS, BASES, AND pHpH is a quantitative measure of [H+]Ranges from 0 (most acidic) to 14 (most basic)Each pH unit represents a tenfold change in the concentration of H+e.g., pH 4 has 100 times more H+ than pH 642ACIDS, BASES, AND pHThe interior pH of most cells is close to 7Even slight changes in pH can be harmful to cells and organismsChemical processes of the cell are very sensitive to concentrations of H+ and OH-The shapes of biological molecules can be altered by changes in H+ and OH- concentrationse.g., Enzymes, etc.Altered shape can reduce functionBiological fluids contain buffersSubstances or systems that minimize changes in pH by accepting or donating H+43ACID PRECIPITATIONAcid precipitation represents a serious assault on water qualityUncontaminated rain has a pH of about 5.6Slightly acidic due to carbonic acid formed from dissolved CO2CO2 & H2O  H2CO3  H+ & HCO3-Acid precipitation is more acidic than thispH 4.3 rain has been measured in the U.S.20 times more acidic than normal rain44ACID PRECIPITATIONAcid precipitationCaused primarily by the presence in the atmosphere of sulfur oxides and nitrogen oxidesReact with water to form strong acidsFall to earth with rain or snow45ACID PRECIPITATIONAcid precipitationThe burning of fossil fuels in factories and automobiles is a major source of acid precipitationElectrical power plants burning coal produce more of these pollutants than any other sourceWinds carry these pollutants awayAcid rain may fall far from industrial centers46ACID PRECIPITATIONAcid precipitationCan damage life in lakes and streamsCan remove mineral ions from soile.g., Calcium and magnesium ionsEssential nutrientsOrdinarily help to buffer soilCan increase the solubility of certain ionse.g., Aluminum can reach toxic concentrations47REFERENCESCampbell, Neil A. and Reese, Jane B. Biology, 7th edition. Pearson Education, Inc. 2005.Campbell, Neil A., Reese, Jane B., Taylor, Martha R., and Simon, Eric J. Biology, Concepts and Connections, 5th edition. Pearson Education, Inc. 2006.Nester, Eugene W., Anderson, Denise G., Roberts, C. Evans Jr., and Nester, Martha T. Microbiology, A Human Perspective, 5th edition. McGraw-Hill Companies, Inc. 2007.Limson, Janice. 2002.