CHƯƠNG II: TẾ BÀO HỌC

CHƯƠNG II: TẾ BÀO HỌC

I. Học thuyết tế bào và các đặc trưng cơ bản trong cấu trúc tế bào:
1. Học thuyết tế bào:
T.Schwann (1839) công bố nội dung gồm:
- Tất cả các sinh vật đều cấu tạo nên từ tế bào và các sản phẩm của chúng.
- Các tế bào mới được tạo ra từ sự phân chia những tế bào trước đó => học thuyết tế bào cho ta một quan điểm khoa học đúng đắn về thế giới sống tự nhiên.
- Ngày nay học thuyết tế bào hiện đại khẳng định rằng tất cả các sinh vật đều có cấu tạo nên từ tế bào, những tế bào mới được tạo nên từ sự phân chia của những tb trước nó, có sự giống nhau căn bản về thành phần hóa học và các hoạt tính trao đổi chất giữa tất cả các loại tb và hoạt động của cơ thể, là sự tích hợp hoạt tính của các đơn vị tế bào độc lập.
- Các tb là các vật thể sống nhỏ bế nhất, là đơn vị tổ chức cơ sở của mọi cơ thể.
- Có sự giống nhau căn bản về thành phần hóa học và các hoạt tính trao đổi chất giữa tất cả các loại tb và hoạt động cơ thể.
2. Các đặc trưng cơ bản trong cấu trúc của TB:
a. Màng tế bào và cấu trúc màng:
|Tất cả các tb được bao bọc bởi lớp màng ngoài gọi là màng sinh chất có những chức năng quan trọng sau:
- Vật cản có tính chọn lọc cao, ngăn cách chất nguyên sinh với môi trường ngoài, bao các bào quan ngăn cách nhiều chức phận riêng biệt.
- Giới hạn độ lớn tb: giúp các phân tử gặp nhau để thực hiện phản ứng.
- Nền để bố trí hợp lí các cấu trúc theo không gian thành hệ thống.
- Bề mặt thực hiện nhiều phản ứng.
- Chuyển năng lượng: giữa 2 phía của màng khi có chênh lệch nồng độ các chất sẽ tạo thế năng dự trữ hoặc chuyển đổi năng lượng.
b. Kích thước rất nhỏ bé:
Giúp cho diện tích tiếp xúc lớn => việc thu nhận và loại thải phế phẩm được thực hiện rất nhanh => cường độ trao đổi chất rất nhanh.
II. Tế bào Prokaryote:
Bao gồm vi khuẩn và vi khuẩn lam là các tế bào không có nhân.
Cấu trúc của tb vk thực:
1. Vách tb:
- Giúp tạo khung vững, cứng cho tb duy trì hình dạng và quan trọng nhất giúp chống chịu các tác nhân bất lợi (nhất là áp suất thẩm thấu của môi trường ngoài).
- Vách tb vững chắc là nhờ peptidoglucan, chỉ có ở pro. Do phản ứng nhuộm màu, phân biệt 2 loại vk (gram+;gram - )vách tb gram + rất dày, còn tb gram – gồm 3 lớp.(màng tb trong cùng peptidoglucan, và lớp dày ngoài cùng với lipoprotein và lipopolysaccharide).
2. Cấu trúc bên trong:
- Dưới vách tb là mạng sinh chất.
- Mesosome là cấu trúc do màng tb xếp thành nhiều nếp nhăn cuộn lõm vào tb chất, có thể là nơi gắn DNA vào màng.
- Vùng nhân (nucleoid): là DNA vòng.
- Plasmit: DNA vòng nhỏ, độc lập với vùng nhân.
- Ribosom 70S: tổng hợp protein.
- Phần lớn vk quang hợp chứa chlorophyll gắn với màng.
- Một số khác có lông bơi tiêm mao.
III. Tế bào Eukaryote:
Có cấu tạo phức tạp hơn Pro, có thể phân thành các nhóm lớn như: hệ thống cấu trúc màng, bào quan biến đổi năng lượng, nhân, sườn tế bào và các cấu trúc riêng biệt (roi lông trung thể).
 Hệ thống cấu trúc màng:
1. Màng sinh chất: có cấu trúc dạng khảm lỏng bao gồm lớp phopho lipit kép.
Vai trò: giới hạn độ lớn tb duy trì sự khác nhau cần thiết giữa trong và ngoài màng có tính thấm chọn lọc thải các chất cặn bã và giúp thu nhận kích thích bên ngoài tb.
2. Mạng lưới nội chất và ribosom:
- Là một loại màng xếp lại với nhiều nếp nhăn gồm: lưới nội chất trơn và nhám ( chứa nhiều ribosom).
- Lưới nội chất là trong tâm tổng hợp Protêin của tb nên rất nhiều riosom.
- Ribosom là những hạt bé, nơi tổng hợp các mạch polypeptid.
3. Bộ máy Gongi:
Nằm gần nhân gồm nhiều túi nhỏ dẹp xếp như chồng đĩa, có nhiệm vụ biến đổi, chọn lọc và gói các đại phân tử sinh học để tiết ra ngoài và chuyển đến lysosom.
4. Lysosom:
- Là những túi cầu nhỏ được bao bọc bởi lớp màng, chứa nhiều enzym thủy giải dùng cho quá trình tiêu hóa bên trong tế bào.
- Giúp phân hủy các chất nuôi dững tế bào và dọn sạch những bào quan đã vô dụng.
- Nó có thể tiêu hủy những chất từ ngoài vào tế bào và phân hủy các bào quan khi thiếu năng lượng.
- Lysosom bị vỡ => tb bị phân hủy.
5. Các Ti thể:
- Peroxisome là túi cầu nhỏ, chứa enzym oxi hóa sản sinh và phân hủy các peroxide hydro ( H2O2).
- Glyoxysome: chứa các enzym phân hủy các xác thực vật thành đường nuôi cây con (không có ở tế bào ĐV).
6. Không bào:
- Chứa nước và chất tan do tb chất thải ra, túi được bao quanh bởi màng toneplast.
- Chức năng chứa một số chất thải, hoặc thức ăn. Các enzym được tiết vào không bào phân cắt chất thải => chất đơn giản => tb sử dụng lại.
7. Ti thể:
Có hình trụ dài, bao bọc bởi 2 lớp màng, đường kính 0,5 – 1 um.
Gồm:
- Chất nền: chứa hàng trăm enzym oxi hóa khử và một số DNA.
- Màng trong: có nhiều nếp nhăn => tăng diện tích màng, có chứa các protein với 3 chức năng:
+ Thực hiện các pứ oxi hóa trong chuỗi hô hấp.
+ Một phức hợp enzym ATP synthase tạo ATP ở matrix.
+ Các protein vận chuyển đặc hiệu điều hòa sự qua lại của các chất ra vào màng.
- Màng ngoài:
+ Nhờ một protein tạo 1 kênh quan trọng nên màng ngoài thấm đối với các phân tử < 10.000 daton.
+ Các protein khác gồm các enzym tổng hợp lipid và chuyển hóa lipid sang dạng tham gia trao đổi chất trong matrix.
- Khoảng giữa màng:
Chứa nhiều enzym sử dung ATP do matrix cung cấp để photpho hóa các nucleoic khác.
 Ti thể là trung tâm năng lượng của tb.
8. Lạp thể:
- Gồm 2 lớp màng, màng ngoài rất dễ thấm và màng trong ít thấm, trong đó chứa nhiều protein vận chuyện đặc biệt và khoảng giữa màng.
- Màng trong chứa một vùng không xanh lục được gọi là stroma, chứa các enzym, ribosom. DNA và RNA.
- Màng trong không gấp nếp và không chứa chuỗi truyền điện tử.
- Hệ thống hấp thu ánh sáng, chuỗi điện tử và APT sythase đều chứa trên màng thylakoid ( gồm các túi dẹp xếp chồng lên nhau).
- Lạp thể là đơn vị cơ năng quang hợp => câu xanh thu nhận năng lượng mặt trời tổng hợp chất hữu cơ từ CO2 và H2O (sv tự dưỡng).
9. Nhân tb: Là trung tâm hoạt động của tb, chiếm 10% thể tích nhưng chứa 95% DNA của tb.
- Màng nhân: Do 2 lớp màng xếp đồng tâm, trên màng có lổ màng nhân => tạo sự thông thương giữa trong và ngoài nhân, màng nhân còn nối trực tiếp với lưới nội chất.
- Nhiếm sắc thể: Là các DNA của NST ở dạng tháo xoắn, có hình dạng đặc trưng ở kì giữa của phân bào.
NST gồm DNA, các protein histon và protêin không histon.
- Hạch nhân: Có hình cầu, bầu dục, là bộ máy sx riboxom. Được tạo nên từ các cuộn DNA từ nhiều NST góp chung lại. Các cuộn DNA này chứa gen mã hóa rARN. Các rARN sau khi được tổng hợp lập tức gắn với các protein của rb => riboxom.
- Chức năng của nhân:
+ Chứa thông tin di truyền.
+ Trung tâm điều khiển mọi hoạt động của tb.
+ NST phân chia => tế bào phân chia.
10. Thể trong suốt: Là phần tế bào chất không kể các bào quan gồm nước (85%), protein, enzym, riboxom, mARN, tARN và các chất hữu cơ.
Vai trò:
- Là mt thực hiện các phản ứng của tb.
- Nơi thực hiện một số quá trình điều hòa hoạt động của các chất.
- Là nơi chứa vật liệu tổng hợp các đại phân tử sinh học.
- Dự trữ các chất chứa năng lượng: gluxit, lipit…
IV. So sánh nguyên phân giữa vi khuẩn và tế bào nhân chuẩn (có tơ hay không tơ):
 Giống nhau:
- Từ 1 tb mẹ => 2 tế bào con.
- Có sự nhân đôi của NST và phân chia NST cho các tb con.
 Khác nhau:
Prokaryote Eukaryote
- Không hình thành thoi vô sắc và nhân đôi của trung tử.
- NST nhân đôi dính vào mesosome và bị tách ra do màng tb kéo dài ra.
- Không có sự bắt cặp, trao đổi chéo giữa các cặp NST tương đồng.
- Không có. - Có thoi vô sắc hình thành.

- NST đơn trượt về 2 cực của tế bào qua dây tơ vô sắc.
- Có (trong giảm phân).

- NST đóng xoắn cực đại ở kỳ giữa.

V. Nguồn gốc nhân chuẩn – thuyết nội cộng sinh:
1. Nguồn gốc nhn chuẩn:
- Prokaryote hình thành, tiến hóa và thích nghi từ khi sự sống hình thành, tiến hóa và thích nghi từ khi sự sống xuất hiện và trở nên phổ biến nhất ngày nay
- Một hướng tiến hóa cơ bản của Prokaryote là hình thành prokaryote đa bào. Ví dụ như vi khuẩn lam
- Hướng thứ 2 là hình thành tập hợp tế bào, một lọai tế bào được lợi từ việc chuển hóa trao đổi của tế bào khác.
- Hướng thứ 3 là phân cách chức năng khác nhau trong tế bào đơn  hướng này tạo ra những tế bào Eukaryote đầu tiên.
2. Thuyết nội cộng sinh:
- Theo thuyết nội cộng sinh : ti thể của Eukaryote có nguồn gốc từ vi khuẩn quang hợp là khuẩn lam.
- Cấu trúc ti thể, lạp thể tương tự vi khuẩn
- Màng trong của ti thể, lạp thể có các enzim hệ thống vận chuyển điện tử trong màng vi khuẩn
- Ti thể, lạp thể nhân đôi tương tự như trực phân ở vi khuẩn.
- Ti thể, lạp thể có AND vòng giống Prokaryote.
- Một số kháng sinh kìm hãm làm sinh trưởng của Prokaryote cản trở tổng hợp Prôtêin với riboxom của ti thể và lạp thể nhưng không cản trở tổng hợp prôtêin của riboxom tế bào chất và ngược lại.

VI. Phân bào nguyên phân:
- Tạo 2 tế bào con có bộ NST giống tế bào mẹ
- Là pha M của chu trình tế bào, tiếp sau pha G2.
- Diễn ra 4 chu kì: kì đầu, kì giữa, kì sau và ki cuối.
1. Kì đầu:
- NST tiếp tục tự nhân đôi và đóng xoắn.
- Màng nhân và nhân con mờ dần, biến mất.
- Hai cực tế bào xuất hiện thoi vô sắc.
2. Kì giữa:
- NST đóng xoắn cực đại và có hình thái đặc trưng cho loài.
- Các NST kép tập trung trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc thành 1 hàng.
3. Kì sau:
- NST kép tách ở hạt tâm động thành 2 NST đơn. Các NST đơn chia làm 2 nhóm bằng nhau. Mỗi nhóm tiến về 1cực tế bào.
- NST vừa tiến về 2 cực vừa tháo xoắn
4. Kì cuối:
- NST về đến 2 cực tế bào, màng nhân và nhân con hình thành.
- Tơ vô sắc mờ dần rồi biến mất.
- NST tiếp tục tháo xoắn  sợi mảnh.
- Các bào quan trong tế bào chất chia làm 2.
- Ơ tế bào động vật, màng tế bào xuất hiện 1 eo thắt ở giữa, cắt tế bào mẹ thành 2 tế bào con. Ơ tế bào thực vật, màng tế bào hình thành vách ngăn ở giữa chia tế bào mẹ thành 2 tế bào con.

VII. Phân bào giảm phân:
- Là sự phân bào của tế bào sinh dục ở giai đoạn chín.
- Từ 1 tế bào sinh dục ( 2n) qua 2 lần phân bào đầu liên tiếp nhưng NST chỉ nhân đôi 1 lần tạo 4 giao tử (n) . Ở tế bào sinh tinh tạo 4 tinh trùng, ở tế bào sinh trứng tạo 1 tế bào trứng và 3 thể định hướng
 Lần phân bào I:
1. Kì đầu:
- NST tự nhân đôi, đóng xoắn, co ngắn lại.
- Thành lập cặp NST tương đồng
+ 2 NST tự nhân đôi giống nhau về hình dạng và kích thước tập trung về 1 cặp (1 nguồn gốc từ bố và 1 nguồn gốc từ mẹ, trừ cặp XY)
+ Quá trình tiếp hợp trao đổi đoạn, 2 trong 4 cromatit của cặp NST tương đồng  xảy ra trao đổi đoạn tạo nhiều giao tử khác nhau. Do đó thế hệ con có nhiều hình dạng khác so với bố mẹ ( biến dị tổ hợp) là nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa.
- Cuối kì đầu, màng nhân con mờ đi rồi biến mất, 2 cực tế bào xuất hiện thoi vô sắc.
2. Kì giữa: Các NST kép tập trung thành 2 hàng trên mặt phẳng xích đaọ của thoi vô sắc
3. Kì sau: Mỗi NST kép trong cặp tương đồng tiến về 2 cực của tế bào  mỗi tế bào con có n NST kép.
4. Kì cuối: Tế bào chất chia đôi, màng tế bào cắt ở giữa thành 2tế bào con có bộ NST ( n kép).

 Lần phân bào II:
1. Kì đâù: NST không nhân đôi
2. Kì giữa: NST tập trung thành 1 hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc.
3. Kì sau: 1 NST kép thành 2 NST đơn, các NST đơn chia thành 2 nhóm bằng nhau và tiến về 2 cực tế bào.
4. Kì cuối: 2 tế bào  4 tế bào con đơn bội ( n).