Bài giảng Sinh học di truyền - Chương 1: Sinh học tế bào

Nội dung text: Bài giảng Sinh học di truyền - Chương 1: Sinh học tế bào

1. CHƯƠNG I: SINH HỌC TẾ BÀO BÀI 2: CẤU TRÚC TẾ BÀO SƠ HẠCH VÀ CHÂN HẠCH
2. I. Tế bào Prokaryota: 1. Hình dạng, kích thước: - Gồm các vi khuẩn (bacteria) và vi khuẩn lam (cyanobacteria) - Một vài µm -> vài chục µm - Hình cầu (cầu khuẩn Coccus) - Hình que (trực khuẩn Baciluss) - Hình xoắn (xoắn khuẩn Spirillum).
3. I. Tế bào Prokaryote: 2 Cấu tạo: Lơng Màng tế bào Màng bào tương ADN trần dạng vịng Vỏ bọc Ribosome Mesosome Roi
4. I. Tế bào Prokaryota: 2.1 Vỏ bọc (nang, capsule) ü Được hình thành do một số chất hữu cơ do vi khuẩn tiết ra bao quanh vách tế bào làm thành một lớp nhầy cĩ chức năng bảo vệ. ü Lớp nhầy cĩ thể rất dày hoặc rất mỏng, cĩ khi bao cả một chuỗi gồm nhiều vi khuẩn.
5. I. Tế bào Prokaryota: 2.2. Màng (thành) tế bào: ü Là màng bao quanh và ngăn cách bào tương với MTB ü Mang kháng nguyên của VK ü Độ cứng của vách là nhờ các tính chất của peptidoglycan. ü Phản ứng nhuộm màu tím người ta phân biệt được hai loại vi khuẩn gram dương hấp thụ và giữ lại màu, gram âm khơng nhuộm màu.
6. I. Tế bào Prokaryota: 2.3. Màng bào tương - Nằm dưới MTB, ngăn cách bào tương với MTB -Cĩ những chỗ lõm vào, gấp nếp gọi là mesosome. - Cĩ tính thẩm thấu chọn lọc. - Chứa nhiều loại enzyme hơ hấp, enzyme của chu trình Krebs. - Vai trị trong sinh tổng hợp protein và trong sinh sản của vi khuẩn.
7. I. Tế bào Prokaryota: 2.4. Bào tương ü Chứa ribosome, các thể vùi, protein, lipid, glycogen, ARN. ü Phần lớn vi khuẩn quang hợp chứa chlorophyl gắn với màng hay các phiến mỏng. ü Một số vi khuẩn cĩ ADN nhỏ dạng vịng gọi là plasmid .
8. I. Tế bào Prokaryota 2.5. Miền nhân - Khơng được giới hạn bởi màng nhân - ADN trần dạng vịng
9. II. Tế bào Eukaryota - Gồm sinh vật nguyên sinh, nấm, thực vật và động vật. - Gồm 3 thành phần chính: 1. Màng tế bào 2. Tế bào chất 3. Nhân.
10. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB - MTB và hệ thống màng nội bào cĩ bản chất là MSC - MSC đều cĩ cấu tạo chung là màng lipoprotein. - Thành phần hĩa học gồm lipid, protein, carbohydrate.
11. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB 1.1. Cấu trúc MTB - 100Ao, hai lớp sẫm song song kẹp ở giữa là một lớp nhạt. 55% - Lớp nhạt là lớp phân tử kép lipid, hai lớp sẫm chủ yếu do phần ưa nước của các phân tử protein tạo nên. 25-30%
12. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB 1.1. Cấu trúc MTB 1.1.1. Cấu trúc lipid MTB ØLớp phân tử kép lipid. ØCĩ 2 loại: phospholipid và cholesterol. ØMỗi loại phân tử đều cĩ 2 đầu: một đầu ưa nước quay ra ngồi TB hoặc vào trong bào tương, đầu cịn lại kỵ nước quay vào giữa – nơi tx hai lớp phân tử lipid.
13. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB 1.1. Cấu trúc MTB 1.1.1 Cấu trúc lipid MTB -Phospholipid: ØÍt tan trong nước. ØCĩ nhiều loại phospholipid, chiếm khoảng 55% lipid MTB. ØXoay xung quanh trục, theo hàng ngang, hoặc sang lớp đối diện -> tính lỏng linh động của TB ØNền tảng cơ bản của MSC. ØTham gia vận chuyển vật chất qua màng
14. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB 1.1. Cấu trúc MTB 1.1.1. Cấu trúc lipid MTB -Cholesterol: ØLà steroid trung tính ØNằm xen kẽ các phospholipid và rải rác trong hai lớp lipid của màng. ØChiếm 25 – 30% thành phần lipid MTB.
15. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB 1.1. Cấu trúc MTB 1.1.2. Cấu trúc protein MTB - Đảm nhận chức năng đặc hiệu của MTB. -Gồm 2 loại: + protein xuyên màng (glycophorin, protein band3 xuyên màng) + protein ngoại vi (fibronectin, spectrin, ankyrin, band4.1) -> Dẫn truyền nước và các chất qua màng. -> Thụ quan tiếp nhận dẫn truyền thơng tin -> Protein ngoại vi xác định hình dạng TB, liên kết MTB với khung xương TB tạo khung nâng đỡ bên trong MTB.
16. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB 1.1. Cấu trúc MTB 1.1.3. Carbohydrate MTB ØTồn tại dạng oligosaccharide, kết hợp với protein màng hoặc lipid màng. ØGĩp phần gấp nếp protein tạo cấu trúc bậc 3. ØGĩp phần làm hầu hết tế bào ĐV tích điện âm. ØTạo lớp áo TB bởi sự glycosyl hĩa
17. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng MTB 1.1. Cấu trúc MTB 1.1.4. Sự hình thành MTB - Sinh ra từ màng - Được tổng hợp từ lưới nội sinh chất cĩ hạt: lipid đc tổng hợp từ lưới NSC cĩ hạt, protein từ lưới NSC cĩ hạt và rb tự do, carbohydrate từ TBC và các túi Golgi.
18. II. Tế bào Eukaryota 1. Cấu trúc và chức năng của MTB 1.1. Chức năng MTB • Bao bọc tế bào, phân cách tế bào với mơi trường bên ngồi. • Thực hiện trao đổi nước và trao đổi vật chất giữa TB và mt • Các receptor nhận thơng tin chuyển cho TB. • Trao đổi thơng tin qua màng • Xử lý thơng tin • Cố định các chất độc, dược liệu, virus tạo sự đề kháng của TB.
19. II. Tế bào Eukaryota 2. Vách tế bào và vỏ tế bào 2.1. Vách tế bào TV - Phức hợp polisaccharide cellulose dưới dạng các sợi dài. - Các sợi cellulose được gắn với nhau nhờ chất nền của các carbohydrate khác, chủ B yếu là pectin và hemicellulose. Đạo A - Trên vách cĩ nhiều lỗ Phiến giữa - Gồm cĩ phiến giữa, vách sơ cấp và vách thứ cấp. Màng sinhchất - Vách tế bào vi khuẩn, nấm: chitin; một phần vách tế bào vi khuẩn cịn cĩ peptidoglycan (murein). - Tế bào thực vật: cellulose
20. II. Tế bào Eukaryota 2. Vách tế bào và vỏ tế bào 2.2. Vỏ tế bào ĐV ØCác carbohydrate liên kết hĩa trị với protein hoặc lipid tạo glycoprotein hoặc glycolipid -> glycocalyx nằm ngồi màng đơi lipid. ØGlycocalyx cĩ những điểm nhận diện trên bề mặt TB -> giúp TB phân biệt chủng loại.
21. II. Tế bào Eukaryota 3. Tế bào chất - Phần bao quanh nhân và các bào quan, được giới hạn với vách bởi màng sinh chất - Bao gồm dịch tế bào chất, các thể vùi, các bào quan và các thành phần khác.
22. II. Tế bào Eukaryota 4. Nhân - Mỗi TB thường cĩ 1 nhân. - Gồm: màng nhân, dịch nhân, NST và hạch nhân (nhân con). Màng nhân Nhân con Lỗ nhân Lỗ nhân Màng trong Màng ngồi Chất nhân
23. II. Tế bào Eukaryota 4. Nhân - Màng nhân ngồi: vùng đặc biệt của lưới nội chất cĩ Rb bám vào, nối liền với màng LNC -> tái tạo màng. - Khoảng quanh nhân: thơng với lưới nội chất hạt và thơng ra ngồi TB. - Màng nhân trong: MSC + lamina; Lamina làm giá đỡ màng nhân + nơi bám các sợi chromatin ở vùng ngoại vi của nhân. - Lỗ màng nhân: giúp v/c các chất hịa tan trong nước di chuyển qua lại giữa nhân và TBC, protein ở TBC.
24. CHƯƠNG I: SINH HỌC TẾ BÀO BÀI 3: SỰ TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO
25. I. VẬN CHUYỂN THẤM 1.Vận chuyển thụ động - Các phân tử nhỏ hịa tan trong nước -> hịa vào lớp lipid kép -> đi qua màng và hịa vào dd nước bên kia màng. - Ít sự đặc hiệu. - Vd: Các chất bé ko phân cực như O2, CO2, NO vận chuyển trực tiếp qua màng.
26. I. VẬN CHUYỂN THẤM 1. Vận chuyển thụ động 1.1. Đặc điểm: - Chất vận chuyển ko bị biến đổi hĩa học. - Chất vận chuyển ko kết hợp với chất khác. - Vận chuyển ko cần năng lượng. - Phụ thuộc gradient nồng độ hay điện thế. - Vận chuyển theo 2 chiều.
27. I. VẬN CHUYỂN THẤM 1.Vận chuyển thụ động 1.2. Điều kiện: - Gradient nồng độ + mt nhược trương: nồng độ chất hịa tan trong mt thấp hơn trong tế bào -> tb bị trương nước. + mt ưu trương: nồng độ chất hịa tan trong mt cao hơn trong tế bào -> tb bị mất nước. + mt đẳng trương: nồng độ chất hịa tan trong mt bằng với bên trong tế bào -> mt sinh lý cần cho sự sống tb.
28. I. VẬN CHUYỂN THẤM 1. Vận chuyển thụ động 1.2. Điều kiện: - Gradient nồng độ Màng Nhân Vách Khơng bào Lục lạp
29. I. VẬN CHUYỂN THẤM 1.Vận chuyển thụ động: 1.2. Điều kiện: - Các chất càng bé càng dễ vận chuyển qua màng. - Các chất phân cực và tích điện khĩ qua màng. - Các chất hịa tan trong lipid dễ vận chuyển qua màng.
30. I. VẬN CHUYỂN THẤM 1.Vận chuyển thụ động: VC thụ động: phương thức VC các chất qua MSC mà khơng tiêu tốn năng lượng Nguyên lý: khuếch tán các phân tử từ nơi cĩ nồng độ cao đến nơi cĩ nồngDung độ dịch thấpnhược Dung dịch trương ưu trương Ngăn thứ nhất Ngăn thứ hai Phân tử chất hịa tan Màng thấm chọn lọc
31. I. VẬN CHUYỂN THẤM 2. Vận chuyển cĩ trung gian Là v/c thụ động nhưng cĩ protein xuyên màng trợ giúp.
32. I. VẬN CHUYỂN THẤM 2. Vận chuyển cĩ trung gian 2.1. Đặc điểm: - Phải cĩ 1 protein màng tiếp nhận và làm vận tải viên. - Ko cần năng lượng của tb. - Theo gradient nồng độ - V/c theo 2 chiều
33. I. VẬN CHUYỂN THẤM 2. Vận chuyển cĩ trung gian Vd: vận chuyển Glucose qua màng hồng cầu. Vận tải viên: protein xuyên màng – glucose permase. D- glucose liên kết permase tạm thời -> permase biến dạng -> đẩy Glucose vào hồng cầu. Glucose vào TBC phosphoryl hĩa thành glucose 6 phosephate.
34. I. VẬN CHUYỂN THẤM 3. Vận chuyển chủ động qua màng 3.1 Đặc điểm: - Cĩ protein vận tải - Cần tiêu tốn năng lượng - Cĩ thể đi ngược gradient nồng độ hay điện thế. - Vận chuyển chỉ theo 1 chiều
35. I. VẬN CHUYỂN THẤM 3. Vận chuyển chủ động qua màng 3.2. Ví dụ: Bơm Na+K+ Vận tải viên: Na+K+ATPase
36. I. VẬN CHUYỂN THẤM 3. Vận chuyển chủ động qua màng: 3.2. Ví dụ: Bơm Na+K+ Cấu tạo Na+K+ATPase: - 1 phân đơn vị lớn xúc tác vận chuyển qua màng - 1 phân đơn vị nhỏ hơn là glucoprotein
37. I. VẬN CHUYỂN THẤM 3. Vận chuyển chủ động qua màng: 3.2. Ví dụ 2: Bơm Ca2+ - Vận tải viên Ca2+ATPase (protein màng LNC nhẵn và màng hồng cầu). + Ở hồng cầu: Bơm này đẩy Ca2+ ra khỏi hồng cầu + Tb cơ: Bơm Ca2+ vào LNC nhẵn – co duỗi, bơm trả Ca2+ cho TBC – cơ co
38. II. Ẩm thực bào Màng sinh chất Thực bào Chất tan Ẩm bào
39. II. Ẩm thực bào Nội thực bào Giống ẩm bào nhưng mồi là đặc hiệu, phải cĩ ổ tiếp nhận (receptor) nhận diện mồi.
40. II. Ẩm thực bào Nội thực bào • Mồi được ổ tiếp nhận nhận diện dưới dạng liên kết tạm thời gọi là phức hợp mồi - ổ tiếp nhận.
41. II. Ẩm thực bào Nội thực bào • Ổ tiếp nhận thành phần chính là protein hay phức hợp protein. • Nội thực bào cĩ một loại đặc biệt để nhận những chất đặc biệt và giao theo địa chỉ chính xác.Túi của loại này gọi là túi áo (acantosom)
42. Chất gắn là cholesterol este hĩa , địa chỉ giao nhận là ti thể
43. II. Ẩm thực bào 4. Ngoại xuất bào Thải các đại phân tử qua MTB Sản phẩm tiết ra Màng sinh chất Hình 7. Xuất bào
44. CHƯƠNG I: SINH HỌC TẾ BÀO BÀI 4: CHU KỲ TẾ BÀO VÀ SỰ PHÂN CHIA TẾ BÀO
45. 1.Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm
46. 1.Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm Chu kì tế bào -Là khoảng thời gian giữa 2 lần phân bào G1: Tổng hợp chất cho sự sinh trưởng Kì trung gian S: Nhân đơi ADN va NST (NST kép) G2: Tổng hợp những gì cịn lại Quá trình nguyên phân Phân chia nhân Phân chia tế bào chất
47. 1. Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm Sự phân chia tế bào 1. Sự phân nhân Gồm 4 giai đoạn chính: üKỳ đầu (prophase) üKỳ giữa (metaphase) üKỳ sau (anaphase) üKỳ cuối (telophase)
48. 1. Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm Phân chia tế bào 1 Sự phân nhân KỲ ĐẦU
49. 1. Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm Phân chia tế bào 1. Sự phân nhân KỲ SAU
50. 1. Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm Phân chia tế bào 1 Sự phân nhân Mặt phẳng xích đạo KỲ GIỮA
51. 1. Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm Phân chia tế bào 1 Sự phân nhân KỲ CUỐI
52. 1. Chu kì tế bào và phân bào nguyên nhiễm Phân chia tế bào 1 Sự phân chia tế bào chất: Sau khi hoàn tất việc phân chia vật liệu di truyền, TBC bắt đầu phân chia TẾ BÀO TẾ BÀO THỰC ĐỘNG VẬT VẬT
53. 2. Phân bào nguyên nhiễm - Từ 1 tế bào mẹ hình thành 2 tế bào con, cĩ bộ NST giống mẹ - Tái tạo mơ và cơ quan bị tổn thương - Ở sinh vật nhân thực đa bào: NP làm tăng số lượng tế bào giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển - Ở SV sinh dưỡng: NP là hình thức sinh sản tạo ra các cá thể con cĩ kiểu gen giống mẹ
54. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.1. Lần phân chia thứ nhất Kì đầu I
55. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.1. Lần phân chia thứ nhất Kì đầu I • Trao đổi chéo là hiện tượng các NST kép trong cặp NST tương đồng cĩ thể trao đổi các đoạn chromatide với nhau.
56. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.1. Lần phân chia thứ nhất Kì giữa I
57. Điều này cĩ gì khác biệt so với kì giữa của nguyên phân ? Mặt phẳng xích đạo của thoi vơ sắc Nguyên phân Giảm phân
58. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.1. Lần phân chia thứ nhất Kì sau I
59. Điều này cĩ gì khác biệt so với kì sau của nguyên phân ? Nguyên phân Giảm phân
60. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.1. Lần phân chia thứ nhất Kì cuối I
61. Các kì Giảm phân I Các NST kép bắt đơi với nhau theo từng cặp tương đồng rồi co xoắn lại. Kì đầu -Thoi vơ sắc được hình thành . -Màng nhân và nhân con dần biến mất Các NST kép co xoắn cực đại di chuyển về mặt phẳng xích đạo thành 2 hàng . Kì giữa - Thoi vơ sắc từ các cực của tế bào chỉ đính vào 1 phía của mỗi NST kép trong cặp tương đồng. Kì sau Mỗi NST kép trong cặp tương đồng di chuyển theo dây tơ vơ sắc về mỗi cực của tế bào Kì cuối NST giãn xoắn một phần, màng nhân, nhân con dần xuất hiện,thoi vơ sắc tiêu biến, sau đĩ là quá trình phân chia tế bào chất
62. Kết quả của giảm phân I • Tạo ra 2 Tb con với bộ NST giảm đi 1 nửa. 1 TB(2n) GP I 2 TBcon (n kép)
63. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.2. Lần phân chia thứ hai Kì xen kẽ II
64. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.2. Lần phân chia thứ hai Kì giữa II
65. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.2. Lần phân chia thứ hai Kì sau II
66. 2. Phân bào giảm nhiễm 2.2. Lần phân chia thứ hai Kì cuối II
67. Kết quả giảm phân II Kì đầu II Kì giữa II Kì sau II Kì cuối II 2 TB( n kép) GP II 4 TB(n đơn)
68. 2. Phân bào giảm nhiễm ü1 tế bào lưỡng bội (2n) -> 4 tế bào con đơn bội (n). üĐảm bảo cho sự giảm số lượng NST trong tế bào sinh dục. üGiảm phân kết hợp thụ tinh tạo các cá thể con cĩ tổ hợp NST gồm một số lưỡng bội nhất định các NST cùng nguồn, được ổn định từ thế hệ này sang thế hệ khác. üHiện tượng bắt chéo NST ở kỳ trước I làm tái tổ hợp gen -> tăng biến dị trong sinh giới.
69. CHƯƠNG I: SINH HỌC TẾ BÀO BÀI 6: SỰ CHẾT TẾ BÀO CĨ CHƯƠNG TRÌNH (APOPTOSIS)
70. 1. Khái niệm Sự chết tế bào cĩ chương trình (Apoptosis) là hiện tượng tế bào bị chết nhưng MTB vẫn cịn nhưng sần sùi, nhân kết đặc lại -> tế bào bị teo lại.
71. 2. Sự biểu hiện của Apoptosis
72. 2. Sự biểu hiện của Apoptosis ü Chất thu nhận nhận tín hiệu chết -> enzyme kích thích lẫn nhau và cắt những thành phần của tế bào ü Phá hủy khung xương nhân ü Phá hủy enzyme nhân đơi và enzyme nhân đơi ADN ü Hoạt hĩa enzyme cắt ADN ü Kết dính các tế bào ü Chuyển phospholipid bên trong MTB ra ngồi -> lơi cuốn thực bào
73. 2. Sự biểu hiện của Apoptosis Biểu hiện của tế bào: ü Teo nhân ü Kết đặc chromatin ü Ngừng sửa chửa ADN ü Enzyme cắt ADN hoạt động -> tan rã khung xương tế bào ü Dính tế bào thành một khối ü Tín hiệu trên tế bào cho thực bào.
74. 2. Sự biểu hiện của Apoptosis Hình thái: ü MTB sần sùi và lồi ra ü Nhân tế bào bị phá vỡ, mảnh ADN được thốt ra ü Tế bào vỡ ra và chết
75. 3. Ý nghĩa - Quá trình sinh lý đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển hài hịa trong thời gian phát triển phơi và bảo vệ cơ thể, thay thế mơ ở cơ thể trưởng thành. • TB mơ lát: chết sau 2-3 ngày sau khi sinh ra • TB biểu bì: 2-3 tuần - Vai trị trong miễn dịch: + Bạch cầu đa nhân trung tính: chết sau 24 giờ + Bạch cầu lympho bị tự sát cung TB đích - Gđ phơi, chết cĩ CT + phân bào xảy ra đồng thời -> đảm bảo mơ phát triển hài hịa