Giáo trình sinh học đại cương By: Nguyễn Hải Giáo trình sinh học đại cương By: Nguyễn Hải Online: < http://voer.edu.vn/content/col10414/1.1/ > Thư viện Học liệu Mở Việt Nam This selection and arrangement of content as a collection is copyrighted by Nguyễn Hải. It is licensed under the Creative Commons Attribution 3.0 license (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/). Collection structure revised: August 27, 2010 PDF generated: July 21, 2011 For copyright and attribution information for the modules contained in this collection, see p. 128. Table of Contents 1 Sự hình thành trái đất và khí quyển . . . . . . . . . 1 2 Nguồn gốc của sự sống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 Sự tiến hóa của tế bào . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4 Học thuyết tế bào và các phương pháp nghiên cứu tế bào học . . . . . . . . . . . 17 5 Thành phần hóa học của tế bào . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6 Tế bào Eukaryote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 7 Cấu tạo của tế bào Prokaryote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 8 Các quá trình sinh học trong tế bào . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 9 Sự đa dạng của tế bào . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 10 Khái niệm và cấu trúc Enzyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 11 Cơ chế hoạt động,phân loại và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính En- zyme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 12 Hô hấp tế bào . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 13 Quang hợp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 14 Lịch sử phát triển của di truyền học . . . . . . . . . . . . . . . 61 15 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu di truyền học . . . . . . . . . . . 71 16 Quan hệ giữa di truyền học với các khoa học khác và với thực tiễn . . . . . 73 17 Acid Nucleic là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử . . . . . . . . . . . . . . . . 75 18 Tái bản DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 19 Nhiễm sắc thể . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 20 Sự phân bào . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 21 Gene và mã di truyền . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Attributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 iv Chương 1 Sự hình thành trái đất và khí quyển 1 Thuyết vũ trụ hiện nay được nhiều người công nhận là thuyết đại bùng nổ (Big Bang) . Theo thuyết này một “khối nguyên tử sơ khai khổng lồ” đã nổ và vật chất phát tán thành các đám mây bụi và khí vũ trụ ở nhiệt độ rất cao cách nay 13 tỉ năm. 1 This content is available online at <None>. 1 2 CHƯƠNG 1. SỰ HÌNH THÀNH TRÁI ĐẤT VÀ KHÍ QUYỂN Figure 1.1 Hình 1.1: Thuyết “Big Bang” Mặt trời và các hành tinh của nó được hình thành từ những đám mây bụi và khí vũ trụ này. Phần lớn vật chất đó cô đặc thành khối rất nóng gọi là mặt trời. Phần còn lại hình thành các hành tinh trong đó có trái đất quay quanh mặt trời, cách nay khoảng 4-5 tỉ năm. Khi quả đất cô đặc, các phân tử nặng như Fe, Zn, Ni di chuyển vào tâm, các chất nhẹ tập trung gần bề mặt. Các chất khí như He, H 2 hình thành nên khí quyển trái đất đâu tiên. Tuy nhiên, quả đất nhỏ nên trọng lực yếu, các chất khí bay vào vũ trụ để lại quả đất không có khí quyển. Sức nén của lực hấp dẫn, sự tan rã phóng xạ là nguyên nhân làm trong lòng trái đất nóng chảy hình thành lõi chủ yếu là Fe, Ni. Lõi nóng được bao bọc bởi Manti (Silicat và Mg) lỏng và nguội hơn. Lớp ngoài cùng hay vỏ trái đất rắn lại tạo thành lục địa và đại dương. 3 Figure 1.2 Hình 1.2: Cấu tạo của Trái Đất. Quả đất nguội dần qua nhiều giai đoạn. Các khí nóng bên trong thoát ra ngoài qua núi lửa hình thành nên khí quyển thứ hai. Bầu khí quyển cổ xưa có tính khử mạnh không có oxygen tự do. Theo Oparin, khí quyển cổ xưa bao gồm: NH 3 , H 2 O, CH 4 . Một số giả thuyết khác cho rằng khí quyển cổ xưa còn có thêm CO, CO 2 , H 2 , N 2 , H 2 S và HCN. 4 CHƯƠNG 1. SỰ HÌNH THÀNH TRÁI ĐẤT VÀ KHÍ QUYỂN Figure 1.3 Hình 1.3: Sự hình thành khí quyển thứ hai (theo Oparin) Trong thời gian đó, hơi nước ngưng tụ tạo ra những trận mưa dầm. Nước tập trung vào các chổ trũng hình thành nên đại dương đầu tiên. Các dòng nước mang muối khoáng tích lũy ở biển. [...]... tuổi của vỏ trai (clam shell) Căn cứ vào cứ vào tuổi của đá và các hoá thạch, người ta chia sự sống thành 5 đại: đại thái cổ, nguyên sinh, cổ sinh, trung sinh, tân sinh Hình bên dưới mô tả cơ thể sống từ dạng ban đầu sớm nhất và thới gian tương ứng với các đại địa chất từ tiền Cambri Hình 1.7: Các đại địa chất và lịch sử sự sống trên trái đất Trước đây các nhà địa chất xem kỷ Cambri là một trong những... khoa học cung cấp nhiều phương pháp cho việc tách riêng các bào quan và các đại phân tử sinh học để nghiên cứu thành phần sinh hóa và vai trò của chúng trong tế bào Các phương pháp thường được áp dụng: Phương pháp siêu ly tâm, phương pháp sắc kí Ngoài ra, trong nghiên cứu tế bào học còn sử dụng nhiều phương pháp hiện đại khác như: Điện di, đánh dấu bằng đồng vi phóng xạ và kháng thể 20 CHƯƠNG 4 HỌC... phát triển của sinh vật đa bào Bảng 1: Các đại địa chất và lịch sử sự sống trên trái đất 15 Figure 3.3 16 CHƯƠNG 3 SỰ TIẾN HÓA CỦA TẾ BÀO Figure 3.4 Hình 1.9: Sự tiến hóa của sinh vật đa bào Chương 4 Học thuyết tế bào và các phương pháp nghiên cứu tế bào học 1 4.1 Học thuyết tế bào 4.1.1 Lịch sử phát hiện tế bào Năm 1665, khi quan sát lát cắt gỗ sồi (oak tree) dưới kính hiển vi có độ phóng đại 30 lần (30X),... hoạt tính sinh học: insulin, hormone 5.2.4.4 Nucleic acid Nucleic chứa và truyền thông tin thông tin di truyền 25 Có hai loại nucleic acid: DNA và RNA, đây là những đại phân tử giúp sinh vật tạo nên những thành phần phức tạp của sinh vật từ thế hệ này đến thế hệ kế tiếp DNA điều khiển quá trình tái bản của nó, tổng hợp RNA và qua RNA điều hòa tổng hợp protein DNA là vật chất di truyền của sinh vật được... xuất hiện trước: Năm 1929, G Muller một nhà di truyền học nêu ra giả thuyết sự sống bắt đầu từ một hoặc một vài gen được tạo thành không do các sinh vật trong một thời gian dài giả thuyết này không được chú ý Tuy nhiên, các dẫn liệu từ sinh học phân tử cho thấy giải thuyết trên ngày càng có lí vì những lí do sau Thứ nhất: Cấu trúc phân tử và sự tái sinh của virus Chúng ta biết rằng khi xâm nhập vào vi... hiện giới vi sinh bằng kính hiển vi có độ phóng đại 300 lần (300X) Năm 1839, Mathias Scheiden và Theodor Schwann tóm tắt những những kết quả nghiên cứu dưới kính hiển vi của họ: Tất cả sinh vật đều cấu tạo từ tế bào, tế bào mới được hình thành từ sự phân chia của tế bào trước đó Năm 1862, Louis Pasteur bằng thực nghiệm chứng minh sự sống không tự ngẫu sinh Những tuyên bố này là nền tảng cho học thuyết... bào học 4.2.1 Hiển vi Tế bào có kích thước rất nhỏ nên không thể nhìn thấy bằng mắt thường Sự phát hiện kính hiển vi giúp nghiên cứu tế bào ở những khía cạnh khác nhau Điều quan trọng đối với kính hiển vi không chỉ ở độ phóng đại mà còn ở giới hạn phân giải Kính hiển vi quang học độ phóng đại khoảng 2000 lần, có thể phân biệt được khoảng cách nhỏ nhất là 0.2µm Kính hiển vi điện tử có độ phóng đại khoảng... khuôn mẫu nhanh hơn và ít lỗi hơn các trình tự khác Vd: Một trình tự RNA có 40 ribonucleotide có thể tự nhân đôi trong môi trường có kẽm làm xúc tác với sai sót thấp hơn1% • RNA (ribozyme) có khả năng xúc tác (Thomas Cech, 1980s): Tế bào hiện đại sử dụng ribozyme xúc tác tổng hợp các RNA mới (rRNA, tRNA và mRNA Như vậy, RNA là chất tự xúc tác và trong thế giới tiền sinh học trước khi có protein và DNA,... cơ cần cho quá trình tổng hợp các đại phân tử sinh học như amino acid, lactate, acid hữu cơ Thí nghiệm của Miler đã chứng minh một số bước trong giả thuyết của Operin Điều này đã mở ra bước ngoặt mới trong tìm hiểu nguồn gốc của sự sống 1 This content is available online at 5 6 CHƯƠNG 2 NGUỒN GỐC CỦA SỰ SỐNG Figure 2.1 Hình 1.4: Mô hình tổng hợp chất hữu cơ bằng con đường hóa học Nhiều phòng... Làm thế nào mà sự tổ chức các buồng của eukaryote tiến hóa từ prokaryote? Một quá trình mà trong đó hệ thống nội màng của eukaryote: màng nhân mạng lưới nội chất nhám, Golgi có thể tiến hoá từ gấp nếp màng prokaryote Một tiến trình khác được gọi là nội cộng sinh tạo ti thể và lạp thể trong eukaryotes Theo thuyết nội cộng sinh, ti thể của Eukaryote có nguồn góc từ prokaryote tự dưỡng hiếu khí, lạp thể . Giáo trình sinh học đại cương By: Nguyễn Hải Giáo trình sinh học đại cương By: Nguyễn Hải Online: < http://voer.edu.vn/content/col10414/1.1/. đại: đại thái cổ, nguyên sinh, cổ sinh, trung sinh, tân sinh. Hình bên dưới mô tả cơ thể sống từ dạng ban đầu sớm nhất và thới gian tương ứng với các đại