Tính chất dấu đầu kị nước này đã làm cho màng luôn luôn có xu hướng kết dính các pân tử lipit với nhau để cho đầu kị nước ấy khỏi tiếp xúc với nước, và lớp phân tử lipit kép còn khép kín[r]
Trang 1Câu hỏi : Phân tích có dẫn chứng để chứng minh cấu tạo phù hợp với chức năng ở tế bào sinh vật
BÀI LÀM
Từ các dạng sinh vật đơn giản đến các sinh vật phức tạp đều có đơn vị cơ bản tạo nên cơ thể sống là tế bào Tế bào là đơn vị cấu trúc của sự sống Đối với
tế bào, mọi hoạt động sống đều được thực hiện trên những cấu trúc riêng lẻ trong tế bào, mỗi thành phần cấu trúc có cấu tạo phù hợp với một chức năng sinh học nhưng vẫn đảm bảo được tính thống nhất trong tế bào
Nhờ thành tựu của kính hiển vi điện tử, người ta đã xác định hai dạng tồn tại của tế bào: Tế bào chưa có nhân chính thức hay tế bào nhân sơ (procaryote)
và tế bào có nhân chính thức hay tế bào nhân chuẩn (Eucaryote)
Tế bào nhân sơ có ở vi khuẩn (Bacteria) và vi khuẩn lam (Cyanobacteria)
Tế bào nhân sơ cấu tạo gồm: màng sinh chất, tế bào chất và vùng nhân Tế bào chất không có hệ thống nội màng, không có các bào quan có màng bao bọc Ngoài các thành phần chính còn có thể có thành tế bào, vỏ nhầy, lông, roi
Tế bào nhân thực cấu tạo nên tất cả các cơ thể sống còn lại (tảo, nấm, động vật nguyên sinh, tế bào của động vật và thực vật) Chúng có nhiều hình dạng, kích thước khác nhau và được cấu tạo gồm: Thành tế bào (tế bào thực vật, nấm), màng sinh chất, tế bào chất và nhân Chúng có hệ thống nội màng bên trong phát triển mạnh như lưới nội chất, bộ máy Gôngi, màng giới hạn giữa các cơ quan tử (ti thể, lạp thể…) Nhân có hạch nhân và nhiễm sắc thể, nhân là trung tâm điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào
Trang 2Hình 1 Cấu trúc tế bào nhân sơ
(Nguồn: http://micro.magnet.fsu.edu/cells/bacteriacell.html)
Hình 2 Cấu trúc tế bào thực vật, tế bào động vật
Trang 4Tế bào sinh vật luôn có cấu tạo phù hợp với chức năng của nó Chúng ta sẽ phân tích một số cấu trúc và chức năng của nó để thấy được điều này
Thành tế bào bao phía ngoài màng sinh chất tạo khung vững chắc cho tế bào, duy trì hình dạng, giúp chống chịu các tác nhân bất lợi, nhất là áp suất thẩm thấu của môi trường bên ngoài Độ vững chắc của thành tế bào là nhờ các tính chất của peptidoglican (ở vi khuẩn) và xenlulo (ở thực vật) Ngoài ra thành tế bào còn tham gia vận chuyển các chất, điều tiết nước và nhiệt độ
Sự phù hợp giữa cấu tạo và chức năng của màng sinh chất:
Hình 3 Cấu trúc màng sinh chất
Màng đề cập ở đây là màng cơ bản ( màng sinh chất, plasma ) được cấu tạo theo nguyên lý cơ bản sau:
Lớp đôi phân tử lipit: 2 đơn phân tử lipit mà 2 đuôi ghét nước hướng vào nhau tạo nên vùng không phân cực bên trong lớp lipit kép, 2 đầu ưa nước hướng
ra ngoài có tính phân cực Tính chất dấu đầu kị nước này đã làm cho màng luôn luôn có xu hướng kết dính các pân tử lipit với nhau để cho đầu kị nước ấy khỏi tiếp xúc với nước, và lớp phân tử lipit kép còn khép kín lại tạo thành một tíu kín nhờ đó mà màng lipit có khả năng tự động khép kín, tái hợp nhanh mỗi khi mở
ra, xé ra hay tiếp thu một bộ phận màng lipit mới vào màng, do đó lipit được gọi
Trang 5là vật chất cơ bản Ngoài chức năng cấu trúc, Lipit quyết định tính thẩm thấu, trao đổi chất theo cơ chế bị động của tế bào
Hai lớp đơn phân tử protein nằm về hai phía của lớp lipit kép mà trong đó đầu ưa nước của lipit sẽ liên kết với những nhóm phân cực ưa nước của phân tử protein, hình thành nên cấu trúc màng cơ bản
Đặc điểm protein ở đây theo học thuyết đề cập đến là protein luôn có sự thay đổi, biến đổi để phù hợp với chức năng mà nó đảm nhận Cụ thể:
- Màng sinh chất có nhiều loại khác nhau: màng ngoại chất (plasmalema),
hệ thống các màng trung chất (mesoplasma) và màng nội chất (mạng lưới nội chất ), do đó các nhà khoa học gọi nó là một hệ thống màng sinh chất trong tế bào Còn có tên gọi theo chức năng, tương ứng với một chức năng sống của tế bào là một màng:
+ Vận chuyển: màng lưới nội chất;
+ Hô hấp : màng ty thể;
+ Quang hợp : màng lục lạp
Sự đa dạng và phong phú ấy được quyết định chủ yếu bởi thành phần phân
tử protein ( protein xuyên màng, protein ngoại vi) Sự biến động ấy để phù hợp với một chức năng cụ thể của tế bào
Protein màng có khả năng di động và phân bố tương đối đều trong màng,
đó là các protein enzim, protein chất mang, chất nhận; protein điều hòa, protein cấu trúc
Màng sinh chất ngăn cách tế bào với môi trường thực hiện trao đổi chất qua màng, duy trì áp suất thẩm thấu
Màng mạng lưới nội chất nội chất hạt có chứa nhiều enzim cần cho sự tổng hợp protein, lưới nội chất trơn chứa nhiều enzim tham gia tổng hợp lipit và khử độc do đó lưới nội chất tiếp nhận, tham gia tổng hợp protein, chế tiết enzim phân giải protein (LNC hạt) , đóng gói, ngoài ra còn tập trung, tổng hợp và vận chuyển các chất lipit (LNC trơn)
Màng ti thể có các protein xuyên màng và protein ngoại vi tạo nên các chất vận chuyển điện tử Màng trong có chứa các enzim tham gia vào chuỗi vận
Trang 6chuyển điện tử như NADH-hydrogenase, coenzimQ, cytocrom b, cytocrom c, nhờ vậy mà màng trong ti thể tham gia vào quá trình photphorin hóa tổng hợp ATP Ở tế bào động vật phải có ti thể để thực hiện chức năng photphorin hóa tạo ATP.Ở tế bào nhân sơ không có ti thể để vì vậy màng sinh chất đảm nhiệm chức năng tổng hợp năng lượng Màng sinh chất vi khuẩn chứa các protein của chuỗi chuyền hô hấp và các enzim tổng hợp ATP
Với tế bào động vật thì màng myelin là một màng lớn điển hình Màng myelin với bề mặt ngoài tích điện dương, bề mặt trong tích điện âm phù hợp với chức năng vận chuyển xung động thần kinh Khi vận chuyển xung động thần kinh sẽ làm liên tục thay đổi cấu trúc kết cấu của màng khi xung động di chuyển
từ các tế bào cảm giác đến tế bào thần kinh trung ương, và ngược lại Nước có tác động tăng cường sự vận chuyển xung động ấy mà không tỏa nhiệt
Với tế bào thực vật thì màng tylacoit (màng quang hợp).Tất cả các màng
cơ bản đều là lớp lipit kép, nhưng với màng tylacoit thì đây cũng là màng cơ bản nhưng có đính một lớp sắc tố Màng tilacoit hạt có 2 hệ thống sắc tố: một hệ tống sắc tố với chức năng tạo ATP và NADPH+.H, loại này hấp thu năng lượng ánh sáng có bước sóng dài Hệ thống ánh sáng 2 gắn liền với với chức năng quang oxi hóa H2O hấp thu ánh sáng có bước sóng ngắn, lớp nước nằm xen kẽ giữa lớp lipit và protein nhằm cung cấp nguyên liệu cho quá trình quang oxy hóa nước trên màng Đặc biệt diệp lục có cấu tạo phù hợp với chức năng hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời thông qua các nhóm chức trên bề mặt phân tử ở vòng Pyrol (metyl, etyl) Trên màng tilacoit có đầy đủ tất cả các loại enzim thực hiện các phản ứng trong pha sáng của quang hợp
Lizôxôm (tiêu thể) là bào quan tiêu hóa chính của tế bào Trong lòng tiêu thể sơ cấp chứa các enzim thủy phân có thể tiêu hóa mọi chất hữu cơ của tế bào
kể cả việc tiêu hủy tế bào Tuy nhiên màng tiêu thể đã gói chúng lại nhưng chính màng tiêu thể cũng là màng sinh chất nhưng lại không bị thủy phân kể cả khi enzim đã chuyể từ trạng thái bất hoạt sang trạng thái hoạt động (Cơ chế thích nghi chưa biết rõ đầy đủ)
Trang 7Chức năng của màng sinh chất: nơi thực hiện tất cả các quá trình trao đổi chất theo lệnh của bộ máy di truyền mà vật chất di truyền chủ yếu là ADN ADN cũng có cấu tạo phù hợp với chức năng lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền Cụ thể :
- Trên mỗi mạch đơn ADN, các nucleotit liên kết với nhau bằng liên kết photphat bền vững
-Trên mạch kép các nu liên kết với nhau bằng liên kết hidro giữa các cặp bazơ nitric bổ sung, liên kết hidro kém bền nhưng số lượng lớn đã đảm bảo cho cấu trúc không gian của ADN ổn định và dễ dàng cắt đứt các liên kết hidro để thực hiện tái bản ADN
- Cách xếp khác nhau của 4 loại nucleotit tạo nên tính đặc trưng và đa dạng của các phân tử ADN ở các loài sinh vật
- Tuy cậy ADN cũng có thể bị biến đổi cấu trúc hình thành những thông tin
di truyền mới và truyền qua cơ chế tự sao của ADN
Qua phân tích cấu tạo và chức năng của một số thành phần đã chứng minh được cấu tạo mỗi thành phần cấu trúc nên tế bào luôn phù hợp với một chức
Liên kết hiđrô
Trang 8năng sinh học hay nói cách khác tế bào sinh vật luôn có cấu tạo phù hợp với chức năng