lý thuyết sinh học 10 ôn thi đại học

Nên: - Tạo mạng lưới nước: tính liên kết của nước: Do tính phân cực của các phân tử nước cho nên các phân tử nước cĩ thể liên kết với nhau nhờ liên kết hydrơ tạo nên cộtnước liên tục tro

Phần I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THẾ GIỚI SỐNG

Thế giới sống là hệ thống vô cùng đa dạng và khác với hệ thống không sống ở nhiều đặc điểm, chủ yếu là tính tổ chức cao, trao đổi chất, cảm ứng, sinh trưởng, phát triển và sinh sản Hệ sống là hệ mở, có khả năng thích ứng với môi trường Một trong những đặc điểm nổi bật của hệ thống sống là có tổ chức phức tạp gồm nhiều cấp tương quan với nhau và tương quan với môi trường sống Người ta chia hệ thống sống thành các cấp tổ chức chính từ thấp đến cao như: tế bào, cơ thể, quần tề-loài, quần xã,

hệ sinh thái-sinh quyển Trong mỗi cấp tổ chức chính có các phụ Tế bào có các cấp phụ như: phân tử, đại phân tử, bào quan Cơ thể gồm các cấp phụ như mô, cơ quan, hệ

cơ quan Cấp chính tồn tại độc lập như một đôn vị sống, còn cấp phụ tồn tại phụ thuộc

và cấp chính Đại phân tử, bào qun chỉ tồn tại trong tế bào Mô, cơ quan, hệ cơ quan chỉ có thể tồn tại trong cơn thể Trong mỗi cấp tổ chức đều thể hiện mối tương quan mật thiết giữa cấu tạo với chức năng sinh lý, giữa cấu tạo và chức năng với môi trường sống các cấp tổ chức của thế giới sống xuất hiện và phát triển từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp trong quá trình tiến hóa của sự sống theo thời gian và không gian.

CÁC CẤP TỔ CHỨC CỦA THẾ GIỚI SỐNG

I Cấp tế bào

Tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản của thế giới sống cả về cấu tạo, chức năng sinh lý

và di truyền theo ba nguyên lý sau:

- Tế bào là tổ chức sống nhỏ nhất, đơn vị tổ chức cơ bản của mọi cơ thể sống

- Tất cả cơ thể sống được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào Các quá trình chuyênhóa vật chất và di truyền điều diễn ra trong tế bào

- Tế bào được sinh ra từ tế bào trước đó

Tế bào được cấu tạo gồm các phân tử, đại phân tử, bào quan tạo nên ba thànhphần cơ bản là: màng sinh chất, tế bào chất và nhân Các phân tử và bào quan chỉ thựchiện được chức năng sống trong mối tương tác lẫn nhau trong trong tổ chức tế bào toànvẹn

Người ta phân biệt hai dạng tế bào cấu tạo nên tất cả các cơ thể sống: tế bào nhân

sơ và tế bào nhân thực

1 Các phân tử

Các phân tử có trong tế bào là các chất vô cơ (như các muối vô cơ, nước) và cácchất hữu cơ Các chất hữu cơ đơn phân tập hợp lại thành các chất hữu cơ đa phân nhởcác phản ứng trùng ngưng

2 Các đại phân tử

Các đại phân tử chủ yếu là prôptêin và axít nuclêic, chúng là các chất đa phân(gồm các đơn phân là axit amin và nuclêôtit) có vai trò quyết định sự sống của tế bàonhưng chúng chỉ thực hiện được chức năng khi trong tổ chức tế bào Các phân tử và đạiphân tử hợp lại thành các bào quan

3 Bào quan (organella – cơ quan nhỏ, hay là organoide – tương tự cơ quan)

Cấu trúc gồm các đại phân tử và phức hợp trên phân tử có chức năng nhấtđịnh trong tế bào Ví dụ: ribơxơm cĩ cấu trúc gồm rARN và prơtêin cĩ chức năng tổnghợp prơtêin

* Tĩm lại: Tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản của sự sống.

II.Cấp cơ thể - đơn vị sống riêng lẻ

Cơ thể là cấp tổ chức sống riêng riêng lẻ (cá thể) cĩ cấu tạo gồm một tế bào hoặcnhiều tế bào, tồn tại và thích nghi với những điều kiện nhất định của mơi trừơng Cơ thểmang thơngtin di truyền chứa trong hệ gen (ADN) của mình và là liên kết của quá trìnhtiến hĩa lâu dài theo cơ chế biến dị và chọn lọc tự nhiên

1 Cơ thể đơn bào

Amip, cơ thể vi khuẩn tuy chỉ một tế bào nhưng hoạt động như một cơ thể sống Cơ thểđơn bào là các tế bào nhân sơ chỉ cĩ các bào quan đơn giản như ribơxơm hoặc mêzơxơm

Cơ thể đơn bào là tế bào nhân thực cĩ nhiều loại bào quan và cĩ cấu tạo phức tạp, thựchiện các chức nănh nhất định

2 Cơ thể đa bào

Cơ thể đơn bào khác cơ thể đơn bào là cơ thể đa bào cĩ cấu tạo bởi nhiều tế bào

Ví dụ cơ thể người cĩ đến 6.1013 tế bào Trong cơ thể đa bào, các tế bào biệt hĩa khácnhau tạo nên rất nhiều loại mơ khác nhau, cĩ chức năng khác nhau

- Mơ: tập hợp nhiều tế bào cùng loại cùng thực hiện một chức năng nhất định Vídụ: Mơ biểu bì gồm nhiều tế bào biểu mơ cĩ chức năng bảo vệ; Mơ cơ gồm nhiều tếbào cơ cĩ chức năng vận động; Mơ thần kinh gồm nhiều nơron cĩ chức năng dẫn truyềnxung thần kinh

- Cơ quan: nhiều mô khác nhau tập hợp thành cơ quan.

- Hệ cơ quan: nhiều cơ quan tập hợp lại tạo thành hệ cơ quan thực hiện một

chức năng nhất định của cơ thể Ví dụ: Hệ tuần hồn cĩ tim co bĩp để đẩy máu, mạchmáu cĩ chức năng dẫn máu

Tĩm lại: Cơ thể là 1 thể thống nhất, hoạt động thống nhất nhờ có sự điều hoà và điều chỉnh chung, do đĩ thích nghi với mơi trường sống.

III Cấp quần thể - Lồi, đơn vị sinh sản

Các cơ thể sống riêng biệt được gọi là cá thể Trong tự nhiên các cá thể thuộccùng một lồi chung sống với nhau chung một vùng địa lý nhất định tạo nên cấp độ tổchức sống lá quần thể

- Quần thể được xem là đơn vị sinh sản và tiến hĩa Sinh sản là một tronh nhữngđặc tính quan trọng của cơ thể sống Để thực hiện chức năng sing sản, dù là sinh sảnhữu tính hay vơ tính, các cà thể phải sống chung thành quần thể Trong quần thể cĩ cácnhĩm cá thể đực và cái, cịn non, trưởng thành, già tập hợp với nhau trong mối quan hệsinh sản và đĩ chính là cơ sở của tiến hĩa và đĩ chính là cơ sở của tiến hĩa dưới tácđộng của chon lọc tự nhiên

- Lồi - đơn vị phân loại: Trong một quần thể chỉ tồn tại những cá thể cùng lồi

cĩ khả năng giao phối sinh ra con cái hữu thụ Các quần thể thuộc cùng một lồi cĩ thểphân bố trong các vùng địa lý khác nhau, nhưng trong cùng một vùng địa lý nhất định

cĩ thể tồn tại nhiều quần thể khác lồi cĩ nghĩa là các cá thể cùa các quần thể đĩ khơngthể giao phối với nhau Các cá thể của các quần thể đĩ dù cĩ vùng phân bố địa lý khácnhau nhưng nếu cĩ khả năng giao phối sinh con cái hữu thụ thì sẽ thuộc vể một lồi.Các nhà phân loại xem lồi như là đơn vị phân loại nhỏ nhất

IV Cấp quần xã – mối quan hệ dinh dưỡng

Quần xã gồm nhiều quần thể thuộc các loài khác nhau cùng chung sống trongmột vùng địa lý nhất định

Mối quan hệ trong quần xã:

- Tương tác giữa các cá thể trong quần xã: các cá thể cùng lồi trong quần xã tương

tác lẫn nhau trong mối quan hệ sinh sản là chủ yếu, cịn mối quan hệ tương tác giữa các

cá thể khác lồi trong quần xã chủ yếu là quan hệ dinh dưỡng

- Tương tác giữa các quần thể trong quần xã: Là tập hợp tương tác hỗ trợ hoặc cạnh

tranh nhưng luơn giữ thế cân bằng cho quần xã và hệ sinh thái

V Cấp hệ sinh thái-sinh quyển- cấp tổ chức cao nhất của thế giới sống

Tập hợp tất cả các quần xã sống trong khí quyển, thủy quyển, địa quyển tạo nênsinh quyển của trái đất Sinh quyển gồm nhiều hệ sinh thái khác nhau

- Hệ sinh thái: Các sinh vật trong quần xã khơng chỉ tương tác lẫn nhau mà cịntương tác với mơi trường sống của chúng Sinh vật và mơi trường sống tạo nên một thểthống nhất được gọi là hệ sinh thái

- Sinh quyển: là cấp tổ chức cao nhất và lớn nhất của hệ sống, sinh quyển bao

gồm: tập hợp tất cả hệ sinh thái trong khí quyển, thuỷ quyển, địa quyển trên trái đất

và cùng với điều kiện sống của chúng

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Hãy nêu các cấp tổ chức chính của hệ sống theo thứ tự từ thấp đến cao và mối

tương quan giữa các cấp đĩ

2 Tại sao xem tế bào là cấp tổ chức cơ bản của các cơ thể sống.

3 Cấp tổ chức cao nhất và lớn nhất của sự sống là gì? Thế nào là hệ sinh thái.

GIỚI THIỆU CÁC GIỚI SINH VẬT

I Các giới sinh vật

1 Khái niện về giới sinh vật

Giới là đơn vị phân loại lớn nhất bao gồm những sinh vật cĩ chung những đặcđiểm nhất định

2 Hệ thống 5 giới sinh vật

Giới khởi sinh

(Monera)

Giới nguyên sinh

(Protista)

Giới nấm (Fungi)

Giới thực vật

(Plantae)

Giới động vật

(Animalia) Đặc điểm

cấu tạo

- Tế bào nhân sơ

- Đơn bào

- Tế bào nhân thực

- Đơn bào, đa bào

- Tế bào nhân thực

- Đa bào phức tạp

- Tế bào nhân thực

- Đa bào phức tạp

- Tế bào nhân thực

- Đa bào phức tạp

- Sống cốđịnh

- Tự dưỡngquang hợp

- Sống cố định

- Dị dưỡng

- Sống chuyển động

Các nhĩm

điển hình

bào, tảo, nấm nhầy

II Các bậc phân loại trong giới:

1 Nguyên tắc phân loại:

Nguyên tắc phân loại dựa vào các tiếu chí: cấu tạo, đặc điểm dinh dưỡng, kiểusinh sản của sinh vật

2 Các bậc phân loại

Các bậc phân loại được sấp xếp từ thấp đến cao:

Loài (species) – Chi (genus) – Họ (family) – Bộ (order) – Lớp (class) –Ngành (phylum) – Giới (kingdom)

Bất kỳ một lồi nào cũng đều được sắp xếp vào một lồi nhất định

3 Cách đặt tên lồi

Đặt tên lồi theo nguyên tắc dùng tên kép (theo tiếng La tinh):

- Tên thứ nhất là tên chi (viết hoa)

- Tên thứ hai là tên lồi (viết thường)

Ví dụ:

+ Lồi người: Homo sapiens.

+ Chĩ sĩi: Canis lupus (thuộc chi Chĩ (Canis), học Chĩ (Canidae), bộ ăn thịt

(Carnivora), lớp động vật cĩ vú (Mammalia), ngành Cĩ dây sống (Chordata), giới Độngvật (Animalia)

III Đa dạng sinh vật

- Đa dạng về lồi: Hiên nay cĩ khoảng 1,8 triệu lồi đã thống kê và ước tính cĩkhoảng 30 triệu lồi trong sinh quyển

- Đa dạng quần xã và hệ sinh thái: các quần xã cĩ mặt ở mội trường cạn, nướcngọt, nước mặn

* Ngày nay do con người khai thác quá mức tự nhiên  cạn kiệt nguồn tàinguyên sinh vật  mất cân bằng sinh thái  giảm độ đa dạng sinh học

* Bên cạnh ơ nhiễm môi trường làm giảm nguồn thức ăn, nơi ở, điều kiện sống

 tuyệt diệt nhiều loài, nhiều quần xã và hệ sinh thái

* Tĩm lại: Bảo tồn đa dạng sinh học khơng chỉ là trách nhiệm của các nhà khoa

học, các nhà quản lý, trách nhiệm của nhà nước mà cịn là trách nhiệm và nghĩa vụ của tồn dân, trong đĩ cĩ cả học sinh

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Giới sinh vật là gì? Cĩ bao nhiêu giới sinh vật?

2 Hãy kể tên các bậc chính trong thang phân loại từ thấp đến cao.

3 Hãy viết tên khoa học của hổ, cho biết hổ thuộc lồi tigris, thuộc chi Felis và

tên khoa học của sư tử, cho biết sư tử thuộc họ leo, thuộc chi Felis.

4 Em phải làm gì để bảo tồn đa dạng sinh học?

CÁC GIỚI SINH VẬT

Giới (kingdom) được xem là đơn vị phân loại lớn nhất, trong đó sắp xếp những sinh vật có chung những đặc điểm nhất định.

I Giới khởi sinh (Monera)

- Là những sinh vật nhân sơ đơn bào có kích thước nhỏ bé từ 1 - 3µm, là nhữngsinh vật cổ sơ nhất, xuất hiện khoảng 3,5 tỷ năm trước đây Chúng sống khắp nơi

-Phương thức dinh dưỡng rất đa dạng: hóa tự dưỡng, quang tự dưỡng, hóa dịdưỡng, quang dị dưỡng

- Đa số vi khuẩn có thành peptiđôglican, chuyển động nhờ roi có cấu tạo đơngiản từ prôtêin flagelin Nhiều vi khuẩn sống ký sinh trong cơ thể khác.Chúng có khảnăng sống trong mội trường rất khắc nghiệt về nhiệt độ (từ 0 – 1000C) và độ muối eấtcao (20 – 25%) Chúng có vai trò quan trọng trong cân bằng sinh thái, trong thực tiễnsản xuất và sản xuất

Ví dụ: vi khuẩn lam, vi khuẩn cổ, vi khuẩn mêtan

II Giới nguyên sinh (Protista)

- Gồm các sinh vật nhân thực cơ thể đơn bào hay đa bào

- Phương thức dinh dưỡng đa dạng: dị dưỡng, tự dưỡng quang hợp, dị dưỡnghoại sinh

- Tùy theo phương thức dinh dưỡng, người ta chia chúng thành: Động vật nguyênsinh (Protozoa), thực vật nguyên sinh ( hay là tảo – Alge) và nấm nhầy (Myxomycota)

+ Động vật nguyên sinh: Đơn bào, không có thành xenlulôzơ, không có

lục lạp, dị dưỡng, vận động bằng lông hay roi Đại diện là: trùng amip, trùng roi, trùngbào tử,

+ Thực vật nguyên sinh (tảo): Đơn bào hay đa bào, có thành xenlulôzơ, có

lục lạp, tự dưỡng quang hợp Đại diện: tảo lục đơn bào, tảo lục đa bào, tảo đỏ, tảo nâu,

…

+ Nấm nhầy: Cơ thể tồn tại ở haipha: pha đơn bào giống amip và pha cộng

bào giống khối nguyên sinh chất nhầy chứa nhiều nhân, dị dưỡng hoại sinh Đại diện:nấm nhầy

- Hiện nay người ta mô tả trên 100.000 loài Nhiều loài gây bệnh nguy hiểm chongười và động vật

III Giới nấm (Fungi)

- Là sinh vật nhân thực Cơ thể đơn bào hay đa bào dạng sợi Có thành cutin (trừmột số ít có thành xenlulôzơ), không có lục lạp, không có lông, roi

- Hình thức sống: dị dưỡng hoại sinh, ký sinh, cộng sinh

- Sinh sản bằng bào tử không có lông và roi

- Đại diện: nấm men, nấm sợi, địa y, giới nấm, …

+ Nấm men: Đơn bào, sinh sản bằng nảy chồi hoặc phân cắt, đôi khi các tế

bào dính nhau tạo thành sợi nấm giả - nấm men

+ Nấm sợi: Đa bào hình sợi sinh sản vô tính và hữu tính

* Các nhóm vi sinh vật

- VSV là những sinh vật nhỏ bé có kích thước hiển vi

- Đặc điểm của nhĩm VSV:

+ Kích thước hiển vi

- Đại diện: vi khuẩn, động vật nguyên sinh, tảo đơn bào, nấm men, virút,…

- Vai trị:

IV Giới thực vật (Plantae)

1 Đặc điểm chung của giới thực vật

a Đặc điểm về cấu tạo

- Gồm những sinh vật nhân thực đa bào

- Cơ thể được phân hĩa thành nhiều mơ và cơ quan khác nhau

- Tế bào cĩ thành xenlulơzơ, chứa lục lạp (sắc tố clorophyl)

b Đặc điểm về dinh dưỡng

- Tế bào có nhiều lục lạp chứa sắc tố quang hợp tổng hợp chất hữu cơ cungcấp cho sinh vật khác

- Đời sống cố định, tế bào có thành xenlulôzơ nên thân cành cứng cáp, vươn

cao, toả rộng tán lá để hấp thu nhiều ánh sáng cho quang hợp

c Đặc điểm của thực vật thích nghi với đời sống trên cạn

- Mọc cố định Cĩ lớp cutin chống mất nước, biểu bì lá cĩ chứa khí khổng để traođổi khí và thốt hơi nước

- Cĩ mạch dẫn, dẫn truyền các chất: nước, các chất vơ cơ và hữu cơ

- Thụ phấn nhờ giĩ, nước, cơn trùng Thụ tinh kép tạo hợp tử và nội nhũ để nuơiphơi phát triển

- Sự tạo thành hạt và quả để bảo vệ nuơi phơi và duy trì nịi giống

* Một số thực vật thủy sinh sống ở nước cĩ đặc điểm thích nghi với mơi trườngnước là hiện tượng thứ sinh

* Thực vật cĩ nguồn gốc từ một lồi tảo lục đa bào nguyên thủy

2 Các ngành thực vật

- Rêu (Bryophyta): chưa cĩ hệ mạch, tinh trùng cĩ roi thụ tinh nhờ nước Đại

diện: rêu, địa tiền,

- Quyết (Pteridophyta): Cĩ hệ mạch, tinh trùng cĩ roi thụ tinh nhờ nước Đại

diện: dương xỉ

- Hạt trần (Gymnospermatophyta): Cĩ hệ mạch, tinh trùng khơng roi, thụ phấn

nhờ giĩ Hạt khơng được bảo vệ Đại diện: thơng, tuế,

- Hạt kín (Angospermatophyta): Cĩ mạch, tinh trùng khơng cĩ roi, thụ phấn nhờ

giĩ, cơn trùng Thụ tinh kép, hạt được bảo vệ trong quả Đại diện: Cây một lá mẩm: lúa,ngơ, ; cây hai lá mầm: đậu,

- Đối với tự nhiên: Là thành phần quyết định sự sống của toàn bộ sinh quyển, vìchúng chuyển hóa năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng tích trong các hợp chấthữu cơ Vậy chúng cung cấp năng lượng và chất hữu cơ cho toàn bộ thế giới sống, cânbắng CO2 và O2 trong sinh quyển, do đó duy trì sự sống cho các sinh vật.

- Đối với con người: cung cấp lương thực, thực phẩm, nguyên liệu xây dựng,nguyên liệu công nghiệp nhẹ, nhiên liệu, Rừng và các sinh thái cảnh thực vật là môitrường sống cần thiết cho con người kể cả đời sống vật chất và tinh thần

V Giới động vật (Animalia)

1 Đặc điểm chung của giới động vật

a Đặc điểm cấu tạo:

- Gồm những sinh vật đa bào, nhân thực, các tế bào của cơ thể phân hóa thànhcác cơ quan và hệ cơ quan

- Có hệ vận động và hệ thần kinh

b Đặc điểm về dinh dưỡng và lối sống.

- Dinh dưỡng: Không có khả năng quang hợp, sống dị dưỡng nhờ chất hữu cơ cósẵn có của các cơ thể khác

- Sự phân chia của giới động vật:

+ Động vật không xương sống: Không có bộ xương trong, bộ xương ngoài

(nếu có) bằng kitin; Hô hấp thẩm thấu qua da hay ống khí; Thần kinh dạng hạch haychuỗi hạch ở mặt bụng; Đại diện: thân lỗ, ruột khoang, giun dẹp, giun tròn, thân mầm,giun đốt, chân khớp, da gai

+ Động vật có xương sống: Bộ xương trong bằng sụn hay bằng xương với

dây sống hay cột sống tương tự; Hô hấp bằng mang hay bằng phổi; Hệ thần kinh dạngống ở mặt lưng; Đại diện: nữa dây sống, các miệng tròn, các sụn, cá xương, lưỡng cư,

gia vào chu trình sinh địa hóa

kéo… cho con người Một số động vật ký sinh gây bệnh hoặc là vật chủ trung giantruyền bệnh: giun, sán, muỗi,

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Giới khởi sinh gồm những sinh vật nào và có những đặc điểm gì?

2 Hãy nêu những đặc điểm của giới nấm.

3 Vi sinh vật là gì?

4 Giới thực vật có những đặc điểm gì?

5 Hãy nêu những ngành của giới thực vật.

6 Nêu đa dạng của giới thực vật Tại sao chúng ta cần bảo vệ rừng?

7 Nêu các đặc điểm của giới động vật.

8 Động vật khác với thực vật ở những đặc điểm nào?

9 Hãy nêu những khác biệt giữa nhóm động vật có xương sống và nhóm động

vật không có xương sống

10 Nêu các lý do phải bảo tồn các động vật quý hiếm.

Phần II: SINH HỌC TẾ BÀO Chương I THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA TẾ BÀO

oOo CÁC NGUYÊN TỐ HĨA HỌC VÀ NƯỚC CỦA TẾ BÀO

-I Các nguyên tố hĩa học cấu tạo nên tế bào

1 Những nguyên tố hĩa học của tế bào

Cĩ khoảng 25- 30 nguyên tố hĩa học trong tự nhiên (92 nguyên tố) cấu thành nên

cơ thể sống đĩ là: O (65%), C (16,8%), H (9,5%), N (3,3%), Ca (1,5%), K, P ,…

Giới hữu cơ và giới vơ cơ thống nhất ở cấp độ nguyên tử.

2 Các nguyên tố đa lượng, vi lượng

a Nguyên tố đa lượng

Nguyên tố đa lượng là các nguyên tố cĩ lượng chứa lớn trong khối lượng khơcủa cơ thể (> 0,01%)

VD: K, Ca, Na, P, S, …

b Nguyên tố vi lượng

Nguyên tố vi lượng: Mn, Zn, Cu, Mo chiếm khối lượng < 0,01%

3 Vai trị của các nguyên tố khống

- Là thành phẩn của chất hữu cơ xây dựng cấu trúc tế bào

- Là thành phần khơng thể thiếu của các enzim

- Một số ion K, Na tham gia vào quá trình dẫn truyền xung thần kinh

- Tham gia vào quá trình đơng máu (Canxi), cấu tạo hêmơglơbin hay enzimhơhấp (Fe)

- Tham gia vào hoạt động của hoocmon tuyến yên, tuyến sinh dục (kẽm)

II Các chất vơ cơ

Các nguyên tố trong tế bào liên kết với nhau tạo nên các chất vơ cơ và các chấthữu cơ Các chất vơ cơ trong tế bào cĩ thể ở dạng các muối vơ cơ và nước

III Muối vơ cơ

Các muối vơ cơ trong cơ thể tồn tại dưới hai dạng:

- Dạng các muối hịa tan trong nước, thường cĩ trong các mơ cứng như: xương,

vỏ ốc Đĩ là các muối canxi (canxi photphat, canxi cacbonat), muối silic Muối magiê,

IV Nước - vai trị của nước đối với tế bào

1 Cấu trúc và đặc tính lý hĩa của nước

a Cấu tạo

- Gồm một nguyên tố ơxi kết hợp với hai nguyên tử hyđro bằng kiên kết cộnghĩa trị

- Phân tử nước cĩ hai đấu tích điện trái dấu do đơi điện tử trong trong mối liênkết bị kéo lệch về phía ơxi.

b Đặc tính

- Phân tử nước cĩ tính phân cực: Phân tử H2O là phân cực thể hiện ở vùng ơxymang tích điện âm (-) cịn ở vùng hyđrơ mang tích diện dương (+) Nên:

- Tạo mạng lưới nước: (tính liên kết của nước): Do tính phân cực của các phân tử

nước cho nên các phân tử nước cĩ thể liên kết với nhau nhờ liên kết hydrơ tạo nên cộtnước liên tục trong mạch dẫn của cây hay tạo nên màng phim bề mặt của mơi trườngchứa nước (ao, hồ, sơng, ….) Trong cơ thể thực vật nước cĩ thể đi từ đất qua rễ, thân,

lá theo mạch gỗ và thốt ra ngồi qua khí khổng của lá là nhờ thế nước và nhờ các phân

tử nước liên kết lại với nhau thành cột nước liên tục trong mạch dẫn Nước liên kết vớinhau tạo thành sức căn bề mặt, do đĩ tạo nên màng phim trên bề mặt ao hồ, sơng nênmột số cơn trùng cĩ thể đứng chạy được trên mặt nước

- Tính điều hịa nhiệt của nước: Nước điều hịa nhiệt độ bằng cách hấp thụ nhiệt

từ khơng khí hoặc thải nhiệt ra khơng khí Nước đĩng vai trị điều hịa nhiệt độ của cơthể bằng cách khi lạnh thì giữ nhiệt, khi nĩng thì thải nhiệt bằng cách bốc hơi nước(tốt mồ hơi)

- Tính cách ly nước nhờ trạng thái đá đơng nổi: Ở nhiệt độ thấp (≤ 4OC) nước bịđơng thành đá nhưng khơng chìm xuống đáy mà nổi trên bề mặt nước tạo nên tầng nướccách ly ở phía dưới sâu, do đĩ khi vào mùa đơng một số sinh vật vẫn sống được dướicác tầng băng

2 Vai trị của nước đối với tế bào:

- Nước là dung mơi hịa tan các chất

- Là mơi trường khuếch tán và phản ứng chủ yếu của các thành phần hĩa họctrong tế bào

- Là nguyên liệu cho các phản ứng sinh hĩa trong tế bào

- Đảm bảo sự cân bằng và ổn định nhiệt độ trong tế bào và cơ thể

- Nước liên kết bảo vệ cấu trúc tế bào

- Ngồi ra nước cịn tham gia vào các quá trình chuyển hĩa vật chất như các phảnứng trùng ngưng, phản ứng thuỷ phân, quá trình quang hợp,…

Nước trong tế bào và cơ thể luơn luơn được đổi mới Một người cân nặng 60kgcần cung cấp 2-3lít nước sạch/ngày Nếu cơ thể chúng ta mất một lượng nước trên 20%

sẽ dẫn đến tử vong

* Các em thử hình dung nếu nhiều ngày khơng được uống nước thì cơ thể như thế nào?

Cơ thể thiếu nước, khơ họng và dẫn đến chết

* Tại sao nước là dung mơi tốt?

Do tính phân cực

* Tại sao khi bị nĩng bức mà tốt mơ hơi tháy mát và dễ chịu?

Thành phần của mồ hơi chủ yếu là nước, giúp điều hịa thân nhiệt

* Mùa đơng mặt nước đĩng băng nhưng các sinh vật bên dưới cĩ thể tồn tại được?

Mùa đơng, lớp nước bề mặt đĩng băng tạo lớp cách điện giữa khơng khí lạnh với lớpnước ở dưới nên các sinh vật cĩ thể tồn tại được Nhiệt độ ở dưới lớp băng luôn điều

hòa, luôn cao hơn trên mặt băng.

* Tại sao nước đá nổi trong nước thường?

Trong nước đá liên kết hyđrô luôn luôn bền vững còn trong nước thường thì yếu.Khoảng trống giữa các phân tử nước trong nước đá lớn hơn nước thường

* Tại sao con gọng vó đi được trên mặt nước?

Nước có đặc tính tạo mạng lưới nhờ hình thành liên kết hyđrô giữa các phân tử.Các phân tử nước ở bề mặt tiếp xúc với không khí nhờ các liên kết hyđrô đã liên kết vớinhau và với các phân tử bên dưới đã tạo ra một lớp màng phim mỏng liên tục làm chonước có sức căng bề mặt

* Đối với con người bị sốt cao lấu ngày hay bị tiêu chảy, cơ thể mất nước da khô nên phải bù lại lượng nước bị mất bằng cách uống Orêzon theo chỉ dẫn của Bác sĩ?

* Tại sao khi tìm kiếm sự sống các hành tinh trong vũ trụ các nhà khoa học trước hết lại tìm xem ở đó có nước hay không?

* Khi chúng ta chạm tay nhẹ vào lá cây trinh nữ, lập tức lá cụp lại? Giải thích hiện tượng đó?

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Trình bày cấu trúc hóa học, đặc tính lý hóa và ý nghĩa sinh học của nước

CACBOHYĐRAT (SACCARIT) VÀ LIPIT

I Cacbohyđrat (Saccarit, gluxit)

Cấu tạo từ: C, H, O

Công thức (CH2O)n

Tỷ lệ H và O là 2: 1

1 Cấu trúc của cacbohyđrat:

Ví dụ các

dạng đường

thường gặp

- Glucôzơ (đườngnho)

- Fuctôzơ (đườngquả),

- Galactôzơ(là thành phần của đường sữa

tử cacbon trong phântử

- Dạng mạch thẳng, mạch vòng

- Công thức chung là

C6H12O6

Do hai phân tử đường đơn cùng hay khác loại liên kết với nhau nhờ liên kết glicôzit (loại mộtphân tử nước)

Glucôzơ + Fructôzơ → Saccarôzơ + H2O

Polysaccarit tạo thành nhiều phân tử đường đơn bằng các phản ứng trùng ngưng loại nước:

- Có tính khử mạnh,người ta thườngdùng dung dịchPhêlinh để thử tínhkhử của đường đơn

vì nó sẽ tạo thành

Cu2O kết tử màu đỏgạch

Glucôzơ + 2CuO →

Cu2O↓ + ½ O2

- Có vị ngọt và tan trongnước

- Mất tính khử

- Không tan trong nước

- Không có tính khử

2 Chức năng của cacbohyđrat (Saccarit)

- Trong cơ thể các dạng đường đơn thường được sử dụng làm nhiêu liệu cung cấpnăng lượng cho tế bào hay được sử dụng làm nguyên liệu để xây dựng nên các đườngđôi, đường đa

- Là thành phần xây dựng nên nhiều bộ phận của tế bào: xenlolơzơ tham gia cấutạo nên thành tế bào thực vật; pentơzơ tham gia cấu tạo ADN, ARN

- Một số polysaccarit liên kết với prơtêin để vận chuyển các chất qua màng, nhậnbiết các vật lạ

- Là nguồn dự trữ, cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào và cơthể

II Lipit

1.Cấu trúc của lipit

a Lipit đơn giản: mỡ, dầu, sáp

- Photpho lipit cĩ tính lưỡng cực

* Stêrơit

Chứa các nguyên tử kết vịng đặc biệt là colestêron và axit mật

2 Chức năng của lipit

- Là thành phần quan trọng cấu trúc nên hệ thống màng sinh học

- Là nguyên liệu dự trữ năng lượng (dầu, mỡ), dữ trữ nước

- Tham gia vào nhiều chức năng quan trong khác (Vitamin A, D, E, K 1 dạnglipít hoocmôn ostrôgen, các loại sắc tố diệp lục,…)

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Hãy nêu các cấp tổ chức chính của hệ sống theo thứ tự từ thấp đến cao và mối

tương quan giữa các cấp đĩ

2 Tại sao xem tế bào là cấp tổ chức cơ bản của các cơ thể sống.

3 Cấp tổ chức cao nhất và lớn nhất của sự sống là gì? Thế nào là hệ sinh thái.

- Prơtêin là nhĩm chất hữu cơ cĩ hàm lượng nhiều nhất chiếm trên 50% khối lượng khơ của tế bào Prơtêin được cấu tạo từ 4 nguyên tố chủ yếu: C, H, O, N, nhiều prơtêin cịn cĩ thêm S

- Prơtêin là chất đại phân tử cĩ khối lượng phân tử (M) đạt đến hàng chục Da (dalton – đơn vị đo khối lượng phân tử do các nhà khoa học John Dalton đề nghị) và

cĩ cấu trúc phúc tạp Ví dụ hêmơglơbin cĩ khối lượng phân tử đạt 68.000 Da (hoặc 68 kDa)

I Cấu trúc của prơtêin:

1 Axit amin – đơn phân của prơtêin

- Axit amin gồm :

+ Nguyên tử C trung tâm liên kết với một nguyên tử H

+ Các nhóm chức _NH2 (amin), _COOH (cacboxyl)+ Gốc R (mạch cacbuahyrô)

- Cơng thức tổng quát:

- Có Khoảng 20 loại Axit Amin, người và động vật thu nhận Axit Amin từ thứcăn

- Một axit amin có chiều dài 3Ao phân tử lượng 110 đvC

2 Cấu trúc bậc của prơtêin:

Liên kết peptit là liên kết giữa nhóm cacboxyl của axit amin này với nhómamin của axit amin kia (loại ra 1 phân tử nước)

Số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các axit amin trong chuỗi pơlypeptit

Loại cấu

trúc

Đặc điểm

Bậc 1 - Là trình tự sắp xếp của axit amin trong chuổi pôlipeptit ở

dạng mạch thẳng VD: prôtêin enzimBậc 2 - Là cấu hình của mạch polipetit trong không gian được giữ

vững nhờ các liên kết hydrô ở gần nhau Dạng xoắn anphahoặc gấp nếp bêta

VD: Prôtêin tơ tằmBậc 3 -Là hình dạng của phân tử prôtêin trong không gian ba

R

NH2

COOH C

H

chiều, tạo khối hình cầu.

- Cấu trúc này phụ thuộc vào các nhóm (-R) trong mạchpôlipeptit

VD: Prôtêin hoccmôn insulin

nhau tạo thành phức hợp prôtêin lớn hơn

- Kêratin: cấu tạo nên lông, tóc, móng,da

- Sợi Côlagen và êlatin : cấu tạo nên sợirất bền của mô liên kết, dây chằng, gân

- Prơtêin tơ nhện, tơ tằm tạo nên độ bềnvững của mạng nhện, vỏ kén

2 Prôtêin

enzim Xúc tác các phản ứngsinh học trong cơ thể:

tăng nhanh, chọn lọc cácphản ứng sinh hĩa

- Lipaza thuỷ phân lipit trong dạ dày;Amylaza thuỷ phân tinh bột chín,…

3 Prôtêin

hoocmôn Điều hoà quá trìnhtrao đổi chất trong tế

bào và trong cơ thể

Insulin và glucagon do đảo tuyến tụy tiết

ra cĩ tác dụng điều hoà lượng glucôzơtrong máu động vật cĩ xương sống

4 Prôtêin

dự trữ Dự trữ nguồn axit amin,dự trữ nhiên liệu

Albumin long trắng trứng là nguồn cungcấp axit amin cho phơi phát triển; Cazêintrong sữa mẹ là nguồn cung cấp axit amincho con; prôtêin dự trữ trong hạt cây

Co cơ, vận chuyển Miôfin trong cơ, prôtêin cấu tạo trong

đuôi tinh trùng

8 Prôtêin

bảo vệ Các kháng thể do cơthể tiết ra nhằm chống

lại tác nhân gây bệnh

Kháng thể, interferon chống lại sự xâmnhập của vi khuẩn và vi rút

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Viết cơng thức tổng quát của axit amin và lien kết peptit

2 Phân biệt cấu trúc bậc 1, 2, 3, và 4 của các phân tử prơtêin

AXIT NUCLÊIC

I Cấu trúc và chức năng ADN.

1 Nuclêơtit – đơn phân của ADN.

- Mỗi Nu gồm 3 thành phần:

+ Đường: C5H10O4

+ Axit photphoric: H3PO4

+ Một trong 4 loại bazơ nitơ: A, T, G, X

- Có 4 loại Nu Các Nu đều giống nhau ở phân tử đường, axit photphoricnhưng khác nhau ở các bazơ nitơ

- Mỗi Nu được gọi tên theo tên của bazơ nitơ: Adênin, guanin,timin, xitôzin

- Kích thước trung bình của một Nu dài 3,4 AO nặng 300 đvC

2 Cấu trúc của ADN

a Cấu trúc hĩa học

* Liên kết cộng hĩa trị

- Trong phân tử ADN, nucleotit (Nu) liên kết với nhau nhờ liên kết cộng hĩa trịgiữa axit photphoric của Nu này với đường của Nu kế tiếp (được gọi là liên kếtdiestephotphat) theo chiều từ 5’ đến 3’

- Số lượng thành phần và trình tự sắp xếp của các Nu trong chuỗi polynuclêơtitthể hiện cấu trúc bậc một của ADN, quy định nên tính đặc trưng và đa dạng của ADN,

là cơ sở tạo nên các gen khác nhau chứa mã di truyền khác nhau Với 4 loại Nu (A, T,

G, X) cĩ thể tổ hợp vơ vàn loại ADN (gen) khác nhau trong cơ thể sống

* Liên kết hydrô:

- Hai mạch đơn AND liên kết với nhau nhờ thành phần bazơnitơ Bằng liênkết hydrô, theo nguyên tắc bổ sung

A liên kết với T : 2 liên kết

G liên kết với X: 3 liên kết-Trên phân tử AND số lượng A=T và G=X  tỉ số A+G/ T+X = 1

- Tỉ số A+T/G+X là đặc trưng cho từng phân tử ADN

- Số liên kết H = 2A+ 3G

- ADN ở tế bào nhân sơ thường cĩ dạng vịng

b Cấu trúc khơng gian của ADN.

- Là chuổi xoắn kép, xoắn theo chiều từ trái sang phải

- Liên kết dọc của chuỗi xoắn

- Liên kết ngang theo nguyên tắc bổ sung của 2 mạch

-Chiều cao vòng xoắn 34A0 tương ứng 10 cặp Nu Chiều dài phân tử có thểtới hàng chục, hàng trăm µm

- Đường kính vòng xoắn 20 A0

3 Chức năng của ADN

- ADN vừa đa dạng, vừa đặc thù là do số lượng, thành phần và trật tự sắp xếpcủa các Nu trên chuỗi polynuclêơtit Đó là cơ sở hình thành tính đa dạng đặc thù củacác loài sinh vật

- ADN đảm nhận chức năng lưu trữ thông tin di truyền ở các loài sinh vật dotrình tự nuclêotit trên mạch poliNu là thông tin di truyền, qui định trình tự Nu trênARN ,từ đó qui định trình tự các axit amin trên phân tử prôtêin

- Truyền đạt thơng tin di truyền qua các thế hệ thơng qua sự sao chép (nhân đơi)

- Cĩ chức năng phiên mã tạo ra các ARN

II Cấu trúc và chức năng ARN

1 Nuclêơtit – đơn phân của ARN.

- Nuclêơtit (thường gọi là Ribơnuclêơtit) của ARN gồm:

+ Đường: C5H10O5

+ Axit photphoric: H3PO4

+ Một trong 4 loại bazơ nitơ: A, U, G, X

- Có 4 loại Nu Các Nu đều giống nhau ở phân tử đường, axit photphoricnhưng khác nhau ở các bazơ nitơ

- Mỗi Nu được gọi tên theo tên của bazơ nitơ Kích thước trung bình của một

Nu dài 3,4 AO nặng 300 đvC

2 Cấu trúc và chức năng các loại ARN

sao mã từ một đoạn ANDtương ứng với một gen

- Mang thông tin di truyền từtrong nhân ra tế bào chất đểtham gia tổng hợp prôtêin

pôlynuclêotit có từ 80 đến

100 Nu quấn lại ở một đầu

- Một đầu mang axit amin(3’) , một đầu mang bộ bađối mã (5’)

- Vận chuyển axit amin từ tếbào chất tới ribôxôm để thamgia tổng hợp prôtêin

pôlynuclêotit chứa hàngtrăm đến hàng nghìn Nu

- Trongmạch pôlinuclêotitcó tới 70% số Nu có liênkết bổ sung

- Là thành phần chủ yếu cấutạo nên ribôxôm

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Mô tả cấu trúc của một nuclêôtit và các liện kết giữa các nuclêôtit trong phân

tử ADN Đặc điểm khác nhau giữa các nuclêôtit

2 Phân biệt các loại liên kết trong ADN.

3 Tình bày cấu trúc phân tử tARN.

4 Phân biệt cấu trúc và chức năng các ARN

5 So sánh cấu trúc và chức năng giữa ADN và ARN

LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG TRONG CƠ THỂ SỐNG

I Khái niệm về liên kết hóa học

Khi các nguyên tử có số e hóa trị ở cạch nhau sẽ tạo nên lực hút và chúng sẽ liênkết với nhau, mối liên kết đó được gọi là liên kết hóa học

II Các loại liên kết hóa học

Tùy vào đặc điểm liên kết, người ta chia thành hai loại: liên kết bền vững

là liên kết yếu

1 Liên kết bền vững

Liên kết bền vững thường gặp nhất là liên kết cộng hóa trị Liên kết cộnghóa trị được tạo thành khi các nguyên tử cùng loại hoặc khác loại cùng góp chung evới nhau

Để tạo được liên kết bền vững cần cung cấp nhiều năng lượng Số nănglượng này nhiều hay ít tùy thuộc vào độ bền vững của liên kết, có thể thay đổi từ 15– 170 kcal/mol Ví dụ liên kết cộng hóa trị C-C có năng lượng liên kết là 83kcal/mol và liên kết này bị phá vỡ cũng sẽ có bằng ấy năng lượng được giải phóng

D-H+A→D …… A (… : liên kết hydrô)

b Liên kết ion

Là liên kết được tạo thành do sự tương tác tĩnh điện giữa 2 nhóm mangđiện tích ngược dấu Trong môi trường không có nước, các liên kết ion rất bền vững,nhưng trong cơ thể và môi trường nước, các liên kết ion là các liên kết yếu, bởi vìcác cation cũng như anion luôn được vây bọc bởi các phân tử nước tạo nên lớp vỏlàm cho chúng không thể liên kết với các inion vá cation khác được

c Liên kết Van đe Van

Là liên kết yếu được tạo nên do lực tương tác không đặc hiệu khi 2 nguyên

tử tiến đến gần nhau Liên kết Van đê Van không phụ thuộc vào tính phân cực cùacác phân tử mà chỉ phụ thuộc vào khoảng cách giữa chúng Liên kết này là liên kếtyếu nhất (khoảng 1 kcal /mol) Liên kết này có trong cấu trúc bậc ba của prôtêin

d Liên kết kỵ nước

Là liên kết được tạo thành giữa các phân tử không hòa tan trong nước khichúng ở gần nhau Nhờ liên kết kỵ nước, các phân tử không phân cực bị loại trừ rakhỏi mạng nước

III Vai trò của các kiêt kết hóa học

1 Vai trò của các liên kết bền vững.

Nhờ có các liên kết bền vững, các phân tử, các phức hợp phân tử, các cấu trúccủa tế bào duy trì được ổn định và bền vững trong môi trường luôn thay đổi Các liênkết cộng hóa trị như liên kết glicôzit, liên kết peptit, liên kết aste,… Có vai trò quantrọng thành lập các đa phân tử và duy trì cấu trúc của chúng

2 Vai trò của các liên kết yếu

Cơ thể sống không chỉ có ổn định cao mà còn có tính mềm dẻo lớn Do đặc tính

dễ tạo thành cũng như dễ phá vỡ không cần mang nhiều năng lượng, nên các liên kếtyếu là cơ sở của tính mền dẻo của cấu trúc, cũng như của các phản ứng như: tạo nên cấutrúc không gian của prôtêin, của axit nuclêic,… Và điều hòa các hoạt động sống khácnhư: tươg tác giữa enzim và cơ chất, giữa hoocmon và thụ quan màng,…

Chương II: CẤU TRÚC TẾ BÀO

oOo

-TẾ BÀO NHÂN SƠ

I Khái quát về tế bào

1 Lược sử nghiên cứu tế bào

2 Luận điểm chính của thuyết tế bào

- Tất cả các cơ thể sống đều được cấu tạo từ tế bào?

- Các quá trình trao đổi chất và di truyền đều diễn ra trong tế bào

- Tế bào chỉ được sinh ra bằng sự phân chia của tế bào đang tồn tại trước đó

3 Cấu trúc chung của tế bào

Tế bào gồm có 3 phần

- Màng sinh chất: bao quanh tế bào, có chức năng bảo vệ, vận chuyển, thẩmthấu, …

- Nhân (vùng nhân): chứa vật chất di truyền

- Tế bào chất: dạng keo gồm nước và các chất hữu cơ, vô cơ

Tế bào có kích thước rất nhỏ: từ 1m đến 100m (từ một vài tế bào đặc biệt)

Có hai nhóm tế bào: tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực

II Hình dạng tế bào vi khuẩn

Đa số vi khuẩn là đơn bào, cơ thể của chúng chỉ là một tế bào, có kích thướctrung bình từ 1-3•m Các tế bào riông rẻ có thể liên kết với nhau tạo thành chuỗi haynhóm nhỏ Tế bào vi khuẩn rất đa dạng có thể là hình cầu (cầu khuẩn), hình phẩy (phẩykhuẩn), hình que (trực khuẩn), hình xoắn (xoắn khuẩn)

III Cấu tạo tế bào vi khuẩn

1 Thành tế bào

Thành tế bào vi khuẩn có độ dày từ 10-20nm và được cấu tạo bởi peptidoglican(bao gồm polysaccarit liên kết với peptit) Tùy theo cấu tạo của lớp peptidoglican màthành tế bào có tính chất nhuộm màu phân biệt với thuốc nhuộm Gram Người ta phânbiệt hai loại vi khuẩn Gram âm và Gram dương

Sự khác biệt này có tầm quan trọng trong việc sử dụng các loại kháng sinh đặchiệu để chống từng nhóm gây bệnh

Ở một số vi khuẩn còn có thêm lớp vỏ dày hay mỏng khác nhau, có tính chấtkhác nhau

Bảng 1: Một số tính chất khác biệt giữa vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn Gram âm.

Phản ứng với chất nhuộm

màu

Giữ màu tinh thể tím, do đó

tế bào có màu tím hoặc tía

Mất màu tím khi tẩy rửanhuộm màu phụ đỏ safanin

Chống chịu vối tác nhân vật

lý

Mận cảm với penicilin Cao Thấp

Bảng 2: Thành phần của thành tế bào Gram âm và Gram dương.

Có khoang chu chất (giữa màng tế bào và màngngoài)

2 Màng sinh chất

Tiếp ngay bên dưới thành tế bào là màng sinh chát hay màng liporôtêin chứkhoảng 45% lipit và 55% prôtêin, có cấu trúc và chức năng tương tự như màng sinhchất của tế bào nhân chuẩn

* Một số vi khuẩn còn có lớp vỏ nhày để tăng sức tự vệ và bám dính để gây bệnh

3 Tế bào chất của tế bào vi khuẩn

Phía trong màng sinh chất là khối tế bào chất chứa tới 65-90% nước, các chất vô

cơ và hữu cơ khác nhau Không có hệ thống nội màng, bào quan không có màng baobọc

Gồm hai thành phần:

+ Bào tương: là dạng keo bàn lỏng, chứ chất hữu cơ và vô cơ

+ Ribôxôm phân bố trong tế bào chất có nhiều (10.000 – 100.000)

* Ngoài ra còn có chứa các chất dự trữ

4 Vùng nhân

- Vùng nhân không có màng bao bọc

- Vật chất di truyền: một phân tử ADN vòng không có liên kết với protein dạnghiston

- Một số vi khuẩn còn có thêm ADN dạng vòng nhỏ khác gọi là plasmit

5 Lông và roi.

a Lông

- Tiếp nhận các virut như các thụ thể

- Giúp vi khuẩn trong quá trình tiếp hợp với tế bào khác

b Roi

Giúp vi khuẩn di chuyển

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Trình bày khái quát về tế bào

TẾ BÀO NHÂN THỰC

So sánh đặc điểm của tế bào nhân sơ (Procaryota) vời tế bào nhân thuẩn (Eucaryota)

Tế bào nhân sơ (Procaryota) Tế bào nhân thuẩn (Eucaryota)

- Vi khuẩn, vi khuẩn lam

- Kích thước nhỏ: 1- 10 •m

- Có cấu tạo đơn giản

-Vật chất di truyền là phân tử ADN dạng

vòng nắm phân tán trong tế bào chất

- Chưa có nhân, chì có thể nhận (nucleoid)

là phần tế bào chất chứa ADN

- Tế bào chất chỉ chứa các bào quan đơn

giản như: ribôxôm, mezôxom

- Phương thức phân bào đơn giản bằng

cách phân đôi

-Có lông, roi cấu tạo đơn giản từ prôtêin

flagelin

- Nguyên sinh vật, nấm, thực vật, độngvật

- Phương thức phân bàoph ưc1 tạp (mitosis

và meiosis) với bộ máy phân bào là thoi vôsắc

- Có lông và roi có cấu tạo vi ống phức tạp

Những điểm khác nhau cơ bản giữa tế bào thực vật và tế bào động vật

- Phân bào không có sao và phân tế bào

chất bằng vách ngang ở trung t âm

- Hệ không bào phát triển

- Ít khi có không bào

A Đặc điểm chung của tế bào nhân thực

- Tế bào nhân thực có màng nhân

- Các bào quan khác nhau có cấu trúc phù hợp với chức năng chuyên hóa củamình

B Cấu trúc tế bào nhân thực

I Cấu trúc và chức năng của màng sinh chất

1 Cấu trúc của màng

Màng sinh chất là một màng rất mỏng, có độ dày tử 7,5 – 10 nm, bao quanh tếbào chất như hàng rào ổn định Màng sinh chất cũng như các màng nội quan khác cócấu tạo gồm: lipit, prôtêin và cacbohydrat, Trong đó lipit và prôtêin là chủ yếu chiếm90% khối lượng chất khô, nên còn gọi là màng lipoprôtêin.

Lipit có trong màng chủ yếu là photpholipit, ngoài ra còn có colesterol Prôtêin

có trong màng gồm nhiều loại với nhiều chức năng khác nhau

Các phân tử photpholipit sắp xếp thành một lớp kép theo kiểu đầu ưa nước quay

ra ngoài và vào trong, còn đuôi kỵ nước thì quay lại với nhau, tạo nên cái khung liên tụcquanh màng Các phân tử prôtêin sắp xếp thành hai lớp trong và ngoài kẹp lấy khunglipit

Màng có tính khảm - động: vừa có tính ổn định cao, đồng thời có tính linh hoạtcao để đáp ứng được chức năng đa dạng của màng

Trong khung lipit, các phân tử colesterol sắp xếp xen kẻ vào giữa các phân tửphotpholipit tạo nên tính ổn định của khung Khi tỷ lệ photpholipit/colesterol cao, màngmền dẻo, còn khi tủ lệ này nhỏ thì màng có tonh1 bền chắc Vì vậy khi thành mạch máu

có tích tụ nhiều colesterol sẽ cứng chắc, gây nên xơ vữa mạch

Nhờ tính chất linh hoạt của khung lipit cho nên màng có thể thay đổi tính thấmkhi nhiệt độ môi trường thay đổi để đáp ứng với các hoạt động thích nghi của tế bào(chịu lạnh về mùa đông thì màng trở nên cứng chắc hơn; vào mủa hè, nhiệt độ nóng,nàng trở nên lỏng và mền dẻo hơn.)

b Ptôtêin của màng

Prôtêin có trong màng rất đa dạng, chúng phân bố “khảm” vào khung lipit Ví dụ,người ta phát hiện trên màng của hồng cầu có đến 50 loại protên khác nhau Màng sinhchất của các tế bào khác nhau sẽ có các loại prôtêin khác nhau để thực hiện các chứcnăng đa dạng Người ta phân biệt prôtêin xuyên màng và prôtêin rìa màng

+ Prôtêin xuyên màng là những prôtêin nằm xuyên qua khung lipit Phần kỵ nướccủa prôtêin (gồm các axit amin kỵ nước tạo nên xoắn α) nằm trong khung lipit, còn đầu) nằm trong khung lipit, còn đầu

ưa nước thì thò ra phía ngoài khung (phía môi trường hay phía tế bào chất)

+ Prôtêin rìa màng là những prôtêin chỉ bám vào mặt ngoài hay mặt trongcủa màng

Các phân tử prôtên màng tham gia tạo nên tính chất “động” của màng

Prôtêin trong màng có nhiều chức năng:

+ Vận chuyển các chất qua màng: Tạo nên các kênh vận chuyển (channelprotein) Prôtêin đóng vai trò chất mang (transporter) Prôtêin tạo nên các bơm ion cóvai trò vận chuyển chủ động các ion qua màng

+ Chứ năng enzim: Nhiều prôtêin màng có hoạt tính enzim, chúng xúc táccác phản ứng xảy ra trong màng hay trong các tế bào chất

+ Chức năng thu nhận và truyền đạt thông tin: Các prôtêin thụ quan(receptor) có trong màng có hình thù đặc trưng, có khả năng liên kết với các chất thôngtin hóa học (hoocmon) để kích thích hoặc ức chế các quá trình trong tế bào, đáp ứngđược thay đổi của môi trường.

+ Chức năng nhận biết tế bào: Nhiều prôtêin màng (thường là glicoprôtêin)đóng vai trò “chất đánh dấu” (maker) để các tế bào cùng loại hay khác loại nhận biếtnhau

+ Chức năng kết nối: Nhiều prôtêin màng đóng vai trò kết nối các tế bàotrong mô thành một khối ổn định

+ Chức năng neo màng: Nhiều prôtêin liên kết với các prôtêin sợi hay các

vi sợi trong tế bào chất, do đó tạo nên sự ổn định và bền chắc của màng

c Cacbohydrat của màng:

Các phân tử cacbohydrat thường xuyên kết với photpholipit (glicolipit) hayprôtêin (glicoprôtêin) phân bố ở mặt ngoài màng tạo nên tính bất đối xứng của màng,tham gia tạo nên khối chất nền ngoài bào (extracellular matrix) giữa các tế bào trong

mô của cơ thể đa bào Chất nền ngoại bào không chỉ có chức năng truyền đạt thông tingiữa các tế bào

2 Chức năng của màng sinh chất

+ Các chất được vận chuyển trực tiếp qua màng không cần sự giúp dỡ củacác prôtêin màng Các chất càng bé thì dễ dàng vận chuyển qua màng Các chất phâncực và các chất tích điện khó đi qua màng Các chất hòa tan trong lipit dễ dàng vậnchuyển qua màng

+ Các chất tích điện (các ion), các chất phân cực được vận chuyển quamàng nhờ sự giúp đỡ của các protêin màng sự vận chuyển kiểu này được gọi là sự vậnchuyển dễ dàng Ví dụ, các ion vận chuyển qua các kênh

Các chất hòa tan, nước vận chuyển qua màng nhờ hiện tượng khuếch tán và thẩmthấu Các chất hòa tan trong nước sẽ được vận chuyển qua màng theo Gradien nồng độ(từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp) được gọi là sự khuếch tán (diffusion).Nước di chuyển qua màng theo Gradien áp suất (thừ nơi có thế nước cao sang nơi cóthế nước thấp) được gọi là sự thẩm thấu (osmosis)

Tùy theo áp suất thẩm thấu của dung dịch, người ta chia làm 3 loại môi trườngkhác nhau:

+ Dung dịch đẳng trương là dung dịch có áp suất thẩm thấu bằng áp suấtthẩm thấu của tế bào sống trong đó

+ Dung dịch ưu trương là dung dịch có áp suất thẩm thấu lớn hơn áp suấtthẩm thấu của tế bào sống trong đó

+ Dung dịch nhược trương: là dung dịch có áp suất thẩm thấu bé hơn ápsuất thẩm thấu của tế bào sống trong đó

Dung dịch đẳng trương có lượng nước đi ra vào đi vào tế bào như nhau, nên tếbào không thay đổi trong dung dịch nhược trương, nước sẽ đi vào trong tế bào, làm thểtích tế bào tăng cao, trương phồng lên, ở tế bào động vật không có vách xenlolozơ nên

tế bào dễ bị vỡ ra

* Vận chuyển chủ động

Sự vận chuyển các chất qua màng thông qua các premeaza (kênh hay chất mang)của màng ngược chiều Gradien nồng độ và tiêu tốn nhiều năng lượng ATP nhằm đápứng nhu cầu của tế bào

* Sự nhập – xuất bào.

Màng tế bào có khả năng biến dạng để đưa các chất có kích thước lớn qua màng(chất rắn, chất lỏng)

- Sự nhập bào: gồm có thực bào (chất rắn) và ẩm bào (chất lỏng)

- Sự xuât bào: Là hiện tượng tế bào bài xuất

b Sự trao đổi thông tin qua màng

Màng sinh chất thu nhận các trhông tin khác nhau nhờ các protêin đặc trưng đóngvai trò như các thụ quan màng Vì vậy tế bào có khả năng đáp ứng kịp thời đối với c1ctác nhân của môi trường Sự truyền tính hiệu qua màng có vai trò quan trọng đối vớicác hoạt động cơ và thần kinh của động vật

c Sự phân hóa của màng sinh chất

Trong cơ thể đa bào, nhiều loại tế bào có màng sinh chất phân hóa về cấu trúc

và biến dạng thành các phức hệ cấu tạo thích nghi với các chức năng khác nhau nhưtăng cường mối liên kết giữa các tế bào ở cạch nhau, tăng cường hấp thụ, chế tiết, dẫntruyền,

II Cấu trúc bên ngoài màng sinh chất

- Nằm ngoài màng sinh chất của tế bào người và động vật

- Cấu tạo chủ yếu là các loại sợi glucôprôtêin kết hợp với các chất hữu cơ và vô

cơ khác

b Chức năng:

Giúp các tế bào liên lạc với nhau để tạo thành mô, thu nhận thông tin

C Tế bào chất và các bào quan

* Tế bào chất là khối chất sống tạo nên tế bào Chất nguyên sinh bao gồm tế bào chất (cytoplasma) là khối nguyên sinh chất định khu phía trong màng sinh chất bao quanh nhân và chất nhân (caryoplasma) – là khối nguyên sinh chất tạo nên nhân.

* Bào quan là cấu trúc siêu vi quy định khu tạo từng vùng riêng biệt trong tế bào chất và thực hiện một chức năng nhất định.

I Ty thể (mitochondria)

1 cấu trúc của ty thể:

a Cấu trúc hiển vi của ty thể

Dưới kính hiển vi thường, ty thể thường có dạng hạt hoặc sợi là do ty thể rất dễdàng biến đổi hình dạng theo sự biến đổi của tính trạng sinh lý của tế bào như áp suấtthẩm thấu, độ pH, tình tạng bệnh lý và có thể thay đổi số lượng và di chuyển tử vùngnày đến vùng khác của tế bào,…

Trong tế bào, ty thể luôn luôn được đổi mới, ty thể tồn tại 10 – 20 ngày, các tythể già, hư hỏng sẽ bị phân hủy trong lizôxôm… Ty thể được sinh ra từ ty thể mẹ cósẵn Trong quá trình phân bào, ty thể được phân bố đều về hai tế bào con

Ở trạng thái bình thường ty thể có dạng hình trứng với đường kính từ 0,5 - 2•m

và dài 7 - 10•m Ty thể có nhiều trong các tế bào tích cực chuyển hóa năng lượng: tếbào gan và tế bào cơ

Trong tế bào, ty thể thường được phân bố tương đối đồng đều trong tế bào chất(tế bào gan) hay tập trung ở một vùng tế bào chất mà ở đó tế bào cần nhiểu năng lượng

để hoạt động (tế bào ống thận, ty thể tập trung ở vùng đáy; đối với tinh trúng, ty thể tậptrung ở phần cổ nơi cung cấp năng lượng cho hoạt động co rút của đuôi tinh trùng)

Ty thể cấu tạo gồm màng kép, màng ngoài và màng trong Và đều có bản chất làliporotein, bao lấy khối chất nền (matrix) ở phía trong Giữa màng ngoài và màng trongcủa ty thể được giới hạn bởi xoang gian màng, cách biệt với xoang trong bởi màngtrong Màng trong mọc lồi vào trong chất nền tạo nên các mấu lồi hình răng lược gọi làmào (crista)

Ty thể chứa protein (65 – 70%) và lipit (25 -30%) Ngoài ra trong ty thể còn cóADN và ARN

b Màng ngoài:

Màng ngoài của ty thể là màng liporotêincó độ dày khoảng 6nm chứa nhiềuprôtêin xuyên màng (chiếm khoảng 60%) và lipit (40%) Tỷ lệ colesterol/photpholipit là1/8 Màng ngoài chưa nhiều kênh ion, các prôtêin mang để vận chuyền các ion và cácchất có khối lượng phân tử dưới 1000 D

Trong màng ngoài chưa nhiều enzim khác nhau: transferaza, kinaza, cytocrom,cytocrom-reductaza, photphataza, photpholipaza

Màng trong của ty thể ăn sâu vào bên trong tạo nên các mào do đó làm tăng bềmặt của màng lên 3 lần so với màng ngoài

Số lượng của mào của màng trong tỷ lệ với cường độ chuyển hóa năng lượngATP của tế bào Tế bào tim hoạt động nhiều đòi hỏi tiêu phí nhiều ATP có số lượngmào ty thể nhiều gấp 3 lần so với ty thể tế bào gan là tế bào tiêu thụ năng lượng ít hơn

Màng trong (mào) chứa nhiều loại prôtêin khác nhau có chức năng khác nhau: + Prôtêin vận chuyển chủ động các chất (ATP, ADP, ion photphat, proton H+,pyrivat, axit béo, nuclêic,…) từ xoang gian màng vào chất nến của ty thể

+ Prôtêin màng và prôtêin kênh có chức năng vận chuyển các ion: Na+, K+, Ca2+

và H+

+ Các phức hợp của dãy truyền electron

+ Phức hợp Fo – F1 (ATP-sintetaza) có chức năng tổng hợp ATP

+ Cytorom P450 định vị trong màng có phần hoạt tính đưa vào chất nền ty thể

e Chất nền ty thể:

Chất nền của ty thể còn gọi là xoang trong, chứa nhiều thành phần khác nhau và

có vai trò rất quan trọng đối với ty thể

Các enzim có chứ năng ôxy hóa axít pyruvic sản sinh ra Axêtyl-CoenzimA

Các enzim của chub trình Crep

Các enzim tổng hợp các axt béo

Ribôxôm ty thể: Ribôxôm của ty thể khác với roboxom của tế bào và tương tựnhư ribôxôm của vi khuẩn về kích thước, thành phần r.ARN và prôtêin

ADN ty thể- mtADN là phân tử ADN trần dạng vòng giống ADN của vi khuẩn.Trong ty thể có từ 5 – 10 phân tử mtADN (có kích thước khoảng 5 – 26 •m

Các dạng ARN ty thể

Ngoài ra trong chất nền còn chứa nhiều ion khác nhau (canxi, magie, proton,…)các chất vô cơ và các chất hữu cơ khác

2 Chức năng của ty thể

a Ty thể là nhà máy sản sinh ATP:

Ty thể có vai trò rất quan trong trong hô hấp hiếu khí, chuyển hóa năng lượngthành ATP:

- Chu trình Crep xảy ra nhớ các enzim định khu trong chất nền

- Các điện tử (electron) giải phóng từ chu trình Crep được truyền qua dãy chuyềnđiện tử định khu trong màng trong

- Sự tổng hợp ATP nhờ phức hệ ATP-sintetaza định khu trong màng trong

b Ty thể tham gia các quá trình rao đổi chất

Ty thể tham gia vào các quá trình chuyển hóa các chất bằng cách phối hợp vớicác bào quan khác như tổng hợp các hoocmon steroid, các photpholipit và cc1colesterol, các axit amin Ty thể tham gia điều hòa nồng độ ion canxi trong tế bào

c Ty thể tham gia vào quá trình tự chết của tế bào

Ty thể tham gia vào quá trình tự chết của tế bào bằng cách giải phóng vào tế bàochất các nhân tố (ion canxi, cytocrom C) có tác dụng hoạt hóa các enzim caspaza,enzim endonucleaza gây tự chết theo chương trình của tế bào (apoptosi)

d Trong chất nền ty thể có đủ các dạng ARN và ribôxôm

Trong chất nền ty thể có đủ các dạng ARN và ribôxôm cho nên ty thể có thể tựmình tổng hợp một số prôtêin riêng cho ty thể

3 Biến đổi bệnh lý của ty thể:

Trong tình trạng bệnh lý của tế bào (viêm gan siêu vi trùng, viêm ban do uốngrượu, ung thư, thiếu hụt dinh dưỡng, thiếu vitamin, ngạt ôxy, nhiễm độc,…)ty thể bịbiến đổi về hình dạng, kích thước, về cấu trúc và phân bố của mào, các chất nền trongxoang,…

Từ dạng hình trứng bình thường chúng có thể bị biện dạng chẻ đôi, hình chùy,hình nhẫn,… kích thước của ty thể trong tình trạng hoạt động quá mẫn cảm và bệnh lýtrở nên quá “khổng lồ” đát đến kích thước 4-5nm hoặc teo lại và thoái hóa

sáp 16%, glixerin 22%, photphatit 2 – 7%,etanolamin 8%

2 Cấu trúc hiển vi của lục lạp

Lục lạp là loại bào quan lớn, có đường kính 4 – 10 •m

- Vị trí: Lục lạp có trong các tế bào có chức năng quang hợp ở thực vật

- Trên màng tilacoit có chứa hệ sắc tố và hệ enzim tạo thành các đơn vị cơ sởdạng hạt hình cầu gọi là đơn vị quang hợp (có khả năng hấp thu năng lượng ánh sángmặt trời biến thành năng lượng hóa học)

3 Chức năng của lục lạp

Lục lạp có chứ năng quang hợp Ánh sáng mặt trời ở dạng c1c quang tử (photon)được hấp phụ bởi clorophyl, các điện tử được giải phóng và được chuyển đi qua dãytruyền điện tử và ATP được tổng hợp nhờ phức hệ ATP-sintetaza Lục lạp sử dụngnăng lượng ATP và hệ enzim trong cơ chất đê tỗng hợp cacbohydrat

III Lưới nội chất

1 Cấu trúc

a Cấu trúc hiển vi:

Là hệ thống các kênh, các túi các bể chứa phân bố trong tế bào chất và được giớihạn bởi màng liporôtêin

Các kênh, túi và bể chứa thông với nhau hình thành nên mạng lười ba chiều phứctạp, phân bố khắp tế bào chất của tế bào

Lưới nội chất được tìm thấy hầu hết ở tế bào động vật (trừ tế bào hồng cầu chín),

ở động vật nguyên sinh và các tế bào thực vật Vi khuẩn không có mạng lưới nội chất.Đặc tính cấu trúc và mức độ phát triển của mạng lưới nội chất thay đổi tùy loại tế bào

Lưới nội chất phát triển nhất ở các tế bào có mức độ trao đổi prôtêin cao như các

tế bào tiết, tế bào gan,…Đối với các loại tế bào như tế bào tinh bào, bạch cầu, tế bào vỏtuyến trên thận thì mạng lưới nội chất phát triển rất yêú Sự phát triển của lười nội chấtcòn phụ thuộc vào mức độ phân hóa của tế bào

Hình dạng và mức độ phát triển của lưới nội chất còn có liên hệ với hoạt tính

chức năng của tế bào Người ta phân biệt hai dạng lưới nội chất: mạng lưới nội chất hạt

và nmạng lưới nội chất trơn Chúng thông thương với nhau và đều có cấu tạo màng

liporôtêin dày khỏang 6nm Chúng chỉ khác nhau ở hình dạng các xoang và đặc biệt là

ở các màng của mạng lưới nội chất có hạt được đính các hạt ribôxôm

b Mạng lưới nội chất hạt:

Là hệ thống các túi dẹp xếp song song thành nhóm Mặt ngoài có đính các hạtribôxôm nhờ protêin riboforin

Lưới nội chất hạt phát triển ở các tế bào tích cực tổng hợp và chất tiết prôtêin

c Mạng lưới nội chất trơn:

Gồm các kênh hẹp nối với nhau và được phân bố khắp tế bào chất Trong nhiềutrường hợp, mạng lưới nội chất trơn thông với màng sinh chất, màng nhân Màng củamạng lưới nội chất trơn không có ribôxôm

2 Thành phần hóa học của mạng lưới nội chất.

Mạng lưới nội chất chưa prôtêin và lipit (với hàm lượng 30 – 50%), các enzimcần thiết cho sự tổng hợp prôtêin, cho sự trao đồi các lipit, cho sự khử độc Màng cócấu trúc khảm - động như màng sinh chất

Màng của mạng lưới nội chất có tính đối xứng: Phần gluxit của các glicolipit vàglicoprôtêin đều hướng vào lóng túi

3 Chức năng của mạng lưới nội chất

a Vai trò giao thông nội bào

Chúng đảm bảo cho sự vận chuyển các chất từ mội trường vào tế bào chất cũngnhư giao thông giữa các cấu trúc nội bào.

Các chất đi qua màng của mạng nội chất vào lòng tíu hay ra tế bào chất bằnghình thức hoạt tải, có tính chọn lọc Mạng lưới nội chất không chỉ đóng vai trò vậnchuyển các chất mà còn có vai trò tập trung các chất vào các xoang túi để đưa đến cácphần của tế bào hay thải ra ngoài

IV Ribôxôm (ribosome)

1 Cấu trúc hiển vi của ribôxôm:

Ribôxôm là một bào quan tuy kích thước rất bé và có cấu trúc không phức tạpnhưng có vai trò rất quan trọng đối với đời sống của tế bào, thực hiện quá trình sinhtổng hợp prôtêin trong tế bào

Ribôxôm là những hạt rất bé dạng hình cầu có kích thước khoảng 20 – 35nm.Trong tế bào, số lượng ribôxôm có thể thay đổi tùy theo trạng thái sinh lý, bìnhthường tế bào vi khuẩn có từ 10.000 – 100.000 ribôxôm, còn trong tế bào nhân chuẩn

số lượng ribôxôm có thể đạt tới hàng triệu hoặc nhiều hơn

2 Thành phần hóa học của ribôxôm

Chủ yếu là ARN của ribôxôm (r.ARN) chiếm khoảng 80 – 90% tổng số ARN của

tế bào rARN liên kết với prôtêin hình thành nên ribôxôm nhờ liên kết hydro và ion

Mg2+

Rên ribôxôm có 3 vùng liên kết với ARN:

- Một vùng liên kết với mARN

- Một vùng gọi là vùng liên kết peptit – tARN (vùng P) dùng để cố định tARNkhi đang lắp ráp axit amin vào mạch polypeptit

- Một vùng gọi là vùng liên kết aminoazit – tARN (vùng A) dùng để cố địnhtARN đang mang axit amin chuyển vào ribôxôm

3 Chứ năng của ribôxôm

Là nơi tổng hợp prôtêin

V Phức hệ golgi (golgi complex)

1 Cấu trúc hiển vi:

b Cấu trúc siêu hiển vi:

Có cấu tạo màng liporôtêin điển hình giới hạn các xoang, khe, bể chứa thuộc badạng sau đây:

- Hệ thống bể chứa dẹp được giới hạn bời các màng trơn Các bể chứa dẹp nàythường xuyên xếp thành bĩ 5 – 8 bể kề sát nhau Số lượng bể chứa, độ hẹp và khoảngcách giữa các bể thay đổi tùy loại tế bào Thường các bể nắm cách nhau khơng quá15nm, lịng bể chứa cĩ chiều rộng 9 – 15nm, màng bể chứa cĩ chiều dày 6 – 8nm.

- Những khơng bào bé nằm ở phần cuối các bể chứa, chúng cĩ kích thước khơngquá 30 – 50 nm Chính các loại khơng bào này ở độ phĩng đại bé cĩ dạng hình các hạt

- Những khơng bào lớn cũng cĩ màng bao bọc như bể chứa, chúng cĩ kích thướckhá lớn 0,2 – 0,3 •m và thường nằm cạnh các bĩ bể chứa hoặc nằm xen kẽ giữ các bểtrong đĩ

2 Thành phần hĩa học

Phức hệ golgi chứaphotpholipit và prơtêin với hàm lượng b8ng2 nhau Cĩ chưacác enzim như photphataza kiềm, phothpataza axit, nuclêơzitdiphotphataza,adenozintriphotphataza,….Trong phứ hệ cịn tìm thấy các polysaccarit

+Ở phía đối diện như kho hàng cuối cùng, sản phẩm được vận chuyển tới màng sinh chất, có thể tham gia cấu trúc của màng, hay biến thành cơ quan tử khác, hay được đưa ra khỏi tế bào.

- Gắn nhĩm cacbohiđrat vào protein

- Là hệ thống phân phối của tế bào

- Tổng hợp hoocmon, tạo các túi cĩ màng (túi tiết, túi lizơxơm)

- Thu gom, bao gĩi, biến đổi và phân phối các sản phẩm đã được tổng hợp ở vị trínày đến vị trí khác để sử dụng trong tế bào

- Ở tế bào thực vật, bộ máy gơngi tổng hợp các phân tử pơlysaccarit cấu trúc nênthành tế bào

VI Lizơxơm (lysosome)

Là dạng túi bĩng, được giới hạn bởi màng lipoprơtêin và chưa các enzim thủyphân (hydrolaza)

Ở vi khuẩn và hồng cầu động vật cĩ vú thiếu nhân khơng cĩ lizơxơm, mặc dù vikhuẩn cĩ tiết ra một số enzin thủy phân

Kích thước, hình dạng của lizơxơm cĩ thể thay đổi tùy trạng thái hoạt động chứcnăng, do đĩ người ta phân biệt 2 dạng:

- Lizơxơm cấp 1: Là lizơxơm mới được tạo thành chưa tham gia vào quá trìnhhoạt động và phân giải

- Lizơxơm cấp 2: Là lizơxơm đang tham gia hoạt động phân giải Cĩ hai loạilizơxơm cấp 2: heterolizơxơm xuất hiện do kết quả kết hợp của lizơxơm cấp 1 vớiphagoxơm; Otolizơxơm được tạo thanh do sự kết hợp của lizơxơm cấp 1 vớiotophagoxơm

Là bào quan dạng túi cĩ kích thước từ 0,25 – 0,6 •m.

Cĩ màng bao bọc, chứ nhiều enzim thủy phân

Chức năng: Phân huỷ các tế bào già, tế bào bị tổn thương, các bào quan hết thờihạn sử dụng Góp phần tiêu hóa nội bào.

VII Bộ khung tế bào (vi sợi và vi ống)

1 Cấu trúc:

- Thành phần: là hệ thống mạng sợi và ống protein đan xen chéo nhau

- Vi ống (microtubule): là sợi rỗng có hình trụ dài, có đường kính 25nm

- Vi sợi (microfilament): là sợi protein dài, rất mãnh, có đường kính 7nm, thường

có ba loại: vi sợi actin, vi sợi myozin và vi sợi trung gian

- Sợi trung gian: gồm một hệ thống các sợi protein bền Sợi này có đường kínhkhoảng 10nm, nằm trung gian giữa sợi vi ống và sợi actin

2 Chức năng:

- Duy trì hình dạng của tế bào (trừ tế bào bạch cầu)

- Neo giữ các bào quan vào vị trí cố định

- Các sợi actin có chức năng: Tăng cường mối liên kết giữa các tế bào cạnh nhau,tham gia tạo nên các cầu nối tế bào Nhờ có sự trùng hợp và giải trùng hợp của các sợiactin mà tế bào chất có sự chuyển đổi từ trạng thái gel sang trạng thái sol và ngược lại

- Sợi myozin có chứ năng: Liên kết với các sợi actin đảm bảo hoạt tính vận độngcủa tế bào

- Sợi trung gian có chức năng: Có chứ năng cơ học, giữ cho tế bào có độ vữngchắc nhất định

- Các vi ống có chứ năng: Làm chuyển động các NST về hai cực của tế bào; vậntải nội bào; duy trì hình dạng của tế bào; tham gia vận chuyển các bóng nhập bào vàxuất bào, duy trì tính ổn định của màng sinh chất, tạo tính phân cực của tế bào

VIII Không bào

1 Cấu trúc:

- Không bào được tạo ra từ mạng lưới nội chất và bộ máy gôngi

- Phía ngoài là màng đơn bao bọc

- Bên trong là dịch bào chứa các chất hữu cơ và ion khoáng tạo áp suất thẩm thấucủa tế bào

- Động vật nguyên sinh có không bào tiêu hóa phát triển

2 Chức năng:

Tùy từng loại và tùy tế bào:

- Duy trì áp suất thẩm thấu

- Gồm hai trung tử xếp thẳng góc theo chiều dọc

- Trung tử là ống hình trụ, dài rỗng, đường kính 0,13nm, gồm nhiều bộ ba vi ốngxếp thành vòng

- Hình dạng: bầu dục hay hính cầu, đường kính 5•m.

- Đa số tế bào cĩ một nhân, một số khơng cĩ nhân như tế bào hồng cầu, bện cạnhmột số loại tế bào cĩ nhiều nhân như tế bào cơ vân

1 Cấu tạo:

a Màng nhân:

- Màng nhân cấu tạo gồm cĩ hai màng (màng kép), mỗi màng dày 6 đến 9nm

- Màng ngồi nối với lưới nội chất

- Bế mặt màng cĩ nhiều lỗ nhân, cĩ đường kính 50 đến 80nm

- Lỗ nhân gắn với phân tử protein, chọn lọc các phân tử đi vào hay đi ra khỏinhân

b Chất nhiễm sắc

- Thành phần hĩa học chứa ADN, nhiều protein histon

- Các sợi nhiễm sắc xoắn lại tạo nên nhiễm sắc thể

- Số lượng và hình dạng nhiễm sắc thể đặc trưng cho từng lồi

Ví dụ: ở người 2n = 46; ở ruồi giấm 2n = 8

2 Nhân con

- Thể hình cầu bắt màu gồm chủ yếu Prôtêin (80-85%) và ARN ribôxôm

- Nhân con (hạch nhân) khơng cĩ màng riêng, là nơi tổng hợp rARN và ribơxơmcho tế bào

- Trong phân bào nhân con biến mất ở kỳ đầu, kỳ giữa,kỳ sau và xuất hiện trởlại ở kỳ cuối

3 Chức năng:

- Là nơi lưu giữ thơng tin di truyền

- Là trung tâm điều hành, định hướng và giám sát mọi hoạt động trao đổi chấttrong quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào

CÂU HỎI TỰ LUẬN CƠ BẢN

1 Hãy mơ tả cấu trúc và chức năng của các bào quan và màng tế bào

Chương III: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG

-oOo-I Khái niệm về năng lượng

1 Khái niệm:

Năng lượng là đại lượng đặc trưng sinh ra công

2 Các dạng năng lượng

Các dạng năng lượng: điện năng, hóa năng, cơ năng, nhiệt năng,…

* Lưu ý: Dựa vào nguồn cung cấp năng lượng thiên nhiên có thể phân biệt: năng lượng

mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều,…

3 Trạng thái tồn tại của năng lượng

Năng lượng tồn tại ở hai trạng thái là thế năng và động năng

Ví dụ củi cháy sinh ra nhiệt

* Lưu ý: các dạng năng lượng có thể chuyển hóa tương hỗ và cuối cùng thành nhiệt

năng

II Chuyển hóa năng lượng

1 Khái niệm chuyển hóa năng lượng

Chuyển hóa năng lượng là sự chuyển đổi năng lượng từ dạng này sang dạng kháccho các hoạt động sống

2 Chuyển hóa năng lượng trong thế giới sống

Năng lượng ánh sáng mặt trời (động năng) → (1) hóa năng trong các liên kết hóahọc (thế năng) → (2) năng lượng dễ sử dụng ATP → (3) sinh công → nhiệt năng →thải vào môi trường

Chú thích: (1): thực vật quang hợp; (2): Người, động vật tiêu hóa, hô hấp nội bào; (3):

hoạt động

III Cấu trúc của ATP (ATP – đồng tiền năng lượng của tế bào)

ATP là tên viết tắt của hợp chất hữu cơ Adenozintriphotphat

1 Cấu trúc ATP( Ađênôzintriphôtphat)

Gồm: Ađênin, đường 5C (Ribôzơ), 3 nhóm phốtphát

- Phân tử đường làm khung

- Hai liên kết photphat ngoài cùng là liên kết cao năng mang nhiều năng lượng

dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng

2 Vai trò của ATP

- ATP có khả năng cung cấp đủ năng lượng cho tất cả mọi hoạt động của tế bào

- Sinh tổng hợp các chất

- Sinh công cơ học (co cơ)

- Dẫn truyền xung thần kinh

2 Dị hóa

Là quá trình phân giải các chất phức tạp thành các chất, đơn giản và khi đó liênkết hóa học bị phá vở, thế năng trở thành động năng

3 Mối tương quan giữa đồng hóa và di hóa

Hai quá trình ngược nhau và mâu thuẩn nhưng thống nhất

CÁC CÂU HỎI TỰ LUẬN

1 Năng lượng là gì? Trong những tế bào sống có những dạng năng lượng nào?

2 Tại sao nói ATP là đồng tiện năng lượng của tế bào

ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

I Enzin - chất xúc tác sinh học

1 Khái niệm chất xúc tác sinh học

Để hiểu được chất xúc tác sinh học là gì, ta hãy xem xét và so sánh 2 hiện tượng sau đây:

Trong bình cầu đựng 200 ml hồ tinh bột, ta cho thêm 5 ml HCl và đun sôi trong

1 giờ Tinh bột đã bị phân giải thành glucôzơ:

Khi ta nhai cơm dưới tác dụng của enzim amilaza, tinh bột trong cơm cũng biến đổi thnàh glucôzơ những chỉ trong vài phts:

HCl và amilaza đều là chất xúc tác Chúng dều có tác dụng xúc tác cho phản ứng phân giải tinh bột thành các phân tử glucôzơ HCl là một axit vô cơ đóng vai trò

là chất xúc tác cho phản ứng phân giải tinh bột ở 100 0 C, trong 1 giờ.

Amilaza là chất hữu cơ có bản chất là prôtêin do cơ thể sống tiết ra, có tác dụng xúc tác cho phản ứng phân giải tinh bột ở nhiệt độ 37 0 C chỉ trong thời gian vài phút Amilaza là chất xúc tác sinh học hay là enzim.

Như vậy, enzim là chất xúc tác sinh học có bản chất là protêin, do tế bào sinh ra,

có vai trò xúc tác làm các phản ứng xảy ra nhanh trong các điều kiện sinh lí bình thường của cơ thể sống Enzim không thay đổi khi phản ứng hoàn thành.

Thuật ngữ enzim được nhà sinh học người Đức vì Vigen Kune (Vilgelm Kuner) đặt tên vào năm 1878 có xuất xứ từ tiếng Hi Lạp (en là ở trong, zyme là nấm men), bởi

vì enzim được phát hiện đầu tiên ở nấm men, có tác dụng tạo lên sự lên men (lên men rượu) và lúc đầu được gọi là chất men (fermen – từ thuật ngữ fermentation – là sự lên men) Ngày nay, trong nhiều tài liệu vẫn gọi enzim là fermen.

2 Bản chất và cấu trúc của enzim

a Bản chất

Enzim là hợp chất hữu cơ phức tạp có bản chất hoá học là prôtêin, được tổng hợptrong tế bào có vai trò xúc tác làm cho các phả nứng hoá học xảy ra nhanh trong điềukiện sinh lý bình thường của cơ thể mà bản thân enzim không thay đổi khi phản ứnghoàn thành Do đó, enzim có thể được quay vòng sử dụng nhiều lần

b Cấu trúc

Enzim là prrotêin nên có cấu trúc phức tạp, đặc biệt là cấu hình không gian Mỗi

loại enzim có cấu trúc không gian đặc thù, đặc biẹt là trung tâm hoạt tính Trung tâm

hoạt tính của enzim được cấu tạo bởi một số các axit amin đặc thù làm cho trung tâmhoạt tính có hình thù không gian đặc thù phù hợp với cấu trúc của cơ chất mà enzimxúc tác

Hình thù không gian của trung tâm hoạt tính có thể bị thay đổi sẽ làm thay đổichức năng của enzim

Nhiều enzim, ngoài trung tâm hoạt tính còn có trung tâm hoạt chỉnh có tác dụng

điều chỉnh hình thù của trung tâm hoạt tính

Ở một số enzim, ngoài prrotêin, còn có một số chất khác tham gia Các chất đóđược gọi là côfactơ (ví dụ: một số ion, một số vitamin)

3 Apôenzim và cô enzim

Nhiều enzim, ngoài thành phần prôtêin, còn có thêm thành phần khác không phải

là prôtêin Thành phần prôtêin của enzim được gọi là apôenzim, còn thành phần không phải prôtêin được gọi là côfactơ Côfactơ thường liên kết cố định hoặc tạm thời với trung tâm hoạt tính của enzim và cần thiết cho hoạt động xúc tác của enzim Côfactơ có thể là chất vô cơ và thường là ion kim loại như sắt, đồng, kẽm, niken, magiê, mangan,

…Côfactơ còn có thể là chất hữu cơ, thường là các vitamin, trường hợp này, côfactơ được gọi là côenzim Các côfactơ rất cần thiết cho hoạt động của enzim, vì vậy trong thành phần dinh dưỡng của cây trồng, vật nuôi và con người cần phải đủ các nguyên tố

vi lượng và mitamin.

4 Phân loại enzim

a Tên gọi của enzim

Người ta thường gọi enzim theo phản ứng mà chúng xúc tác hoặc theo cơ chất

mà chúng tác động và thêm vào duôi aza, ví dụ enzim xúc tác phản ứng thuỷ phân (có

sự tham gia của nước) là hiđrôlaza (enzim thuỷ phân), hoặc theo cơ chất mà chúng tác động, ví dụ xenlulaza phân giải xenlulôzơ, lipaza phân giải lipit, prôtêzaza phân giải prôtêin.

Ngoại lệ, nhiều enzim vẫn được gọi theo tên người đã đặt cho chúng khi phát hiện, ví dụ pepsin (enzim phân giải prôtêin trong dạ dày).

b Phân loại enzim

Người ta cũng căn cứ vào phản ứng hoá học và chất chất mà enzim xúc tác để phân loại enzim Tuy vậy, càng ngày càng có nhiều enzim được phát hiện cho nên sự đặt tên và phân lôại enzim khá tuỳ tiện Sau đây là một số enzim và phản ứng mà nó xúc tác

Bảng1 Một số enzim và phản ứng mà enzim xúc tác

Loại enzim Loại phản ứng mà enzim xúc tác

Ôxirêđuctaza Xúc tác các phản ứng ôxi hoá khử, chúng vận chuyển các nguyên tử hiđrô từ cơ chất sang các phân tử nhận Tranferaza Xúc tác vận chuyển các nhóm nhỏ các nguyên tử từ ơ chất này sang cơ chất khác Hiđrôlaza Tác động làm đứt gãy các liên kết hoá học bằng thuỷ phân.

Liaza Xúc tác sự nối thêm một nhóm mới vào cơ chất bằng cách làm gãy nối đôi Ngược lại, chúng chính tả xúc tác tạo nối đôi Lzômerala Xúc tác sự tái phân bố các nguyên tử tong cơ chất , nghĩa là làm biến đổi đồng phân khác (cần có nước).

Ligaza

Xúc tác tạo liên kết hoá học mới, có sử dụng từ năng lượng ATP Ligaza xúc tác sự tổng hợp nên cacbonhiđrat, prôtêin và các đại phân

tử khác.

5 Hoạt động của enzim

a Cơ chế tác động của enzim

Enzim có vai trò làm gia,năng lượng hoạt hoá của phản ứng hoá học bằng cáchtạo ra các phản ứng trung gian, ta thấy enzim (E) liên kết với cơ chất S1 tạo thành phức

hệ E+S1 theo kiểu phù hợp như chìa khoá và ổ khoá; sau khi phản ứng được hoànthành, enzim được giải phóng, không thay đổi và có thể tiếp tục tham gia phản ứng

Ở nhiều enzim có tung tâm điều chỉnh, nhân tố điều chhỉnh liên kết với trung tâmđiều chỉnh và làm biến đổi hình thù của trung tâm hoạt tính cho phù hợp với cơ chất

Đối với enzim có côfactơ thì chỉ khi côfactơ liên kết với enzim thì hình thù củaenzim mới phù hợp với cơ chất Bằng cách sử dụng côfactơ và trung tâm điều chỉnh,hoạt động của enzim được điều hoà linh hoạt đáp ứng mọi tình huống của tế bào

ii) Năng lượng hoá

Enzim có thể hoạt động được trong điều kiện nhiệt độ thấp của tế bào là vì enzim

đã tác động làm giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng Trong bất kì phản ứng hoáhọc nào, các phân tử tham gia phản ứng phỉa nhận được một năng lượng gọi là nănglượng hoạt hoá

Nhiều phản ứng có thể xảy ra trong điều kiện nhiệt độ bình thường vì năng lượngcần thiết luôn đủ Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp khác, năng lượng hoạt hoá là “lựccản” làm phản ứng bị chậm lại hoặc bị ngừng Có thể vượt qua lực cản này bằng cáchtăng nhiệt độ và áp suất để tăng tốc sự vận động của các phân tử tham gia phản ứng vànhư thế làm tăng năng lượng động học của chúng và là chúng dễ va chạm vào nhau

Phản ứng cũng được tăng tốc nếu có enzim Bằng cách liên kết với cơ chất vàlàm thay đổi hình dạng của chúng, enzim làm giảm năng lượng cần thiết cho phản ứngtức là giảm năng lượng hoạt hoá của phản ứng tạo điều kiện cho phản ứng xảy ra trongđiều kiện nhiệt độ thấp và áp suất bìng thường của có thể sống

b Sự điều hoà hoạt động của enzim

Hoạt động của enzim được điều hoà bằng nhiều cơ chế

i) Sự định khu và phân bố hoạt động của enzim

Mỗi loại enzim có tác động đặc thù cho mỗi loại co chất và mỗi loại phản ứng.

Vì vậy, chúng cần được định khu và phân bố hoạt động đúng chỗ Các enzim hoạt động ngoại bào như pepsin (phân giải prôtêin) hoạt động trong dạ dày, nhưng chúng lại được sản sinh ra trong tế bào nên chúng có thể phá huỷ tế bào Thật may, tế bào chỉ sản sing ra chúng ở dạng tiền enzim là pepsinogen không hoạt động và chỉ khi được tiết vào dạ dày là nơi có độ pH axit thì chúng mới biến thành pepsin ở dạng hoạt động.

Trong tế bào, nhiều enzim được phân vùng hoạt động bằng cách định khu bao gói lại Ví dụ rõ nhất là enzim thuỷ phân được bao gói trong lizôxôm Nếu màng lizôzôm bị hỏng, các enzim được giải phóng ra tế bào chất, chúng sẽ phân huỷ toàn bộ

tế bào (trường hợp tự tiêu hoặc bệnh lí).

Nhiều enzim hoạt động kèm nhau theo dây chuyền được sắp xếp trật tự trên các màng nội bào Ví dụ rõ nhất là các hệ enzim của ti thể lục lạp.

ii) Điều hoà hoạt động theo mối liên hệ ngược