kiến thức tổng hợp SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG

SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG 1. Nêu những cấp độ phân loại trong hệ thống phân loại sinh vật. Cho ví dụ. Các cấp độ phân loại trong hệ thống phân loại sinh vật theo cấp bậc: Loàichi (giống) họbộlớpngànhgiới Vd: Loài người (Homo sapien)giống(Homo)Họ (Homonidae)Bộ linh trưởng(Primates)Lớp động vật có vú( Mammalia) Ngành động vật có dây sống (Chordata) Giới đoọng vật (Animalia) 2. Nêu vd về các mức độ tổ chức trong 1 cơ hể sống Nguyên tử ( oxi, hidro, cacbon...) phân tử (protein, lipit,ATP, cacbonhidrat...)Bào quan (ti thể, lục lạp...)TB (TB biểu bì,tb xương...)mô(mô cơ tim, mô biểu bì, mô xương...)cơ quan( cơ quan tiêu hóa, cơ quan hô hấp, tim,...)hệ cơ quan (hệ tuần hoàn, hệ tiêu hóa, hệ vận động,...)cơ thể(đơn bào: trùng cỏ,con amip...;đa bào: người, động vật...)quần thể (chó sói, chim cánh cụt...)quần xã(rừng nhiệt đới...)hệ sinh thái(rừng quốc gia Cúc Phương...)sinh quyển

SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG

1 Nêu những cấp độ phân loại trong hệ thống phân loại sinh vật Cho ví dụ.

Các cấp độ phân loại trong hệ thống phân loại sinh vật theo cấp bậc:

Loàichi (giống) họbộlớpngànhgiới

Vd: Loài người (Homo sapien)giống(Homo)Họ (Homonidae)Bộ linh

trưởng(Primates)Lớp động vật có vú( Mammalia) Ngành động vật có dây sống (Chordata)

Giới đoọng vật (Animalia)

2 Nêu vd về các mức độ tổ chức trong 1 cơ hể sống

Nguyên tử ( oxi, hidro, cacbon ) phân tử (protein, lipit,ATP, cacbonhidrat )Bào quan (ti thể, lục lạp )TB (TB biểu bì,tb xương )mô(mô cơ tim, mô biểu bì, mô xương )cơ quan( cơ quan tiêu hóa, cơ quan hô hấp, tim, )hệ cơ quan (hệ tuần hoàn, hệ tiêu hóa, hệ vận động, )cơ thể(đơn bào: trùng cỏ,con amip ;đa bào: người, động vật )quần thể (chó sói, chim cánh cụt )quần xã(rừng nhiệt đới )hệ sinh thái(rừng quốc gia Cúc Phương )sinh quyển

3.Các nguyên tố cơ bản của sự sống

Trong số 92 nguyên tố trong tự nhiên có khoảng 25 nguyên tố cần thiết cho sự sống: C, H, O, N,

P, Ca, K, S, Cl, Fe, Mg ; 6 nguyên tố cơ bản của sự sống đó là: C, H, O, N, S, P Trong đó có 4 nguyên tố chiếm tỉ trọng cao nhất trng những nguyên tố đó là: O (65%), C(18,5%), H(9,5%), N(3,3%) chiếm khoảng 96,3% khối lương cơ thể sống Vì chúng tham gia cấu tạo nên các đại phân tử hữu cơ như prôtêin, cacbohidrat, lipit, axit nuclêic là những chất hoá học chính cấu tạo nên tế bào

– Các nguyên tố khác mặc dù có thể chỉ chiếm tỉ lệ nhỏ nhưng không có nghĩa là chúng không

có vai trò quan trọng đối với sự sống

4.Đặc điểm và vai trò của nước.

Đặc điểm:

Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử ôxi kết hợp với 2 nguyên tử hiđrô bằng các liên kết cộng hóa trị Do đôi êlectron trong mối liên kết bị kéo lệch về phía ôxi nên phân tử nước có hai đầu tích điện trái dấu nhau làm cho phân tử nước có tính phân cực Hai đầu mang điện trái dấu của hai phân tử nước khác nhau có thể hút nhau cũng như hút các phân tử hoặc các phần của phân tử khác có tích điện trái dấu Chính nhờ đặc tính này mà nước có vai trò đặc biệt đối với thế giới sống

Nước có tính kết dính và tính cố kết, có nhiệt dung riêng lớn, có nhiệt bay hơi cao Nước rắn có mật độ thưa thớt hon nước lỏng; có thể chuyển hóa thành dạng ion

Vai trò:

+ Trong tế bào, nước phân bố chủ yếu ở chất nguyên sinh Nước là dung môi phổ biến nhất, là môi trường khuếch tán và môi trường cho các phản ứng sinh hoá xảy ra

+ Do có khả năng dẫn nhiệt, toả nhiệt và bốc hơi cao nên nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi nhiệt, đảm bảo sự cân bằng và ổn định nhiệt độ trong tế bào nói riêng và cơ thể nói chung Nước liên kết có tác dụng bảo vệ cấu trúc của tế bào

+ Nước tham gia vào các phản ứng hóa sinh trong tế bào: quang hợp, hô hấp và thủy phân trong quá trình trao đổi chất của tế bào

+ Tạo nên màng nước thủy hóa bao bọc quanh các phần tử keo nguyên sinh chất nhằm duy trì cấu trúc và hoạt tính của keo nguyên sinh chất

+ Nước tham gia vào quá trình vận chuyển vật chất trong tế bào và giữa các tế bào với nhau

5 Trình bày đặc điểm của đường Phân loại đường

Cacbohiđrat là các chất hữu cơ được cấu tạo từ C, H, O ( trong đó tỉ lệ giữa H và O là 2 : 1 (giống như tỉ lệ trong phân tử ) Ví dụ, glucozo, mantozo, saccarozo

Đường là nhóm chất hữu cơ thường có khối lượng lớn và là nguyên liệu giải phóng năng lượng

dễ dàng nhất (đóng vai trò là nguồn cung cấp năng lượng, phổ biến nhất là glucôzơ) Đường cũng là thành phần xây dựng nên nhiều bộ phận của tế bào, ví dụ, xenlulôzơ là thành phần cấu trúc nên thành tế bào thực vật Pentôzơ là loại đường tham gia cấu tạo AND, ARN Hexôzơ là nguyên liệu chủ yếu cho hô hấp tế bào tạo năng lượng, cấu tạo nên đisaccarit và pôlisaccarit Saccarôzơ là loại đường vận chuyển trong cây Tinh bột có vai trò là chất dự trữ trong cây,

glicôgen là chất dự trữ trong cơ thể động vật và nấm…

Một số pôlisaccarit kết hợp với prôtêin có vai trò vận chuyển các chất qua màng sinh chất và góp phần “nhận biết” các vật thể lạ lúc qua màng Glicôgen ở tế bào động vật và tinh bột ở tế bào thực vật đóng vai trò là nguồn dự trữ năng lượng

Phân loại đường:

mônôsaccarit (đường đơn)

Gồm các loại đường có từ 3 – 7 nguyên tử cacbon trong phân tử, trong đó phổ biến và quan trọng

nhất là các hexôzơ (chứa 6C) và pentôzơ (chứa 5C) Điển hình của các hexôzơ là glucôzơ

(đường nho), fructôzơ (đường quả), galactôzơ Các đường đơn này có tính khử mạnh Đường pentôzơ gồm đường ribôzơ và đêôxiribôzơ

đisaccarit (đường đôi)

Hai phân tử đường đơn (glucôzơ, fructôzơ, galactôzơ) có thể liên kết với nhau nhờ liên kết glicôzit sau khi đã loại đi 1 phân tử nước tạo thành các đường đisaccarit như saccarôzơ (đường mía), mantôzơ (đường mạch nha), lactôzơ (đường sữa) Các đisaccarit này có công thức cấu tạo phân tử khác nhau

pôlisaccarit (đường đa)

Nhiều phân tử đường đơn bằng các phản ứng trùng ngưng và loại nước tạo thành các pôlisaccarit

là các phân tử mạch thẳng (như xenlulôzơ) hay mạch phân nhánh (như tinh bột thực vật hay glicôgen động vật) Tinh bột được hình thành do rất nhiều phân tử glucôzơ liên kết với nhau dưới dạng phân nhánh và không phân nhánh Glicôgen được hình thành do rất nhiều phân tử glucôzơ liên kết với nhau thành một phân tử có cấu trúc phân nhánh phức tạp

6 Trình bày cấu trúc các bậc của protein

Cấu trúc bậc 1

Các axit amin nối với nhau bởi liên kết peptit hình thành nên chuỗi polypeptide Đầu mạch polypeptide là nhóm amin của axit amin thứ nhất và cuối mạch là nhóm cacboxyl của axit amin cuối cùng Cấu trúc bậc một của protein thực chất là trình tự sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide Cấu trúc bậc một của protein có vai trò tối quan trọng vì trình tự các axit amin trên chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò của protein Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các axit amin có thể dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein

Cấu trúc bậc 2

là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptide trong không gian Chuỗi polypeptide thường không

ở dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi các liên kết hyđro giữa những axit amin ở gần nhau Các protein sợi như keratin, Collagen (có trong lông, tóc, móng, sừng)gồm nhiều xoắn α, trong khi các protein hình cầu có nhiều nếp gấp β hơn

Cấu trúc bậc 3

Các xoắn α và phiến gấp nếp β có thể cuộn lại với nhau thành từng búi có hình dạng lập thể đặc trưng cho từng loại protein Cấu trúc không gian này có vai trò quyết định đối với hoạt tính và chức năng của protein Cấu trúc này lại đặc biệt phụ thuộc vào tính chất của nhóm -R trong các mạch polypeptide Chẳng hạn nhóm -R của cystein có khả năng tạo cầu đisulfur (-S-S-), nhóm -R của prolin cản trở việc hình thành xoắn, từ đó vị trí của chúng sẽ xác định điểm gấp, hay

những nhóm -R ưa nước thì nằm phía ngoài phân tử, còn các nhóm kị nước thì chui vào bên trong phân tử Các liên kết yếu hơn như liên kết hyđro hay điện hóa trị có ở giữa các nhóm -R

có điện tích trái dấu

Cấu trúc bậc 4

Khi protein có nhiều chuỗi polypeptide phối hợp với nhau thì tạo nên cấu trúc bậc bốn của protein Các chuỗi polypeptide liên kết với nhau nhờ các liên kết yếu như liên kết hyđro

7 So sánh các đặc điểm của tế bào nhân sơ và nhân thực

Giống nhau: TB đều có màng sinh chất, chất tb và nhân hay vùng nhân

Khác nhau

Bảng: So sánh các đặc điểm của tế bào nhân sơ và nhân thực

Tế bào nhân sơ Tế bào nhân thực

Sinh vật điển hình vi khuẩn, vi khuẩn

lam, xạ khuẩn

protista, nấm, thực vật, động vật

Kích thước điển hình ~ 1-10 µm ~ 10-100 µm (tinh trùng không kể đuôi)

Cấu trúc nhân tế bào vùng nhân; không có

cấu trúc điển hình cấu trúc nhân điển hình với màng nhân có các cấu trúc lỗ nhân

DNA genome / Nhiễm

sắc thể

một phân tử (và thường dạng vòng)

một hoặc một vài phân tử DNA dạng thẳng được bao bọc bởi các protein histonetrong cấu trúc NST

Vị trí xảy ra quá

trình phiên mãvà dịch

mã

diễn ra đồng thời trong tế bào chất

tổng hợp RNA (phiên mã) ở nhân tế bào tổng hợp protein (dịch mã) tại tế bào chất

Cấu trúc nội bào rất ít cấu trúc được tổ chức phức tạp và riêng biệt bởi hệ

thống màng nội bào và bộ khung tế bào

Vận động tế bào tiên mao được tạo

thành từ các hạt flagellin

tiên mao và tiêm mao cấu tạo từ tubulin

Ty thể không có mỗi tế bào thường có hàng chục ty thể (phụ

thuộc vào cường độ hô hấp nội bào (một số tế bào không có ty thể)

Lục lạp không có có ở các tế bào tảo và thực vật

Mức độ tổ chức cơ thể thường là đơn bào đơn bào, tập đoàn, và các cơ thể đa bào với

các tế bào được biệt hóa rõ rệt

Phân bào Phân cắt (một hình

thức phân bào đơn giản)

Nguyên phân Giảm phân

8 Màng sinh chất

• Hay gọi là màng sinh học

• Màng sinh chất bao bọc chất nguyên sinh gọi là plasma membrane

• Membrane bao bọc các bào quan: nhân, lục lạp, ty thể…

• Membrane tạo nên các khoang nội bào như mạng lưới nội chất (ER) trong tế bào chất và thylacoid trong lục lạp

• Giá đỡ cho một số protein trong tế bào

Phân loại màng

- Màng bao bọc (màng tế bào): được cấu thành bởi một lớp lipid kép và các protein

Màng sinh chất (plasma membrane) - Màng không bào (tonoplast)

- Màng trong: là hệ thống màng ăn sâu vào trong một số cơ quan

Lục lạp (màng thylacoid) và ty thể (hệ thống màng trong)

- Màng lưới nội chất: là hệ thống màng ngăn cách chất nguyên sinh thành các khoang riêng biệt, nối liền không bào với nhân và các cơ quan, xuyên qua các sợi liên bào để nối các tế bào với nhau…

Có nhiều ribosome – cơ quan tổng hợp protein

Cấu trúc:

• Gồm một lớp kép của các phân tử phospholipid ở màng sinh chất hoặc là

glysosylglyxerid ở màng của lục lạp và các lạp thể Các phân tử protein được nằm chìm trong lớp kép lipid này

• Mỗi lớp kép còn gọi là đơn vị màng

• Phân tử phospholipid vừa có tính ưa nước vừa có đặc tính kỵ nước, các đuôi không phân cực kỵ nước hướng vào nhau tạo nên vùng không phân cực ở bên trong trong lớp kép

• Các protein liên kết với các lớp kép lipid thường có hai loại: bên trong và bên ngoài

• Chức năng:

• Bao bọc, bảo vệ cho tế bào chất và các bào quan

• Điều chỉnh tính thấm của các chất ra hoặc vào tế bào và các bào quan

• Tiến hành quá trình trao đổi chất và năng lượng

 Màng thylacoid làm nhiệm vụ biến quang năng thành hóa năng trong quang hợp

 Hệ thống màng ăn sâu vào trong ty thể làm nhiệm vụ tổng hợp ATP

 Sinh tổng hợp protein được tiến hành trong các ribosome được định vị trên màng lưới nội chất…

9 Nêu các cơ chế vận chuyển qua màng

Màng sinh chất có chức năng kiểm soát sự vận chuyển các chất và trao đổi thông tin giữa tế bào

và môi trường Các chất cũng như các phân tử có thể vận chuyển qua màng về cả hai phía theo 3 phương thức: thụ động, chủ động (tích cực), xuất nhập bào

a Vận chuyển thụ động

Các chất hoà tan trong nước sẽ được vận chuyển qua màng theo građien nồng độ (từ nơi nồng độ cao đến nơi nồng độ thấp – cơ chế khuếch tán) Nước thấm qua màng theo građien áp suất thẩm thấu (từ nơi có thế nước cao đến nơi có thế nước thấp – theo dốc nồng độ) được gọi là sự thẩm thấu

Các chất tan có được khuếch tán qua màng vào bên trong tế bào hay không còn tuỳ thuộc vào sự chênh lệch về nồng độ của các chất tan giữa môi trường bên trong và môi trường bên ngoài tế bào Nếu môi trường bên ngoài một tế bào có nồng độ của các chất tan lớn hơn nồng độ của các chất tan có trong tế bào thì môi trường đó được gọi là môi trường ưu trương so với môi trường bên trong tế bào đó Khi ấy chất tan có thể di chuyển từ môi trường bên ngoài vào môi trường bên trong tế bào một cách dễ dàng Nếu môi trường bên ngoài của một tế bào có nồng độ chất tan bằng nồng độ chất tan có trong tế bào đó thì môi trường như vậy được gọi là môi trường đẳng trương so với môi trường bên trong tế bào Khi môi trường bên ngoài có nồng độ các chất tan thấp hơn so với nồng độ các chất tan có ở trong tế bào thì môi trường đó được gọi là môi trường nhược trương so với môi trường bên trong tế bào Trong trường hợp này thì các chất tan bên ngoài tế bào không thể khuếch tán vào bên trong tế bào được

Những trao đổi giữa tế bào và môi trường thường hoà tan trong dung môi (nước)

Sự vận chuyển thụ động các chất qua màng tế bào (màng sinh chất) cũng tuân theo quy luật khuếch tán như trên Có hai con đường khuếch tán các chất qua màng sinh chất là:

- Sự khuếch tán qua lớp kép phôtpholipit: các phân tử có kích thước nhỏ, không phân cực hay các phân tử tan trong lipit

- Sự khuếch tán qua kênh prôtêin mang tính chọn lọc (ví dụ prôtêin)

Sự khuếch tán là phương thức vận chuyển thụ động các chất qua màng sinh chất (ví dụ )

Khuếch tán có thể xảy ra trực tiếp qua lớp kép phôtpholipit (chất hoà tan trong mỡ dễ đi qua khuếch tán hoàn toàn dựa vào sự chênh lệch về nồng độ các chất giữa trong và ngoài màng Tốc

độ khuếch tán tỉ lệ thuận với diện tích khuếch tán và luôn là quá trình thụ động, không đòi hỏi phải tiêu hao năng lượng Sự khuếch tán của các phân tử nước qua màng gọi là sự thẩm thấu

b Vận chuyển chủ động (vận chuyển tích cực)

Vận chuyển chủ động là hình thức tế bào có thể chủ động vận chuyển các chất qua màng nhờ tiêu dùng năng lượng ATP Tế bào hấp thụ nhiều phần tử ngược chiều građien nồng độ như: đường axit amin để bổ sung cho kho dự trữ nội bào Một số ion như: cũng được tế bào bơm chủ động vào tế bào để dự trữ Tế bào cũng có thể loại bỏ những phần tử ngược chiều građien nồng độ

Vận chuyển chủ động cũng tham gia vào nhiều hoạt động chuyển hoá, ví dụ như hấp thụ và tiêu hoá thức ăn, bài tiết và dẫn truyền xung thần kinh

Vận chuyển chủ động cần phải có các kênh prôtêin màng Mỗi loại prôtêin có thể vận chuyển một chất riêng hay một prôtêin có thể đồng thời vận chuyển cùng lúc hai chất cùng chiều hoặc

ngược chiều.

c Xuất bào, nhập bào

Đối với các phân tử lớn (các thể rắn hoặc lỏng) không lọt qua các lỗ màng được thì tế bào sử dụng hình thức xuất nhập bào để chuyển tải chúng ra hoặc vào tế bào Trong hiện tượng nhập bào (thực bào) thì các phần tử rắn (ví dụ vi khuẩn) hoặc lỏng (ví dụ giọt thức ăn) khi tiếp xúc với màng thì màng sẽ biến đổi và tạo nên bóng nhập bào bao lấy vi khuẩn (được gọi là sự thực bào) hoặc bao lấy giọt lỏng (được gọi là sự ẩm bào) Các bóng này sẽ được tế bào tiêu hoá trong lizôxôm Trong hiện tượng xuất bào, tế bào bài xuất ra ngoài các chất hoặc phần tử bằng cách hình thành các bóng xuất bào (chứa các chất hoặc phần tử đó), các bóng này liên kết với màng, màng sẽ biến đổi và bài xuất các chất hoặc phần tử ra ngoài

Như vậy, trong hiện tượng xuất, nhập bào đòi hỏi phải có sự biến đổi của màng và tiêu thụ năng lượng

Màng sinh chất đóng vai trò quan trọng trong sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trường ngoài Màng để cho nhiều chất đi qua theo cả 2 hướng

Sự vận chuyển có thể là thụ động không tiêu dùng năng lượng hoặc theo phương thức chủ động – vận chuyển tích cực kèm theo tiêu dùng năng lượng ATP

Sự vận chuyển thụ động các chất qua màng tế bào tuân theo cơ chế khuếch tán

Sự vận chuyển chủ động cần có các kênh prôtêin trên màng và tiêu tốn năng lượng ATP để vận chuyển các chất qua màng ngược građien nồng độ

Sự vận chuyển còn phụ thuộc vào sự có mặt của các prôtêin màng, hoặc do sự thay đổi hình dạng của màng (xuất - nhập bào) nhờ tiêu dùng năng lượng

10 Nêu khái niệm đòng hóa, dị hóa

Đồng hóa là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản diễn ra trong cơ

cấp vật chất cho quá trình dị hóa sử dụng

Dị hóa là quá trình phân giải các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản diễn ra trong cơ

quá trình đồng hóa và mọi hoạt động sống khác

 Đồng hóa và dị hóa là 2 quá trình vừa mâu thẫn vừa thống nhất (thể hiện trong quá trình chuyển hóa vật chất), sản phẩm của quá trình này là nguyên liệu cho quá trình kia và ngược lại

11 Trình bày quá trình chuyển hóa đường, tạo năng lượng ATP bởi quá trình hô hấp hiếu khí

Đường phân là quá trình biến đổi glucozo xảy ra ở tế bào chất Trong quá trình này 1 phân tử glucozo bị phân giải tạo ra 2 phân tử axit piruvic(C3H4O3) và 2 phân tử ATP

Các giai đoạn của quá trình đường phân:

- Hoạt hóa phân tử glucozo bằng năng lượng ATP

- Cắt mạch C để tạo ra hợp chất 3C ( glucozo-P2 chuỗi 3C và 1 nhóm P)

- Tạo 2 axit piruvic + 2ATP+ 2 NADH

12 Cơ chế hóa thẩm thấu

Cơ chế hóa thẩm thấu dựa trên tính thấm proton H+ qua màng ty thể Quá trình vận chuyển e- trong chuỗi hô hấp tạo thành gradient proton ở màng trong ty thể Chính sự hình thành gradient này đã làm cho các thành phần của chuỗi hô hấp “thay đổi trạng thái và chức năng đặc biệt”, không xếp theo trình tự Kết quả của quá trình này là tạo nên một vùng vận chuyển proton

ở màng trong ty thể Hai proton của phân tử hydro đã tách ra từ NADH2 được đi vào không gian giữa hai lớp màng nhờ bơm proton, các e- từ hệ thống oxy hóa được trung tâm Fe–S–Pr tiếp nhận và vận chuyển trở lại Như vậy, sự xuất hiện gradient proton là động lực thúc đẩy tổng hợp ATP

Cơ chế hóa thẩm thấu có các đặc điểm:

-Màng trong ty thể có tính bán thấm proton

-Chuỗi hô hấp có tác dụng như một bơm proton

-Tổng hợp ATP thực hiện bằng ATPsynthase hoạt động không đồng thời một hướng Màng trong ty thể có 2 bơm proton: một hình thành do gradient proton, còn bơm thứ hai

là ATPsynthase có tác dụng tổng hợp ATP: ATP + Pi à ATP Như vậy, bơm proton hoạt động nhờ hệ thống oxy hóa khử chuỗi hô hấp Khi chuyển từ trạng thái kị khí sang trạng thái hiếu khí thì ty thể tạo ra dòng proton ty thể

Vậy cơ chế thẩm thấu hóa học là màng ty thể thuộc nhóm màng có khả năng biến đổi gradient nồng độ H+ thành năng lượng sinh học là ATP Tính chất đặc biệt này không chỉ riêng

ở ty thể mà còn có ở màng lạp thể và màng vi khuẩn Màng ty thể có khả năng chuyển hóa năng lượng oxy hóa hydro thành năng lượng sinh học ATP Đây là một nguyên tắc chuyển hóa năng lượng đặc biệt trong tự nhiên Năng lượng gradient proton có nguồn gốc sinh hóa học, không cần phải tạo thành ATP trung gian Từ đó có thể suy luận rằng: vi khuẩn cũng có những quá trình vận chuyển nhất định và màng ngoài có khả năng tổng hợp ATP trực tiếp bằng gradient proton hay kết hợp với gradient điện thẩm hóa hoc

13 Pha sáng quang hợp

Trong pha sáng, năng lượng ánh sáng được hấp thụ và chuyển thành dạng năng lượng trong các liên kết hóa học của ATP và NADPH Vì vậy, pha này còn được gọi là giai đoạn chuyển hóa năng lượng ánh sáng

Quá trình hấp thụ năng lượng ánh sáng thực hiện được nhờ hoạt động của các phân tử sắc tố quang hợp

Sau khi được các sắc tố quang hợp hấp thụ, năng lượng sẽ được chuyển vào một loạt các phản ứng ôxi hoá khử của chuỗi chuyền êlectron quang hợp Chính nhờ hoạt động của chuỗi chuyển êlectron quang hợp mà NADPH và ATP sẽ được tổng hợp

Các sắc tố quang hợp và các thành phần của chuỗi chuyền êlectron quang hợp đều được định vị trong màng tilacôit của lục lạp Chúng được sắp xếp thành những phức hệ có tổ chức, nhờ đó quá trình hấp thụ và chuyển hoá năng lượng ánh sáng xảy ra có hiệu quả

O2 được tạo ra trong pha sáng có nguồn gốc từ các phân tử nước

Pha sáng của quang hợp có thể được tóm tắt bằng sơ đồ dưới đây :

Sắc tố quang hợp

NLAS + H2O+ NADP+ + ADP + ®i — -»NADPH + ATP + O2

(Chú thích : NLAS là năng lượng ánh sáng, P là phôtphat vô cơ)

14 Pha tối quang hợp

Trong pha tối, CO2 sẽ bị khử thành cacbohiđrat Quá trình này còn được gọi là quá trình cố định CO2 vì nhờ quá trình này các phân tử CO2 tự do được “cố định” lại trong các phân tử

cacbohiđrat

Hiện nay, người ta đã biết một vài con đường cố định CO2 khác nhau Tuy nhiên, trong các con đường đó, chu trình C3 (hình 17.2) là con đường phổ biến nhất Chu trình C3 còn có một tên gọi khác là chu trình Canvin Chu trình này gồm nhiều phản ứng hóa học kế tiếp nhau được xúc tác bởi các enzim khác nhau

Chu trình C3 sử dụng ATP và NADPH đến từ pha sáng để biến đổi CO2 của khí quyển thành cacbohiđrat

Chất kết hợp với CO2, đầu tiên là một phân tử hữu cơ có 5 cacbon là ribulôzôđiphôtphat (RiDP) Sản phẩm ổn định đầu tiên của chu trình là hợp chất có 3 cacbon Đây chính là lí do dẫn đến cái tên C3 của chu trình Hợp chất này được biến đổi thành Anđêhit phôtphoglixêric (A/PG) Một phần A/PG sẽ được sử dụng để tái tạo RiDP Phần còn lại biến đổi thành tinh bột và saccarôzơ Thông qua các con đường chuyển hoá vật chất khác nhau, từ cacbohiđrat tạo ra trong quang hợp

sẽ hình thành nhiều loại hợp chất hữu cơ khác

15 So sánh cơ chế quang hợp ở cây C3, C4, CAM

Giống nhau:

- Cả 3 quá trình đều có chu trình Canvin tạo ra AlPG rồi từ đó hình thành một hợp chất

cacbohidrat, axit amin , protein, lipit

- Đều có 3 giai đoạn là giai đoạn cố định CO 2 , giai đoạn tái cố định CO 2 và giai đoạn tái sinh chất nhận CO 2

Khác nhau:

Đại diện Lúa, khoai, sắn, các

loại rau,đậu

Thực vật sống ở vùng nhiệt đới như mía, ngô

Thực vật sống khô hạn: Thanh Long, xương rồng…

Sản phẩm quang

hợp đàu tiên

Chất nhận CO2 đàu

tiên

RiDP (Ribulozo di photphat )

PEP (Photpho enol pyruvat )

PEP (Photpho enol pyruvat Photpho enol pyruvat )

Con đườngcố định

CO2

Enzim cố định CO2 RiDP Cacboxylaza

Rubisco

Không gian Lục lạp tế bào mô Lục lạp tế bào mô Lục lạp tế bào mô

giậu giậu và lục lạp tế bào

16 So sánh nguyên phân, giảm phân

Giống nhau:

- Đều nhân đôi ADN trước khi vào phân bào

- Đều phân thành 4 kỳ

- Đều có sự phân đều mỗi loại NST về các tế bào con

- Màng nhân và nhân con biến mất cho đến gần cuối

- Đều là hình thức phân bào có tơ tức là có sự hình thành thoi vô sắc

- Đều có hiện tượng đóng xoắn, tháo xoắn, nhân đôi NST

- Đều có hiện tương sắp xếp NST,phân li, di chuyển NST về 2 cực của tế bào

Khác nhau:

Xảy ra ở tế bào soma và tế bào sinh dục khi

còn non

Xảy ra ở tế bào sinh dục chín

Ở kì đầu, không có sự tiếp hợp của các NST Ở kì đầu có sự tiếp hợp và trao đổi đoạn giữa

các sợi cromatit trong cặp NST kép tương đồng

Ở kì giữa các NST kép xếp thành 1 hàng

trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào Ở kì giữa I các NST kép tương đồng xếp thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân

bào

Ở kì sau 2 cromatit chị em của NST kép

tách nhau ra ở tâm động và phân li đều về 2

cực của tế bào.

Ở kì sau I có sự phân li của cặp NST kép tương đồng, tạo ra sự đa dạng của các phân tử

1 TB mẹ nguyên phân 1 lần tạo ra 2 TB con 1 TB mẹ giảm phân tạo ra 4 TB con

TB con có bộ NST(2n) giống nhau và giống

hệt bộ NST của tế bào mẹ

TB con mang bộ NST đơn bội n có nguồn gốc khác nhau Tạo sự đa dạng trong các sản phẩm của giảm phân