bài giảng sinh đại cương A1

bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1 bài giảng sinh đại cương A1

Bài giảng PowerPoint ®

Môn Sinh Học Đại cương A1

CHƯƠNG 1

Cấu trúc của tế bào

1 Lược sử

và dùng thuật ngữ cell để mô tả tế bào (1665).

kính hiển vi: vi khuẩn, nấm men, sinh vật sống trong nước, tế bào hồng cầu/bạch cầu trong mao mạch.

Robert Hooke

(1635-1703)

2 Thuyết tế bào

• Matthias Schleiden (1838) và Theodor Schwann(1839): Tất cả các sinh vật do một hoặc nhiều tếbào tạo thành

Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của sinh vật.Tất cả các tế bào đều do tế bào có trước sinh ra

• Virchow (1858), L Pasteur (1862): Tất cả các tếbào đều do tế bào có trước sinh ra

3a Hình dạng

Staphylococcus aureus Bacillus subtilis Amoeba

Tế bào hồng cầu Tế bào thần kinh Tế bào thực vật

3b Kích thước



Kích thước tương đối của phân tử, tế bào và sinh vật đa bào

• Dựa trên đặc điểm cấu trúc có thể chia tế bào thành 2 loại:

Tế bào sơ hạch và tế bào chân hạch

4 Phân loại tế bào

• Đặc điểm chung của tất cả các tế bào:

- Kích thước nhỏ hơn tế bào chân hạch

- Không có các bào quan có màng

- Không có màng nhân

- ADN vòng, không liên kết với protein, nằm trong vùng nhân

Tế bào sơ hạch

Vùng nhân

Chiên mao

Vùng nhân (DNA)

Ribosomes Màng sinh chất

Vách tế bào Vỏ

Pili

Tế bào vi khuẩn

II CẤU TRÚC CỦA TẾ BÀO CHÂN HẠCH

Ribosomes

NHÂN

MẠNG NỘI CHẤT (MNC) MNC sần MNC láng

Chiên mao

Trung thể

KHUNG XƯƠNG TB

Vi sợi Sợi trung gian

Màng nhân Hạch nhân

Tiêu thể

Chromatin

Sơ đồ cấu tạo tế bào động vật

Vi sợi Sợi trung gian

Vi ống

Sơ đồ cấu tạo tế bào thực vật

Hệ thống nội màng (endomembrane system)

a Mạng nội chất (Endoplasmic Reticulum = ER)

• Là một hệ thống ống và túi có màng bao, bêntrong là khoang thông thương giữa nhân và mạngnội chất

• Vùng ngoại vi của màng nhân liên tục với khoangcủa mạng nội chất Các kênh trên mạng nội chất làcon đường vận chuyển vật chất giữa nhân và cácphần khác của tế bào chất

• Có 2 loại:

– mạng nội chất sần: có các ribosome trên bề mặt– mạng nội chất láng: không có ribosome

2 Các bào quan

• Đường vận chuyển bên trong tế bào: khoang, túi chuyên chở.

- tổng hợp protein có vai trò cấu trúc màng.

- tổng hợp enzyme: xúc tác gắn các phân tử đường

đa ngắn: đưa protein đến nơi tế bào cần.

hormon sinh dục, hormon tuyến thượng thận), chuyển hóa đường, khử độc/thuốc (gan), dự trữ canxi.

Chức năng của mạng nội chất

• Là một hệ thống túi dẹp có màng bao, xếp song

song Mặt gần nhân gọi là mặt cis, đối diện là mặt trans.

• Các túi chuyên chở tách từ màng của mạng nội chất hoà vào túi dẹp của hệ Golgi ở mặt cis Các túi mới được tách ra từ mặt trans

• Chức năng: thu thập, đóng gói, biến đổi, phân phối các chất từ một nơi trong tế bào đến nơi khác cần sử dụng

b Hệ Golgi (tt)

Nhân

Không bào chứa thức ăn Màng nguyên sinh

Các enzyme tiêu hóa

Tiêu hóa

• Là một túi có màng kín

• Chứa enzyme tiêu hoá:

thuỷ phân các đại phân

tử như protein, lipid,

polysaccharide, acid

nucleic

c Tiêu thể (Lysosome)

không bào chứa thức

ăn, enzyme sẽ tiêu hoá

thức ăn.

- Tiêu huỷ các bào quan

bị tổn thương.

MNC sần

MNC láng

Màng nguyên sinh

Nhân

MNC sần

MNC láng

Bệnh Tay-Sachs

• Do hoạt động không bình thường của tiêu thể

• Tiêu thể tiêu hóa lipid thiếu một enzyme trong chuỗi phản ứng biến đổi ganglioside (glycolipid)

• Glycolipid này tích tụ trong tế bào thần kinh làmnghẽn sự dẫn truyền xung động

• Triệu chứng xuất hiện lúc 1 tuổi, mù trước 2 tuổi

và chết trước 3 tuổi

– thu thập và tiêu huỷ các peroxide độc (H2O2)

– thủy phân các acid béo

• Là một túi có màng bao, bên trong chứa dịch lỏng.

e Không bào

- Ở động vật: không bào co bóp (Paramecium), không bào tiêu hoá (Euglena), không bào khí (vi khuẩn lam).

- Ở thực vật trưởng thành: không bào trung tâm.

Không bào trung tâm

Nhân

5 µm

Vách tế bào

Lục lạp Không bào co bóp

Chức năng của không bào ở thực vật

• Cấu trúc: tạo sức trương, độ cứng

• Sinh sản: các sắc tố ở cánh hoa, trái giúp cho sựthụ phấn và phát tán của hạt

• Tiêu hoá: không bào chứa các enzyme tiêu hoáprotein hạt dùng làm thức ăn cho phôi

• Bài tiết: tích chứa những chất thải do quá trìnhbiến dưỡng

Màng ngoài

Màng trong Nếp gấp (Cristae) Chất căn bản (Matrix) Ngăn ngoài

• Là tất cả các ty thể hiện diện trong tế bào

• Ty thể là nơi diễn ra quá trình hô hấp của tế bào, tổng hợp ATP từ các phân tử thức ăn

• Ty thể có chứa ADN và ribosome riêng

f Ty thể bộ

• Là tất cả các lạp hiện diện trong tế bào thực vật.

• Gồm 2 loại chính: sắc lạp & vô sắc lạp

• Lục lạp: Là sắc lạp có chứa diệp lục tố và các sắc tốvàng, cam (carotenoid)

- Là nơi diễn ra quá trình quang hợp, biến đổi quangnăng thành hóa năng

- Chứa ADN và ribosome riêng

g Lạp bộ (tt)

• Sắc lạp không có diệp lục tố: màu vàng, cam, đỏ vì

có chứa carotenoid

• Vô sắc lạp: chứa tinh bột, dầu, protein dự trữ

- Lạp chứa tinh bột gọi là bột lạp: lúa, bắp, khoai tây,…

phần nhỏ

3 Nhân (nucleus)

• Là trung tâm của mọi hoạt động trong tế bào

• Có vai trò quan trọng trong sinh sản, xác định các đặc điểm di truyền

• Nhân được bao bọc bởi một lớp màng kép gọi là màng nhân, bên trong có:

Hạch nhân

Mạng nội chất sần

b Khung xương tế bào

• Gồm dịch tế bào chất & khung xương tế bào

a Dịch tế bào chất

• Là dịch lỏng ở trạng thái keo, không màu, trong

suốt, đàn hồi, không tan trong nước

• Thành phần chính là nước và các đại phân tử:

carbohydrate, lipid, protein

Vi ống

Các vi sợi 0.25 µm

Actin subunit

10 µm

7 nm

Vi sợi

5 µm

Keratin proteins Fibrous subunit (keratins coiled together)

8–12 nm

More permanent than microtubule and microfilament

Sợi trung gian

Chức năng của khung xương tế bào

• Nâng đỡ và duy trì hình dạng tế bào

• Vận động

của tế bào

ray” được tạo ra bởi khung xương

• Điều hòa các hoạt động hóa sinh trong tế bào

Túi chuyên chở

ATP

Thụ thể

Vi ống Protein vận động

Vi ống Túi chuyên chở 0.25 µm

5 Vách tế bào và vỏ tế bào

• Là đặc điểm để phân biệt giữa tế bào thực vật với tếbào động vật

• Thành phần cấu tạo chính là cellulose.

• Cây non có vách sơ cấp, giữa 2 vách sơ cấp của các

tế bào kế cận nhau là lớp chung giàu pectin.

• Tế bào trưởng thành có thêm vách thứ cấp nằm

giữa vách sơ cấp và màng tế bào, gồm cellulose vàmộc tố

• Trên vách tế bào có những lỗ nhỏ gọi là cầu liên

bào giúp thông thương các chất giữa các tế bào.

a Vách tế bào thực vật

1 µm

Vách thứ cấp Vách sơ cấp

Phiến giữa

Không bào trung tâm

Màng nguyên sinh Vách tế bào

Cầu liên bào

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

b Vỏ tế bào động vật

• Tế bào động vật không có vách nhưng được bao bọc

bởi một lớp dịch ngoại bào

• Dịch ngoại bào được cấu tạo từ các glycoprotein(collagen, proteoglycan, fibronectin) hay glycolipid:

glycocalyx.

• Glycocalyx:

- mang các điểm nhận diện: nhận diện các tế bào cùngloại/xâm nhiễm của sinh vật ký sinh, vi khuẩn, virusgây bệnh

- hiệu ứng ức chế do tiếp xúc

Fibronectin

Protein xuyên màng

Polysaccharide

Carbohydrates Lõi protein

Proteoglycan

Phức hệ proteoglycan

Phức hệ proteoglycan DỊCH NGOẠI BÀO

Màng

nguyên sinh

Vi sợi

6 Tiêm mao và chiên mao

Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings

• Ở tế bào chân hạch:

- Là phần kéo dài của màng tế bào

- Lõi là một bó vi ống: 11 nhóm gồm 9 nhóm vi ống đôi ở chu vi và 2 vi ống đơn ở trung tâm

- Một thể gốc ở đáy

- Các protein nối các vi ống với nhau

- Giúp tế bào chuyển động hoặc làm chuyển động chất lỏng quanh tế bào

- Cử động cần năng lượng do ATP cung cấp

5 µm

15 µm

Hướng bơi

Chuyển động của chiên mao

Chuyển động của tiêm mao

Hướng chuyển động

0.1 µm

Nhóm 3

vi ống 0.5 µm

protein dynein 0.1 µm

Các tay protein

III CẤU TRÚC CỦA TẾ BÀO SƠ HẠCH

• Hầu hết các bào quan hiện diện trong tế bào chân hạch không

có trong tế bào sơ hạch.

• Tế bào không có màng nhân và các cấu trúc có màng khác như mạng nội chất, hệ Golgi, tiêu thể, peroxisome, ty thể, lục lạp (vi khuẩn quang dưỡng).

• Nhiễm sắc thể gồm ADN không liên kết chặt chẽ với protein.

• Có các ADN nhỏ, đôc lập gọi là plasmid.

• Nhiễm sắc thể và plasmid có kiến trúc vòng kín.

IV CÁC ĐẠI PHÂN TỬ QUAN TRỌNG

TRONG TẾ BÀO

Thành phần của một tế bào vi khuẩn

Các đơn phân kết hợp thành đại phân tử

hóa trị

1 CARBOHYDRATE

(CH2O)n

Nguồn năng lượng

Đơn phân: đường đơn (monosaccharide)

1

LIÊN KẾT GLYCOSIDIC

Các loại disaccharid phổ biến

Tinh bột

Cellulose

Chitin: nấm, bộ xương ngoài ở ngành chân khớp.

- Đặc tính: đàn hồi, cứng khi liên kết với CaCO3.

- Cấu trúc: tương tự cellulose nhưng đơn phân glucose có gắn thêm nhánh chứa nitơ.

Đơn phân của chitin

Không tan (C-H) trong nước

Phân tử mỡ no

Phân tử mỡ không no

Sáp

lệ thấp trong màng tếbào Tuy nhiên là sảnphẩm trung gian quantrọng để sinh tổng hợp

ra các dạng khác củaphospholipid

- Gồm 20 acid amin (aa)

- Mỗi aa khác nhau ở chuỗi bên (R)

- Các aa liên kết nhau bởi liên kết peptide

- Aa cuối cùng có gốc carboxyl tự do tạo thành đầu C

Có điện tích

Phân cực

Không phân cực

Đặc biệt

- Kiến trúc: collagen, histon, myosin

- Các chức năng khác

- Xúc tác: enzymes như Ribonuclease

- Điều hòa: các hormon, các chất điều hòa phiên mã

- Vận chuyển: hemoglobin, các protein vận chuyển

The sequence of ribonuclease A

N', N-terminus

C', C-terminus

aa1 aa2

Cấu trúc sơ cấp

Cấu trúc cấp 2

Cấu trúc cấp 3

Cấu trúc cấp 4

Cấu trúc cấp 4 của hemoglobin: gồm 4 bán đơn vị khác nhau Mỗi bán đơn vị có 1 nhóm heme là Fe (nơi gắn oxy)

• Một chất xúc tác là một tác nhân hóa học làm tăngtốc phản ứng nhưng không thay đổi sau phản ứng

• Enzyme chính là một chất xúc tác, thường là cácprotein

Sucrose (C 12 H 22 O 11 )

Glucose (C 6 H 12 O 6 ) Fructose (C 6 H 12 O 6 )

Sucrase

• Trong phản ứng có enzyme, chất tham gia phản ứngđược gọi là cơ chất.

• Hầu hết các enzyme có tính đặc hiệu: mỗi enzymechỉ tác động có chọn lọc đối với một loại cơ chấttương ứng

• Enzyme gắn vào cơ chất tạo thành phức hệ enzyme– cơ chất

• Trên enzyme có một vùng đặc biệt cho phép cơ chấttương ứng gắn vào Vùng này được gọi là hoạtđiểm

Cơ chất

Hoạt điểm

enzyme – cơ chất

Mô hình hoạt động của enzyme

- Mô hình ổ và chìa khóa

- Mô hình cảm ứng

Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme

• Hoạt động của một enzyme có thể bị ảnh hưởngbởi:

enzyme có nhiệt độ và pH tối ưu cho hoạt động.

enzyme như độc tố, thuốc trừ sâu, kháng sinh,…

Nhiệt độ tối ưu cho

Vi khuẩn chịu nhiệt

Nhiệt độ tối ưu cho

enzyme của người

(a) Nhiệt độ tối ưu cho hai enzyme

(b) pH tối ưu cho hai enzyme

pH tối ưu cho pepsin

(enzyme dịch vị) pH tối ưu cho trypsin

(enzyme dịch tụy)

Nhiệt độ (ºC)

pH

5 4

3 2

1

0 20 40 60 80 100

Cofactor

• Cofactor là những chất hoá học không phải protein,

hỗ trợ cho hoạt động của enzyme

• Cofactor có thể là các chất vô cơ (kim loại, ion)hoặc các chất hữu cơ

• Một cofactor hữu cơ (bao gồm cả vitamin) được gọi

là coenzyme