Phần III đa dạng sinh học GV TS nguyễn dương tam anh

• Đa dạng loài– Loài sinh vật khác nhau, mối quan hệ trong các loài với nhau • Đa dạng gen – Các gene & sự tổ hợp gen khác nhau trong quần thể... Khái niệm về “Loài”? Quan điểm sinh học

Phần III

ĐA DẠNG SINH HỌC

GVGD: TS Nguyễn Dương Tâm Anh

• Đa dạng loài

– Loài sinh vật khác nhau, mối quan hệ trong các loài với nhau

• Đa dạng gen

– Các gene & sự tổ hợp gen khác nhau trong quần thể

Sự phân loại các sinh vật

 Đơn giản, không phù hợp vì chưa nêu được các mối quan

hệ tự nhiên và tiến hóa giữa các sinh vật

Carolus Linnaeus

 Công bố hệ thống phân loại vào năm 1740

 Dựa trên các nguyên tắc cơ bản:

– Sử dụng từ latinh đặt tên các nhóm sinh vật

– Dùng hệ tên kép (binomial nomenclature)

• Từ thứ nhất = tên chi

• Từ thứ hai = tên loài

• Ví dụ tên khoa học loài người là: Homo sapiens

– Sử dụng các cấp độ để xếp sinh vật từ nhóm rộng đến nhóm hẹp

Các cấp độ phân loại chủ yếu

Khái niệm về “Loài”?

 Quan điểm sinh học về “loài”

– Loài là một tổng thể những cá thể:

– Có những tính trạng chung,

– Chiếm một khu phân bố chung (liên tục hay gián

đoạn ở từng phần),

– Thống nhất ở khả năng giao phối với nhau

– Trong điều kiện tự nhiên các loài thực tế được phân biệt với nhau bởi sự cách ly sinh học hoàn toàn

(không giao phối)

» Iablokob, 1977

– Có 5-30 triệu loài sinh vật trên thế giới

– Hơn 15 triệu loài sống ở vùng nhiệt đới

– Hầu hết các loài chưa xác định có kích thước nhỏ hoặc kích thước hiển vi

Công dụng của sự phân loại học

 Giúp các nhà khoa học không bị bối rối, nhầm lẫn khi nghiên cứu

 Giúp xác định mối quan hệ giữa các

sinh vật với nhau

 Có thể dùng để tái thể hiện sự phát sinh

loài (phylogenies) – lịch sử tiến hóa –

của một sinh vật hoặc một nhóm sinh

vật

Hệ thống phân loại 6 giới

 Prokaryote (thường chỉ được coi là một giới gọi là Moneran)

Sinh vật

Prokaryote

Vi khuẩn

Sinh vật Prokaryote

 Tế bào chưa có một nhân hoàn chỉnh, không có màng nhân

 Hiện diện ở khắp nơi trên trái đất

 Kích thước nhỏ bé, tốc độ sinh sản nhanh,

phương thức trao đổi chất đa dạng

 Số lượng cá thể lớn nhất trên quả đất (5.1030)

 Gồm 2 giới là Vi khuẩn thực (Eubacteria) và Vi khuẩn cổ (Archebacteria) nhưng thường được gộp lại thành một giới là Moneran

Vai trò trong sinh quyển của sinh vật prokaryote

 Vai trò rất quan trọng trong sinh quyển, thiếu chúng

sự sống trên trái đất khó tồn tại

 Sinh vật phân hủy xác bã hữu cơ đến tận cùng để

quay lại tham gia vào vòng tuần hoàn vật chất

 Vi khuẩn dị dưỡng sử dụng các chất hữu cơ do các sinh vật khác tạo ra

 Vi khuẩn quang hợp tổng hợp chất hữu cơ từ các

chất vô cơ và năng lượng mặt trời

 Lượng C chứa trong vi khuẩn 350-550 tỉ

tấn/700-1100 tỉ tấn trọng lượng khô

 Ở vi khuẩn, lượng N = 85-130 tỉ tấn, P = 9-14 tỉ tấn gấp ~10 lần ở thực vật

Vi khuẩn Escherichia coli

 Thuộc họ vi khuẩn Enterobacteriaceae

 Vi khuẩn Gram –

 Thường được sử dụng làm sinh vật mô hình cho các nghiên cứu về vi khuẩn

Tế bào vi khuẩn

Hình dạng vi khuẩn

 Cocci ~ vi khuẩn hình cầu

 Bacillus ~ vi khuẩn hình que

 Spirrillium ~ Vi khuẩn hình xoắn ốc

 Roi (Flagella) ~ vi khuẩn có các cấu trúc giống roi để di động bằng cách đẩy tới

 Các tế bào vi khuẩn có thể đứng riêng hoặc xếp thành từng đôi,

từng chuỗi hoặc từng chùm

Vách tế bào vi khuẩn Gram + and Gram –

Hình thức di chuyển của vi khuẩn

 Roi (Flagella) ~ cấu trúc giống đuôi lùa xung quang để đẩy vi khuẩn đi tới

 Tiên mao (Cillia) ~ những roi nhỏ bao quanh tế bào giúp vi khuẩn “bơi”

 Bất động ~ các cấu trúc tiêm mao đầy chất nhầy giữ cho vi khuẩn đứng yên

Các kiểu roi (Flagella) ở vi khuẩn

Tiên mao (Cilia) ở vi khuẩn

Phương thức biến dưỡng ở vi khuẩn

Hóa dưỡng

 Lấy năng lượng bằng cách oxy hóa các chất cho điện tử trong môi trường, các hợp chất này có thể là vô cơ hoặc hữu cơ

 Sử dụng năng lượng hóa học

 Có thể là tự dưỡng (chemoautotroph) hoặc dị dưỡng

(chemoheterotroph)

 Ví dụ: Vi khuẩn cổ Archaebacteria

Nitrosomonas, vi khuẩn hóa tự

dưỡng, chuyển NH thành NO

 Sống được khi không có hoặc có O2

 Không thể sống nếu không có O2

Sự sinh sản ở vi khuẩn

 Sinh sản nhân đôi

 Sự tiếp hợp

 Hình thành bào tử

Sinh sản nhân đôi

 Tế bào sao chép thông tin di truyền của

nó sau đó phân tách thành 2 tế bào

giống y hệt nhau

Sự tiếp hợp

 Sự chuyển vật liệu di truyền

giữa hai tế bào vi khuẩn bằng

sự tiếp xúc trực tiếp giữa

hoặc bằng sự cấu trúc cầu

nối

 Tế bào cho thường cung cấp

vật liệu di truyền có tính lưu

động như plasmid hay

transpospn

 Tế bào nhận thường không

có sẵn nhân tố di truyền

tương tự được chuyển

 Thông tin di truyền được

chuyển thường có lợi cho tế

bào nhận như tính kháng

sinh, khả năng sử dụng chất

trao đổi mới

Sự hình thành bào tử: Nội bào tử (Endospore)

 Một dạng tế bào tiềm sinh

 Không biểu hiện dấu hiệu nào của sự

- Nhân tố xâm nhiễm

 Nội bào tử được hình thành từ tế bào

sinh dưỡng nhằm đáp ứng lại những

tín hiệu môi trường được xem là yếu

tố giới hạn đối với sự phát triển sinh

dưỡng, chẳng hạn sự cạn kiệt những

nguồn dinh dưỡng thiết yếu

Sự cộng sinh - Symbiosis

 Mối quan hệ gần gũi

giữa 2 loài sinh vật

với nhau trong đó có

ít nhất một loài sinh

vật hưởng lợi từ loài

còn lại

 Sống với nhau để

tồn tại Trychonympha, sống trong

ruột mối, phân giải gỗ

trong hệ hô hấp của

người, gây bệnh lao

Sự cố định nitrogen

 Quá trình mà nitrogen trong khí quyển được chuyển thành dạng những sinh vật có thể hấp thu sử dụng được

 Ví dụ:

Vi khuẩn Rhizobium

Vi khuẩn lam - Cyanobacteria

 Tảo xanh lam có thể

được tìm thấy ở khắp nơi

trên quả đất

 Có thể tồn tại ở các môi

trường cực nóng hoặc

thậm chí cực lạnh

Siêu vi khuẩn

Virus là gì?

 Một virus là một thể phi-tế bào được cấu

thành từ vật liệu di truyền và protein có khả năng xâm nhiễm các tế bào sống

 Virus gồm có vỏ protein bao bọc lấy một lõi vật chất di truyền DNA hoặc RNA

Thể thực khuẩn T4 -T4 Bacteriophage

Cấu trúc của thể thực khuẩn

 Virus gồm có một lõi

nucleic acid hoặc bằng

DNA hoặc RNA, không

bao giờ gồm cả hai

 Lõi nucleic acid được

bao bọc bởi một vỏ

protein gọi là capsid

Herpes Virus

Retrovirus và cấu tạo

 Một retrovirus “tối thiểu” điển hình gồm có:

– một vỏ ngoài có nguồn gốc từ màng nguyên chất của tế bào chủ của nó

– nhiều bản sao chép của protein vỏ đính vào lớp đôi lipid của lớp vỏ – một capsid; là vỏ protein chứa 2 phân tử RNA và các enzyme

reverse transcriptase

Sự xâm nhiễm của retrovirus

 Đổi DNA thành

RNA

 Ví dụ của một

retrovirus là HIV

E coli và thể thực khuẩn

Chu trình làm tan (Lytic) và tiềm tan (Lysogenic)

THE END