- Quá trình tái tạo chất nhận RiDP: từ 12 C3 6C5 như sau:
năng lượng đầu ra: 674 kcal
H = (674/811) x 100 = 83%, năng suất trung bình
- Trình bày mối quan hệ giữa hô hấp và quang hợp.
Hô hấp và quang hợp là hai quá trình sinh lý trung tâm của thực vật. Mối quan hệ giữa hô hấp với quang hợp khá phức tạp. Đó là quan hệ vừa cạnh tranh vừa hỗ trợ lần nhau. Hô hấp vừa có lợi vừa có hại cho quang hợp.
Trước hết hô hấp cung cấp bổ sung thêm nguồn năng lượng ATP cho quang hợp, đặc biệt trong trường hợp quá trình photphoryl hoá quang hoá bị ức chế. Hô hấp còn cung cấp các sản phẩm trung gian làm nguyên liệu cho quang hợp. Các sản phẩm trung gian trong chu trình pentozo P đều có thể lôi cuốn và làm nguyên liệu cho chu trình C3.
Bên cạnh những tác dụng tích cực của hô hấp đén quang hợp. Hô hấp cũng gây cản trở đáng kể cho quang hợp. Hô hấp phân huỷ sản phẩm quang hợp làm cho quang hợp biểu kiến giảm mặc dầu quang hợp thực không giảm. Hô hấp còn cạnh tranh nguồn năng lượng ánh sáng với quang hợp (hô hấp sáng) do đó làm giảm bớt nguồn năng lượng của quang hợp.
Mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp có ý nghĩa quyết định quá trình sinh trưởng và phát triển của cây. Việc điều hoà hợp lý mối quan hệ này có ý nghĩa quan trọng trong việc điều khiển sinh trưởng, phát triển của cây. Hạn chế mặt có hại, kích thích mặt có lợi của hô hấp có tác dụng tốt đến sinh trưởng phát triển của cây.
-Chu kì tế bào, diễn biến trong kì trung gian( pha G1, pha S, pha G2) của tế bào.
Chu trình tế bào (cell cycle)
Các tế bào của sinh vật eukaryote trải qua nhiều giai đoạn nối tiếp nhau và kết thúc bằng sự phân chia tạo ra tế bào mới. Toàn bộ quá trình từ tế bào đến tế bào thế hệ kế tiếp được gọi là chu trình tế bào, gồm 4 giai đoạn: M, G1, S, G2. Sự phân chia tế bào chỉ chiếm một phần của chu trình tế bào.
Kì trung gian là thời kì sinh trưởng của tế bào bao gồm ba pha: .
* Pha diễn ra sự gia tăng của tế bào chất, sự hình thành thêm các bào quan khác nhau, sự phân hoá về cấu trúc và chức năng của tế bào (tổng hợp các prôtêin) và chuẩn bị các tiền chất, các điều kiện cho sự tổng hợp ADN. Chính là thời kì sinh trưởng chủ yếu của tế bào. Pha có độ dài thời gian tuỳ thuộc vào chức năng sinh lí của tế bào. Thời gian của ở tế bào phôi rất ngắn, còn ở tế bào thần kinh kéo dài suốt đời sống cơ thể. Vào cuối pha có một thời điểm được gọi là điểm kiểm soát (điểm R). Nếu tế bào vượt qua điểm R mới tiếp tục đi vào pha S và diễn ra nguyên phân. Nếu không vượt qua điểm R, tế bàođi vào quá trình biệt hoá.
* Pha S tiếp ngay sau pha nếu tế bào vượt qua được điểm R. Những diễn biến cơ bản trong pha này là sự sao chép ADN và nhân đôi nhiễm sắc thể. Khi kết thúc pha S, nhiễm sắc thể từ thể đơn chuyển sang thể kép gồm hai sợi crômatit hay nhiễm sắc tử chị em giống hệt nhau đính với nhau ở tâm động và chứa hai phân tử ADN giống nhau tạo ra qua nguyên phân. Ở pha S còn diễn ra sự nhân đôi trung tử, có vai trò đối với sự hình thành thoi phân bào sau này và các quá trình tổng hợp nhiều hợp chất cao phân tử, các hợp chất
giàu năng lượng.
* Pha tiếp ngay sau pha S, tiếp tục tổng hợp prôtêin có vai trò đối với sự hình thành thoi phân bào. Nhiễm sắc thể ở pha này vẫn giữ nguyên trạng thái như ở cuối pha S. Sau pha , tế bào diễn ra quá trình nguyên phân.
- M (mitosis) là giai đoạn nguyên phân.
-Phân bào ở tế bào nhân sơ.
Phân đôi là hình thức phân bào ở tế bào nhân sơ Phân đôi là hình thức sinh sản vô tính ở vi khuẩn.
Phân bào không tơ có thể diễn ra theo một số cách, trong đó phổ biến nhất là cách nhân đôi (tạo vách ngăn ở giữa chia tế bào mẹ thành hai tế bào con).
- Phân bào ở tế bào nhân thực:
Sự phân bào nguyên nhiễm
Quá trình nguyên nhiễm là quá trình phức tạp, gồm nhiều thời kỳ nối tiếp nhau: tiền kỳ, trung kỳ, hậu kỳ, và mạt kỳ. Mỗi kỳ có đặc trưng về cấu trúc và tập tính về NST, bộ máy phân bào.
Trong chu kỳ sống của tế bào thì thời kỳ phân bào là thời kỳ có nhiều biến đổi sâu sắc trong cấu trúc và tập tính của NST. Qua đó, các NST đã được phân đôi trong gian kỳ sẽ phân bố đồng đều cho 2 tế bào con.
Tiền kỳ (prophase)
Trong thời gian tiền kỳ, nhờ sự tăng cao sức ép của bào chất mà tế bào có đường nét tròn hơn, tế bào chất nhớt hơn, tăng thêm sức căng bề mặt và chiết quang mạnh hơn.
NST xuất hiện ở dạng các sợi xoắn dọc, mảnh, sắp xếp trong nhân. Về sau, NST thấy rõ hơn, nó gồm 2 sợi xoắn kép có tên là nhiễm sắc tử (chromatide). 2 nhiễm sắc tử trong 1 NST được đính lại với nhau bởi tâm động chung. Số nhiễm sắc tử trong một NST là gấp đôi số 2n (2n x 2). Đây là kết quả của sự nhân đôi NST qua giai đoạn S. Dần dần các NST xoắn lại và co ngắn lại, dầy lên. Ở đầu tiền kỳ, NST chuyển ra phía ngoài màng nhân và màng nhân dần bị biến mất. Bộ máy phân bào xuất hiện gồm có 2 sao và thoi phân bào.
Trung kỳ (metaphase)
Các NST tập trung vào giữa tế bào, các tâm động cùng nằm trên một mặt phẳng xích đạo. Thoi vô sắc được hình thành đầy đủ và có thể thấy 2 dạng sợi của nó. Một dạng sợi kéo dài qua suốt tế bào, nối với 2 cực của tế bào. Dạng sợi thứ 2 dính một đầu mút vào cực của tế bào và đầu mút kia vào tâm động của thể nhiễm sắc. Ở cuối trung kỳ, các nhiễm sắc tử phân tách nhau ra ở vùng giữa của nó.
Hậu kỳ (anaphase)
Hậu kỳ bắt đầu từ lúc các NST phân tách nhau ra và di chuyển về các cực khác nhau. Bắt đầu tâm động phân đôi, các tâm động con tách nhau ra mang theo các nhiễm sắc tử. Như vậy 2 nhiễm sắc tử trong 1 NST tách nhau ra và nhờ tâm động sẽ di chuyển về hai cực của tế bào theo sợi của thoi phân bào. Các nhiễm sắc thể đã trở thành NST con.
Ở thời kỳ này bắt đầu hình thành nhân con, các màng nhân xuất hiện màng ngăn cách các tế bào chị em, các bào quan tử phân phối đều giữa các tế bào mới.
Ở giai đoạn này, các NST con đã chuyển đến 2 cực, chúng dần mở xoắn và ẩn vào dịch tế bào giống như lúc bắt đầu tiền kỳ. Màng nhân được tái tạo hoàn toàn, hạch nhân xuất hiện. Đồng thời xảy ra quá trình phân chia tế bào chất. Quá trình phân chia tế bào chất xảy ra ở động vật và thực vật khác nhau. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Ở động vật: ở phần xích đạo tế bào hình thành eo thắt ngày càng phát triển và cuối cùng phân thành 2 tế bào con.
+ Ở thực vật: khác với động vật là ở xích đạo hình thành một vách ngăn và phân tế bào thành 2 tế bào con.
Người ta cho rằng sự hình thành vách ngăn ở thực vật là do sự hoạt động di chuyển tích cực của mạng lưới nội chất, phức hệ Golgi và các cấu thành màng khác về miền xích đạo của tế bào thừa và tạo nên vách phân cắt.
Tính chất lý hoá của tế bào trong thời kỳ phân bào: trong quá trình phân bào, nhiều tính chất lý hoá của tế bào thay đổi như độ nhớt tăng cao ở tiền kỳ và trung kỳ, giảm ở mạt kỳ.
Độ chiết quang tăng cao, pH, tính thẩm thấu thay đổi, các quá trình tổng hợp bị ức chế. Về mặt thời gian cũng khác nhau: dài nhất là tiền kỳ và mạt kỳ, trung kỳ và hậu kỳ ngắn. Bộ máy phân bào: trong kiểu phân bào nguyên phân, trong nhân xuất hiện bộ máy phân bào gồm:
- 2 sao tạo nên 2 cực của tế bào. - Thoi phân bào.
Sao được tạo thành do trung tử và trung cầu, nó tạo nên 2 cực của phân bào. Sao có nhiệm vụ định hướng cho sự phân ly của NST.
Thoi được tạo thành bởi các sợi nối 2 cực. Số lượng các sợi thay đổi từ hàng chục đến hàng ngàn. Sợi thường được cấu tạo từ các vi ống có kích thước từ 140 - 230Å .
Quan sát kỹ người ta thấy có hai loại sợi: - Loại sợi nối 2 sao lại với nhau.
- Loại thứ 2 xuất phát từ tâm động dần nối với sao. Loại sợi này lôi kéo nhiễm sắc tử về 2 cực .
Điều kiện cần phải có của quá trình phân bào: quá trình phân bào là một quá trình phức tạp, tất nhiên phải có cơ chế tự điều hoà và điều khiển chung. Nhưng đến nay, người ta chưa biết thật rõ cơ chế này của sự phân bào.
Tuy nhiên, người ta khẳng định: điều kiện cần thiết cho sự phân bào là tế bào phải trải qua giai đoạn S. Nghĩa là phải có sự tái bản ADN và nhân đôi NST. Lượng ADN được tăng lên gấp đôi vào gian kỳ và giữ nguyên cho đến hậu kỳ, ở mạt kỳ tế bào phân đôi thì ADN mới trở lại mức ban đầu.
Có hàng loạt yếu tố nội bào và ngoại bào có ảnh hưởng đến sự phân bào. Ví dụ chất dinh dưỡng, hoocmon, các độc tố, các tác nhân vật lý (nhiệt độ, tia tử ngoại, tia phóng xạ) các yếu tố sinh thái (nhịp) độ ngày đêm. Trong cơ thể đa bào, có 1 số tế bào có hoạt động phân chia cao như tế bào tuỷ xương, có tế bào phân chia thấp như tế bào gan và cũng có những tế bào hoàn toàn không phân chia như các nơron thần kinh. Các mô ung thư có hoạt tính phân bào cao.
Ý nghĩa của nguyên phân
Nguyên phân là phương thức sinh sản của tế bào và ở những sinh vật đơn bào nhân thực. Cơ thể đa bào lớn lên nhờ quá trình nguyên phân. Nguyên phân là phương thức truyền đạt và ổn định bộ nhiễm sắc thể đặc trưng của loài qua các thế hệ tế bào trong quá trình phát
sinh cá thể và qua các thế hệ cơ thể ở những loài sinh sản sinh dưỡng. Sinh trưởng của các mô, cơ quan trong cơ thể nhờ chủ yếu vào sự tăng số lượng tế bào qua nguyên phân. Nguyên phân tạo điều kiện cho sự thay thế các tế bào, tạo nên sự sinh trưởng và phát triển của cơ thể.
Phương pháp giâm, chiết, ghép cành được tiến hành dựa trên cơ sở của quá trình nguyên phân.
Hiểu được bản chất của nguyên phân, các nhà khoa học đã ứng dụng vào kĩ thuật nuôi cấy mô. Việc nuôi cấy trong ống nghiệm các mô và tế bào thực vật có hiệu quả lớn: nhân nhanh các giống tốt, nhân giống sạch virut, góp phần chọn, tạo dòng tế bào thực vật có khả năng chống sâu bệnh. Kĩ thuật này đã được dùng rộng rãi trong công tác giống cây trồng. Trong quá trình nguyên phân diễn ra sự phân chia nhân và phân chia tế bào chất. Phân chia nhân diễn ra qua 4 kì: kì đầu, kì giữa, kì sau và kì cuối. Ở kì đầu thoi phân bào được hình thành, các nhiễm sắc thể kép đóng xoắn, co ngắn và đính vào thoi phân bào ở tâm động. Đến kì giữa, màng nhân và nhân con đã biến mất, các nhiễm sắc thể kép co ngắn đóng xoắn cực đại tập trung thành một hàng ở mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào. Tiếp đến là kì sau, từng nhiễm sắc thể kép tách ở tâm động thành hai nhiễm sắc thể đơn phân li về phía hai cực tế bào. Kết thúc là kì cuối, thoi phân bào biến mất, màng nhân và nhân con lại tái hiện, lúc này nhiễm sắc thể có dạng sợi dài và mảnh.
Sự phân chia tế bào chất ở tế bào động vật được thực hiện bằng sự hình thành eo thắt, còn ở tế bào thực vật bằng sự hình thành vách ngăn. Kết thúc nguyên phân tạo ra hai tế bào con đều chứa bộ nhiễm sắc thể giống như ở tế bào mẹ.
Quá trình lớn lên của cơ thể và sự ổn định của bộ nhiễm sắc thể trong quá trình này là nhờ nguyên phân. Các phương pháp giâm, chiết, ghép cành, nuôi cấy mô và tế bào thực vật đều dựa trên cơ sở nguyên phân.
+Quá trình giảm phân: Diễn biến chi tiết giảm phân 1 và 2.
Sự phân bào giảm nhiễm (meiosis)
Đặc điểm của phân bào giảm nhiễm
Như ta đã biết, nhờ phân bào nguyên nhiễm mà có sự phân bố đồng đều NST về các tế bào con, và các tế bào con dù ở thế hệ thứ bao nhiêu đi nữa vẫn mang bộ NST lưỡng bội. Đối với cơ thể sinh sản vô tính thì không có vấn đề gì xảy ra. Nhưng đối với cơ thể sinh sản hữu tính là những cơ thể được phát triển từ hợp tử thì có vấn đề, vì hợp tử là tế bào lưỡng bội (2n) được hình thành do thụ tinh là quá trình kết hợp các bộ NST của giao tử đực và giao tử cái. Nếu như giao tử là lưỡng bội 2n thì hợp tử ở thế hệ 1 là 4n, thế hệ 2 là 8n, v.v. Nhưng số lượng NST con cái và bố mẹ theo đúng quy luật là không thay đổi. Vì vậy, trong tự nhiên, thực tế không xảy ra như trên vì cơ thể hữu tính có một cơ chế phân chia tế bào đặc biệt: sự phân bào giảm nhiễm - đặc trưng cho sự phân chia của các tế bào sinh dục. Do phân bào giảm nhiễm mà các giao tử có bộ NST đơn bội 1n và qua quá trình thụ tinh hợp tử lại có bộ NST lưỡng bội 2n. Cơ thể mang tế bào lưỡng bội được gọi là pha lưỡng bội (diplophase). Ví dụ ở thực vật bậc cao, pha lưỡng bội chính là cây mang lá, trên các cây này sẽ tạo thành cơ quan sinh sản. Các cây như thế được gọi là cây mang bào tử - thể bào tử, bởi vì các bào tử được tạo thành ở cây (tiểu bào tử trong các bao phấn, đại bào tử trong phôi tâm của noãn). Các bào tử được hình thành do kết quả phân bào giảm nhiễm đánh dấu sự kết thúc pha lưỡng bội và tiến sang giai đoạn đơn bội.
Ở động vật phân bào giảm nhiễm xảy ra ở giai đoạn chín (giai đoạn tạo thành noãn và tinh trùng). Như vậy, ở các cơ thể sinh sản hữu tính, trong quá trình hình thành các giao tử và thụ tinh có khác sự thay thế các pha bội thể (lưỡng bội - đơn bội - lưỡng bội). Sự thay thế các pha này ở các nhóm cơ thể khác nhau mang đặc tính tiến hoá rõ rệt.
Người ta thường phân biệt 3 kiểu phân bào giảm nhiễm: khởi đầu, trung gian, tận cùng.
Phân bào giảm nhiễm khởi đầu
Còn gọi là phân bào giảm nhiễm hợp tử là kiểu mà, trong đó, sự phân bào giảm nhiễm xảy ra ngay sau sự thụ tinh, tức là ngay bước đầu phân chia hợp tử (thấy ở tảo và nguyên sinh động vật).
Phân bào giảm nhiễm trung gian
Còn gọi là phân bào giảm nhiễm bào tử xảy ra trong quá tình hình thành bào tử. Thời kỳ nằm giữa 2 giai đoạn thể bào tử và thể giao tử. Kiểu phân chia giảm nhiễm này đặc trưng cho phần lớn thực vật. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phân bào giảm nhiễm cuối cùng
Còn gọi là phân bào giảm nhiễm giao tử, đặc trưng cho bọn động vật đa bào, một số đơn bào và thực vật bậc thấp (ví dụ tảo nâu).
Quá trình phân bào giảm nhiễm
Sau đây trình bày sự phân bào để hình thành giao tử ở động vật làm ví dụ. Các kỳ của phân bào giảm nhiễm được biểu thị bằng sơ đồ sau đây:
phân chia I và phân chia II. Lần phân chia I là lần phân chia giảm nhiễm lần, phân chia II là phân chia cân bằng - giống phân bào nguyên nhiễm.
. Phân chia I
- Tiền kỳ I: tiền kỳ I có thể kéo dài vài giờ, vài ngày hoặc vài tuần lễ, có khi kéo dài