Tài liệu Giáo trình sinh học đại cương - Pdf 91


TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
F 7 G

GIÁO TRÌNH
SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG

GS.TS. MAI XUÂN LƯƠNG-ThS. HOÀNG VIẾT HẬU

2000
Sinh học đại cương - 1 -
MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................- 1 -
CHƯƠNG I. SINH HỌC TẾ BÀO.......................................................................- 4 -
1.1 Đại cương về tế bào..................................................................................- 4 -
1.1.1. Những đặc trưng cơ bản của sự sống...................................................- 4 -
1.1.2. Nội dung cơ bản của học thuyết tế bào..............................................- 5 -
1.1.3. Thành phần hóa học của tế bào. ........................................................- 6 -
1.2. Cấu trúc tế bào ở các sinh vật procaryote..............................................- 14 -

2.4. Quang hợp...............................................................................................- 62 -
2.4.1. Khái niệm về quang hợp và chu trình carbon trong tự nhiên...........- 62 -
2.4.2. Các sắc tố quang hợp và vai trò của chúng trong quang hợp. ..........- 63 -
2.4.3. Vận chuyển điện tử trong quang hợp và quang phosphoryl-hóa......- 66 -
2.4.4. Cố đònh CO
2
trong pha tối của quang hợp.......................................- 69 -
CHƯƠNG 3 CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA DI TRUYỀN HỌC.................................- 71 -
3.1. thành phần cấu tạo của acid nucleic. .......................................................- 71 -
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 2 -
3.1.1. monosaccharide. ..............................................................................- 71 -
3.1.2. Nucleoside và nucleotide.................................................................- 71 -
3.1.3. Một số nucleotide và dinucleotide có chức năng đặc biệt. ..............- 75 -
3.2. Polynucleotide và cấu trúc phân tử của ADN: Liên kết giữa các nucleotide
trong ADN và ARN. Mô hình Watson-Crick.
.................................................- 77 -
3.2.1. Polynucleotide ..................................................................................- 77 -
3.2.2. ADN và mật mã di truyền................................................................- 78 -
3.2.3. Cấu trúc nhiễm sắc thể. ...................................................................- 82 -
3.2.4. Replication - quá trình sao mã . .......................................................- 84 -
3.3. Các loại ARN. Cấu trúc và chức năng của chúng...................................- 86 -
3.3.1. ARN thông tin (mARN). ..................................................................- 86 -
3.3.2. ARN vận chuyển (tARN).................................................................- 86 -
3.3.3. ARN ribosome (rARN).....................................................................- 87 -
3.4. Sinh tổng hợp protein trong tế bào.........................................................- 88 -
3.4.1. mARN và quá trình chuyển thông tin di truyền từ ADN đến ribosome
trong quá trình sinh tổng hợp protein.
.........................................................- 88 -
3.4.2. Các yếu tố cần thiết cho sinh tổng hợp protein và các giai đoạn của quá

GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 3 -
4.6.2. Sự di truyền của các gen liên kết với giới tính:..............................- 128 -
CHƯƠNG 5. HỌC THUYẾT TIẾN HÓA........................................................- 133 -
5.1. Các quan điểm siêu hình về tiến hóa của sinh giới. ..............................- 133 -
5.1.1. Những quan điểm của tôn giáo và quan niệm hoang đường trong thần
thoại về tiến hóa.
......................................................................................- 133 -
5.1.2. Các học thuyết duy tâm siêu hình về tiến hóa...............................- 134 -
5.2. Học thuyết tiến hóa của Lamark...........................................................- 136 -
5.2.1. Những quan điểm tiến hóa của Lamark.........................................- 136 -
5.2.2 Đánh giá chung về học thuyết tiến hóa Lamark..............................- 139 -
5.3. Học thuyết tiến hóa của Darwin. ..........................................................- 139 -
5.3.1. Sự ra đời của học thuyết Darwin....................................................- 139 -
5.3.2. Học thuyết Darwin về chọn lọc tự nhiên........................................- 140 -
5.3.3. Đánh giá học thuyết về chọn lọc tự nhiên của Darwin. .................- 143 -
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 4 -
CHƯƠNG I. SINH HỌC TẾ BÀO

1.1 Đại cương về tế bào.
1.1.1. Những đặc trưng cơ bản của sự sống.
Một trong những người đầu tiên (sau Oparin) đưa ra một đònh
nghóa mang tính khoa học về sự sống là F.Engels. Nội dung học
thuyết của ông là:"Sự sống là phương thức tồn tại của các thể protein
ở trạng thái luôn tự đổi mới bằng cách trao đổi không ngừng với môi
trường chung quanh". Bên cạnh đònh nghóa này, các nhà khoa học
khác còn đưa ra những khái niệm ngắn gọn hơn về bản chất của
sự sống, mỗi người nhìn từ một góc độ khác nhau nhưng đều đề
cập đến một khía cạnh cốt yếu nào đó nhằm phản ánh đặc trưng

dẫn... Mặc dù các dạng sinh vật vô cùng đa dạng và phong phú,
nhưng từ các cơ thể nhỏ bé và đơn giản cho đến các cơ thể to lớn
và phức tạp đều mang một số đặc tính chung, được gọi là những
đặc trưng cơ bản của sự sống, bao gồm:
1/ Được cấu trúc từ các tế bào,
2/ Có sự sắp xếp các tổ chức một cách đặc hiệu và hợp lý,
3/ Có các khả năng : trao đổi chất, sinh trưởng, sinh sản
và vận động,
4/ Có tính cảm ứng và tính thích nghi,
5/ Có khả năng di truyền cho hậu thế.
Điều cần lưu ý là có một số dạng sống chưa có đầy đủ tất cả
những đặc trưng trên, song chúng vẫn được xếp vào sinh giới bởi vì
chúng khác với các vật thể vô sinh ở chỗ chúng có khả năng trao
đổi chất, sinh trưởng, phát triển và di truyền.
Ngay cả ở những sinh vật đã có tổ chức cơ thể tương đối hoàn
thiện thì sự thể hiện các đặc trưng trên cũng khác nhau ở mỗi
nhóm, mỗi loài. Ví dụ, có những loại sinh vật có khả năng sinh
sản cực kỳ nhanh chóng với thời gian thế hệ tính bằng phút, giây
nhưng lại kém thích nghi với sự thay đổi các điều kiện môi trường;
ngược lại có những loại sinh vật mà tốc độ sinh sản rất chậm chạp
song tỷ lệ sống sót của con vật sơ sinh là gần tuyệt đối v.v...
Mặc dù có những sai khác về mức độ tổ chức cơ thể và khả
năng sinh sản, sinh trưởng, tính thích nghi nhưng về cơ bản mọi
hoạt động sống chủ yếu của các dạng sinh vật đều diễn ra trong
từng tế bào. Tế bào chính là đơn vò cấu trúc và chức năng cơ bản
của mọi vật thể sống.
Những phát hiện về tế bào được khơi mào từ năm 1674 do
những quan sát của Leeuwenhoek; tiếp đó là những phát hiện của
Robert Browne (1831) về nhân tế bào, phát hiện của Pokmjo
(1839) về chất nguyên sinh. Những thành tựu nghiên cứu có tính

1.1.3. Thành phần hóa học của tế bào.
Trong tế bào của các cơ thể sinh vật người ta đã tìm thấy
khoảng 20 nguyên tố xuất hiện một cách ổn đònh. Cả 20 loại này
đều nằm trong khoảng 110 nguyên tố đã biết trong tự nhiên. Điều
này đã chứng tỏ một sự liên quan thống nhất giữa sinh giới và
thế giới vô sinh. Chính nhờ mối liên quan này mà các tế bào có
thể tiến hành các quá trình trao đổi chất với môi trường bên
ngoài để tồn tại và phát triển.
Có thể phân chia các thành phần hóa học trong tế bào thành
4 loại như sau:
- Các nguyên tố đa lượng,
- Các nguyên tố vi lượng,
- Các hợp chất vô cơ ( còn gọi là các hợp chất khoáng),
- Các hợp chất hữu cơ ( bao gồm các hợp chất hữu cơ có phân
tử nhỏ, trung bình và các biopolymer cao phân tử).
1/ Các nguyên tố đa lượng: Chiếm tỷ lệ cao nhất là 4
nguyên tố: oxy, carbon, hydro, nitơ. Trong cơ thể sinh vật chúng
chiếm khoảng 96 - 98% trọng lượng tươi của tế bào. Những nguyên
tố này có vai trò quan trọng trong cấu tạo cũng như trong các quá
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 7 -
trình trao đổi chất và năng lượng của tế bào. Các nguyên tố khác,
như manhê, natri, canxi, sắt, kali, lưu huỳnh, phospho và clo
chiếm khoảng 1,9% trọng lượng tươi của tế bào.
2/ Các nguyên tố vi lượng: bao gồm: kẽm, đồng, iot, flo...
Chúng chiếm khoảng 0,1% trọng lượng tế bào. Mặc dù chỉ cần với
một số lượng cực nhỏ nhưng nếu thiếu chúng thì mọi hoạt động
của cơ thể đều bò ảnh hưởng ở một mức độ nhất đònh.
Thành phần các nguyên tố hóa học ở mọi tế bào của các
nhóm vi sinh vật là giống nhau, song số lượng và tỷ lệ từng loại thì

Có thể nói không một tế bào nào trong cơ thể không có một
lượng nước nhất đònh. Nước có vai trò vô cùng quan trọng trong
hoạt động sống của tế bào. Nếu thiếu nước sẽ xảy ra tình trạng
khô sinh lý và rối loạn trao đổi chất, thiếu nước kéo dài sẽ làm
chết tế bào. Vai trò của nước thể hiện ở những khía cạnh như sau:
- Là dung môi để hòa tan các chất dinh dưỡng trong tế bào;
- Là môi trường để tế bào thực hiện các phản ứng sinh hóa
trong trao đổi chất;
- Là yếu tố trực tiếp tham gia vào các phản ứng thủy phân
xảy ra trong tế bào;
- Là điều kiện cần thiết cho việc vận chuyển các chất trong
các cơ thể đa bào (như hồng cầu trong máu ở động vật, các loại
dòch trong cây);
- Nước có nhiệt dung lớn, sự tăng giảm nhiệt độ trong nước
diễn ra chậm chạp, từ từ hơn so với trong môi trường không khí,
nên nước có tác dụng điều hòa nhiệt của tế bào cũng như của cơ
thể.
Vì nước có vai trò quan trọng như vậy cho nên nhu cầu về
nước của các tế bào sinh vật nói chung tương đối cao. Riêng cơ thể
người, trung bình một ngày đêm (24 giờ) cần hấp thu một lượng
nước khoảng 2 kg (dưới nhiều hình thức: ăn, uống...). Trong mọi
trường hợp, sự mất nước đột ngột hoặc mất nước kéo dài sẽ dẫn
đến bệnh lý.
Các muối khoáng có trong tế bào thường phân ly thành các
cation và anion. Dạng cation thường gặp là K
+
, Ca
2+
, Na
+

: loại hợp chất không tan có trong vỏ cứng của
nhuyễn thể và trong xương của động vật có xương sống.
Chức năng chủ yếu của các hợp chất vô cơ (muối khoáng) là
duy trì áp suất thẩm thấu và duy trì sự cân bằng acid-base trong
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 9 -
cơ thể. Trong điều kiện sinh lý bình thường của các tế bào thì hàm
lượng các chất khoáng luôn được giữ ổn đònh. Khi có sự thay đổi
đáng kể về hàm lượng khoáng đều dẫn đến rối loạn trao đổi chất,
rối loạn các chức năng sinh lý và có thể dẫn đến tử vong.
Ví dụ:
- Giảm hàm lượng Ca
2+
trong máu sẽ gây ra co giật (hạ canxi
huyết)
- Khi tỷ lệ giữa K
+
và Na
+
trong máu không giữ được ở mức
bình thường thì sự co bóp của cơ tim bò rối loạn.
Nhu cầu về khoáng của cơ thể người tính trung bình trong 24
giờ cần 0,01 kg.
4/ Các hợp chất hữu cơ có chức năng quan trọng trong hoạt
động sống của tế bào bao gồm protein, glucid, lipid, acid nucleic,
adenosintriphosphate, steroid, vitamin v.v...
* Protein được cấu tạo từ các aminoacid (công thức chung
R-CH-COOH).
NH
2

Số lượng các loại protein trong cơ thể sinh vật là rất lớn. Ví
dụ ngay cả ở E.coli là một sinh vật đơn bào, nhỏ bé, kích thước
tính bằng micromét (µm) mà cũng chứa đến 2500 loại protein khác
nhau. Ở cơ thể ngừơi số loại phân tử protein lên đến gần 5 triệu.
Chức năng sinh học của các phân tử protein rất quan trọng,
bao gồm:
+ Là thành phần cấu trúc có trong mọi loại tế bào;
+ Là thành phần chính của tất cả các enzyme, xúc tác cho
mọi phản ứng sinh hóa xảy ra trong cơ thể;
+ Tham gia vào cơ chế vận chuyển chọn lọc các chất qua
màng tế bào với tư cách là chất tải đặc hiệu;
+ Tham gia vào các cơ chế đáp ứng miễn dòch để bảo vệ
cơ thể khỏi các bệnh nhiễm khuẩn với tư cách là các kháng thể;
+ Tham gia vào chức năng vận động của cơ thể với tư cách
là các thành phần cấu tạo chính của cơ bắp;
Nhu cầu về protein là một tiêu chuẩn quan trọng trong sự dinh
dưỡng của các tế bào. Riêng đối với cơ thể người nhu cầu về
protein trung bình trong một ngày đêm là 120 gam.
* Glucid, hay hydrate carbon (các chất đường - bột) là
những hợp chất hữu cơ không chứa nitơ, trong thành phần hóa
học của chúng chỉ gồm ba nguyên tố là C, H, O với tỷ lệ tương ứng
là 1:2:1. Vì thế người ta thường biểu thò hydrate carbon dưới dạng
công thức tổng quát là (CH
2
O)
n
.
Trong tế bào thường gặp các dạng hydrate carbon sau:
+ Đường đơn (monosaccharide),
+ Đường đôi (disaccharide),

Ở động vật và vi sinh vật dò dưỡng thì tế bào không tự sản
xuất được glucose nên cần ăn các thức ăn có sẵn đường. Riêng ở
người glucose là thành phần tuyệt đối cần có mặt trong máu và
các dòch mô với tỷ lệ ổn đònh ở mức tương đối là khoảng 0,1%;
hàm lượng này được duy trì nhờ một cơ chế điều hòa phức tạp,
trong đó có sự tham gia của hàng loạït các cơ quan chức năng: hệ
thần kinh, gan, tuyến tụy, tuyến yên, tuyến thượng thận... Giảm tỷ
lệ glucose trong máu sẽ gây ra hiện tượng hạ đường huyết, trong
trường hợp nhẹ thì gây ngất xỉu, nếu không cứu chữa kòp thời sẽ
nguy hiểm đến tính mạng.
Một nhóm monosacchride thứ hai cũng thường có trong tế bào
là nhóm đường 5 carbon (pentose). Đường này cần thiết cho việc
hình thành cấu trúc của các nucleotide và acid nucleic, bao gồm
hai loại: ribose (C
5
H
10
O
5
) và deoxyribose (C
5
H
10
O
4
).
Ngoài ra, trong một số động vật còn chứa galactose, loại
monosaccharide có nhiều trong sữa. Một loại monosaccharide khác
- fructose - có mặt trong nhiều loại quả cây khác nhau.
Disaccharide (C

(chứa nhiều liên kết 1– 6 hơn) và dễ tan trong nước hơn.
Cellulose: Là loại hợp chất không tan, bền vững, thường là
thành phần cấu trúc của vách tế bào thực vật và tế bào nấm men.
Chức năng chủ yếu của chúng là bảo vệ và giữ hình thái ổn đònh
cho tế bào.
Nói chung, phần lớn các hợp chất hydrate carbon đều là
nguồn nguyên liệu và nhiên liệu quan trọng để thực hiện các phản
ứng trao đổi chất trong tế bào, là nguồn dinh dưỡng dự trữ của tế
bào động vật, thực vật, vi sinh vật.
* Lipid cũng là những chất hữu cơ không chứa nitơ. Chúng
được cấu tạo chủ yếu từ ba loại nguyên tố là C, H, O nhưng tỷ lệ
hydro cao hơn nhiều so với hydrate carbon. Lipid không tan trong
nước, chỉ tan trong các dung môi hữu cơ. Trong nhiều loại lipid
ngoài ba nguyên tố chính là C, H, O còn có thêm phospho, nitơ,
lưu huỳnh... (trước đây chúng thường được gọi là lipoid).
Phần lớn lipid là este của một loại rượu nào đó (thường là
glycerine) và acid béo. Trong tế bào thường gặp các dạng lipid như:
triacylglycerine (lipid trung tính), phospholipid, sphingolipid, glyco-
lipid, steroide, carotenoid...
Trong các tế bào thực vật, lipid được tích lũy chủ yếu trong
hạt và quả; lipid trung tính của thực vật còn gọi là dầu béo.
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 13 -
Ở người và động vật bậc cao, lipid thường được tích lũy trong
các tế bào dưới dạng mô mỡ hay khối mỡ nằm dưới da và trong ổ
bụng. Lipid trunh tính của động vật còn được gọi là mỡ.
Về mặt chức năng, phần lớn lipid là loại nguyên liệu mà khi
bò oxy hóa, sẽ cho ra hiệu suất năng lượng cao hơn hẳn so với
hydrate carbon. Bởi vậy chúng cũng là nguồn nguyên liệu dự trữ
quan trọng. Tuy nhiên tốc độ phân hủy để giải phóng năng lượng

ADN rồi chuyển thành tính trạng thông qua quá trình tổng hợp
protein.
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 14 -
- ARN vận chuyển (tARN): đóng vai trò vận tải các aminoacid
đến ribosome để lắp ghép thành chuỗi polypeptide dưới sự điều
khiển của mARN.
- ARN Ribosom (rARN) là thành phần cấu trúc của ribosom -
cơ quan sinh tổng hợp protein trong tế bào.
Các ARN đều được tổng hợp trong nhân theo khuôn mẫu
của phân tử ADN, sau đó nó chui qua màng nhân, ra ngoài và
phân bố chủ yếu trong tế bào chất, chỉ một số rất nhỏ ở lại trong
nhân.
* Adenosinetriphosphat (ATP) cũng đóng vai trò vô cùng quan
trọng đối với sự sống. Nó được xem là "tiền tệ năng lượng" của tế
bào, bởi vì nó là phương tiện để trao đổi năng lượng trong quá
trình chuyển hóa năng lượng của tế bào. ATP có thể thủy phân và
giải phóng ra một gốc phosphate để trở thành ADP hoặc hai gốc
phosphate để trở thành AMP. Nguồn năng lượng thoát ra từ các
phản ứng phân giải ATP trên đây được dùng để cung cấp cho các
hoạt động sinh lý của các tế bào trong cơ thể (bao gồm các quá
trình sinh tổng hợp, vận động, vận chuyển vật chất qua màng...).
Ngược lại, ADP và AMP có thể kết hợp thêm 1 và 2 gốc phosphate
để tổng hợp ATP. Phản ứng tổng hợp ATP này được gọi là “quá
trình phosphoryl hóa". Nhờ phản ứng phosphporyl hóa này mà
nguồn năng lượng thu được từ các quá trình hô hấp, quang hợp
được chuyển thành hóa năng dự trữ trong tế bào.
1.2. Cấu trúc tế bào ở các sinh vật procaryote.
1.2.1. Phân biệt hai nhóm sinh vật procaryote và eucaryote.
Một tế bào điển hình được cấu tạo từ 3 thành phần cơ bản

bằng 1
- Hầu hết có cấu trúc đa bào (trừ
tảo, nấm men).
- Có màng nhân và hạch nhân
- Số lượng nhiễm sắc thể >1. Bộ
nhiễm sắc thể là lưỡng bội

2.Phương thức
sinh sản

- Sinh sản theo kiểu trực
phân (phân bào vô tơ)
-Không chứa histon trong
chất nhân
- Phân chia nguyên nhiễm, giảm
nhiễm (phân bào hữu tơ)
- Có chứa histon trong chất nhân

3. Cơ quan
tổng hợp
protein

- Ribosome 70S (gồm hai
phần dưới đơn vò 30S và 50S
- Nằm tự do trong tế bào
chất, một số ít gắn vào phía
trong của màng tế bào
- Ribosom 80S (gồm hai phần dưới
đơn vò 60S và 40S).
- Đặc biệt trong 2 bào quan riêng

Đại diện quan trọng nhất cho nhóm procaryote là vi khuẩn
(Bacteria). Vi khuẩn có kích thước rất nhỏ tính bằng micromet, chỉ
có thể nhìn thấy chúng dưới kính hiển vi có độ phóng đại 100 lần.
Vi khuẩn là sinh vật đơn bào.
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 16 -
Các chức năng của sự sống đều được thực hiện trên một tế
bào duy nhất, cấu trúc của tế bào vi khuẩn đi từ ngoài vào trong
gồm những thành phần sau:
a/ Các tổ chức bề mặt: Bao gồm vách tế bào (cell wall) và
màng nguyên sinh chất (membrane). Ngoài ra ở một số loại vi
khuẩn còn có thêm vỏ nhầy (capsul) hay tiêm mao (flagella). Riêng
vách tế bào lại có sự phân biệt giữa hai nhóm vi khuẩn gram + và
gram -. Có thể tóm tắt thành phần cấu trúc và chức năng của các
tổ chức bề mặt trong bảng 1.2.
Bảng 1.2 . Cấu trúc và chức năng của các tổ chức bề mặt của vi
khuẩn.
Tên tổ chức Bản chất hóa học chức năng
1. Vách tế bào
ở vi khuẩn gram +
- Murein
- Acid thechoic
- Bảo vệ cơ học
- Tiếp nhận phage
- Chứa kháng nguyên bề mặt

2. Vách tế bào
ở vi khuẩn gram -
- Murein
-Lipopolysaccharide,

- Giác bám
6. Tiêm mao
- Protein
-Polysaccharide
- cơ quan vận động
b/ Tế bào chất, các bào quan và thể vùi: Tế bào chất
(cytoplasm) hay còn gọi là nguyên sinh chất, là thành phần chính,
chiếm khối lượng lớn nhất trong tế bào. Trong nguyên sinh chất có
chứa 80 - 90 % là nước, phần còn lại chủ yếu chứa lipoprotein,
ngoài ra còn có một số ion vô cơ như Ca
2+
, Mg
2+
, Al
3+
... Toàn bộ
nguyên sinh chất tạo thành một lớp keo nhớt, dò thể với nhiều
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 17 -
tướng phân tán. Nguyên sinh chất biến đổi thuận nghòch giữa hai
dạng: gel - sol.
Tế bào chất là nơi xảy ra các quá trình trao đổi chất, với hành
loạt các phản ứng sinh hóa xảy ra không ngừng trong tế bào.
Như đã nói trong phần so sánh, trong các tế bào procaryot
chưa có ty thể, mạng nội chất và thể Golgi, nên bào quan quan
trọng nhất luôn có mặt trong tế bào vi khuẩn là các hạt ribosome -
cơ quan sinh tổng hợp protein. Bình thường ribosom của vi khuẩn
tồn tại ở dạng hai phần dưới đơn vò tách rời với hằng số lắng 50S
và 30S. Khi bắt đầu sinh tổng hợp protein, chúng sẽ hợp nhất
thành một cấu trúc hoạt động với hằng số lắng 70S gắn trên sợi
Hình 1.1. Sợi ADN tách từ đầu của một một loại bacteriophage

1.3. Cấu trúc tế bào ở nhóm sinh vật eucaryote.
Như đã nói trong phần so sánh, ở nhóm sinh vật eucaryote
không có các tổ chức bề mặt bao ngoài màng tế bào, vì vậy các tế
bào đều được bắt đầu từ màng tế bào. (Ở đây chúng ta tạm thời
chưa xét đến lớp vách tế bào bằng cellulose ở tế bào thực vật).
Cấu tạo của một tế bào eucaryote điển hình được giới thiệu trong
hình 1.2. Ta sẽ bắt đầu xem xét từ màng tế bào.


co rút thường có dạng hình thoi. Ở thực vật các tế bào làm nhiệm
vụ dẫn truyền thường có dạng hình ống dài.
Về thành phần hóa học, màng tế bào luôn được cấu tạo bởi
hai yếu tố chính là protein và lipid (do vậy màng tế bào còn gọi là
màng lipoprotein), ngoài ra còn một tỷ lệ nhỏ polysaccharide.
* Protein màng. Protein của màng tế bào gồm hai loại là
protein ngoại vi và protein xuyên màng:
- Protein ngoại vi: chiếm tỷ lệ 30%, phân bố ở hai phía ngoài
và trong màng. Các phân tử protein liên kết với nhau nhờ liên kết
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 20 -
ion và các kiểu liên kết yếu khác. Trên bề mặt phân tử chứa các
nhóm ưa nước. Chúng không có cấu trúc cứng nhắc mà khi cần
thiết có thể chuyển đổi vò trí cho nhau.
- Protein xuyên màng: (Protein tích hợp) chiếm 70% tổng số
protein màng. Chúng được gọi là protein xuyên màng vì các phân
tử của chúng có một phần xuyên suốt chiều dày của màng, xen kẽ
giữa các khe rãnh của lớp kép phân tử lipid, hai đầu của phân tử
lại nằm lò ra hai phía bề mặt màng. Phần thân dấu trong lớp lipid
mang tính kỵ nước. Những đầu để lộ này mang các nhóm -COO
-

hay -NH
3
+
. Nhờ các nhóm -COO
-
mang điện âm cùng dấu luôn đẩy
nhau nên mặc dù có thể di động khá linh hoạt nhưng chúng vẫn
giữ một khoảng cách khá đồng đều trên toàn bộ bề mặt màng.

hydrate carbon gắn với cả lipid màng tạo thành phức chất
lipopolysaccharide.
* Sự sắp xếp của các phân tử trong màng. Từ trước đến nay đã
ra đời nhiều giả thuyết khác nhau về sự sắp xếp của các phân tử
trong màng tế bào. Cho đến nay, nhìn chung người ta đều thừa
nhận một quan điểm cơ bản như sau (hình 1.3):

Hình 1.3: Mô hình cấu trúc của màng tế bào .
1/ Tất cả các màng cơ bản (bao gồm: màng tế bào, màng
nhân, màng ty thể, màng lục lạp...) đều là màng lipoprotein và
được cấu tạo chủ yếu bởi 4 lớp phân tử ;
2/ Các lớp phân tử không sắp xếp cứng nhắc mà có vò trí
linh hoạt, dễ dàng dòch chuyển để đảm nhận các chức năng sinh
lý của tế bào trong từng điều kiện cụ thể;
3/ Đi từ ngoài vào trong, các lớp phân tử bao gồm:
- Lớp phân tử protein ngoại vi phía ngoài màng.
- Hai lớp phân tử lipid sắp xếp theo kiểu các đuôi kỵ nước
quay vào trong.

33
;
- Phần dưới đơn vò 60S gồm: một rARN 5S, một rARN 28S và
50 phân tử protein có tên từ L
1
đến L
50
.
Trong tế bào một số lượng lớn ribosome 80S được gắn vào
mạng nội chất, một số khác tồn tại tự do trong tế bào chất. Ngoài
ra ở một vài bào quan đặc biệt (như ty thể, lục lạp) còn có chứa
các ribosome 70S giống như ribosome của vi khuẩn.
* Mạng nội chất: Đây là một hệ thống gồm các túi dẹt và các
ống dẫn phức tạp chạy xuyên suốt trong tế bào chất, nối liền nhân
với tế bào chất, giữa tế bào chất với màng tế bào và giữa các vò trí
của tế bào chất với nhau. Phần màng cơ bản bao quanh nhân cũng
chính là một phần của mạng nội chất này.
Có hai loại mạng nội chất:
+ Mạng nội chất có hạt, hay mạng nội chất nhám: Đây là nơi
gắn các hạt ribosome, chúng gồm các túi dẹp xếp song song và
chạy dọc, ngang trong tế bào chất. Phần khoang trong mỗi túi
được ngăn cách với tế bào chất bởi lớp màng cơ bản. Chức năng
của hệ thống mạng nội chất có hạt gồm:
- Tổng hợp các protein màng và lipid màng.
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 23 -
- Tổng hợp một số protein tiết và dẫn truyền sản phẩm này
đến những nơi cần thiết.
- Dự trữ chất dinh dưỡng, dẫn truyền các sản phẩm tổng hợp
đến nhân và đến các vò trí khác nhau trong tế bào.

bao gồm:
- Tạo dạng cho các phức hệ glycoprotein;
- Tạo các phức hệ lipopolysaccharide;
- Kiến tạo cấu trúc không gian đặc thù cho một số protein và
do vậy tạo nên hoạt tính sinh học đặc trưng cho chúng (ví dụ
chuyển hóa tiền insulin thành insulin hoàn thiện).
- Tiếp tục polymer-hóa các oligosaccharide và polysaccharide;
- Gắn thêm các acid béo cho một số chất khi đi qua bộ máy
Golgi;
- Tạo nên thể đầu của các tinh trùng ở động vật;
- Thu nhận các chất thải, chất độc, chất cặn bả của tế bào
rồi đào thải ra ngoài;
GS.TS. Mai Xuân Lương – ThS. Hoàng Viết Hậu Khoa Sinh học
Sinh học đại cương - 24 -
- Tham gia biệt hóa một số bào quan của tế bào.
Bộ máy Golgi còn được gọi bằng một tên khác là Dictiosome.
* Ty thể (Mitochondri): Đây là cơ quan có chức năng hô hấp,
thường có hình dạng tương tự như hạt đậu, hình trứng, hình cầu,
hình ống v.v... Cấu trúc của ty thể gồm:
- Lớp màng ngoài: lipoprotein.
- Lớp màng trong: cũng là màng lipoprotein nhưng có nhiều
nếp nhăn tạo thành dạng hình răng lược.
- Khoang trống giữa hai lớp màng gọi là khoang gian màng.
- Khoang trong lòng ty thể chứa chất nền (Matrix). Trong
thành phần chất nền có các enzyme và ADN riêng của ty thể (hình
1.4).
Trong mỗi tế bào thường chứa nhiều ty thể, số lượng ty thể
dao động từ 150-1500, cá biệt có tế bào chứa đến 50.000 ty thể.
Ngược lại, trong một vài loại tế bào chuyên hóa hoàn toàn không
có ty thể (ví dụ: trong hồng cầu người và động vật trưởng thành).


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status