tế bào học

HỌC THUYẾT TẾ BÀO• Là một trong 5 nền tảng của sinh học hiện đại: – Thuyết tế bào– Thuyết tiến hóa– Di truyền học và học thuyết trung tâm– Thuyết cân bằng nội môi – Thuyết bảo toàn năng

Trang 1

TẾ BÀO HỌC

CHƯƠNG I:

TẾ BÀO LÀ ĐƠN VỊ CƠ BẢN

CỦA SỰ SỐNG

Trang 2

TẾ BÀO LÀ ĐƠN VỊ CƠ BẢN

CỦA SỰ SỐNG

CELLS: THE BASIC UNITS OF LIFE

TẾ BÀO HỌC

Trang 3

TẾ BÀO LÀ ĐƠN VỊ CƠ BẢN CỦA SỰ SỐNG

1 Học thuyết tế bào (Cell theory)

2 Sự đa dạng và tiến hóa của tế bào (The diversity

and evolution of cell)

3 Thuyết nội cộng sinh (Endosymbiotic theory)

4 Kính hiển vi (Microscope)

5 Tóm tắt (Summary)

6 Câu hỏi ôn tập (Review questions)

TẾ BÀO HỌC

Trang 4

1 HỌC THUYẾT TẾ BÀO

• Là một trong 5 nền tảng của sinh học hiện đại:

– Thuyết tế bào– Thuyết tiến hóa– Di truyền học và học thuyết trung tâm– Thuyết cân bằng nội môi

– Thuyết bảo toàn năng lượng

TẾ BÀO HỌC

Trang 5

Antoni van Leeuwenhoek

(1632-1723)

Robert Hooke (1635-1703)

TẾ BÀO HỌC

Trang 6

Robert Hooke 1665: ”cell”: unit

in dead samples of cork (x30) Robert Hooke’s microscope

TẾ BÀO HỌC

Trang 7

TẾ BÀO HỌC

Trang 8

TẾ BÀO HỌC

Trang 9

TẾ BÀO HỌC

Trang 10

TẾ BÀO HỌC

Anton van Leeuwenhoek’s

microscope

Trang 11

Matthias Schleiden 1838 plants are made up of cells

Theodor Schwann 1835 animals are made up of cells

TẾ BÀO HỌC

Trang 12

Rudolf Virchow, 1821-1902

• “Nơi nào có tế bào tồntại thì nơi đó phải cócác dạng tế bào tồntại trước đó…” (in the

Pathology, 1855)

TẾ BÀO HỌC

Trang 13

HỌC THUYẾT TẾ BÀO

Schwann, Schleiden, Virchow

1 Tất cả các cơ thể sống đều được cấu tạo bởi tế

Trang 14

Theo sinh học hiện đại

1 Tất cả các cơ thể sống đều được cấu tạo bởi

một hoặc nhiều tế bào

2 Tất cả các tế bào đều được sinh ra từ tế bào có

sẵn bằng cách phân chia

3 Tế bào là đơn vị cơ bản về cấu trúc và chức

năng của tất cả các sinh vật

TẾ BÀO HỌC

Trang 15

Theo sinh học hiện đại

4 Hoạt động của một cơ thể sinh vật phụ thuộc

vào hoạt động của tất cả các tế bào độc lập

5 Trong tế bào có dòng năng lượng

6 Tế bào chứa vật chất di truyền (DNA), và được

truyền từ tế bào này sang tế bào khác trong quátrình phân chia tế bào

7 Về cơ bản, tất cả các tế bào đều được cấu tạo

bởi các hợp chất hóa học tương tự nhau

TẾ BÀO HỌC

Trang 16

TẾ BÀO HỌC

Trang 17

2 SỰ ĐA DẠNG VÀ TIẾN HÓA CỦA TẾ BÀO

• Đa dạng về hình dạng và kích thước

TẾ BÀO HỌC

Trang 18

TẾ BÀO HỌC

Trang 19

TẾ BÀO HỌC

Trang 20

TẾ BÀO HỌC

Trang 23

• Đa dạng về cấu trúc

– Hình dạng và cấu trúc  chức năng– Cấu trúc , chức năng phân loại, tiến hóa

TẾ BÀO HỌC

Trang 25

Hệ thống phân loại 6 giới

(1977)

TẾ BÀO HỌC

Trang 26

Hệ thống phân loại 3 lãnh giới

(1977)

Trang 27

TẾ BÀO HỌC

Hệ thống phân loại 6 giới

(2004)

Trang 28

• Đa dạng về cấu trúc

– Prokaryote vs Eukaryote

TẾ BÀO HỌC

Trang 36

Văn Hồng Cầm

Trang 37

Trang 40

Trang 42

• Tảo mắt(Euglenophyta)

TẾ BÀO HỌC

Trang 45

TẾ BÀO HỌC

Trang 48

Trang 51

Trang 53

– VIRUS???

TẾ BÀO HỌC

Trang 54

TẾ BÀO HỌC

Trang 55

TẾ BÀO HỌC

Trang 56

3 THUYẾT NỘI CỘNG SINH

• Nội cộng sinh, Endosymbiosis

• Endo = within

• Sym = together

• Biosis = living

• Sinh vật sống nội cộng sinh (Endosymbiont):

sinh vật sống trong cơ thể hoặc trong tế bào củasinh vật khác

TẾ BÀO HỌC

Trang 57

Trang 58

• Thuyết nội cộng sinh: thuyết giải thích về nguồngốc các bào quan (ty thể, lục lạp) trong tế bàoeukaryote

• Theo thuyết nội cộng sinh:

– Các tế bào eukaryote hiện nay tiến hóa từ các

tế bào đơn giản

– Các tế bào đơn giản thực bào vi khuẩn,– Nhưng con mồi không bị tiêu hóa và sau đó tếbào chủ đã sử dụng quá trình sinh lý, sinh hóacủa con mồi

TẾ BÀO HỌC

Trang 59

TẾ BÀO HỌC

Trang 60

Trang 62

• Cho tới hiện nay, thuyết nội cộng sinh chỉ giảithích nguồn gốc của ty thể và lạp thể,

• Các bào quan khác thì sao???

– Thuyết nội cộng sinh cũng đang tìm cách giảithích về nguồn gốc của các bào quan khác

– Đang còn nghiên cứu

TẾ BÀO HỌC

Trang 63

TẾ BÀO HỌC

Trang 64

• Các bằng chứng chứng minh thuyết nội cộng sinh

– Màng– DNA, ribosomes– Sinh sản (nhân đôi)– Kháng sinh

TẾ BÀO HỌC

Trang 65

TẾ BÀO HỌC

Trang 67

4 KÍNH HIỂN VI

• Cấu tạo

TẾ BÀO HỌC

Trang 68

• Cấu tạo

TẾ BÀO HỌC

Trang 70

Projector lens

• Bước sóng ánh sáng càng ngắn, độ phân giảicàng cao

TẾ BÀO HỌC

Trang 71

• Kính hiển vi quang học (Light microscope)

– Nguồn sáng: mặt trời hoặc nhân tạo – Ánh sáng nhìn thấy khoảng 500 nm – 3 ống kính thủy tinh

– Quan sát vật thể có kích thước khoảng 0,2µm – Quan sát cấu trúc tế bào

TẾ BÀO HỌC

Trang 72

• Kính hiển vi đối pha (phase contrast microscope)

– Cho phép nghiên cứu được quá trình sống

diễn ra trong tế bào

– Nguyên tắc: Ánh sáng di chuyển với vận tốc

khác nhau qua mỗi vùng khác nhau trong tế bào

TẾ BÀO HỌC

Trang 74

• Kính hiển vi huỳnh quang

– Hiện tượng huỳnh quang là hiện tượng phát

sáng của các chất khi bị kích thích bởi năng lượng và hấp thụ năng lượng đó Nguồn năng lượng cung cấp cho vật có thể khác nhau.

– Dùng huỳnh quang có thể nghiên cứu cấu trúc

và thành phần hóa học của các chất như protein, DNA, RNA trong tế bào.

TẾ BÀO HỌC

Trang 76

• Kính hiển vi điện tử (electron microscope)

– Nguồn sáng là chùm điện tử (electron) – Bước sóng chùm electron nhỏ hơn 100.000 so

vói bước sóng ánh sáng thấy được

– Độ phóng đại? 10.000.000x – Quan sát các vật thể dưới 50pm – Quan sát cấu trúc các bào quan

TẾ BÀO HỌC

Trang 77

• Chuẩn bị và nhuộm tiêu bản

– Tăng khả năng quan sát mẫu vật– Bảo quản tiêu bản

– Quan sát các đặc điểm đặc biệt về mặt hìnhthái

TẾ BÀO HỌC

Trang 78

• Cố định mẫu

– Nhiệt– Hóa học

• Nhuộm

– Nhuộm DNA– Nhuộm màng– Nhuộm huỳnh quang

TẾ BÀO HỌC

Trang 79

• Cố định mẫu và nhuộm mẫu có nhiềuphương thức khác nhau tùy theo loại mẫu

và mục đích nghiên cứu– Cố định mẫu vi sinh vật, mô thực vật,

Trang 80

TẾ BÀO HỌC

Trang 81

TẾ BÀO HỌC

CHƯƠNG II:

MÀNG VÀ CÁC BÀO QUAN

Trang 82

MEMBRANES AND ORGANELLES

TẾ BÀO HỌC

Trang 83

1 Cấu trúc tế bào (Cell structure)

2 Màng tế bào/ sinh chất (plasma/cell membrane)

3 Bào quan có màng (Membrane organelles)

4 Bào quan không màng (Non-membrane

organelles)

TẾ BÀO HỌC

Trang 84

1 CẤU TRÚC TẾ BÀO

• Prokaryote vs Eukaryote? (chương 1)

• Tế bào thực vật vs tế bào động vật?

TẾ BÀO HỌC

Trang 85

1 CẤU TRÚC TẾ BÀO

TẾ BÀO HỌC

Trang 87

1 Cấu trúc tế bào (Cell structure)

2 Màng tế bào/ sinh chất (plasma/cell membrane)

3 Bào quan có màng (Membrane organelles)

4 Bào quan không màng (Non-membrane

organelles)

TẾ BÀO HỌC

Trang 88

2 MÀNG TẾ BÀO

a) Lịch sử nghiên cứub) Thành phần hóa họcc) Động lực học

d) Vận chuyển qua mànge) Truyền tín hiệu qua màngf) Sự phân hóa của màng

TẾ BÀO HỌC

Trang 90

2 MÀNG TẾ BÀO – LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU

• Thí nghiệm trên tế bào rễ thực vật với nhiều dung môi khác nhau

• Mô hình: Màng được cấu tạo bởi lipid

TẾ BÀO HỌC

Trang 91

• Nghiên cứu trên tế bào hồngcầu người

• Mô hình: Màng có cấu tạo lớpđôi lipid

TẾ BÀO HỌC

Trang 92

• Phần không phân cực(đuôi) quay vào nhau

• Phần phân cực (đầu)cực hướng ra môitrường

TẾ BÀO HỌC

Trang 93

• Màng tế bào đơn giản chỉ có lipid?

– Sức căng bề mặt thấp so với nếu chỉ có lipid(pure lipid)?

– Giải thích việc một số phân tử không phải lipid(đường, ion và một số chất tan khác) vẫn cókhả năng di chuyển qua màng

•  Cấu tạo màng tế bào không đơn giản chỉ cómỗi lớp đôi lipid

• PROTEINS???

TẾ BÀO HỌC

Trang 94

• “Sandwich model”

• Lớp protein hình cầunằm trên lớp lipid

• Lớp protein tạo thành

lơ phân cực để cácphân tử phân cực dichuyển qua màng

TẾ BÀO HỌC

Trang 95

• Cấu trúc 3 lớp layered structure)

(three-• Nhuộm tế bào hồngcầu với osmium

• Osmium liên kết vàođầu phân cực

TẾ BÀO HỌC

Trang 96

• S Jonathan Singer và Garth Nicolson (1972) đềxuất môi hình thể khảm lỏng (fluidmosaic Model)

– Khung căn bản: lớp đôi lipid– “Khảm”: các phân tử protein (xuyênmàng và ngoại vi)

– “Lỏng”: khung lipid và protein khôngngừng cử động

TẾ BÀO HỌC

Trang 97

• 2000, phát hiện ra phần protein xuyên màng cócấu trúc là chuỗi alpha helix

TẾ BÀO HỌC

Trang 98

TẾ BÀO HỌC

Trang 99

• Giữ những chức năng chuyên biệt

• Mỗi loại tế bào khác nhau sẽ có một số loạiprotein màng khác nhau, phù hợp với hoạtđộng chuyên biệt của loại tế bào đó

TẾ BÀO HỌC

Trang 100

– Ví dụ: Lipid/Protein của màng ty thể < củamàng sinh chất hồng cầu < của myelin sheath

ở tế bào thần kinh

TẾ BÀO HỌC

Trang 101

– Cholesterol

TẾ BÀO HỌC

Trang 104

TẾ BÀO HỌC

Trang 105

» Nhiệt độ thấp: ngăn/giảm màng tế bàokhông bị đông, duy trì tính lỏng củamàng.

» Vi khuẩn: (-) Thực vật: (-), thực vật cócác sterol khác

TẾ BÀO HỌC

Trang 108

2 MÀNG TẾ BÀO – THÀNH PHẦN HÓA HỌC

PROTEIN MÀNG

– Tùy thuộc vào loại tế bào và loại bào quan 

số lượng và loại protein– Quyết định tính chất sinh học đặc hiệu cho mỗiloại màng

– 3 nhóm chính (dựa vào sự phân bố)

• Protein xuyên màng

• Protein ngoại vi

• Protein neo với lipid

TẾ BÀO HỌC

Trang 109

PROTEIN MÀNG

– Protein xuyên màng (Integral proteins / transmembrane proteins): Nằm xuyên quachiều dày của lớp lipid kép

TẾ BÀO HỌC

Trang 110

PROTEIN MÀNG

– Protein ngoại vi (peripheral protein) Chỉ gắn

lỏng lẻo với mặt ngoài hoặc mặt trong củamàng lipid kép

TẾ BÀO HỌC

Trang 111

PROTEIN MÀNG

– Protein neo với lipid (Lipid-anchored proteins)

TẾ BÀO HỌC

Trang 112

PROTEIN MÀNG

TẾ BÀO HỌC

Trang 113

PROTEIN MÀNG

– Chức năng sinh học của protein màng

• Vận chuyển (Transport)

• Hoạt tính enzyme (Enzymatic activity)

• Truyền tín hiệu (Signal transduction)

• Nhận biết các tế bào (Cell-cell recognition)

• Liên kết các tế bào (intercellular joining)

• Bám dính (Attachment to the cytoskeleton

and extracellular matrix (ECM)

TẾ BÀO HỌC

Trang 114

Signal

Receptor ATP

Trang 115

TẾ BÀO HỌC

protein

Glyco-Cell-cell recognition Intercellular joining Attachment to the

cytoskeleton and cellular matrix (ECM)

Trang 116

TẾ BÀO HỌC

Trang 117

CARBOHYDRATE MÀNG

– Màng tế bào hồng– Enzyme gắn thêm 1phân tử đường vàomạch

oligocarbohydrate

TẾ BÀO HỌC

Trang 118

• Các yếu tố ảnh hưởng đến tính lỏng của màng tếbào

– Nhiệt độ– Cấu trúc mạch carbon của acid béo– Sterol

– ………

TẾ BÀO HỌC

2 MÀNG TẾ BÀO – ĐỘNG LỰC HỌC

Trang 119

TẾ BÀO HỌC

Trang 120

• Sự khuyếch tán, di chuyển của protein màng

TẾ BÀO HỌC

Trang 121

TẾ BÀO HỌC

Trang 122

• Khả năng hồi phục(Khả năng chuyểnđộng) của lipid vàprotein màng

– Phục hồi có giới hạn

TẾ BÀO HỌC

Trang 123

2 MÀNG TẾ BÀO – VẬN CHUYỂN QUA MÀNG

• Vận chuyển bị động (Passive Transport)

• Vận chuyển chủ động (Active Transport)

• Nhập bào (Endocytosis)

• Xuất bào (Exocytosis)

TẾ BÀO HỌC

Trang 124

• Vận chuyển bị động (Passive Transport)

• Khuyếch tán thụ động (passive diffusion)

• Khuyếch tán dễ (Facilitated diffusion)

Trang 125

• Vận chuyển bị động

– Không cần năng lượng– Theo gradient nồng độ– Di chuyển qua màng theo gradient nồng độ : dichuyển không cần các phân tử trợ giúp, dichuyển qua kênh protein hoặc di chuyển nhờchất vận chuyển

TẾ BÀO HỌC

Trang 127

Trang 128

Trang 133

• Vận chuyển chủ động

– Tiêu tốn năng lượng– Di chuyển qua màng ngược chiều gradientnồng độ, gradient điện hóa

TẾ BÀO HỌC

Trang 134

– Bơm Na+/Ka+, Bơm proton……

– Chuyển vị: giữa vận chuyển chủ động và bịđộng

TẾ BÀO HỌC

Trang 139

• Vai trò cuả bơm Na+/Ka+

– Tiêu tốn 1/3 ATP trong các tế bào bìnhthường, Tiêu tốn 2/3 ATP trong các tế bàothần kinh

– Duy trì điện thế nghỉ của màng– Duy trì thể tích của màng

– ………

TẾ BÀO HỌC

Trang 140

• Vai trò cuả bơm proton

– Ty thể (hô hấp tế bào)– Lục lạp (quang hợp)

TẾ BÀO HỌC

Trang 146

Trang 150

Endocy

Trang 151

TẾ BÀO HỌC

Trang 152

Receptor of target cell

Phân tử nội bào

Trang 153

TẾ BÀO HỌC

2 MÀNG TẾ BÀO – TRUYỀN TÍN HIỆU

Trang 154

• Các phân tử tín hiệu

– Protein, peptide, amino acid và dẫn xuất,steroid, acid béo

a) Tín hiệu nội tiết (Endocrine signal): tiết ra bởi

các tế bào nội tiết, đi theo dòng máu để đếncác tế bào đích insulin, thyroxine, adrenalin

b) Tín hiệu lân cận (Paracrine signali, para =

near): tiết ra bởi các tế bào kế cận, đến gầncác tế bào khác thông qua khuyếch tán bịđộng GF

TẾ BÀO HỌC

Trang 155

• Các phân tử tín hiệu

c) Tín hiệu thần kinh (Synaptic signal ): Tiết ra

bởi tế bào thần kinh, Acetylcholine (Ach), noradrenaline

d) Phân tử tín hiệu nằm trên bề mặt tế bào kháce) Tín hiệu khí (Gaseous signal): NO, CO

f) Tín hiệu tự tiết (Autocrine signal): do tế bào

tiết ra, và quay lại phản ứng với tế bào đó,

GF, cytokine, interferon, interleukin.

TẾ BÀO HỌC

Trang 156

TẾ BÀO HỌC

Trang 157

• Thụ thể (receptor): là những protein biệt hóa để

tiếp nhận các phân tử truyền tín hiệu gồm: hóahọc nội sinh (ligands) hay ngoại sinh (thuốc, độcchất)

– Glycoprotein or Lipoprotein

– Phát động các phản ứng sinh hóa: mở cáckênh vận chuyển ion, kích hoạt các enzyme,hoạt hóa các trong chuỗi trao đổi chất, hoạthóa các gene

– Trong chương trình, chúng ta chỉ đề cập đếnthụ thể màng

TẾ BÀO HỌC

Trang 158

 Phân tử truyền tínhiệu: acetylcholine,Ach (chất dẫn truyềnthần kinh)  mở kênhion Na+

Trang 159

 Protein G: protein gắn với GTP hoặc GDP.Protein G có 3 tiểu phần

 Thụ thể gắn với protein G: có 7 chuỗi helix xuyênmàng

 Ligan: feromone, hormone, chất mùi

 Phát động một loạt các phản ứng của tế bào

TẾ BÀO HỌC

Trang 162

 Tyrosine-kinase: enzyme chuyển nhóm phtrongATP sang protein trong tế bào

TẾ BÀO HỌC

Trang 163

 Vai trò trong điều hòacác hoạt động của tếbào

 Insulin receptor: thụthể gắn với insulin

 Insulin: hormone dotuyến tụy tiết ra, cótác dụng chuyển hóacarbonhydrate

TẾ BÀO HỌC

Trang 164

2 MÀNG TẾ BÀO – SỰ PHÂN HÓA

 Tăng cường hấp thụ và chế tiết

 Tăng cường mối liên kết giữa các tế bào cạnhnhau:

– Động vật có 3 loại khớp nối

• Khớp nối thông thường (Gap junction)

• Khớp nối chặt (Tight junction)

• Khớp neo (Anchoring junction)

» Thể nối (Desmosome) – Thực vật: sợi/cầu liên bào (plasmodesmata)

TẾ BÀO HỌC

Định dạng
Số trang	326
Dung lượng	13,27 MB