sinh học 10
1. Các cấp độ tổ chức sống
Lý thuyết
II. Các cấp độ tổ chức của thế giới sống
- Các cấp độ tổ chức sống từ thấp đến cao bao gồm: nguyên tử, phân tử, bào quan, tế bào, mô, cơ quan, hệ cơ quan, cơ thể, quần thể, quần xã – hệ sinh thái, sinh quyển.
- Các cấp độ tổ chức sống cơ bản bao gồm tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã-hệ sinh thái.
III. Đặc điểm chung của các cấp độ tổ chức sống
Tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc
- Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc, có nghĩa là tổ chức sống cấp dưới sẽ làm cơ sở hình thành nên tổ chức sống cấp trên.
=> Tổ chức sống cấp cao hơn vừa có những đặc điểm của tổ chức sống thấp hơn, vừa mang những đặc tính nổi trội mà tổ chức sống cấp dưới không có được.
- Đặc tính nổi trội được hình thành là do sự tương tác giữa các bộ phận cấu thành.
Ví dụ: Quần thể là một cấp độ tổ chức gồm nhiều cá thể cùng loài, có tất cả các đặc tính của loài, nhưng lại có cấu trúc ổn định về số lượng, phân bố trong không gian và mối quan hệ giữa các cá thể mà ở cấp độ cơ thể không có được.
Hệ thống mở và tự điều chỉnh
Thế giới sống liên tục hóa
- Quá trình tiến hóa của sinh giới là cơ chế gắn liền với sự biến đổi của các cấp độ tổ chức sống, qua đó thiết lặp các trạng thái cân bằng mới thích nghi với môi trường sống.
- Nhờ khả năng tiến hóa của sinh giới, sự sống trên hành tinh của chúng ta được sinh sôi và tiếp diễn liên tục qua hàng tỉ năm tạo ra thế giới sống vô cùng đa dạng nhưng cũng có nhiều đặc điểm chung
=> thế giới sống vừa có tính đa dạng vừa có tính thống nhất.
IV. Mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống
- Trong sự hình thành thế giới sống, các cấp độ tổ chức sống có mối quan hệ chặt chẽ với nhau.
- Các cấp độ tổ chức nhỏ hơn sẽ làm nền tảng để hình thành cấp độ tổ chức cao hơn.
- Về chức năng, các cấp độ tổ chức hoạt động luôn thống nhất với nhau để duy trì các hoạt động sống.
2. Các giới sinh vật
Lý thuyết
Thuyết Whitaker và Margilus:
Giới Khởi sinh (Monera): Có cấu tạo chủ yếu là các tế bào nhân sơ, đôi khi được gọi với cái tên Prokaryte hay Eukaryote. VD: Vi khuẩn, vi khuẩn cổ
Giới Nguyên sinh (Protista): Gồm những sinh vật có cấu tạo tế bào nhân thực, cơ thể đơn bào hoặc đa bào đơn giản, phần lớn là đơn bào, một số có diệp lục. VD: tảo, nấm nhầy, động vật nguyên sinh.
Giới Nấm (Fungi): Đặc điểm chung: nhân thực, cơ thể đơn bào hoặc đa bào, cấu trúc dạng sợi, phần lớn thành tế bào có chứa kitin. VD: nấm men, nấm sợi, nấm đảm, địa y.
Giới Thực vật (Plantae): đa bào, nhân thực, có khả năng quang hợp, sống tự dưỡng, có thành tế bào được cấu tạo bằng xenlulôzơ. VD: Rêu, Quyết, Hạt trần, Hạt kín
Giới Động vật (Animalia): đa bào, nhân thực, dị dưỡng, có khả năng di chuyển, phản ứng nhanh, cơ thể có cấu trúc phức tạp, chuyên hóa cao.
Phân loại sinh vật
6 lớp động vật cơ bản:
Không xương sống: Giun
Bò sát: Máu lạnh: rắn, kỳ nhông, rùa
Lưỡng cư: Máu lạnh: Sống ở cả 2 môi trường cạn và nước. VD: ếch
Động vật có vú: Máu nóng: đẻ con
Cá: đẻ trứng
Chim: đẻ trứng
3. Đặc điểm của sự sống
Lý thuyết
7 đặc điểm quan trọng của sinh vật sống
Cảm ứng
Sinh sản
Sinh trưởng
Cử động
Bài tiết
Dinh dưỡng
Hô hấp
4. Các nguyên tố hoá học và nước
Lý thuyết
Các nguyên tố trong cơ thể sinh vật được chia thành 2 nhóm: nguyên tố đại lượng (đa lượng) và nguyên tố vi lượng. Nguyên tố đại lượng chiếm tỉ trọng rất lớn còn nguyên tố vi lượng chỉ chiếm khoảng hơn 0.01% khối lượng của cơ thể.
1. Thành phần hoá học của tế bào
25 nguyên tố đã được nghiên cứu kỹ là C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Na, Si, Co… là cần thiết cho sự sống.
Trong đó C, H, O và N chiếm 96% trọng lượng chất khô của tế bào, các nguyên tố còn lại chiếm chiếm một tỉ lệ nhỏ. Trong đó nguyên tố C là nguyên tố quan trọng nhất để tạo nên sự đa dạng của vật chất hữu cơ.
2. Nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng
Dựa vào tỉ lệ và vai trò của các nguyên tố trong tế bào. Người ta chia các nguyên tố hoá học thành 2 nhóm cơ bản:
+ Nguyên tố đại lượng (Có hàm lượng >0,01% khối lượng chất khô): Là thành phần cấu tạo nên tế bào, các hợp chất hữu cơ như cacbohidrat, lipit... điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố C, H, O, N, Ca, S, Mg...
+ Nguyên tố vi lượng (Có hàm lượng < 0,01% khối lượng chất khô): Là thành phần cấu tạo enzim, các hooc mon, điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào. Bao gồm các nguyên tố: Cu, Fe, Mn, Co, Zn...
Sự tương tác giữa các nguyên tố đa lượng và vi lượng đã tạo nên các hợp chất: vô cơ (nước, muối khoáng) và hợp chất hữu cơ (lipit, cacbohidrat, prôtêin và axit nuclêic).
1. Cấu trúc hoá học của nước
Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử oxi kết hợp với 2 nguyên tử hiđro bằng các liên kết cộng hoá trị.
Do đôi êlectron trong mối liên kết bị kéo lệch về oxi nên phân tử nước có 2 đầu tích điện trái dấu nhau (phân cực) → có khả năng hình thành liên kết hiđro (H) giữa các phân tử nước với nhau và với các phân tử chất tan khác → tạo cho nước có tính chất lí hoá đặc biệt (dẫn điện, tạo sức căng bề mặt, dung môi...).
2. Vai trò của nước
Nước là thành phần cấu tạo nên tế bào
Là dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết
Là môi trường của các phản ứng sinh hóa
Tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống
5. Học thuyết tế bào
Năm 1665, khi quan sát mô bần của vỏ cây sồi qua kính hiển vi, Robert Hooke đã thấy nó được cấu tạo từ những ô hay khoang rất nhỏ, ông gọi nó là “cella”
Năm 1674, Antonie van Leeuwenhoek trở thành một trong những người đầu tiên mô tả các tế bào sống khi ông quan sát thấy nhiều loài nguyên sinh vật bơi trong một giọt nước ao.
Nhà thực vật học Matthias Schleiden (1838) và nhà động vật học Theodor Schwann (1839)đã cho thấy sự tương đồng về cấu tạo của tế bào thực vật và tế bào động vật.
Khoảng giữa thế kỉ XIX, ba nhà khoa học là Matthias Schleiden, Theodor Schwann và Rudolf Virchow đã đề xuất những nội dung của học thuyết tế bào.
Học thuyết tế bào bao gồm các nội dung chính sau:
- Tất cả mọi sinh vật đều được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào. Sự sống được tiếp diễn do có sự chuyển hóa và sự di truyền xảy ra bên trong các tế bào
- Tế bào là đơn vị nhỏ nhất, đơn vị cấu trúc và đơn vị chức năng cấu tạo nên mọi cơ thể sinh vật
- Tế bào chỉ được sinh ra từ sự phân chia các tế bào có trước
=> Sự ra đời của học thuyết tế bào có ý nghĩa làm thay đổi nhận thức của giới khoa học về cấu tạo của sinh vật và định hướng cho việc phát triển nghiên cứu chức năng và cấu trúc của tế bào, cơ thể.
II. Tế bào là đơn vị cấu trúc của cơ thể sống
Mọi sinh vật sống đều được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào.
- Những sinh vật chỉ được cấu tạo từ một tế bào được gọi là sinh vật đơn bào
- Những sinh vật được cấu tạo từ nhiều tế bào là sinh vật đa bào. Đối với sinh vật đa bào, sự phối hợp của nhiều loại tế bào chuyên hóa hình thành các cấp độ tổ chức cao hơn như mô hay cơ quan, hệ cơ quan.
Tế bào chỉ được sinh ra từ tế bào có từ trước nhờ quá trình phân chia của tế bào.
III. Tế bào là đơn vị chức năng cơ bản của mọi sinh vật sống
- Tế bào thực hiện những hoạt động sống cơ bản: trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng, vận động, tự điểu chỉnh và thích nghi
- Các sinh vật đơn bào dù chỉ được cấu tạo từ một tế bào nhưng vẫn đảm nhiệm chức năng của một cơ thể
- Đối với cơ thể sinh vật đa bào thì các hoạt động sống của cơ thể là sự phối hợp hoạt động của các tế bào khác nhau.
6. Bốn đại phân tử hữu cơ
. Các phân tử sinh học trong tế bào
Phân tử sinh học là những hợp chất hữu cơ được tổng hợp và tồn tại trong các tế bào sống và cơ thể sinh vật.
Phân tử sinh học có vai trò quan trọng đối với sự sống vì vừa là thành phần cấu tạo, vừa tham gia thực hiện nhiều chức năng trong tế bào.
Các phân tử sinh học bao gồm những phân tử lớn tham gia cấu tạo tế bào như carbohydrate, protein, nucleic acid, lipid,..những hợp chất này được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân hợp thành nên được gọi là các polymer.
Thành phần hóa học chủ yếu của các phân tử sinh học là các nguyên tử carbon và các nguyên tử hydrogen, chúng liên kết hình thành nên bộ khung hydrocarbon rất đa dạng => tạo nên vô số các hợp chất với các đặc tính hóa học khác nhau.
II. Carbohydrate
Đặc điểm chung của carbohydrate
- Là phân tử sinh học được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O theo nguyên tắc đa phân.
(Mỗi đơn phân là một phân tử đường đơn có tử 3-7 carbon (phổ biến nhất là 5-6 carbon).
- Chia thành 3 nhóm:
+ Đường đơn (monosaccharide)
+ Đường đôi (disaccharide)
+ Đường đa (polysaccharide)
Đa số carbohydrate có vị ngọt, tan trong nước và một số có tính khử
1. Đường đơn (monosaccharide)
Đây là loại carbohydrate đơn giản nhất, thường có 3 đến 7 nguyên tử carbon, có công thức là
Đường 5 carbon gồm ribose (cấu tạo nên ARN) và deoxyribose (cấu tạo nên ADN).
Đường 6 carbon gồm glucose, fructose và galactose
2. Đường đôi (disaccharide)
Sự hình thành đường đôi:
Đường đôi được hình thành do hai phân tử đường đơn liên kết với nhau (sau khi loại đi 1 phân tử nước) bằng một liên kết cộng hóa trị (liên kết glycosidic).
+ Hai phân tử glucose liên kết tạo thành đường đôi maltose.
+ Một phân tử glucose liên kết với một phân tử galactose thành đường lactose
+ Một phân tử glucose và một phân tử fructose liên kết tạo thành đường sucrose (saccharose)
Ba loại đường đôi này đều có vị ngọt và tan trong nước
+ Saccharose có nhiều trong thực vật, đặc biệt là mía và củ cải đường
+ Maltose (đường mạch nha) có trong mầm lúa mạch, kẹo mạch nha.
+ Lactose (đường sữa) có trong sữa người và động vật
3. Đường đa (Polysaccharide)
Là polymer (hợp chất đa phân) của các monosaccharide kết hợp với nhau bằng liên kết glycoside, được hình thành qua nhiều phản ứng ngưng tụ.
Polysaccharide có thể gồm một hoăc một số loại monosaccharide
Đường đa phổ biến ở sinh vật:
+ Tinh bột (khoảng 20% amylose và 80% amylopectin)
+ Cellulose
+ Glycogen
+ Chitin
Một số đường đa không tan trong nước giống đường đơn và đường đôi.
Vai trò của carbohydrate
+ Là nguồn năng lượng cung cấp và dự trữ cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể (tinh bột ở thực vật và glycogen ở nấm, động vật).
+ Cấu tạo nên một số thành phần của tế bào và cơ thể sinh vật: thành tế bào thực vật (cellulose), thành tế bàonaam và bộ xương ngoài của côn trùng (chitin), thành tế bào vi khuẩn (peptidoglycan)
+ Liên kết với protein hoặc lipid tham gia cấu tạo màng sinh chất và kênh vận chuyển các chất trên màng
+ Tham gia cấu tạo nucleic acid (ribose và deoxyribose).
III. Lipid
Đặc điểm chung của lipid
- Cấu trúc hóa học đa dạng từ ba nguyên tố chính C,H,O, không có cấu trúc đa phân (polymer)
- Không tan trong nước (do liên kết C-H không phân cực) nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như ether, acetone.
- Dựa vào cấu trúc, người ta chia lipid thành lipid đơn giản và lipid phức tạp.
Lipid đơn giản (mỡ, dầu, sáp)
Dầu, mỡ được gọi chung là triglyceride, được cấu tạo gồm một phân tử glycerol liên kết với ba phân tử acid béo.
Vai trò của triglyceride:
Lipid phức tạp (phospholipid, steroid)
I. Đặc điểm chung của Nucleic acid
- Nucleic acid hay còn gọi là acid nhân vì ban đầu được phát hiện chủ yếu nằm trong nhân
- Là đại phân tử sinh học, được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mỗi đơn phân là một nucleotide.
- Nucleotide gồm 3 thành phần chính:
+ Gốc phosphate
+ Đường pentose: deoxyribose và ribose
+ Nitrogenous base: nhóm purine (Adenie và guanine) và nhóm pyrimidine (cytosine và uracil)
Nucleic acid được chia thành hai loại là DNA (deoxyribonucleic acid) và RNA (ribonucleic acid)
II. Deoxyribonucleic acid – DNA
Cấu trúc:
Mô hình cấu trúc xoắn kép của DNA lần đầu được hai nhà khoa học James Watson và Francis Crick công bố vào năm 1953.
- DNA có tính đa dạng và đặc thù do các phân tử DNA khác nhau về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotide
- Trên phân tử DNA, mang thông tin mã hóa cho một sản phẩm là chuỗi polypeptide hoặc RNA gọi là gen, một phân tử DNA mang rất nhiều gen
Chức năng của DNA
DNA có chức năng lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền
+ Nhờ có cấu trúc cuộn xoắn và liên kết với nhiều loại protein nên thông tin di truyền được bảo quản rất chặt chẽ
+ Thông tin di truyền được truyền đạt qua thế hệ sau nhờ quá trình tái bản trong phân bào
DNA có nhiều ứng dụng như xác định quan hệ huyết thống, truy tìm tội phạm và nghiên cứu phát sinh loài thông qua việc so sánh mức độ tương đồng giữa các phân tử DNA của các đối tượng sinh học.
III. Ribonucleic acid – RNA
Có ba loại ARN chính:
- Một số ARN khác trong tế bào nhân thực như: snARN (tham gia hoàn thiện mARN), snoRNA (tham gia biến đổi hóa học các loại ARN), miARN và siARN (tham gia điều hòa gene).
- Ở virus, RNA có vai trò là vật chất di truyền của chúng.
IV. Protein
Đặc điểm của protein
- Là đại phân tử sinh học chiếm tỉ lệ nhiều nhất cơ thể sinh vật
- Là sản phẩm cuối cùng của gene, thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong cơ thể.
- Cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mỗi đơn phân là các amino acid.
Các amino acid
- Tính đa dạng và đặc thù của chuỗi polypeptide được quy định bởi số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp của 20 loại amino acid.
- Các amino acid đều được cấu tạo từ một nguyên tử carbon trung tâm liên kết với một nhóm amino một nhóm carboxyl (-COOH), một nguyên tử H và một nhóm
Các bậc cấu trúc của protein
Cấu trúc bậc 3 và 4 được ổn định nhờ liên kết yếu như liên kết hydrogen, cấu nối disulfite (-S-S-), liên kết ion giữa các gốc R.... => Cấu trúc không gian của protein có thể bị phá hủy khi chịu tác động của các yếu tố môi trường như nhiệt độ cao, kim loại nặng, độ pH... gây ra biến tính protein => protein bị mất chức năng sinh học
Chức năng của protein
Một số chức năng của protein:
I. Tế bào nhân sơ
- Kích thước nhỏ (0.5-10m)
=> Tỉ lệ S/V (diện tích bề mặt/thể tích) lớn
=> Tế bào trao đổi chất với môi trường nhanh chóng
=> Sinh trưởng và sinh sản nhanh.
- Tế bào nhân sơ (prokaryotic cell: “pro” có nghĩa là trước, “karyon” có nghĩa là nhân)
- Chưa có nhân hoàn chỉnh (chưa có màng nhân)
- Các bào quan không có màng bao bọc và bộ khung xương tế bào=> Các phản ứng sinh hóa trong tế bào đơn giản.
- Sinh vật có cấu tạo từ tế bào nhân sơ gồm vi khuẩn và vi khuẩn cổ.
- Cấu trúc tế bào nhân sơ đơn giản, có nhiều hình dạng (phổ biến nhất là hình cầu, hình que và hình xoắn)
Cấu tạo:
II. Cấu tạo chung tế bào nhân sơ
- Tế bào nhân sơ có cấu trúc đơn giản, gồm ba thành phần chính là màng tế bào, tế bào chất và vùng nhân.
- Tùy từng loài sẽ có 1 số thành phần khác.
Thành tế bào
-Được cấu tạo bởi peptidoglycan
=> quy định hình dạng và bảo vệ tế bào, chống lại áp lực của nước đi vào tế bào.
- Tùy theo cấu trúc và thành phần hóa học của lớp peptidoglycan, vi khuẩn được chia thành hại loại:
+ Gram âm: bao bọc bên ngoài có chứa kháng nguyên với bản chất là lipopolysaccharide => là các độc tố do vi khuẩn sản sinh gây ra một số tác hại cho vật chủ như sốt, tiêu chảy => Ứng dụng trong việc điều chế kháng sinh đặc hiệu để tiêu diệt từng loại vi khuẩn gây bệnh.
Ngoài ra lớp màng ngoài còn có chức năng bảo vệ, ngăn chặn sự xâm nhập của thuốc kháng sinh, các chất độc làm tổn thương tế bào.
+ Gram dương: không có kháng nguyên trên
Hình thái của vi khuẩn được ổn định nhờ thành tế bào
Màng sinh chất
- Cấu tạo từ lớp kép phospholipid và protein.
- Có chức năng kiểm soát quá trình vận chuyển các chất ra và vào tế bào.
- Ngoài ra, một số quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của tế bào cũng diễn ra trên màng sinh chất.
Lông, roi và màng ngoài
- Lông (nhung mao) giúp vi khuẩn bám trên bề mặt tế bào hoặc các bề mặt khác.
- Roi (tiên mao) được cấu tạo từ bó sợi protein, là cơ quan vận động của vi khuẩn
Vỏ nhầy (màng ngoài) có thành phần chủ yếu là polysaccharide, có chức năng bảo vệ cho tế bào.
Tế bào chất
- Nằm giữa màng tế bào và vùng nhân là khối tế bào chất.
- Thành phần chính của tế bào chất là bào tương (là dạng keo lỏng có thành phần chủ yếu là nước, các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác nhau)
- Là nơi diễn ra các phản ứng hóa sinh, đảm bảo duy trì các hoạt động sống của tế bào.
- Ngoài ra, tế bào chất còn có các hạt và thể vùi
=> dự trữ các chất.
- Một số vi khuẩn có plasmit, là các phân tử DNA dạng vòng nhỏ
=> quy định một số đặc tính của vi khuẩn như tính kháng thuốc. Trong kĩ thuật chuyển gene, plasmit thường được sử dụng làm vector để biến nạp gene tái tổ hợp từ tế bào này sang tế bào khác.
Vùng nhân
- Gồm 1 phân tử DNA xoắn kép, dạng vòng, liên kết với nhiều loại protein khác nhau.
- Nằm ở vùng tế bào chất
- Không có màng bao bọc
- Mang thông tin di truyền quy định các đặc điểm của tế bào.
8. Tế bào nhân thực
I. Đặc điểm chung của tế bào nhân thực
- Kích thước khoảng 10-100 micromet. Một số tế bào có kích thước lớn hơn như tế bào thần kinh, tế bào trứng, tế bào mạch gỗ...
- Có cấu trúc phức tạp, nhân hoàn chỉnh và có màng bao bọc, có các bào quan có màng.
- Phần bên trong của tế bào nhân thực được xoang hóa nhờ hệ thống nội màng
=> Đảm bảo cho nhiều hoạt động sống diễn ra.
- Mỗi bào quan có cấu trúc đặc trưng và thực hiện chức năng nhất định trong tế bào:
+ Các bào quan có màng kép: nhân, ti thể, lục lạp
+ Các bào quan có màng đơn: lưới nội chất, bộ máy Golgi, peroxisome, lysosome, không bào
+ Không có màng: ribosome
- Tế bào nhân thực bao gồm: tế bào động vật và tế bào thực vật
II. Nhân – trung tâm thông tin của tế bào
Có cấu trúc lớn nhất trong tế bào.
Mỗi tế bào thường có 1 nhân, một số tế bào nấm và sinh vật khác có 1 vài nhân.
Nhân có hình cầu, đường kính khoảng 5
- Nhân được bao bọc bới lớp kép phospholipid và protein
=> ngăn cách với tế bào chất bên ngoài.
- Trên màng nhân có lỗ nhân
=> cho phép các chất ra vào nhân như ARN và protein.
- Bên trong nhân chứa chất nền là dịch bên trong nhân chứa sợi nhiễm sắc và nhiều phân tử khác như enzyme, RNA, nucleotide....
Sợi nhiễm sắc gồm chuỗi xoắn kép DNA và protein, thông tin di truyền trên DNA được phiên mã thành các phân tử ARN, đi qua lỗ màng nhân ra tế bào chất để dịch mã thành protein tham gia vào cấu trúc và chức năng của tế bào
=> Nhân là trung tâm điều khiển mọi hoạt động sống.
- Sợi nhiễm sắc bắt màu khi nhuộm và quan sát được dưới kính hiển vi quang học.
- Nhân con (hạch nhân) có hình cầu => nơi tổng hợp rRNA, sau đó được lắp ráp với protein tạo thành tiểu phần ribosome.
III. Màng tế bào
Cấu trúc:
Năm 1972, hai nhà khoa học là Seymour Jonathan Singer và Garth Nicolson đã đưa ra mô hình cấu trúc màng tế bào, được gọi là mô hình khảm lỏng (khảm động).
Màng tế bào được cấu tạo từ thành phần chính là lớp kép phospholipid và các loại protein (các phân tử protein nằm xen kẽ trong lớp kép phospholipid)
- Trên màng còn có carbohydrate liên kết với protein (glycoprotein) hoặc lipid (glycolipid) => Làm tín hiệu nhận biết, tham gia tương tác, truyền thông tin giữa các tế bào.
Chức năng:
- Ngăn cách phần tế bào chất với môi trường bên ngoài, bảo vệ tế bào không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bất lợi của môi trường.
- Vận chuyển các chất, kiểm soát các chất ra vào tế bào (tính thấm chọn lọc)
- Tiếp nhận thông tin từ môi trường và truyền tín hiệu vào trong tế bào.
- Quy định hình dạng tế bào phù hợp với chức năng.
IV. Tế bào chất
Là nơi diễn ra các hoạt động sống của tế bào
Bao gồm bào tương và các bào quan (ti thể, lục lạp, lưới nội chất, bộ máy Golgi, lisosome, ribosome...)
Bào tương là vật chất dạng keo có thành phần chủ yếu là nước và các phân tử sinh học, chiếm 50% khối lượng tế bào.
Bào tương là môi trường diễn ra nhiều quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của tế bào.
Ngoài ra, trong tế bào chất còn có mạng lưới các protein liên kết với nhau hình thành nên bộ khung xương tế bào.
V. Ti thể
Cấu trúc
Ti thể là một bào quan có màng kép, thường có dạng hình cầu hoặc bầu dục, dài khoảng 0,5-10 micromet
Màng ngoài ti thể trơn nhẵn, màng trong gấp nếp tạo thành các mào, trên các mào chứa hệ thống các enzym hô hấp.
Chất nền ti thể có các phân tử DNA nhỏ (mtDNA) dạng vòng, ribosome 70S, enzyme... => Mã hóa cho protein, tARN, rARN của ti thể => Ti thể có khả năng tự nhân đôi và tổng hợp protein cho riêng mình.
Chức năng
Ti thể thực hiện quá trình hô hấp tế bào => Chuyển hóa năng lượng trong đường và các chất hữu cơ thành năng lượng ATP cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào, đồng thời tạo ra nhiều sản phẩm trung gian cho quá trình chuyển hóa vật chất của tế bào.
DNA ti thể được sử dụng trong định danh, phân tích tiến háo phân tử và phát sinh loài.
Số lượng ti thể khác nhau ở các loại tế bào, một số tế bào có thể có tới hàng nghìn ti thể, một số loại tế bào không có ti thể như tế bào hồng cầu, tế bào mạch gỗ và mạch rây ở thực vật
VI. Lục lạp
Đây là bào quan đặc biệt của tế bào thực vật và một số nguyên sinh vật.
Lục lạp có khả năng chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học.
Cấu trúc
Lục lạp được bao bọc bởi 2 lớp màng, chứa các túi dẹt (thylacoid) nối với nhau, nằm xếp chồng tạo các hạt grana, các hạt grana nối với nhau bằng các ống mảnh.
Các sắc tố diệp lục nằm trên màng thylacoid.
Chất nền lục lạp (stroma) là dịch chứa các phân tử như các enzyme tham gia cố định , chất khí hòa tan, glucose, DNA vòng kép, ribosome 70S....
Chức năng
Lục lạp có khả năng quang hợp chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học.
Tham gia mã hóa cho các enzyme quang hợp, các protein trong chuỗi truyền electron, protein và các loại RNA tham gia quá trình dịch mã trong lục lạp.
DNA lục lạp được sử dụng trong định danh, phân tích tiến háo phân tử và phát sinh loài ở thực vật có diệp lục.
Ở tế bào thực vật, lục lạp và ti thể có mối quan hệ mật thiết với nhau trong quá trình chuyển hóa nội bào
I. Ribosome – “nhà máy” tổng hợp protein của tế bào
Đây là bào quan không có màng bao bọc, nằm trong tế bào chất, có dạng hình cầu, có đường kính khoảng 150
Cấu tạo từ rARN và protein,
Mỗi ribosome gồm 1 tiểu phần lớn và một tiểu phân nhỏ. Khi không hoạt động, hai tiểu phần tách rơi nhau, chỉ khi gắn kết với nhau tạo ribosome hoàn chỉnh thì ribosome mới thực hiện chức năng
Chức năng: tổng hợp protein cho tế bào.
Có ở bào tương và 1 số bào quan. Một số bào quan có số lượng ribosome khá lớn như tế bào tuyến tụy (có thể lên đến vài triệu tế bào).
Ribosome ở tế bào nhân thực (80S) có kích thước lớn hơn so với ribosome ở tế bào nhân sơ (70S)
V. Thành tế bào
Đây là bào quan bên ngoài màng sinh chất ở tế bào thực vật, nấm.
Có nhiệm vụ bảo vệ, tạo hình dạng đặc trưng và tham gia điều chỉnh lượng nước đi vào tế bào.
Cấu tạo chủ yếu từ chuỗi cellulose, ngoài ra còn có một số loại polysaccharide khác như hemicellulose, pectin.... Ở nấm, thành tế bào có thành phần là chitin.
Giữa các tế bào có cầu sinh chất đóng vai trò trao đổi chất giữa các tế bào.
I. Lưới nội chất
Là hệ thống nội màng cuộn gập thành mạng lưới các kênh hay túi dẹt và các ống chứa dịch thông với nhau, nối trực tiếp với màng ngoài của nhân.
Lưới nội chất gồm:
+ Lưới nội chất hạt: chứa các hạt ribosome trên màng , tổng hợp các loại protein tiết ra ngoài tế bào hoặc các protein cấu tạo nên màng sinh chất và các protein trong lysosome.
+ Lưới nội chất trơn: chứa nhiều enzyme tổng hợp lipid, chuyển hóa đường và khử độc cho tế bào. Ví dụ như tổng hợp nên các sterol và phospholipid cấu tạo nên các loại màng của tế bào và các hormone sinh dục, tổng hợp và dự trữ triglyceride, tổng hợp và phân giải glycogen giúp điều hòa đường huyết
II. Bộ máy Golgi
Bộ máy Golgi gồm hệ thống các túi dẹt nằm song song với nhau nhưng tách rời nhau
Chức năng: chế biến, lắp ráp, đóng gói các sản phẩm tử lưới nội chất như phân tử protein, lipid...và phân phối đến các vị trí khác nhau trong hoặc ngoài tế bào.
Bộ máy golgi có cấu trúc phân cực gồm mặt nhập (tiếp nhận các chất) và mặt xuất (nơi xuất đi).
Các sản phẩm được chuyển từ mặt nhập đến mặt xuất của bộ máy Golgi qua các túi tiết vận chuyển.
Ngoài ra, bộ máy golgi còn tham gia tổng hợp một số polysaccharide.
III. Lysosome
Là bào quan tiêu hóa của tế bào, dạng túi, có màng đơn, chứa các enzyme thủy phân.
Lysosome có khả năng phân giải các phân tử lớn như protein, nucleic acid, lipid và polysaccharide, chúng tiêu hóa các vật liệu đưa từ bên ngoài vào và tiêu hóa những bào quan bị hỏng hoặc không cần thiết của tế bào
Ngoài ra, lysosome còn tiêu hóa cả các vi sinh vật gây bệnh.
Lysosome hình thành thành từ bộ máy Golgi và có ở tế bào động vật.
IV. Không bào
Là bào quan chứa dịch lỏng
Ở tế bào thực vật trưởng thành có không bào trung tâm với kích thước lớn và tồn tại lâu dài, có chức năng:
+ Chứa nhiều nước, cân bằng lượng nước trong tế bào
+ Chứa các chất dự trữ như protein, acid hữu cơ, đường, muối khoáng hoặc chưa chất thải hay sắc tố (đỏ, tím, xanh dương)
Ở tế bào động vật ở một số loài có không bào nhỏ và tồn tại trong thời gian ngắn
Ở nguyên sinh vật, không bào co bóp làm nhiệm vụ điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào.
