P1 một số vấn đề và khái niệm cơ bản

Sinh học phân tử tế bào pgs.ts Đinh Đoàn Long Bài giảng tập huấn chuyên môn sinh học Sinh học phân tử tế bào pgs.ts Đinh Đoàn Long Bài giảng tập huấn chuyên môn sinh học Sinh học phân tử tế bào pgs.ts Đinh Đoàn Long Bài giảng tập huấn chuyên môn sinh học Sinh học phân tử tế bào pgs.ts Đinh Đoàn Long Bài giảng tập huấn chuyên môn sinh học

Trang 1

ph©n ph©n tö tö tÕ tÕ bµo bµo

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VÀ

Đinh Đinh Đoàn Đoàn Long Long

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Trang 2

Các chủ đề lý thuyết

1 Cơ sở lý thuyết của Sinh học hiện

2 Cơ sở hóa học của tổ chức tế bào

3 Di truyền học nhiễm sắc thể

4 Chu trình tế bào và di truyền học

5 Di truyền học Mendel và Di truyền

Các kỹ năng thực hành sinh học

1 Sự hình thành giả thiết và thiết kế

2 Thực hiện thí nghiệm

3 Thu thập, xử lý số liệu và trình bày

4 Đánh giá và diễn giải kết quả thí

hiện đạibào

học ung thưtruyền học quần thể

kế thí nghiệm

bày kết quả thí nghiệmnghiệm

Trang 3

1) Sinh học hiện đại được hình thành dựa

Trang 4

Lý thuyết tế bào trong

• Tất cả các cơ thể đều có

Hình tế bào đầu tiên được

Robert Hook vẽ năm 1665

trong sinh học hiện đại

có cấu trúc tế bào

Cấu trúc giống các lỗ

Cấu trúc giống các lỗlưới này là hình các tếbào trên vỏ cây sồi

Trang 5

Leeuwenhoek (1668) là người

một “thể động vật” có cấu

người đầu tiên quan sát thấy

trúc đơn bào ở nước

Đây là trùng đế giầy

Trang 6

Lý thuyết tế bào trong sinh học hiện đại

• Tất cả các cơ thể đều có cấu trúc tế bào

(quan sát thấy)

– Hooke, Leeuwenhoek

• nhưng, tế bào hình thành như thế nào?

– Virchow : tất cả các tế bào đều được

hình thành từ các tế bào tiền thân.

Lý thuyết tế bào trong sinh học hiện đại

Tất cả các cơ thể đều có cấu trúc tế bào

Hooke, Leeuwenhoek

nhưng, tế bào hình thành như thế nào?

: tất cả các tế bào đều được hình thành từ các tế bào tiền thân.

Trang 8

Thuyết tế bào trong

• Tất cả các cơ thể đều có

(từ quan sát )

– Hooke, Leeuwenhoek

• Tất cả các tế bào đều được

các tế bào tiền thân (từ

– Virchow, Pasteur.

có ngoại lệ nào không

trong sinh học hiện đại

Trang 9

Thuyết tế bào trong

hướng cùng tổ tiên

tế bào trong cơ thể đa một tế bào tổ tiên duy nhất.

Trang 10

cao các chất tan trong

(liệu khái niệm này có

phải bổ sung, vd: nhân

Trang 11

Tế bào phôi sớm ở ruồi

giấm chứa 128 nhân, trước

khi tế bào chất được phân

chia để hình thành phôi

nang

Tế bào hồng cầu (RBC) người không

có nhân

Tế bào phôi sớm ở ruồi

giấm chứa 128 nhân, trước

khi tế bào chất được phân

chia để hình thành phôi

Trang 12

Màng là cấu trúc ngăn cách giữa phần “bên

trong” và “bên ngoài” tế bào, là yếu tố cấu

trúc thiết yếu duy nhất để xác định tế bào.

Thuộc tính hóa lý của nước tạo nên màng

Màng là cấu trúc ngăn cách giữa phần “bên

trong” và “bên ngoài” tế bào, là yếu tố cấu

trúc thiết yếu duy nhất để xác định tế bào.

Thuộc tính hóa lý của nước tạo nên màng

Trang 13

Kí sinh trùng chỉ lây nhiễm được khi trên màng

tế bào có các protein dạng “lỗ”

Trong đáp ứng miễn dịch, các tế bào T độc tấn công các tế bào khối u hoặc các tế bào

bị virut lây nhiễm bằng cách dùng các protein dạng lỗ (perforin) xuyên thủng màng tế bào đích; cơ chế này cũng được dùng để tiêu diệt vi khuẩn; kí sinh trùng sốt rét truyền bệnh cũng qua cơ chế này.

Kí sinh trùng chỉ lây nhiễm được khi trên màng

tế bào có các protein dạng “lỗ”

Trong đáp ứng miễn dịch, các tế bào T độc tấn công các tế bào khối u hoặc các tế bào

bị virut lây nhiễm bằng cách dùng các protein dạng lỗ (perforin) xuyên thủng màng tế bào đích; cơ chế này cũng được dùng để tiêu diệt vi khuẩn; kí sinh trùng sốt rét truyền

Trang 14

Màng sinh chất là ranh giới xác định tế bào

Xuyên thủng màng tế bào là cơ chế cơ bản trong sự lây nhiễm của kí sinh cũng như của hệ

thống miễn dịch

Trang 15

Các tế bào có đặc trưng chung nào khác?

• Có hai loại tế bào – Prokaryote (không có nhân)

– Eukaryote (có nhân)

Các tế bào có đặc trưng chung nào khác?

Có hai loại tế bào Prokaryote (không có nhân)

Eukaryote (có nhân)

Tổ tiên chung của tất cả các

loài đang sống

Trang 16

Lông roi

Màng sinh chấtThành tế bào

Trang 18

Nhân Lưới nội chất hạt

Peroxisom Lưới nội chất trơn

Bộ máy Golgi Lysosom

Ti thể Khung xương tế bào

Trang 20

Xoang (lumen) lưới

Trang 21

Trans

Trang 22

Xoang (lumen) lưới

nội chất trơn

Lưới nội chất trơn

Trang 23

Các chất bị phân giải

trong lysosom

Lysosom

Trang 25

Thành phần tế bào sinh vật nhân thực

Cấu trúc Màng Thành

Nhân Hai lớp (envelop),

có lỗ thông với tế bào chất

Nhiễm sắc Hạch nhân Lamina nhân

Ribosom Không có Tiểu

nhỏ đều gồm ARN + protein

Hệ màng nội bào

Lưới nội chất hạt

Một lớp; gồm các thụ thể cho phép các protein nhất

Mạng phân nhánh liên kết với ribosom

các protein nhất định đi vào

ribosom

Thể Golgi Một lớp; gồm các

thụ thể tiếp nhận các protein được hình thành ở lưới nội chất hạt

Gồm nhau của các xitéc golgi

Lưới nội chất trơn

Một lớp, chứa các enzym tổng hợp phospholipid

Mạng phân nhánh Enzym tổng hợp lipid

Peroxisom Một lớp, gồm các

protein vận chuyển các đại phân tử nhất định

Enzym xúc ôxi hóa Catalase (chuyển hóa peroxide)

trúc c

Chức năng Thành phần bên trong

Nhiễm sắc thể Hạch nhân Lamina nhân

Lưu giữ thông tin di truyền Lắp ráp các tiểu phần ribosom

Tổ chức trật tự các thành phần nhân Tiểu phần lớn và tiểu phần

nhỏ đều gồm ARN + protein

Tổng hợp protein

Mạng lưới gồm nhiều “túi”

phân nhánh liên kết với ribosom

Tổng hợp và hoàn thiện các protein được

tế bào tiết ra ngoài hoặc liên kết màng tế bào

Gồm các lớp chồng lên nhau của các xitéc golgi

Hoàn thiện các phân tử protein (ví dụ như glycosyl hóa)

Mạng lưới gồm nhiều “túi”

phân nhánh Enzym tổng hợp lipid

Tổng hợp lipid

Enzym xúc tác phản ứng ôxi hóa

Catalase (chuyển hóa peroxide)

Chế biến các axit béo

Trang 26

Thành phần tế bào sinh vật nhân thực

Màng

Lysosom Một lớp, chứa các bơm proton

Không bào Một lớp, gồm các protein vận

chuyển các phân tử nhất định

Ti thể Hai lớp; lớp màng ngoài chứa

các enzym chuyển hóa pyruvat lớp màng trong chứa enzym hợp ATP

Lạp thể Hai lớp; gồm các “túi” có màng

ở bên trong

Khung xương

tế bào

Không có

Màng sinh chất

Một lớp, chứa các protein thụ thể và các protein vận chuyển

Thành tế bào

Không có

Cấu trúc c

Chức năng Thành phần bên trong

bơm proton Các enzym thủy phân có tính

axit (acid hydrolase; xúc tác các phản ứng thủy phân)

Tiêu hóa và tái sinh các tiền chất

protein vận các phân tử nhất định

Tùy tế bào (sắc tố, dầu, hydratcarbon, nước, độc tố

…)

Tùy tế bào (tạo màu, tích trữ dầu, hydratcarbon, nước, độc tố …)

; lớp màng ngoài chứa

hóa pyruvat;

enzym tổng

Các enzym xúc tác các phản ứng ôxi hóa – khử và tổng hợp ATP

Tổng hợp ATP

; gồm các “túi” có màng Sắc tố Tổng hợp ATP và đường

; gồm các “túi” có màng Sắc tố

Các enzym xúc tác các phản ứng ôxi hóa – khử

Tổng hợp ATP và đường qua quang hợp

Các sợi actin Các sợi trung gian

Lớp phospholipid kép và các protein thụ thể và các protein vận chuyển

Tạo nên tính thấm chọn lọc các chất; Duy trì môi trường nội bào

Các sợi hydratcarbon xuyên qua mạng gồm nhiều phân tử protein và hydratcarbon khác

Duy trì và bảo vệ cấu trúc tế bào

Trang 27

ĐẶC TÍNH HÓA LÝ CỦA NƯỚC

Trang 28

Liên kết cộng hóa trị trong phân

Cặp điện tử được chia sẻ đều

giữa hai nguyên tử

Liên kết cộng hóa trị trong phân

O là phân cực

Cặp điện tử được chia sẻ không đều giữa hai nguyên tử; chúng được hút mạnh hơn về phía nguyên tử có độ âm điện cao hơn Các nguyên tử trở nên tích điện

một phần

Trang 29

Liên kết cộng hóa trị phân cực xuất

liên kết có độ âm điện khác nhau.

Độ âm điện của các nguyên tố phổ

H – 2,2 C – 2,5 N – 3,0

P – 2,2 S – 2,5 Cl –

Độ âm điện là một hàm tương quan

(tương quan thuận) và số lớp áo

nghịch).

xuất hiện khi hai nguyên tử tham gia

biến 3,0 O – 3,5 F – 4,0 – 3,0 Na – 0,9 Mg – 1,3 quan với số điện tử không kết cặp

áo điện tử bên trong (tương quan

Trang 31

Các điện tử

Mêtan là phân tử không

LK cộng hóa trịkhông phân cực điển hình

Khí mêtan

Trang 32

Thuộc tính của nước

Dung môi mạnh của các ion tích điện

Thuộc tính của nước

Liên kết hydro

Hình thành mạng liên kết hydro

Sự phá vỡ liên kết hydro giữa các phân

tử nước trong hệ thống sinh học là không phù hợp về hóa năng.

Vì vậy, các phân tử không tích điện và không phân cực thường tương tác kị nước với nhau; Nghĩa là, chúng tương tác với nhau chứ không có khuynh hướng phá vỡ các liên kết hydro giữa

Trang 42

Các gen cấu trúc của Operon

lac Z –– mã hóa mã hóa ββ galactosidase galactosidase

lac Y –– mã hóa permease mã hóa permease

lac

lac A A –– mã mã hóa hóa cho cho một một enzym enzym

Các gen cấu trúc của Operon Lac

galactoside galactoside acetylase acetylase

Trang 43

Các kỹ năng khoa học chung

Dự đoán, suy luận

Thiết lập giả thiết

Lập bản, vẽ đồ thị, biểu đồ, chụp ảnh …

Trang 44

Xác định các biến độc lập và phụ thuộc

Tiến hành thí nghiệm: thiết kế thí nghiệm, triển khai thí nghiệm, thu thập số liệu, diễn giải kết quả và rút ra kết luận.

Biểu diễn kết quả thí nghiệm với độ chính xác phù hợp (vd bao nhiêu số thập phân sau dấu phảy).

Xác định các biến độc lập và phụ thuộc

Tiến hành thí nghiệm: thiết kế thí nghiệm, triển khai thí nghiệm, thu thập số liệu, diễn giải kết quả và rút ra Biểu diễn kết quả thí nghiệm với độ chính xác phù hợp (vd bao nhiêu số thập phân sau dấu phảy).

Trang 45

Các kỹ năng sinh học cơ bản

Quan sát mẫu sinh vật bằng kính lúp

Sử dụng kính hiển vi (độ phóng đại vật kính không quá 45x)

Sử dụng kính hiển vi soi nổi

Vẽ tiêu bản hiển vi

Diễn giải số liệu qua việc lập bảng và vẽ đồ thị

Các kỹ năng sinh học cơ bản

Quan sát mẫu sinh vật bằng kính lúp

Sử dụng kính hiển vi (độ phóng đại vật kính không

Sử dụng kính hiển vi soi nổi

Diễn giải số liệu qua việc lập bảng và vẽ đồ thị

Trang 46

Các Phương pháp NC Sinh học

Kỹ thuật ngâm và ép mẫu (marceration & squash)

Kỹ thuật làm tiêu bản vết bôi (smear)

Nhuộm tế bào và chuẩn bị tiêu bản hiển vi

Tế bào học

Xác định và diễn giải được các hành vi của động vật

Tập tính học

Kỹ thuật ngâm và ép mẫu (marceration & squash)

Kỹ thuật làm tiêu bản vết bôi (smear)

Xác định và diễn giải được các hành vi của động vật

Trang 47

Làm tiêu bản cắt ngang hoa và xác định công thức hoa

Làm tiêu bản cắt ngang các phần khác của cây: rễ, thân,

lá, quả.

Giải phẫu và sinh lý thực vật

lá, quả.

Dùng tay tách các phần của thân, lá, rễ.

Nhuộm và chuẩn bị tiêu bản hiển vi các mô thực vật.

Đo hoạt động quang hợp (mức cơ bản)

Đo hoạt động hô hấp

Làm tiêu bản cắt ngang hoa và xác định công thức hoa Làm tiêu bản cắt ngang các phần khác của cây: rễ, thân,

Giải phẫu và sinh lý thực vật

Dùng tay tách các phần của thân, lá, rễ.

Nhuộm và chuẩn bị tiêu bản hiển vi các mô thực vật.

Đo hoạt động quang hợp (mức cơ bản)

Trang 48

Mổ cá hoặc các cơ quan của các ĐVCXS khác được nuôi;

Giải phẫu và sinh lý động vật

Làm tiêu bản các ĐVKXS cỡ nhỏ

Trang 50

Chuẩn bị môi trường nuôi cấy tế bào

Các kỹ thuật vô trùng (dùng đèn cồn hơ nóng vật liệu thủy tinh hoặc kim loại)

Các PP Vi sinh học

thủy tinh hoặc kim loại)

Kỹ thuật cấy vi sinh

Chuẩn bị môi trường nuôi cấy tế bào

Các kỹ thuật vô trùng (dùng đèn cồn hơ nóng vật liệu

Các PP Vi sinh học

Trang 51

Sử dụng khóa phân loại lưỡng phân

Xây dựng khóa phân loại lưỡng phân đơn giản

Nhận diện được các họ thực vật có hoa phổ biến nhất

Phân loại học

Nhận diện được các họ thực vật có hoa phổ biến nhất

Nhận điện được các bộ (order) của côn trùng

Nhận diện đến ngành và lớp của các sinh vật khác

Sử dụng khóa phân loại lưỡng phân

Xây dựng khóa phân loại lưỡng phân đơn giản

Nhận diện được các họ thực vật có hoa phổ biến nhất Nhận điện được các bộ (order) của côn trùng

Nhận diện đến ngành và lớp của các sinh vật khác

Trang 52

Các kỹ thuật phân tách: lọc, ly tâm, sắc ký

Các PP chuẩn phân tích đường đơn, đường đa, lipit, protein (Fehling, I2 in KI, biuret)

Các PP Vật lý & Hóa học

2

Các phương pháp chuẩn độ

Định lượng bằng các phương pháp nhỏ giọt, so màu

Các phương pháp pha loãng

Kỹ thuật sử dụng pipet, pipetman

Các kỹ thuật phân tách: lọc, ly tâm, sắc ký

Các PP chuẩn phân tích đường đơn, đường đa, lipit,

Trang 53

Điện di trên gel

Xác suất và phân bố xác suất

Ứng dụng các số trung bình, phương sai tiêu chuẩn, sai

số tiêu chuẩn, Phép thử Student T, Phép thử X

Các PP thống kê

Các kỹ thuật kính hiển vi, kể cả buồng đếm tế bào

Các PP Vật lý & Hóa học

Xác suất và phân bố xác suất

Ứng dụng các số trung bình, phương sai tiêu chuẩn, sai

số tiêu chuẩn, Phép thử Student T, Phép thử X2.

Trang 55

““ SỰ PHÁT SINH UNG THƯ: LÝ THUYẾT GEN UNG THƯ

VÀ SỰ TIẾN HÓA THEO DÒNG CỦA CÁC TẾ BÀO UNG THƯ TRÊN CƠ SỞ THUYẾT TIẾN HÓA CỦA ĐAC

SỰ PHÁT SINH UNG THƯ: LÝ THUYẾT GEN UNG THƯ

VÀ SỰ TIẾN HÓA THEO DÒNG CỦA CÁC TẾ BÀO UNG THƯ TRÊN CƠ SỞ THUYẾT TIẾN HÓA CỦA ĐAC-UYN ””

theo dòng của các tế thư dưới ánh sáng của

Đắcuyn

THƯ TRÊN CƠ SỞ THUYẾT TIẾN HÓA CỦA ĐAC-UYN ”” https://groups.google.com/forum/diendanchuyensinh

Trang 56

Thực hành Sinh học

Sự hình thành giả thiết

và kỹ năng thiết kế thí nghiệm

nghiệm

Kỹ năng thực hiện thí

nghiệm

Thu thập số liệu và trình

bày kết quả thí nghiệm

Đánh giá và diễn giải số

học

Sự hình thành giả thiết

và kỹ năng thiết kế thí

Thu thập số liệu và trình bày kết quả thí nghiệm Đánh giá và diễn giải số

Trang 57

Giả thiết là gì?

Đây là ý tưởng/nhận định cần và có thể được kiểm chứng bởi thực nghiệm

Một nhận định về mối quan hệ giữa “biến độc lập” và “biến phụ thuộc” Một nhận định về mối quan hệ giữa “biến độc lập” và “biến phụ thuộc”

v.d 1 Cường độ sáng ảnh hưởng đến

2 Nhiệt độ tăng ảnh hưởng đến

3 Độ ẩm ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy

4 Nồng độ cơ chất ảnh hưởng đến

Đây là ý tưởng/nhận định cần và có thể được kiểm chứng bởi thực nghiệm Một nhận định về mối quan hệ giữa “biến độc lập” và “biến phụ thuộc”

ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của cây.

tăng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng enzym.

tốc độ phân hủy của chất hữu cơ.

ảnh hưởng đến hoạt tính của enzym.

Trang 58

Biến độc lập (biến thí

Biến này được thay đổi một cách chủ động (chủ ý của người

nghiên cứu)

Thường được biểu diễn trên trục X của đồ thị

Trang 59

Biến phụ thuộc là gì

Biến thay đổi do sự thay đổi của biến độc lập

Thường được biểu diễn trên trục Y của đồ thị

v.d 1 Tốc độ tăng trưởng của cây

Tốc độ tăng trưởng của cây

Tốc độ phân hủy chất hữu cơ

4 Nồng độ sản phẩm hình thành

Trang 60

Các yếu tố cố định

Bao gồm tất cả các yếu tố được giữ nguyên (giống

nhau) giữa các phương thức thí nghiệm (được so sánh)

Mỗi thí nghiệm thường

các yếu tố khác phải được cố định

Mỗi thí nghiệm thường chỉ có một biến độc lập Tất cả các yếu tố khác phải được cố định

cường độ sáng, lượng nước tưới, loại và

loại chậu trồng (kích thước, hình dạng, nồng độ enzym, nồng độ cơ chất

Trang 61

Thu thập và trình bày kết

Ghi chép lại các hiện tượng / số liệu thí nghiệm thu được

Lập bảng số liệu với tiêu đề và các

kết quả thí nghiệm

Ghi chép lại các hiện tượng / số liệu thí nghiệm thu được

và các đơn vị đo phù hợp với mối quan hệ giữa biến độc lập và biến v.d ‘Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt độ enzym’

C đến 250C, tốc độ phản ứng

C đến 300C, tốc độ phản ứng

Trang 62

Đặc điểm của đồ thị

Các trục đồ thị phải được

Khoảng đo và biên độ trên mỗi trục phải phù hợp

(thống nhất, đồng đều và sử dụng phần lớn khoảng đo)

các điểm thực nghiệm.

Xác định được đường hồi quy (phù hợp nhất với

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	4,73 MB

P1 một số vấn đề và khái niệm cơ bản

Dãy pha loãng 10 lần: vd 1,