M5 R SH4 TẾ BÀO GỐC VÀ ỨNG DỤNG TẾ BÀO GỐC TRONG Y HỌC 1 Định nghĩa tế bào gốc? 2 Phân loại tế bào gốc theo nguồn gốc phân lập? 3 Phân loại tế bào gốc theo tiềm năng biệt hóa? 4 Phân lập và đặc tính của tế bào gốc phôi? 5 Phân lập và đặc tính của tế bào gốc trung mô tủy xương? 6 Cách tạo ra và đặc tính của tế bào gốc cảm ứng? 1 Tế bào gốc là những tế bào nguyên thủy chưa biệt hóa, có khả năng tự duy trì và tự tái sinh vô hạn Trong những điều kiện sinh lý hoặc thực nghiệm nhất định, tế bào gốc có.
Trang 1M5.R.SH4 TẾ BÀO GỐC VÀ ỨNG DỤNG TẾ BÀO GỐC TRONG Y HỌC
1 Định nghĩa tế bào gốc?
2 Phân loại tế bào gốc theo nguồn gốc phân lập?
3 Phân loại tế bào gốc theo tiềm năng biệt hóa?
4 Phân lập và đặc tính của tế bào gốc phôi?
5 Phân lập và đặc tính của tế bào gốc trung mô tủy xương?
6 Cách tạo ra và đặc tính của tế bào gốc cảm ứng?
1 - Tế bào gốc là những tế bào nguyên thủy chưa biệt hóa, có khả năng tự duy trì
và tự tái sinh vô hạn
- Trong những điều kiện sinh lý hoặc thực nghiệm nhất định, tế bào gốc có khả năng phân chia và biệt hóa thành các kiểu tế bào có chức năng chuyên biệt trong cơ thế như: tế bào cơ tim, tế bào tuyến tụy, tế bào da, tế bào máu,…
2 Dựa theo nguồn gốc thu nhận, có thể xếp tế bào gốc làm bốn loại:
+ Các phôi nhân bản vô tính tạo nên bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào trưởng thành
2/ Tế bào mầm phôi
- Là các tế bào mầm nguyên thủy được thu nhận từ rãnh sinh dục, tiền thân
của cơ quan sinh dục sau này; là các tế bào sẽ hình thành nên giao tử trứng
- Là các tế bào chưa biệt hóa, được tìm thấy một số lượng ít trong các mô của
người trưởng thành và cũng có thể tìm thấy ở trẻ em, thai nhi
Trang 2- Vai trò chủ yếu: duy trì và sửa chữa tổ chức có chứa loại tế bào gốc trưởng
thành ấy
- Đặc tính: tính đa năng, tính mềm dẻo
- Nguồn thu nhận từ: các tổ chức trưởng thành như máu cuống rốn, trung mô
cuống rốn, tủy xương, máu ngoại vi,…
4/ Tế bào gốc ung thư biểu mô phôi
- Có bản chất giống như các tế bào gốc phôi,
- Nguồn thu nhận từ : các khối u của tinh hoàn, buồng trứng ở một số chủng
chuột
3 Dựa theo tiềm năng biệt hóa, có thể xếp tế bào gốc thành 4 loại:
1/ Tế bào gốc toàn năng
- Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào cơ thể từ
một tế bào ban đầu
- Có khả năng phát triển thành thai nhi, tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn
chỉnh
- Ví dụ: hợp tử và các tế bào được sinh ra từ những lần phân chia đầu tiên
của hợp tử (giai đoạn 2-8 tế bào)
2/ Tế bào gốc vạn năng
- Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ thể có
nguồn gốc từ ba lá mầm phôi gồm lá phôi trong, lá phôi giữa và lá phôi ngoài
- Không thể phát triển thành thai, không tạo nên được một cơ thể sinh vật
hoàn chỉnh
- Ví dụ: khối tế bào bên trong của phôi nang
3/ Tế bào gốc đa năng
- Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào của cơ thể nằm trong cùng một tổ chức mô
- Ví dụ : tế bào gốc tạo máu khi cơ thể cần sẽ biệt hóa tạo nên tất cả các loại
tế bào máu (hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu lympho,…), tế bào gốc thần kinh biệt hóa thành các dòng tế bào thần kinh ( neuron, tế bào ít nhánh, tế bào hình sao,…)
4/ Tế bào gốc đơn năng
- Là những tế bào gốc chỉ có khả năng biệt hóa theo một dòng
Trang 3- Ví dụ: tế bào gốc tạo tiểu cầu, tế bào định hướng dòng lympho, tế bào định
hướng dòng hồng cầu,…
4 Phân lập và đặc tính của tế bào gốc phôi
- Khái niệm: tế bào gốc phôi là các tế bào gốc vạn năng được lấy từ phôi giai
đoạn sớm (4-7 ngày tuổi) Ở giai đoạn này, phôi có hình cầu, được gọi là phôi nang Trong phôi nang có khoảng 30 tế bào vạn năng nằm lệch về một cực gọi là khối tế bào bên trong phôi nang-ICM
- Phân lập: tế bào gốc phôi được lấy từ khối tế bào bên trong của phôi nang
(ICM) từ:
+ Các phôi tạo nên bằng kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (IVF)
+ Các phôi nhân bản tạo nên bằng phân tách phôi bào trong giai đoạn phôi 2-4 tế bào, hoặc bằng kỹ thuật phân cắt phôi nang
+ Các phôi nhân bản vô tính tạo nên bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào trưởng thành
- Đặc tính: tính vạn năng, có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ
thể có nguồn gốc từ ba lá mầm phôi gồm lá phôi trong, lá phôi giữa và lá phôi ngoài Khác với tế bào gốc toàn năng, tế bào gốc vạn năng không thể phát triển thành thai, không tạo nên được một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh
mà tạo nên được nhiều loại tế bào khác
5 Phân lập và đặc tính của tế bào gốc trung mô tủy xương
- Phân lập: từ phần tủy vàng của tủy xương Kỹ thuật phân lập tế bào gốc
trung mô tủy xương từ dịch hút tủy xương: Các thành phần trong dịch hút tủy xương có tỷ trọng và độ nhớt khác nhau nên khi ly tâm sẽ phân tách thành các lớp khác nhau, ly tâm dịch tủy xương để thu nhận lớp có chứa tế bào gốc và loại bỏ phần lớn hồng cầu, tiểu cầu, plasma, mảnh xương vụn…khỏi dịch hút tủy xương
- Đặc tính:
+ tính vạn năng, có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ thể có nguồn gốc từ ba lá mầm phôi gồm lá phôi trong, lá phôi giữa và lá phôi ngoài Khác với tế bào gốc toàn năng, tế bào gốc vạn năng không thể phát triển thành thai, không tạo nên được một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh mà tạo nên được nhiều loại tế bào khác
+ Thể hiện đặc điểm kết dính trong điều kiện nuôi cấy thông thường và có hình thái nguyên bào sợi
+ Biểu hiện một số loại kháng nguyên bề mặt như CD73, CD90, CD105
6 Tế bào gốc cảm ứng
- Cách tạo ra: tạo ra từ các tế bào soma trưởng thành bằng cách tái lập trình
di truyền: chèn bốn gen yếu tố phiên mã mã hóa Oct4, Sox2, Klf4 và Myc Nguồn gen để tái lập trình có thể có từ nhiều nguồn gốc khác nhau,
Trang 4c-bao gồm tế bào tiền thân tế bào thần kinh, tế bào gan, tế bào B và nguyên bào sợi
- Đặc tính: tính vạn năng, có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ
thể có nguồn gốc từ ba lá mầm phôi gồm lá phôi trong, lá phôi giữa và lá phôi ngoài Khác với tế bào gốc toàn năng, tế bào gốc vạn năng không thể phát triển thành thai, không tạo nên được một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh
mà tạo nên được nhiều loại tế bào khác
M5.R.SH5 MOTOR PROTEIN VÀ SỰ VẬN ĐỘNG CỦA TẾ BÀO
1 Trình bày cấu trúc và chức năng các protein động cơ: myosin, dynein,kinesin
2 Mô tả một số bệnh liên quan đến sự đột biến của protein động cơ
3 Những đặc điểm chính của cơ chế chuyển động của các protein động cơmyosin, kinesin, dynein trong tế bào
4 Phân biệt cơ chế chuyển động của lông hoặc roi giữa tế bào Prokaryote vàEukaryote
5 Trình bày cấu trúc cơ vân và cơ chế sự vận động của tế bào cơ
1
Cấu trúc 1/ Phân tử protein cấu
tạo từ 6 chuỗipolypeptide
-Hai chuỗi nặng xoắnlại tạo thành dây xoắnkép Ở đầu dây (đầumyosin), hai chuỗinặng gấp lại tạo thànhhai domain hình cầu
là hai vùng vận động,chứa 1 vị trí gắn ATP
và 1 vị trí gắn vào sợiactin Đuôi mysosin
là phần kéo dài củadây xoắn kép
-Bốn chuỗi nhẹ nằm ởphần đầu của myosin,mỗi đầu có hai chuỗi
Gồm hai hay bachuỗi nặng chứadomain động cơ,nhiều loại chuỗitrung gian vàchuỗi nhẹ có thểbiến đổi Phầnđầu của phân tửdynein lớn hơn sovới myosin vàkinesin:
1/ Dynein bàotương: homodierchuỗi nặng vớihai domain động
cơ lớn ở đầu2/Dynein thuộclông hay sợi trục:
Hầu hết các loại kinesinđều có vùng domainđộng cơ ở đầu tận cùng
N của chuỗi nặng:
-Kinesin 1: vùng giữahình thành một dimer,vùng tận cùng C tạothành một đuôi
-Kinesin 3: có cấu trúcmonomer
-Kinesin 5: có cấu trúctetramer, có hai dimertạo thành đuôi (cấu trúclưỡng cực)
Trang 5nhẹ2/ Cấu trúc điển hình:
MyosinII-mỗi domainhình cầu ở đầu Nchứa 2000 amino acid
heterodimer vớiđầu chứa hai hay
ba vùng domainđộng cơ
Chức
năng
1/Tham gia cấu tạobên trong tế bào, gắnvới các cấu trúc giàuactin ở bộ xương tếbào (myosin I)
2/ Tham gia co duỗi
cơ, sự phân bào vàvận động của tế bào(myosin II)
3/ Vận chuyển cácbóng màng và bàoquan (myosin V)
1/ Dynein bào
chuyển các bóngmàng và định vị
bộ máy Golgi gầntrung tâm tế bào2/ Dynein thuộclông hay sợi trục:
gây nên sự trượtcủa các ống vithể, là cơ chế vậnđộng của lông vàroi
1/ Vận chuyển các bóngmàng, bào quan cómàng, NST di chuyểndọc trên các ống vi thể,hướng về đầu cộng củaống vi thể (sự vận độnghướng ra ngoại vi tếbào)
Ví dụ: vận chuyển ti thể,các túi tiết sơ cấp củasynapse trên sợi trụcthần kinh
2/ Hình thành thoi phânbào của quá trìnhnguyên phân, giảm phân
và phân ly NST trongquá trình phân chia tếbào
2 Các bệnh liên quan đến sự khiếm khuyết protein động cơ
protein động
cơ dyneintrong cấu trúclông hoặc roi-> tinh trùng
ở nam giớikhông diđộng được,sợi lôngđường hô hấp
Khiếm khuyếtkinesin tạo nêncác sợi lôngcảm giác ởthận
Bất thườngtrong proteinthụ thể APPgắn kết chuỗi
kinesin vớimàng bàoquan ở sợitrục tế bàothần kinh
Trang 6bị liệtBiểu
hiện Teo cơ chân, Cong ngón
Vô sinh ởnam, nhiễmtrùng phổi,…
Suy thận, tănghuyết áp, tổnthương vantim,…
Đãng trí, trínhớ và tư duybất thường,thay đổi tínhcách cảm xúc
3 Những đặc điểm chính của cơ chế chuyển động của các protein động cơ myosin,kinesin, dynein trong tế bào
+ Có sự chuyển động nhỏ của các vòng xoay tại vị trí gắn kết với nucleotideđiều hòa của domain động cơ Hai đầu của protein động cơ này di chuyển theocách bước từng bước do chu kỳ thủy phân ATP ở hai đầu kinesin xảy ra phốihợp với nhau
- Dynein:
+ Thủy phân ATP, thay đổi hình dạng tạo lực di chuyển
+ Ở trạng thái gắn kết với ATP, phần chân dynein tách rời khỏi ống vi thể,nhưng sự thủy phân ATP giúp cho chân dynein gắn kết với ống vi thể, khiADP và Pi tạo thành sẽ được giải phóng cùng lúc, làm thay đổi hình thể dẫnđến sự chuyển động
4 Cơ chế vận động lông hoặc roi
<ai thích thì có thể học thêm cấu tạo, tui học không nổi nên để cơ chế thôi>
- Tế bào prokaryote:
Trang 7+ Roi của vi khuẩn vận động do một phức hợp protein vòng, định vị tại mộtđiểm trong màng tế bào, sự vận động được tạo ra bởi một lực proton dodòng ion H+ qua màng tế bào của vi khuẩn
Sự vận động của các tế bào prokaryote dựa trên cơ sở chuyển động bằngcách xoay vòng ở vùng gốc roi
+ Roi vi khuẩn vận động theo kiểu chuyển động xoay quanh, khởi đầu bằnglực vận động khu trú ở vùng gốc roi rồi lan truyền suốt thân roi Roi xoayđược nhờ được cung cấp năng lượng bởi sự thấm H+ vào trong tế bào,gradient H+ được duy trì nhờ vào bơm proton có sử dụng ATP
- Tế bào eukaryote:
+ Các ống vi thể trong cấu trúc lông, roi nối với nhau bằng protein dyneingiống như hình cánh tay Sự chuyển động của lông, roi nhờ sự trượt của cácđôi ống vi thể ngoại vi trong sợi trục do dynein đảm nhận
+ Khi có ATP, dynein gắn với đôi ống bên cạnh và trung tâm hoạt tínhATPase của dynein liên kết với ATP, thủy phân ATP thành ADP và Pi đểgiải phóng năng lượng Các tay dynein kẹp và kéo bộ đôi ống vi thể bêncạnh làm cho các bộ đôi ống vi thể trượt lên nhau
M5.R.SH6 SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO
1 Hoạt động của protein tải glucose (có một chuỗi polypeptide xuyên màng ítnhất 12 lần) ở tế bào gan và nhiều tế bào khác như thế nào?
2 Khả năng thấm qua lớp đôi phospholipid của các phân tử như thế nào?
3 Hoạt động của apuaporin?
4 Phân biệt nhập bào và xuất bào?
5 Giải thích cơ chế vận chuyển các chất qua màng tế bào trong điều kiện bìnhthường và bệnh lý?
<chương ni hay nè, nhưng mà hay thì vẫn học lòi họng>
1 Hoạt động của protein tải glucose (có một chuỗi polypeptide xuyên màng ít nhất
12 lần) ở tế bào gan và nhiều tế bào khác như sau:
- Khi môi trường bên ngoài tế bào gan có nồng độ đường cao hơn bên trong
tế bào (sau khi ăn), protein tải biểu hiện hình thể A, lộ các vùng gắn chấttan ra ngoài tế bào; khi protein tải chuyển sang hình thể B, vùng gắn này lại
lộ ra ở phía trong tế bào, phóng thích glucose vào bào tương
- Ngược lại, khi đường trong máu thấp (khi đói), hormone glucagon kích
thích tế bào gan phân giải glycogen thành glucose, làm nồng độ glucosebên trong tế bào cao hơn bên ngoài, nhờ đó glucose dễ gắn vào protein tải,
Trang 8khi protein tải chuyển đổi hình thể ra ngoài, glucose được vận chuyển rakhỏi tế bào Dòng glucose có thể đi ra hoặc đi vào tế bào phụ thuộc vàonồng độ glucose ở hai bên màng Các loại protein tải này thực hiện vậnchuyển thụ động, vận chuyển chất tan nhưng không có khả năng địnhhướng vận chuyển
- Sự vận chuyển của các protein tải có tính chọn lọc rất cao Ví dụ, các
protein tải glucose chỉ gắn với D-glucose chứ không gắn L-glucose (khôngdùng được cho đường phân)
2 Khả năng thấm qua lớp đôi phospholipid của các phân tử như sau:
- Các phân tử không phân cực kích thước nhỏ: O2 (32 dalton), CO2 (44dalton) hay các hormone steroid có thể khuếch tán nhanh qua lớpphospholipid kép
- Các phân tử phân cực nhưng không tích điện (có sự phân bố điện tích
không đều) cũng khuếch tán nhanh qua lớp phospholipid kép nếu có kíchthước phù hợp: nước (18 dalton), ethanol (46 dalton) qua màng khá nhanh;glycerol (92 dalton) qua chậm hơn; glucose (180 dalton) hầu như khôngqua được
- Ion và các phân tử tích điện: lớp phospholipid kép không thấm với tất cả
ion và các phân tử tích điện Điện tích của các phân tử và lực hút điện tíchcủa chúng với phân tử nước đã ngăn các ion đi vào phần hydrocacbon củalớp phospholipid kép
3 Hoạt động của aquaporin:
- Khái niệm: Aquaporin là kênh dẫn nước nằm trên màng tế bào, có khả năng
vận chuyển thụ động các phân tử nước một cách chọn lọc qua màng và do
đó làm tăng tính thấm nước của màng tế bào
- Phân loại: AQP1 – hồng cầu, AQP2 – mô thận, AQP4 thấm nước mạnh
+ Aquaporin không cho phép các ion như Na+, K+, Cl-, đi qua do lỗ kênhrất hẹp và mặt kỵ nước của lỗ kênh không tương tác với các ion dehydrate
để bù vào vị trí phân tử nước bị tách làm cho năng lượng để hydrate mộtion khá lớn Aquaporin còn ngăn H+ theo dòng nước qua kênh do có trongcấu trúc có hai phân tử asparagine mang điện tích dương tương tác vớinguyên tử oxy của phân tử nước đi qua, ngăn H+ liên kết với oxy
+ Hiện tượng thẩm thấu: nước khuếch tán qua aquaporin từ nơi có nồng độchất tan thấp (thế nước cao) đến nơi có nồng độ chất tan cao (thế nướcthấp) nhờ vào sự chênh lệch áp suất nước hai bên màng (áp suất thẩm thấu)
Hệ quả:
Trang 9 Môi trường ưu trương -> nước ra khỏi tế bào -> tế bào thực vật
co nguyên sinh (bào tương co lại, tách khỏi vách tế bào), tế bàođộng vật (hồng cầu) co lại, nhăn nheo
Môi trường nhược trương -> nước đi vào tế bào -> tế bào thựcvật trương lên nhưng không bị vỡ do có vách tế bào vững chắc,
tế bào động vật trương lên và vỡ ra
Môi trường đẳng trương -> nước ra và vào tế bào cân bằng
4 Phân biệt nhập bào và xuất bào
Khái niệm Hiện tượng tế bào
eukaryote liên tục lấy dịchlỏng cùng với nhiều phân
tử lớn hay các tế bào đãchuyên hóa tiêu thụ thức ănngoại bào và cả tế bào khác
Quá trình vận chuyển các chất rangoài tế bào nhờ vào các bóngvận chuyển
Cơ chế Khi tiếp xúc thức ăn, màng
tế bào lõm vào, tạo thànhcác “túi” bao bọc lấy thức
ăn -> “túi” ngắt ra khỏimàng tạo thành bóng vậnchuyển rồi đưa đếnlysosome -> thức ăn đượcenzyme trong lysosomethủy phân thành các chấtđơn giản hơn rồi chuyểnvào bào tương để tế bào sửdụng
Bóng vận chuyển mang protein,lipid và carbonhydrate hìnhthành ở lưới nội sinh chất qua bộmáy Golgi đến bề mặt tế bào,dung hợp với màng sinh chất,màng của bóng trở thành mộtphần của màng sinh chất
Phân loại 1/ Thực bào
-Diễn ra ở các tế bào đãchuyên hóa
-Tế bào hấp thụ các thànhphần lớn như vi sinh vật vàmảnh vụn tế bào nhờ cácbóng vận chuyển lớn gọi làthể thực bào (phagosome)
có đường kính > 250 nm2/ Ẩm bào
-Khi có tín hiệu ngoại bào kíchthích, các bóng vận chuyển tích
tụ gần màng sinh chất sẽ dung
Trang 10đường kính < 150 nm-Ở động vật đa bào, ẩm bào
có khả năng chọn lọc cácchất đưa vào tế bào nhờ cácthụ thể chuyên biệt trênmàng sinh chất -> nhập bàoqua trung gian thụ thể ( vídụ: sự hấp thu cholesterol ở
tế bào động vật nhờ thụ thểLDL trên màng sinh chất)
hợp với màng và phóng thíchchất mang vào vùng ngoại bào
Ví dụ: sự tiết insulin của tế bàođảo tụy khi có tín hiệu từ sự tăngglucose máu
Vai trò -Cung cấp dinh dưỡng cho
tế bào-Bảo vệ cơ thể ở động vật
đa bào (đại thực bào, bạchcầu)
-Dọn dẹp các tế bào già,chết hoặc mảnh vỡ tế bào
-Tiết protein ngoại bào để nuôidưỡng hoặc để làm tín hiệu cho
tế bào khác-Tiết enzyme, hormone, mồ hôi,
…
5 Cơ chế vận chuyển các chất qua màng tế bào trong điều kiện bình thường và bệnhlý:
1/ Điều kiện bình thường:
- Vận chuyển thụ động: vận chuyển các chất tan qua màng sinh chất theo
gradient nồng độ và không sử dụng năng lượng tế bào, bao gồm:
+ Khuếch tán đơn thuần qua lớp phospholipid kép: sự di chuyển trực tiếp củacác phân tử chất tan qua lớp phospholipid kép từ nơi có nồng độ cao đến nơi cónồng độ thấp tới khi đạt tới trạng thái cân bằng, không còn gradient nồng độ Ởtrạng thái cân bằng, các phân tử chất tan vẫn di chuyển qua lại không gian haibên màng bán thấm, nhưng luôn đảm bảo số phân tử chất tan hai bên màngbằng nhau
+ Khuếch tán qua trung gian protein:
Protein vận chuyển thụ động: tốc độ vận chuyển chất tan phụ thuộc vàonồng độ chất tan, giới hạn về số lượng protein vận chuyển và khả nănghoạt động của chúng là nguyên nhân của trạng thái bão hòa
Protein kênh: kênh aquaporin vận chuyển nước, kênh ion
Trang 11+ Vận chuyển tích cực nhờ chênh lệch nồng độ ion: sự di chuyển thụ động củachất tan thứ nhất theo gradient của nó tạo ra thế năng để vận chuyển phân tửthứ hai đi ngược gradient
Ví dụ: protein đồng chuyển glucose-Na+ ở các tế bào biểu mô ruột vận chuyểnglucose từ lòng ruột đi vào nhờ chênh lệch nồng độ Na+ giữa lòng ruột và tếbào biểu mô ruột
2/ Điều kiện bệnh lý:
- Trong các điều kiện bệnh lý, đặc biệt là các bệnh lý di truyền liên quan đến
gen mã hóa cho các protein vận chuyển trên màng sinh chất, cơ chế vậnchuyển các chất qua màng tế bào bị rối loạn vì sự thay đổi trong số lượngcũng như mức độ hoạt động của các protein vận chuyển: các chất khôngđược vận chuyển qua màng, các chất được vận chuyển ồ ạt qua màngkhông được kiểm soát gây mất cân bằng nội môi…
- Ví dụ:
+ Bệnh xơ nang: Các đột biến trên gen CFTR phá vỡ chức năng của cáckênh clorua, ngăn chúng điều chỉnh dòng chảy của các ion clorua và nướcqua màng tế bào
+ Bệnh tả: Vibrio cholerae sinh ra ngoại độc tố ruột, gắn vào niêm mạc ruộtnon của người, hoạt hóa enzym Adenylcyclase dẫn đến tăng AMP vòng,làm giảm hấp thụ ion Na+, tăng tiết ion Cl- vào nước gây ra tình trạng tiêuchảy cấp tính
+ Đái tháo nhạt: kênh aquaporin không gắn được lên màng tế bào biểu môthận hoặc gắn nhưng không hoạt động, ngăn cản sự tái hấp thu nước -> tiểunhiều
M5.R.SH8 CHU KỲ TẾ BÀO VÀ SỰ KIỂM SOÁT PHÂN BÀO
1 Tìm hiểu trong sinh giới có những hình thức phân chia tế bào nào?
2 Trong gian kỳ có 3 pha: G1, S và G2, có loại tế bào nào không trải qua đầy
đủ các pha?
3 Phân bào nguyên nhiễm và giảm nhiễm trãi qua các kỳ nào và ứng dụngcủa quá trình này
4 Trình bày hoạt động của ba điểm kiểm soát trong chu kỳ tế bào
5 Tóm tắt các dấu hiệu đặc trưng của quá trình apoptosis
1 Tế bào tăng trưởng đến một giai đoạn nhất định thì bước vào quá trình phân chia tế bào, gọi là sự phân bào Trong sinh giới, có ba hình thức phân chia tế bào:
- Trực phân (amitosis)
- Nguyên phân (mitosis)
- Giảm phân (meiosis)
Trang 121.1 Trực phân (amitosis)
Là hình thức phân bào đơn giản, chủ yếu có ở sinh vật bậc thấp như vi khuẩn, động vật nguyên sinh, giúp gia tăng số lượng tế bào Trực phân không có sự hình thành thoi phân bào và nhiễm sắc thể kích thước hiển vi, gồm hai giai đoạn: Phân chia vật chất di truyền và phân chia bào tương Kết quả từ một tế bào mẹ tạo ra hai tế bào con đều mang lượng chất di truyền tương đương nhau.
Trước khi phân bào, lượng DNA có thể tăng gấp đôi hoặc không tăng.
Sự tổng hợp DNA có thể xảy ra trước và trong cả thời gian phân bào Ở giai đoạn phân chia bào tương, bào tương có thể phân chia cùng với nhân hoặc không phân chia tạo thành tế bào có nhiều nhân gọi là cộng bào
1.2 Nguyên phân (Mitosis)
Nguyên phân là hình thức phân bào phổ biến ở sinh vật đa bào, giúp cơ thể tăng trưởng và phát triển về sau Đây là kiểu phân chia tế bào đặc trưng
ở các dòng tế bào sinh dưỡng và dòng tế bào sinh dục sơ khai ở vùng sinh sản của tuyến sinh dục Các tế bào con được tạo ra có bộ NST giống nhau
và giống tế bào mẹ (2n) ban đầu.
1.3 Giảm phân (Meiosis)
Là kiểu phân chia tế bào đặc trưng chỉ có ở dòng tế bào sinh dục tại vùng chin của tuyến sinh dục, giúp duy trì nòi giống của các sinh vật Các tế bào con là các giao tử được tạo ra có bộ NST giảm đi một nửa (n) so với TB mẹ ban đầu.
2 Trong gian kỳ có 3 pha: G1, S và G2, loại tế bào không trải qua đầy đủ các pha:
- Trong TB phôi sớm, sự tăng trưởng Tb không diễn ra Thay vào đó , các
TB này phân chia nhanh chóng thành những TB nhỏ hơn Chu kỳ TBphôi thai sớm không có pha G1, G2 và sự sao chép DNA xảy ra nhanhchóng Chu kỳ TB phôi sớm chỉ có pha S luân phiên nhanh với pha M
- Các TB neuron thần kinh có thời gian G1 kéo dài suốt đời người
3
1/ Phân bào nguyên nhiễm: hình thức phân bào phổ biển ở sinh vật đa bào, các tế bào conđược tạo ra có bộ NST giống nhau và giống tế bào mẹ (2n) ban đầu, gồm các kỳ:
Trang 13- Kỳ giữa:
Các NST kép đóng xoắn tối đa và tập trung thành một hàng trên mặtphẳng xích đạo của thoi phân bào nhờ protein động cơ kinesin trên cácnhánh NST tương tác với ống vi thể cực tạo lực đẩy các nhánh NST hướng
về mặt phẳng xích đạo
- Kỳ sau:
+ Ống vi thể tâm động rút ngắn và các chromatid di chuyển về mỗi cực tếbào do lực kéo của protein động cơ dynein chủ yếu ở tâm động
+ Hai cực tế bào tách xa nhau, tế bào được kéo dài nhờ cả hai protein động
cơ là kinesin và dynein
- Kỳ cuối:
+ Các NST đơn đã tiến về hai cực tế bào và tháo xoắn dần+ Thoi phân bào biến mất, vỏ nhân và hạch nhân xuất hiện trở lại
- Phân chia bào tương:
+ Tế bào thực vật: hình thành vách ngăn ở vùng giữa tế bào rồi tăng rộngdần tới màng sinh chất của tế bào mẹ, dung hợp với màng sinh chất của tếbào mẹ, hình thành màng sinh chất mới bao quanh các tế bào con
+ Tế bào động vật: hình thành eo thắt ở vùng xích đạo giữa hai nhân con,
sự lõm sâu của vòng co thắt tiến tới cắt đôi bào tương
Trang 14- Kì đầu I: thời kỳ dài nhất, chiếm 90% thời gian cả quá trình giảm phân+ Các NST xoắn lại, cô đặc và dày lên
+ Các NST tương đồng tiếp hợp (để thực hiện trao đổi chéo) với nhauthành từng cặp tạo nên NST dạng lưỡng trị
+ Vỏ nhân và hạch nhân tiêu biến, xuất hiện thoi phân bào
- Kì giữa I:
Các cặp NST kép tương đồng đóng xoắn tối đa, có hình dạng và kíchthước đặc trưng, xếp ngẫu nhiên thành hai hàng trên mặt phẳng xích đạocủa thoi phân bào
+ Cơ sở của hình thức sinh sản hữu tính
4 Hoạt động của ba điểm kiểm soát trong chu kỳ tế bào:
- Điểm kiểm soát cuối G1 (điểm R, điểm giới hạn):
+ Giúp xác định các điều kiện đang xảy ra trong tế bào có thuận lợi cho quátrình phân bào được tiến hành hay không: tích lũy đầy đủ các chất dự trữ,các protein cần thiết và kích thước tế bào phải đủ lớn
+ Kiểm tra tính toàn vẹn của phân tử DNA trong bộ gen
Nếu một trong các yếu tố nào đó của tế bào không đáp ứng được cácyêu cầu của điểm kiểm soát cuối G1 đưa ra, tế bào không đi tiếp vàogiai đoạn S
Một nhân tố quan trọng trong tế bào là protein p53, quyết định tìnhtrạng của tế bào lúc này: hoặc dừng lại tại G1 đi vào G0 để sữa chữa cáctổn thương DNA hoặc kích hoạt sự chết tế bào theo chương trình
Trang 15- Điểm kiểm soát G2/M:
+ Giúp tế bào bước vào thời kỳ M nếu tế bào đáp ứng được tất cả các điềukiện đề ra
+ Kiểm soát kích thước tế bào, dự trữ các protein cần thiết, tổn thươngDNA
+ Đảm bảo tất cả các sọi nhiễm sắc trong tế bào đều được sao chép hoànhảo và không bị lỗi
Nếu phát hiện bất thường, chu kỳ tế bào lập tức bị dừng lại và nhanhchóng chuyển tế bào vào giai đoạn G0 để khắc phục lỗi sao chép DNA
và sữa chữa các tổn thương, hoặc kích hoạt apoptosis+ Kích hoạt các sự kiện diễn ra ngay khi tế bào bước vào thời kỳ M: ngừngphiên mã các gen, phá hủy vỏ nhân, sự co ngắn các sợi nhiễm sắc, hìnhthành thoi phân bào
- Điểm kiểm soát M: điểm chuyển tiếp tế bào từ kỳ giữa vào kỳ sau, giúpkiểm soát sự phân ly của các NST con về mỗi cực tế bào -> hoàn tất quátrình phân chia nhân và phân chia bào tương để tạo ra hai tế bào con từ
tế bào mẹ ban đầu
5 Các dấu hiệu đặc trưng của quá trình apoptosis:
1/ Đây là một dạng chết bình thường và biết trước của các tế bào đã được chươngtrình hóa ở mức phân tử
2/ Các sự kiện sinh hóa dẫn đến thay đổi hình thái đặc trưng của tế bào đưa đến cáichết:
- Tế bào co lại và phân đoạn
- Bộ xương tế bào bị sụp đổ
- Chất nhiễm sắc cô đặc, vỏ nhân phân mảnh, từ đó tạo ra các bóng màngnhân và các bào quan để hình thành các thể apoptotic -> các đại thựcbào trong cơ thể nhanh chóng nhận biết, bao bọc và loại bỏ các thể này 3/ Khi chết đi, các bào quan của tế bào vẫn còn nguyên vẹn, các hoạt động chuyển
hóa của chúng vẫn còn bình thường và cả thành phần bào tương không bị rò rỉ rakhỏi tế bào
4/ Ngược lại với hoại tử, apoptosis không gây đáp ứng viêm và tổn thương cho cơ
thể -> giúp cơ thể phát triển, biệt hóa, tăng sinh, điều hòa nội mô, duy trì cân bằngquần thể tế bào trong các mô cơ quan, loại bỏ tế bào có hại, ngăn cản tế bào ungthư phát triển
M5.R.SH1 CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA SỰ SỐNG
1 Trong cơ thể sống có các loại nguyên tố nào tham gia cấu thành?
2 Các nguyên tố tồn tại trong cơ thể sống gắn kết với nhau như thế nào?
3 Phân biệt các chất vô cơ và hữu cơ phân tử nhỏ trong cơ thể sống?
Trang 164 Giải thích vai trò của chaperon trong sự gấp cuộn protein
5 Mô tả một số biến đổi của protein như sự phân cắt protein, sự glycosyl hóaprotein và sự gắn kết với lipid
6 Giải thích nguyên nhân các bệnh thái hóa do protein gấp cuộn sai
7 Trình bày cấu trúc và chức năng của phân tử DNA So sánh cấu trúc DNAtrong tế bào Prokaryote và Eukaryote?
1
- Trong cơ thể sống có 22 nguyên tố tham gia cấu thành
- Dựa vào vai trò tham gia vào chất sống, các nguyên tố được chia làm 3 nhóm:
Các nguyên tố tham gia cấu tạo chất hữu cơ: N, O, C, H, P, S.
Các ion: K+, Na+, Mg++, Ca++, Cl-.
Các nguyên tố chỉ có dấu vết: Fe, Mn, Co, Cu, Zn, B, V, Al, Mo, I, Si
.
- C, H, O, N chiếm tới hơn 96% thành phần của TB.
- Các nguyên tố khác có dấu vết ít gọi là vi lượng hay vi tố.
- Có 2 loại liên kết hóa học chủ yếu:
Liên kết cộng hóa trị: Do góp chung điện tử giữa các nguyên tử.
Liên kết ion: Không góp chung điện tử.
Khi nguyên tử nhận thêm hoặc mất điện tử nó trở nên tích điện được gọi là ion.
Các cation và anion kết hợp với nhau tạo liên kết ion
- Trong các hoạt động sống , liên kết quan trọng:
- Liên kết hydro: giữ vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống.
Hình thành giữa nguyên tử có điện âm với nguyên tử hydrogen gắn với Oxy hay Nitơ.
Có thể được tạo giữa các phần của một phần tử hay giữa các phân tử.