sinh9hot

Thứ 2 ngày 13 Tháng 10 năm 2008 Tiết 12 Bài 12: Di truyền liên kết với giới tính và di truyền ngoài nhân I/ Mục tiêu: Sau khi học xong bài này, học sinh phải: - Nêu đợc các cơ chế xác định giới tính bằng NST. - Nêu đợc các đặc điểm di truyền của các gen nằm trên NST giới tính. - Giải thích đợc nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt về cách thức di truyền của các gen nằm trên NST thờng với NST giới tính. - Nêu đợc đặc điểm di truyền của các gen ngoài nhân và cách thức nhận biết một gen ngoài nhân hay trong nhân. II/ Ph ơng tiện dạy học: - Tranh phóng to hình 12.1-2 sgk III/ Tiến trình bài giảng: 1, ổ n định tổ chức lớp: Kiểm tra sỉ số lớp 2, Kiểm tra bài củ: - Em hảy nêu cách nhận biết quy luật liên kết gen? - Làm thế nào để biết đợc khoảng cách giữa 2 gen? 3, Nội dung bài mới: Hoạt động của thầy và trò Kiến thức cơ bản (ghi bảng) - Em hảy quan sát hình 15.1. cặp NST XY khác cặp NST thờng ntn? HS: có đoạn tơng đồng và đoạn không tơng đồng. Vậy sự di truyền của các gen nằm trên đoạn không tơng đồng có giống nhau ở trên X và trên Y không? HS: gen trên đoạn không tơng đồng trên X và trên Y sẻ di truyền khác nhau X Y - Hs đọc nội dung sgk và trả lời câu hỏi: Vì sao ở đa số các loài sinh vật tỉ lệ đực/cái là 1/1? Hs: giải thích bằng sơ đồ P: XX x XY G: X X ; Y F: 1XX : 1XY - Hs trả lời tơng tự nh cơ chế trên Hoạt động của thầy và trò I/ Di truyền liên kết với giới tính 1. Nhiểm sắc thể giới tính và cơ chế xác định giới tính bằng NST a) Nhiểm sắc thể giới tính - NST giới tính chứa gen quy định giới tính, ngoài ra còn chứa các gen nh NST thờng - Cạp NST gới tính XY có đoạn tơng đồng và đoạn không tơng đồng b) Cơ chế xác định giới tính bằng NST * Cơ chế xác định giới tính bằng NST X và Y - Đa số động vật có vú, ruồi giấm con cái XX con đực XY - ở chim, bớm. Cái XY, đực XY * Cơ chế xác định giới tính bằng NST X Con cái XX, con đực X0(cặp NST giới tính chỉ có 1 NST X) Kiến thức cơ bản (ghi bảng) - HS nghiên cứu thí nghiệm sgk. Em hảy nêu nhận xét kết quả phép lai thuận và lai nghịch: Hs trả lời. Kết quả khác nhau. Nó khác với quy luật Menđen ntn? Hảy giải thích bằng cơ sở tế bào học: HS trả lời: Tính trạng mắt trắng do gen lặn nằm trên NST X quy định không có alen trên Y - Sơ đò lai: Giả sử X W quy định mắt đỏ; X w quy định mắt trắng + Phép lai thuận Pt/c: Cái mắt đỏ x đực mắt trắng X W X W X w Y + Phép lai nghịch Pt/c Cái mắt trắng x đực mắt đỏ X w X w X W Y (Hs hoàn thành các sơ đồ lai trên nh phần kiến thức cơ bản) - Qua sơ đồ lai trên. em có nhận xét sự di truyền của tính trạng do gen trên X quy định qua các thế hệ? Hs: tính trạng do gen trên X quy định di truyền chéo - Tính trạng do gen trên Y quy định sẻ di truyền ntn? Hs: di truyền cho 100% cá thể có cặp NST giới tính XY Em hảy nhận xét phép lai thuận và phép lai nghich của K. Côren: Hs. F 1 có kết quả không giống với Menđen và khác với liên kết giới tính. Mà F 1 có kiểu hình giống mẹ Do gen ngoài nhân quy định. - Tại sao tính trạng do gen ngoài nhân quy định lại di truyền theo dòng mẹ? Hs: trứng chứa nhiều TBC - Gen ngoài nhân nằm ở những bào quan nào? Hs: có ttrong ty thể và lạp thể - Để nhận biết di truyền ngoài nhân phải làm ntn? Hs: cho lai thuận nghịch nếu con mang tt của mẹ là di truyền ngoài nhân 2. Sự di truyền liên kết với giới tính a) Gen trên NST X - Chỉ có NST X mang gen không có alen trên Y - Giải thích T/n bằng thuyết NST Giả sử X W quy định mắt đỏ; X w quy định mắt trắng + Phép lai thuận Pt/c: Cái mắt đỏ x đực mắt trắng X W X W X w Y Gp: X W X w : Y F 1 : X W X w X W Y G 1 : X W : X w X W : Y F 2 :1 X W X W : 1X W Y : 1 X W X w : 1 X w Y 2 cái M.đỏ :1 đực M.đỏ : 1 đựcM.trắng + Phép lai nghịch Pt/c: Cái mắt trắng x đực mắt đỏ X w X w X W Y Gp: X w X W : Y F 1 : X W X w (C.đỏ) X w Y(Đ trắng) G 1 : X W : X w X w : Y F 2 :1 X W X w : 1X W Y : 1 X w X w : 1 X w Y 1 cái mắt đỏ : 1 cái mắt trắng 1 đực mắt đỏ : 1 đực mắt trắng - Gen trên X di truyền theo quy luật di truyền chéo(từ ông ngoạimẹcon trai) b) Gen trên NST Y - Gen trên Y không có alen trên X - Tính trang do gen trên Y quy định di truyền cho 100% cá thể có cặp NST giới tính XY(di truyền thẳng) II/ Di truyền ngoài nhân - Di truyền ngoài nhân di truyền theo dòng mẹ(con sinh ra mang tính trạng giống mẹ) - Do gen nằm ngoài NST quy định 4, Củng cố: Nh sách giáo khoa 5, Bài tập: Học sinh làm bài tập trang 53 sgk Phn I: CU TO V CC QU TRèNH SNG C BN CA CC C TH SNG Chng I: CC DNG SNG, S TRAO I CHT V NNG LNG I. c im cu to v chc nng ca cỏc c th sng cha cú cu to t bo v c th n bo Virut Virut có kích thước rất nhỏ, vài chục đến vài trăm nanômet. Phải quan sát dưới kính hiển vi điện tử với độ phóng đại từ 10 vạn đến 1 triệu lần mới thấy được. Virut có dạng hình que hay hình cầu. Virut chưa có cấu tạo tế bào, sống kí sinh trong tế bào vật chủ, phá vỡ tế bào để xâm nhập vào tế bào mới, gây nhiều bệnh hiểm nghèo cho thực vật, động vật và con người. Virut rất đơn giản, gồm một lõi là axit nuclêic (ADN hoặc ARN) và một vỏ bọc là prôtêin gọi là capsit gồm nhiều capsome. Thể ăn khuẩn Thể ăn khuẩn là virut kí sinh trên vi khuẩn, nhưng có hình thái khác hẳn các virut khác. Khi xâm nhập cơ thể vật chủ, chúng gắn đuôi prôtêin vào tế bào vi khuẩn. Các enzim ở đuôi phân huỷ một chỗ trên màng tế bào vi khuẩn để đưa ADN của thể ăn khuẩn vào. Trong tế bào vi khuẩn bằng cơ chế tự nhân đôi của ADN, phiên mã, thể ăn khuẩn sinh sản rất nhanh phá huỷ tế bào vật chủ tiếp tục xâm nhập vào các tế bào vi khuẩn khác. Mỗi loại thể ăn khuẩn thường chỉ kí sinh trong một loại vi khuẩn nhất định. Vi khuẩn Vi khuẩn là những cơ thể đơn bào nhỏ nhất, trung bình từ 1 đến 5 micrômet (µm) (1µm=10 -3 mm). Vi khuẩn rất đa dạng: hình que (trực khuẩn), hình cầu (cầu khuẩn), hình xoắn (xoắn khuẩn). Cấu tạo cơ thể của chúng rất đơn giản, chỉ gồm chất nguyên sinh và màng, chưa có nhân rõ rệt. ADN tập trung ở phần giữa tế bào và chưa có màng ngăn cách với phần tế bào chất ở xung quanh. Đa số vi khuẩn kí sinh gây bệnh cho thực vật, động vật và người. Ví dụ, trực khuẩn gây bệnh bạch hầu, bệnh thương hàn, bệnh lao; cầu khuẩn gây bệnh lậu; xoắn khuẩn gây bệnh giang mai, bệnh tả Có loại vi khuẩn có ích, nhất là những vi khuẩn được sử dụng trong công nghiệp lên men, sản xuất kháng sinh, hoocmôn Một số hoại sinh, một số có khả năng tự tổng hợp lấy các chất hữu cơ để sống nhờ năng lượng của quá trình phân giải các chất ở môi trường xung quanh, hoặc sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời do chúng có một chất tượng tự diệp lục ở cây xanh. Vi khuẩn sinh sản rất nhanh, khoảng 20 phút lại phân chia một lần theo kiểu trực phân. Với tốc độ đó, sau 6 giờ, từ 1 vi khuẩn sẽ cho 250000 vi khuẩn mới trong những điều kiện thuận lợi về nhiệt độ va Vi khuẩn lam Thuộc nhóm có nhân nguyên thuỷ, có khả năng quang hợp nhờ có các sắc tố, là nhóm nguyên thuỷ nhất của thực vật có diệp lục. Tảo đơn bào Một số tảo đơn bào như tảo lục, tảo vỏ đã có nhân rõ ràng. Nhờ có diệp lục mà tảo có khả năng tự tổng hợp các chất hữu cơ để sống do sử dụng được năng lượng của ánh sáng mặt trời. Động vật nguyên sinh Các động vật nguyên sinh có hình dạng và kích thước rất khác nhau; tuy cơ thể cũng chỉ cấu tạo bằng một tế bào nhưng chúng có tổ chức cơ thể phức tạp hơn. Trong tế bào, ngoài nhân còn có nhiều bào quan nằm trong tế bào chất, giữ những nhiệm vụ khác nhau, bảo đảm sự tiêu hoá, bài tiết và vận động. Đa số các động vật nguyên sinh sống tự do, chỉ có một số ít kí sinh và gây bệnh. Gặp điều kiện thuận lợi, các động vật nguyên sinh sinh sản và phát triển rất nhanh. Chúng sinh sản chủ yếu bằng cách phân đôi (trực phân). Khi gặp những điều kiện không thuận lợi về ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm , chúng kết thành bào xác, tạm thời ngừng hoạt động. Khi gặp điều kiện thuận lợi, bào xác vỡ ra và chúng trở lại hoạt động bình thường. II. Tổ chức sống của cơ thể đa bào Tập đoàn đơn bào Tập đoàn đơn bào là cầu nối giữa cơ thể đơn bào và cơ thể đa bào là các tập đoàn đơn bào, gồm có tập đoàn tảo Panđôrina và tập đoàn vônvôc. Sự phức tạp hoá trong tổ chức cơ thể đa bào. Cơ thể đa bào có sự phức tạp hoá về tổ chức cơ thể: Toàn bộ cơ thể là một khối thống nhất gồm nhiều hệ cơ quan hoạt động nhịp nhàng, ăn khớp với nhau. Cấu tạo tế bào của cơ thể đa bào Tế bào trong cơ thể đa bào có cấu trúc và chức năng như sau: a) Màng sinh chất: Được cấu tạo bằng những phân tử prôtêin nằm giữa những phân tử lipit, dài khoảng 70 – 120Å (1Å=10 -7 mm). Màng không chỉ có nhiệm vụ bảo vệ khối sinh chất bên trong, ngăn cách các tế bào, mà qua đó còn thực hiện sự trao đổi chất có chọn lọc giữa tế bào với môi trường trong (quanh tế bào). b) Chất nguyên sinh và các bào quan: Chất nguyên sinh gồm nội chất (ở gần nhân) và lớp ngoại chất (ở gần màng). Trong chất nguyên sinh có nhiều bào quan thực hiện các hoạt động sống của tế bào. * Ti thể: có dạng hình sợi, hình que hay hình hạt. Các tế bào có cường độ trao đổi chất cao, hoạt động sinh lí phức tạp thì có nhiều ti thể (mỗi tế bào có tới 2000 ti thể). Trong ti thể có hệ enzim bảo đảm cho quá trình hô hấp của tế bào, tạo năng lượng cho mọi hoạt động sống của chúng. * Lạp thể: Chỉ có ở tế bào thực vật, gồm có lục lạp, sắc lạp và bột lạp. Trong đó lục lạp có cấu trúc khá phức tạp và giữ vai trò quan trọng trong quang hợp. * Trung thể: Chỉ có ở tể bào động vật, nằm gần nhân và có vai trò quan trọng trong sự phân chia tế bào. * Thể Gôngi: Có dạng túi dẹt, nằm ở gần nhân. Nó tập trung các chất tiết, chất cặn bã trong hoạt động sống của tế bào cũng như các chất độc từ ngoài đột nhập vào cơ thể để loại ra khỏi tế bào. * Lưới nội chất (màng nội nguyên sinh): Gồm hệ thống các xoang và ống phân nhánh, nối màng với nhân và các bào quan với nhau. Thành xoang và ống có cấu tạo như màng sinh chất, gồm hai loại lưới nội chất: Lưới nội chất không hạt (trơn) và lưới nội chất có hạt, có các ribôxôm đính trên màng Lưới nội chất tham gia vào quá trình trao đổi chất và là nơi tổng hợp nên các phân tử prôtêin. * Lizôxôm: Có dạng túi nhỏ, chứa nhiều enzim thuỷ phân, có chức năng hoà tan các chất tiêu hoá các bào quan hỏng. * Thể vùi: Có cấu tạo dạng hạt, chứa các chất dự trữ c) Nhân: Có màng ngăn cách chất nhân với chất nguyên sinh. Trên màng nhân có nhiều lỗ nhỏ, đường kính 300 – 400 Å , qua đó thực hiện sự trao đổi chất giữa nhân với chất nguyên sinh. Trong nhân có các nhân con và chất nhiễm sắc. Nhân là trung tâm điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào, nơi lưu giữ thông tin di truyền; nhân con tạo ra ribôxôm cho tế bào. Sự phân bào trong cơ thể đa bào Nguyên phân là hình thức phân chia tế bào thông thường và phổ biến nhất của mọi tế bào (trừ tế bào sinh dục) trong cơ thể đa bào (kể cả tế bào thực vật va` động vật) đảm bảo cho cơ thể lớn lên. Quá trình nguyên phân trải qua 5 kì a) Kì trung gian Nhiễm sắc thể (NST) ở dạng sợi mảnh tự tổng hợp nên một NST mới, giống hệt nó tạo thành một NST kép đính nhau ở tâm động ở kì này trung thể cũng tự nhân đôi để chuẩn bị cho sự phân chia b) Kì đầu Các NST xoắn lại, co ngắn, màng nhân biến mất. Trung thể tách đôi và tiến về 2 cực của tế bào, thoi vô sắc hình thành, nối 2 trung thể ở 2 cực. c) Kì giữa Các NST kép dần dần tập trung về mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc. NST xoắn lại, co lại đến mức ngắn nhất và có hình dạng đặc trưng cho từng loài, đa số có dạng hình chữ V. NST đính với các sợi của thoi vô sắc tại chỗ gấp khúc (tâm động) và quay đầu tự do ra ngoài d) Kì sau Các crômatit trong từng NST kép tách nhau ra ở tâm động, di chuyển về 2 cực tế bào e) Kì cuối Tại mỗi cực, các NST tháo xoắn và duỗi ra dưới dạng sợi mảnh như ở kì trung gian. Thoi vô sắc biến mất, màng nhân và nhân con xuất hiện tạo thành 2 nhân mới, có số NST bằng nhau và bằng số NST của tế bào mẹ. Ở tế bào động vật, tế bào mẹ thắt dần ở phần giữa để tạo thành 2 tế bào con. Ở tế bào thực vật xuất hiện một vách ngăn chia thành 2 tế bào con với màng xenlulôzơ bao ngoài. Như vậy nhờ cơ chế tự nhân đôi của NST và phân chia đều đặn về 2 cực tế bào nên bộ NST đặc trưng cho loài vẫn được giữ nguyên. III. Trao đổi chất và năng lượng của cơ thể sống Trao đổi chất và năng lượng la` điều kiện tồn tại, phát triển của cơ thể sống Trao đổi chất và năng lượng la` đặc trưng cơ bản của sự sống. Nhờ có trao đổi chất thường xuyên với môi trường bên ngoài, sinh vật mới tồn tại, phát triển, sinh sản và thực hiện được mọi hoạt động sống. Sinh vật lấy thức ăn từ môi trường vào cơ thể để bu` đắp, thay thế các tế bào chất, vật chất bị phân huỷ, xây dựng các tế bào mới đảm bảo cho cơ thể sinh trưởng và phát triển; đồng thời tạo ra năng lượng cần thiết cho mọi hoạt động sống của cơ thể. Nếu sự trao đổi chất ngừng tiếp diễn thì sinh vật cũng không tồn tại được nữa. Sự trao đổi chất qua màng tế bào Sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trường được thực hiện qua màng tế bào theo các cơ chế sau: * Khuếch tán dựa vào sự chênh lệch nồng độ giữa các chất ở hai bên màng tế bào gồm: - Thẩm thấu là sự khuếch tán của các phân tử dung môi. - Thẩm tách là sự khuếch tán của các chất tan * Hoạt tải qua màng tế bào Màng tế bào sống có thể chủ động hấp thụ hoặc thải một số chất theo nhu cầu của tế bào hoặc của cơ thể ngược với sự khuếch tán lý học. Đó là khả năng hoạt tải của màng tế bào nhờ có các thể tải hoặc chất mang và cần năng lượng. * Ngoài ra, những chất có kích thước lớn có thể được trao đổi qua màng tế bào theo cơ chế thực bào hoặc ẩm bào. Quá trình chuyển hoá năng lượng trong tế bào * Sự đồng hoá: là quá trình tổng hợp các chất đặc trưng của tế bào từ các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ đơn giản và tích luỹ năng lượng. Quá trình tổng hợp các chất đòi hỏi cung cấp năng lượng. Năng lượng này là năng lượng mặt trời hoặc năng lượng lấy từ các quá trình dị hoá. Vật chất được tổng hợp nên có tích năng lượng dạng thế năng. Không có đồng hoá sẽ không có vật chất sử dụng trong dị hoá. * Sự dị hoá: Là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ (được tổng hợp trong quá trình đồng hoá) thành những hợp chất đơn giản và giải phóng năng lượng. Năng lượng được giải phóng dùng cho mọi hoạt động sống của tế bào, trong đó có sự tổng hợp các chất mới trong quá trình đồng hoá tiếp theo Không có dị hoá thì không có năng lượng cung cấp cho quá trình đồng hoá và các hoạt động sống của tế bào. Đồng hoá và dị hoá là hai quá trình đối lập (mâu thuẫn) nhưng lại gắn bó, liên kết mật thiết với nhau: không có đồng hoá thì không có dị hoá và ngược lại. Vai trò của enzim trong sự trao đổi chất và năng lượng Enzim là những chất xúc tác sinh học cho các phản ứng tổng hợp và phân giải các chất xảy ra liên tục trong tế bào. Về bản chất, enzim là những phân tử prôtêin. Trong tế bào sống của cơ thể chứa rất nhiều loại enzim khác nhau và mỗi loại tham gia một phản ứng nhất định. Ngoài prôtêin, một số enzim còn có thêm một phần tử hữu cơ nhỏ gọi là côenzim chứa vitamin. Côenzim có vai trò làm cầu nối giữa enzim và chất tham gia phản ứng. Côenzim còn có thể là các ion kim loại như Mg ++ , Fe ++ , Zn ++ , Cu ++ , Các chất tham gia phản ứng, chịu tác dụng của enzim gọi là cơ chất. Cơ chế hoạt động của enzim: thoạt đầu, enzim liên kết với cơ chất để tạo thành một hợp chất trung gian gọi là “enzim – cơ chất”. Cuối phản ứng, hợp chất đó sẽ cho phân huỷ để cho sản phẩm của phản ứng và giải phóng enzim nguyên vẹn. Enzim được giải phóng lại có thể xúc tác phản ứng trên cơ chất mới. Đặc tính của enzim la` đẩy mạnh tốc độ phản ứng, có hoạt tính cao và có tính chuyên hoá cao. Các phương thức trao đổi chất và năng lượng của sinh vật Toàn bộ sinh giới được chia thành hai nhóm chính: sinh vật tự dưỡng và sinh vật dị dưỡng. a) Sinh vật tự dưỡng: gồm tất cả cây xanh, một số vi khuẩn và tảo có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời hoặc năng lượng từ các phản ứng hoá học tạo ra để tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể từ các chất vô cơ đơn giản Năng lượng sử dụng trong quá trình tổng hợp là năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng) nhờ có chất diệp lục (cây xanh ) hoặc năng lượng được tạo ra từ các phản ứng hoá học (hoá năng) do một số vi khuẩn thực hiện. Sinh vật tự dưỡng được chia làm 2 nhóm. Đó là: - Nhóm sinh vật quang tổng hợp: cây xanh, vi khuẩn lam và tảo. - Nhóm sinh vật hoá tổng hợp: một số vi khuẩn. b) Sinh vật dị dưỡng: gồm tất cả động vật, một số nấm, virut và phần lớn vi khuẩn. Chúng không có khả năng tự tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể mà phải lấy các chất hữu cơ có sẵn do các sinh vật tự dưỡng chế tạo, cung cấp một cách trực tiếp hay gián tiếp. Năng lượng để tổng hợp các chất hữu cơ đặc trưng cho cơ thể lấy từ năng lượng được tích luỹ trong thức ăn có nguồn gốc là cây xanh. Các sinh vật dị dưỡng được chia thành nhiều nhóm: - Nhóm dị dưỡng toàn phần gồm: các sinh vật ăn thực vật, các sinh vật ăn động vật và các sinh vật ăn tạp - Nhóm cộng sinh - Nhóm hoại sinh - Nhóm kí sinh Quá trình quang hợp Quang hợp là một chuỗi dài phản ứng phức tạp, có thể tóm tắt một cách tổng quát như sau: 6CO 2 + 6H 2 O + năng lượng ánh sáng → C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Nhờ lấy năng lượng ánh sáng (khoảng 674kcal), cây đã tổng hợp được 1 phân tử glucô từ 6 phân tử H 2 O và 6 phân tử CO 2 . Quá trình quang hợp gồm 2 chuỗi phản ứng: phản ứng sáng, xảy ra trong grana và phản ứng tối, xảy ra trong strôma. a) Chuỗi phản ứng sáng (cần ánh sáng và nước) Năng lượng ánh sáng làm một số điện tử của diệp lục bị bật ra khỏi quĩ đạo quen thuộc, để bắt đầu một chuỗi di chuyển qua một loạt chất truyền điện tử. Sự di chuyển đó sẽ tạo thế năng. Một phần thế năng được dùng để tổng hợp các phân tử ATP (ađenozin triphophat). Các điện tử bị bật ra khỏi diệp lục một cách liên tục, được lần lượt thay thế bằng các điện tử lấy từ nước đã bị ánh sáng “quang phân”. b) Chuỗi phản ứng tối ( cần khí CO 2 ) Đó là các “phản ứng enzim” nhằm sử dụng năng lượngdo ATP cung cấp để tổng hợp glucô (hoặc tinh bột) từ CO 2 lấy trong khí trời qua một chu trình gọi là “chu trình Canvin”. Hoá tổng hợp Cũng như quang tổng hợp, hoá tổng hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể của các sinh vật tự dưỡng từ các chất vô cơ đơn giản ở môi trường xung quanh. Tuy nhiên, năng lượng sử dụng trong quang tổng hợp là do cây xanh (có diệp lục) lấy từ ánh sáng. Còn năng lượng sử dụng trong hoá tổng hợp lại do các phản ứng hoá học tạo ra ở một số loại vi khuẩn. Ví dụ: - Các vi khuẩn nitrit hoá, như vi khuẩn Nitrôzômônat, ôxi hoá amôniac thành axit nitrơ để lấy năng lượng: 2NH 3 + 3O 2 → 2HNO 2 + 2H 2 O + 158kcal Axit nitrơ gặp các bazơ trong đất sẽ cho các muối nitrit - Các vi khuẩn nitrat hoá, như Nitrôbacte, ôxi hoá nitrit thành các muối nitrat hoà tan, là dạng thực vật có thể hấp thụ được NaNO 2 + ½O 2 → NaNO 3 + 38 kcal - Vi khuẩn lưu huỳnh ôxi hoá sunfua hiđrô thành axit sunfuric, rồi thành các muối sunfat. 2H 2 S + O 2 → 2H 2 O + 2S + 115 kcal Năng lượng được giải phóng ở các phản ứng trên, được vi khuẩn sử dụng để tạo glucôzơ từ CO 2 . Chẳng hạn, ở vi khuẩn lưu huỳnh: 12H 2 S + 6CO 2 → C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + 12S Hô hấp và lên men Hô hấp là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ (chủ yếu là glucôzơ) để giải phóng năng lượng cung cấp cho mọi hoạt động sống của cơ thể sinh vật. Chuỗi phản ứng phức tạp của hô hấp có thể tóm tắt trong phản ứng: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + 674kcal Năng lượng được giải phóng trong quá trình hô hấp thường chuyển thành dạng dễ sử dụng chứa trong hợp chất có liên kết cao năng là ATP. Lên men (hô hấp yếm khí): một số vi sinh vật có khả năng phân giải glucôzơ giải phóng năng lượng mà không cần ôxi. Đó là những vi sinh vật lên men thối, vi sinh vật lên men rượu và vi sinh vật lên men lactic. Khi có đủ ôxi một nhóm vi sinh vật ôxi hoá glucôzơ thành CO 2 và H 2 O như trong hô hấp và thu được nhiều năng lượng để đẩy mạnh sự tổng hợp chất sống. Tuy nhiên, trong môi trường yếm khí, những vi sinh vật đó chỉ chuyển hoá đường thành rượu êtylic và CO 2 theo phương trình: C 6 H 12 O 6 → 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH + 25kcal (glucôzơ) (rượu) Cũng trong điều kiện yếm khí, một nhóm vi sinh vật khác có thể chuyển hoá glucôzơ thành 2 phân tử axit lactic và giải phóng 38 kcal: C 6 H 12 O 6 → 2C 3 H 6 O 3 + 38kcal (glucôzơ) (axit lactic) Trong các trường hợp trên, năng lượng thu được chỉ bằng 1/20 so với khi ôxi hoá đường. Chương II: SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, SINH SẢN VÀ CẢM ỨNG I. Sự sinh trưởng, phát triển ở thực vật va` động vật Khái niệm sinh trưởng và phát triển a) Sự sinh trưởng Sinh trưởng là sự tăng kích thước và khối lượng của sinh vật đang ở giai đoạn lớn lên theo cơ chế nguyên phân. Quá trình sinh trưởng của sinh vật có thể nhanh hoặc chậm tuỳ theo từng thời kỳ. Sinh trưởng là một quá trình kép: gồm sự phân bàođảm bảo tăng kích thước và khối lượng cơ thể và sự phân hoá tế bào để đảm nhiệm các chức năng (của từng tế bào, cơ quan ) trong cơ thể. b) Sự phát triển Phát triển làm biến đổi không những hình thái mà cả chức năng sinh lý theo từng giai đoạn của cuộc đời sinh vật. Ví dụ, ở tằm dâu, có thể phân biệt các giai đoạn trứng, ấu trùng, sau đó thành nhộng và cuối cùng là bướm. c) Quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển Sinh trưởng và phát triển liên quan mật thiết với nhau, nhiều khi khó phân biệt. Sinh trưởng la` điều kiện của phát triển và phát triển lại làm thay đổi sự sinh trưởng. Ví dụ, ở giai đoạn phát dục, cơ thể sinh vật thường lớn nhanh; đến giai đoạn trưởng thành thì ngừng sinh trưởng va` đến giai đoạn ngừng sinh sản thì cơ thể bắt đầu suy thoái. Sự sinh trưởng và phát triển ở thực vật Đời sống của mỗi cơ thể thực vật thực ra là sự nối tiếp của 2 giai đoạn là giai đoạn thể giao tử và giai đoạn thể bào tử. Hai giai đoạn này khác nhau chủ yếu về số nhiễm sắc thể trong tế bào(thể bào tử lưỡng bội, thể giao tử đơn bội) và về dạng phân bào để sinh ra cây con. a) Giai đoạn thể giao tử Thể giao tử phát sinh từ bào tử đơn bội và lớn lên nhờ những lần nguyên phân liên tiếp, nên cơ thể chỉ gồm các tế bào đơn bội (n). Khi thể giao tử trưởng thành, trong cơ quan sinh sản, có những tế bào phát triển thành giao tử cái (noãn cầu) đơn bội và những tế bào khác phát triển thành giao tử đực (tinh trùng) đơn bội. Sự kết hợp giữa giao tử cái và giao tử đực (thụ tinh) tạo nên hợp tử lưỡng bội. b) Giai đoạn thể bào tử Thể bào tử phát sinh từ hợp tử lưỡng bội. Thể bào tử cũng lớn lên nhờ những lần nguyên phân liên tiếp nên cơ thể chỉ gồm tế bào lưỡng bội. Khi thể bào tử trưởng thành, trong cơ quan sinh sản, sẽ có những tế bào lưỡng bội chuyển sang giảm phân, mỗi tế bào sinh ra 4 bào tử đơn bội. Trong sinh trưởng và phát triển ở thực vật có sự xen kẽ giai đoạn. Như vậy, bào tử đơn bội phát triển thành thể giao tử đơn bội, thể giao tử sinh ra giao tử đực và giao tử cái; sự thụ tinh tạo thành hợp tử. Hợp tử lưỡng bội phát triển thành thể bào tử lưỡng bội; thể bào tử giảm phân để sinh ra bào tử đơn bội. Vòng đời cứ thế tiếp diễn với 2 mốc chính là sự phân bào giảm nhiễm (để sinh bào tử và chuyển từ thế hệ lưỡng bội sang thế hệ đơn bội) và sự thụ tinh (để kết hợp 2 giao tử và chuyển từ thế hệ đơn bội sang thế hệ lưỡng bội). c) Sự tương quan giữa 2 giai đoạn Tuỳ loại thực vật, mà tỉ lệ thời gian và tầm quan trọng của 2 giai đoạn nói trên có thể thay đổi. Trong quá trình tiến hoá đã xuất hiện các dạng thực vật có giai đoạn thể giao tử chiếm ưu thế (rêu), về sau chúng nhường chỗ dần cho các dạng thực vật có giai đoạn thể bào tử chiếm ưu thế (cây có hoa). * Chu trình phát triển của rêu Cây rêu màu lục ta thường thấy là giao tử thể đơn bội, có thân ở giữa, lá xanh chứa diệp lục ở xung quanh và “rễ giả” mọc sâu vào trong đất. Rễ hút nước và, muối khoáng từ đất, còn lá thì quang hợp để tạo ra chất sống, nên thể giao tử là dạng sống độc lập. Lúc rêu trưởng thành, cơ quan sinh sản đực (túi tinh) tạo nhiều tinh trùng nhỏ có 2 roi; cơ quan sinh sản cái (túi noãn) chứa một noãn cầu. Noãn cầu được thụ tinh thành hợp tử.