GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Chương I TẾ BÀO HỌC I. HỌC THUYẾT TẾ BÀO 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), Robert Hooke phát hiện những hộp nhỏ và đặt tên chúng là tế bào. Antoni Van Leeuwenhock phát 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 tế bào. 1.2 Nội dung cơ bản của học thuyết tế bào (1) Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sống (2) Tất cả cơ thể sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào. (3) Tế bào có khả năng phân chia hình thành các tế bào mới. (4) Tế bào được bao bọc bởi màng có vai trò điều hòa hoạt động trao đổi chất giữa tế bào và môi trường. (5) Tất cả tế bào có sự giống nhau căn bản về thành phần hóa học và các hoạt tính trao đổi chất giữa tất cả các loại tế bào. (6) Tế bào chứa DNA mang thông tin di truyền điều hòa hoạt động của tế bào ở một số giai đoạn trong đời sống của nó. (7) Hoạt động của cơ thể là sự tích hợp hoạt tính của các đơn vị tế bào độc lập (8) Có hai loại tế bào: prokaryote và eukaryote. Chúng khác nhau trong tổ chức cấu trúc tế bào, hình dạng và kích thước nhưng cũng có một số đặc điểm giống nhau, chẳng hạn như tất cả đều là những cấu trúc ở mức độ cao, thực hiện các quá trình phức tạp cần thiết để duy trì sự sống. Classical interpretation 1. All organisms are made up of one or more cells. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 64 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG 2. Cells are the fundamental functional and structural unit of life. 3. All cells come from pre-existing cells. 4. The cell is the unit of structure, physiology, and organization in living things. 5. The cell retains a dual existence as a distinct entity and a building block in the construction of organisms. Modern interpretation The generally accepted parts of modern cell theory include: 1. The cell is the fundamental unit of structure and function in living things. 2. All cells come from pre-existing cells by division. 3. Energy flow (metabolism and biochemistry) occurs within cells. 4. Cells contain hereditary information (DNA) which is passed from cell to cell during cell division 5. All cells are basically the same in chemical composition. 6. All known living things are made up of cells. 7. Some organisms are unicellular, i.e., made up of only one cell. 8. Others are multicellular, composed of a number of cells. 9. The activity of an organism depends on the total activity of independent cells. Exceptions See also: Origin of life 1. Viruses are considered by some to be alive, yet they are not made up of cells. Viruses have many of the features of life, but by definition of life, they are not alive. 2. The first cell did not originate from a pre-existing cell. There was no exact first cell since the definition of cell is not that precise. This is an intellectual game that comes from making strict logical symbols out of the biological definitions. 3. Mitochondria and chloroplasts have their own genetic material, and reproduce independently from the rest of the cell. Types of cells Cells can be subdivided into the following subcategories: 1. Prokaryotes : Prokaryotes lack a nucleus (though they do have circular DNA) and other membrane-bound organelles (though they do contain ribosomes). Bacteria and Archaea are two divisions of prokaryotes. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 65 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG 2. Eukaryotes : Eukaryotes, on the other hand, have distinct nuclei and membrane-bound organelles (mitochondria, chloroplasts, lysosomes, rough and smooth endoplasmic reticulum, vacuoles). In addition, they possess organized chromosomes which store genetic material. {accessed from http://en.wikipedia.org/wiki/Cell_theory ) II. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TẾ BÀO HỌC 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 250.000 lần, có thể phân biệt đến Å. Gần đây nhiều cải tiến kính hiển vi đã được thực hiện và nhiều loại kính hiển vi mới ra đời phục vụ tốt hơn cho nghiên cứu tế bào như kính hiển vi huỳnh quang, kính hiển vi nổi. 2.2 Tách và nuôi cấy tế bào Trong nhiều trường hợp việc nghiên cứu từng loại tế bào là cần thiết, tiến hành nhiều thí nghiệm , do đó cần một số lượng lớn tế bào đó. Các phương pháp tách chiết và nuôi cấy tế bào ngày càng được cải tiến và hoàn thiện để đáp ứng nhu cầu này. 2.3 Phân đoạn các thành phần tế bào Các thành tựu 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… III. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO 3.1Thành phần nguyên tố: Trong tế bào có thể có mặt hầu hết các nguyên tố trong tự nhiên (92 nguyên tố). Trong đó, 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 5%. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 66 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Các nguyên tố trong tế bào có thể được chia thành 3 nhóm: cấu tạo chất hữu cơ, các ion và nguyên tố vi lượng (đại lượng, vi lượng và siêu vi lượng) Tỉ lệ và vai trò của từng nguyên tố trong tế bào cũng khác nhau. 3.2 Thành phần hợp chất Các hợp chất cơ bản của tế bào: Nước, các hợp chất vô cơ, các hợp chất hữu cơ, khí hòa tan. 3.2.1 Nước Nước là thành phần bắt buộc của tế bào và chiếm một tỉ lệ cao chẳng hạn ở sứa là 70- 80%, ở người là 60%. Tính chất của nước: Là một chất phân cực: H δ + - O δ - - H δ + Có thể tạo liên kết hydrogen giữ các phân tử nước và với các phân tử chất khác. Nhiệt dung riêng lớn (1cal/g/ O C) Vai trò của nước: Là một dung môi tốt. Tham gia trực tiếp vào các phản ứng hóa học (phản ứng thủy phân). Là nguyên liệu cho hoạt động của tế bào (cung cấp proton H + cho các phản ứng) Điều hòa trạng thái của nguyên sinh chất: (sol, coacevate và gel). Tạo sức căng bề mặt tế bào. Ổn định cấu trúc tế bào. Điều hòa nhiệt độ tế bào. 3.2.2 Các chất vô cơ Trong tế bào ngoài nước còn có nhiều chất vô cơ khác: acid, base, các ion có vai trò quan trọng trong cấu trúc và hoạt động sinh lý của tế bào. Ví dụ: Fe. Cu, Mn là thành phần của các enzyme; Các muối hòa tan là yế tố quan trọng trong sự hấp thu nước của tế bào. 3.2.3 Các khí hòa tan Trong nguyên sinh cất của tế bào có chứa các khí hoa tan: CO 2 , O 2 , 3.2.4 Các hợp chất hữu cơ 3.2.4.1 Carbohydrate Khoa : Khoa học Tự Nhiên 67 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Bao gồm cả các đường và polymer của chúng: monosaccharide, disaccharide và polysaccharide. Công thức chung: C n H 2n O n Carbohydrate là nguyên liệu cấu trúc và nhiên liệu của tế bào. Monosaccharide Monosaccharide là những đường có 3 ≤ n ≤ 7 Tiêu chí phân loại: Phân loại dựa vào: Vị trí gốc carbonyl (C=O): đường có thể là aldose (aldehyde) hay ketose (ketone). Số lượng nguyên tử carbon (hình 2.1 a). Vị trí của nhóm OH gắn vào C1 trong cấu trúc vòng: α-glucose hay β-glucose (hình 2.1 b). Sự sắp xếp trong không gian của 4 loại nhóm thế quanh carbon bất đối xứng (chiral carbon): đường dạng D hay L (đồng phân quang học). Hình 2.1 (a & b) Phân loại monosaccharide Trong dung dịch, glucose và hầu hết các monosacchride khác hình thành dạng vòng. Để thuận tiện người ta đánh số carbon trong vòng bắt đầu từ carbon (C1) liên kết với oxygen gắn với carbon. (hình 2.2) Hình 2.2: Sự hình thành glucose mạch vòng Tất cả đường đơn là đường khử (C5). Disaccharide Một disaccharide được cấu thành từ hai monosaccharide nhờ liên kết glycoside - một liên kết cộng hóa trị bởi phản ứng dehydrate hóa giữa hai monosaccharide (hình 2.3). Hình 2.3 Sự hình thành sucrose (α-1,2 glycoside), maltose (α-1,4 glycoside) Các đơn phân của sucrose và maltose được xếp như những đồng tiền ngửa. Các đơn phân của lactose (β-1,4 glycoside) được xếp như những đồng tiền ngửa-sấp. Hình 2.4: Lactose Polysaccharide Polysaccharide là những polymer của monosaccharide. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 68 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Cấu trúc và chức năng của polysaccharide phụ thuộc vào các monomer của nó và vị trí của liên kết glycoside. Tinh bột (starch) Tinh bột là chất dự trữ ở thực vật, được tìm thấy trong lục lạp (chloroplast), củ (khoai tây…), mầm. Đơn phân cấu trúc của tinh bột là alpha-glucose liên kết với nhau bởi liên kết alpha-1,4 hay 1,6 glycoside. Một phân tử tinh bột có khoảng 280-300 phân tử glucose. Tinh bột có hai dạng: amylose và amylopectin. Amylose Mạch thẳng. Trong amylose các phân tử glucose liên kiết với nhau bằng kiên kết alpha-1,4 glycoside. Amylopectin Mạch phân nhánh. Cấu trúc tương tự như amylose. Tuy nhiên, bắt đầu của mỗi nhánh là liên kết alpha-1,6 glycoside. Cứ 24-30 đơn phân glucose lại có một nhánh. Hình 2.5: Amylose và amylopectin Glycogen Glycogen là chất dự trữ ở động vật, được tìm thấy ở gan, cơ. Đơn phân của glycogen là alpha-glucose. Cấu trúc của glycogen tương tự như amylopectin nhưng phân nhánh sau 8-12 phân đơn phân glucose (hình 2.6). Hình 2.6: Glycogen Cellulose Cellulose là nguyên liệu chính của vách tế bào thực vật, có đơn phân cấu trúc là β- glucose. Các monomer liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4 glycoside. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 69 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Sự khác nhau trong liên kết của các monomer trong cellulose, tinh bột dẫn đến sự khác nhau trong cấu trúc không gian 3 chiều (3D) của chúng: Tinh bột có cấu trúc xoắn, mỗi bước xoắn có 6 đơn vị glucose được được ổn định nhờ liên kết hydrogen giữa các vòng xoắn kề nhau. Cellulose mạch thẳng. Các phân tử cellulose xếp song song nhau, liên kết với nhau bằng các liên kết hydrogen giữa các gốc OH tự do làm thành các vi sợi (microfibrill) rất chắc, là nguyên liệu cho xây dựng tế bào. Hình 2.7: Cấu trúc của cellulose Hình 2.8: Liên kết giữa các đơn phân trong tinh bột, glycogen và cellulose Chitin: Chitin là polysaccharide, có cấu trúc tương tự như cellulose nhưng gốc OH của C 2 được thay thế bởi –NH - CO-CH 3 (acetyl-glucosamine) Chitin là nguyên liệu xây dựng vỏ của chân khớp, vách tế bào nấm. Hình 2.9: Monomer của chitin 3.2.4.2 Lipid Lipid là những đại phân tử sinh học nhưng không phải là một polymer. Các lipid có chung một tính chất là không hoăc ít có ái lưc với nước bởi vì chúng chứa phần lớn gốc hydrocarbon và chỉ một một vài liên kết phân cực với oxygen. Lipid không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ. Lipid giữ vai trò quan trọng trong tế bào: phospholid là thành phần quan trọng của tế bào; là chất dự trữ năng lượng , là chất cách nhiệt; là dung môi hòa tan các chất như vitamin (A,D, E,K) Dầu mỡ và sáp Dầu mỡ được cấu thành từ glycerol và các acid béo (fatty acid). Acid béo có một đầu –COOH và một đuôi hydrocarbon no (saturated) hay không no (unsaturated). Số nguyên tử carbon của acid béo vào khoảng 16-18. Mỡ động vật, triacylglycerol chứa acid béo no dễ đông ở nhiệt độ phòng. Ngược lại, dầu cá và dầu thực vật thường chứa các acid béo không no nên đông đặc ở nhiệt độ thấp hơn. Dầu và mỡ có thể là tri, di hay mono-acylglycerol. Các acid béo trong dầu và mỡ có thể giống hay khác nhau. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 70 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Hình 2.10: Acid béo no và không no Hình 2.11: Tổng hợp và cấu trúc của mỡ – triacylglycerol Sáp: một lượng nhỏ acid béo liên kết với rượu mạch dài thay vì glycerol. Dầu mỡ chứa nhiều năng lượng. Ví dụ: Một gram dầu mỡ chứa năng lượng gấp đôi một gram carbohydrate. Phospholipid Hai gốc -OH trên glycerol liên kết với acid béo và gốc -OH thứ ba liên kết với acid phosphoric. Gốc phosphate có thể liên kết với những gốc phân cực khác tạo nên sự da dạng của phospholipid. Phospholipid có một đầu phân cực (-) ưa nước (hydropholic) và một đuôi không phân cực kỵ nước (hydrophobic). Hình 2.12: Cấu trúc của phospholipid Trong môi trường nước, phospholipid hình thành cấu trúc –hạt micelle với đầu ưa nước quay ra ngoài và đầu kỵ nước quay vào trong. Ở bề mặt màng tế bào, phospholipid hình thành lớp đôi với đầu ưa nước quay ra ngoài và đầu kỵ nước quay vào nhau. Hình 2.13: Lớp phospholipid kép (biolayer) Phospholypid là thành phần chính của màng tế bào. Steroid Steroid là những lipid được xác định bởi một sườn carbon có bốn vòng liên kết. Các steroid khác nhau do sự khác nhau ở các nhóm thế. Hình 2.14: Steroid: cholesterol, vitamin D, testosterone và cortisone Cholesterol là một steroid tham gia thành phần cấu trúc màng tế bào động vật và là tiền chất của các steroid khác. Tuy nhiên nồng độ cholesteron trong máu cao gây vữa xơ động mạch (atherosclerosis). 3.2.4.3 Protein Protein là một polymer được cấu thành từ 20 loại amino acid. Một protein có thể được hình thành từ một hay nhiều polypeptide cuộn thành các cấu hình đặc trưng. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 71 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Polypeptide là polymer của các amino acid. Các amino acid liên kết với amino acid kế tiếp bằng liên kết peptide. Một đầu của polypetide là –NH 2 (N-terminus), đầu kia tận cùng bằng – COOH (C-terminus). Polypeptide đặc trưng bởi trình tự amino acid. Hình 2.15: Các amino acid và cấu trúc chung của amino acid Hình 2.16: Cấu trúc của polypeptide Các amino acid khác nhau chủ yếu ở nhánh bên R và trong sinh vật chỉ tồn tại các L- amino acid. Bốn mức độ cấu trúc của protein Chức năng của protein phụ thuộc vào cấu hình đặc trưng của nó (conformation). Hình 2.17: Cấu trúc của hemoglobin Trình tự của polypeptide có thể xác định cấu hình không gian ba chiều (3D) của protein. Cấu trúc bậc một (primary structure) Cấu trúc bậc một của protein là trình tự amino xác định của nó. Trình tự amino acid được xác định bởi thông tin di truyền. Sự thay đổi trong cấu trúc bậc một có thể ảnh hưởng đến cấu hình và chức năng của protein. Hình 2.18: Bệnh hồng cầu hình lưỡi liềm: đột biến thay thế một Glu thành Val Cấu trúc bậc hai Chuỗi polypeptide có thể gấp lại thành một số cấu trúc đều đặn trong không gian. Cấu trúc bậc hai được biết đến nhiều nhất là xoắn α (α-helix). Sườn polypeptide hình thành một cấu trúc xoắn phải với 3,6 acid amin trên một vòng xoắn; như vậy nhóm N-H trong liên kết peptid thứ n đã tạo liên kết hydro với nhóm C=O trong liên kết peptide thứ (n+3) của chuỗi. Những phần có cấu trúc xoắn α thường tìm thấy trong các protein hình cầu và một số protein hình sợi. Cấu trúc tấm gấp nếp β (β-pleated sheet), thường gọi là gấp β, được ổn định bởi các liên kết hydro hình thành giữa các nhóm N-H và C=O của các phần khác nhau trong chuỗi polypeptide. Một vài đoạn của chuỗi polypeptide có thể được xếp cạnh nhau tạo nên cấu trúc tấm, trong đó các nhánh bên R có thể hướng lên phía trên hoặc phía dưới tấm. Nếu các đoạn nói trên chạy cùng chiều (ví dụ từ đầu tận cùng N đến C), ta có tấm song song (parallel), nếu Khoa : Khoa học Tự Nhiên 72 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG chúng xếp khác chiều (N đến C và C đến N) ta có tấm đối song song (antiparallel). Các tấm β rắn chắc, đóng vai trò quan trọng trong các protein cấu trúc, ví dụ như trong sợi fibroin. Protein collagen trong mô liên kết còn có cấu trúc xoắn ba (triple helix), trong đó ba chuỗi polypeptide được bện vào nhau khiến cho nó rất chắc. Hình 2.19: Cấu trúc bậc hai Cấu trúc bậc ba Cấu trúc bậc ba là cách thức mà chuỗi polypeptide với những đoạn có cấu trúc xoắn α, gấp β hay các cấu trúc bậc hai khác cùng với các vòng nối (connecting loop) gấp lại trong không gian ba chiều. Bản chất của cấu trúc bậc ba vốn đã được định hình sẵn từ cấu trúc bậc một. Khi đặt vào điều kiện thích hợp, hầu hết các chuỗi polypeptide tự động gấp lại thành một cấu trúc bậc ba đúng bởi vì cấu trúc này có năng lượng thấp nhất có nghĩa là bền nhất. Trong cấu trúc bậc ba, các đoạn cấu trúc bậc hai và các đoạn nối gấp lại sao cho hầu hết các acid amin ưa nước thì quay ra bề mặt còn các acid amin kị nước thì nằm ở bên trong protein. Điều này mang lại sự ổn định cho toàn bộ cấu trúc. Các yếu tố giúp ổn định cấu trúc bậc ba gồm có các liên kết yếu như lực van der Waals, liên kết hydro, liên kết ion, tương tác kị nước xảy ra giữa các nhánh bên trong chuỗi polypeptide. Đôi khi cũng có sự tham gia của một dạng liên kết cộng hóa trị: liên kết disulfide hình thành giữa hai cysteine. Hình 2.20: Cấu trúc bậc 3 Cấu trúc bậc bốn Cấu trúc bậc bốn là sự tổ chức nhiều chuỗi polypeptide giống hoặc khác nhau thành một phân tử protein. Ví dụ như phân tử hemoglobin có hai chuỗi globin α và hai chuỗi globin β. Những lực liên kết giúp ổn định cấu trúc bậc ba kể trên cũng là lực giúp cho các chuỗi polypeptide này gắn lại với nhau. Hình 2.21: Cấu trúc bậc 4 Chức năng của protein Các chất xúc tác: các enzyme ribonuclease, cytochrome, trypsine (thủy giải peptide) Protein cấu trúc: glycoprotein, keratin Protein vận chuyển: hemoglobin Khoa : Khoa học Tự Nhiên 73 [...]...GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Protein vận động: myosin, actin Protein bảo vệ: kháng thể Các chất có hoạt tính sinh học: insulin, hormone 3.2.4.4Nucleic acid Nucleic chứa và truyền thông tin thông tin di truyền 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... Không Centriole có Khoa : Khoa học Tự Nhiên 95 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Chương III ENZYME, HÔ HẤP TẾ BÀO VÀ QUANG HỢP TẾ BÀO HỌC (cont.) I KHÁI NIỆM EMZYME Trao đổi chất hay chuyển hóa vật chất là toàn bộ các hóa trình hóa học xảy ra trong tế bào Phần lớn các phản ứng xảy ra trong tế bào được điều hòa bởi chất xúc tác đạc biệt gọi là emzyme Enzyme là chất xúc tác sinh học có các tính chất sau: (1)... của plasmids có thể giúp prokaryotes sống trong môi trường có kháng sinh, các chất dinh dưỡng lạ Plasmid nhân đôi độc lập với nhiễm sắc thể và chuyển cho tế bào khác giới khi tiếp hợp (conjugation) Hình 24 (18.4) VI CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC TRONG TẾ BÀO 6.1 Trao đổi chất qua màng tế bào 90 Khoa : Khoa học Tự Nhiên GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG 6.1.1 Tính thấm của lớp phospholipids kép Đuôi kỵ nước của... 2.34: Phân tử motor và bộ xương tế bào (motor mocule and cytoskeleton) Khoa : Khoa học Tự Nhiên 83 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Bộ xương cũng tham gia vào điều hòa hoạt động sinh hóa của tế bào Bộ xương có thể chuyển lực cơ học từ bề mặt tế bào vào bên trong và đến nhân Trong thí nghiệm, người ta kéo protein của màng sinh chất liên kết với bộ xương Một video hiển vi cho thấy có sự sắp xếp lại nhân... tín hiệu hóa học có khả năng liên kết với các thụ quan trên màng Sự truyền tín hiệu có thể là: 92 Khoa : Khoa học Tự Nhiên GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Nội tiết tác động xa (endocrine transmission): chất nội tiết đổ và trong máu tác động đến các tế bào khác nhau trong cơ thể Cận tiết (paracrine transmission): tác động lên tế bào kế tiếp (khoảng cách xung quanh khoảng 1mm) bằng các chất hóa học trung... (isotonic) Quá trình thẩm thấu của nước qua màng tế bào có thể được minh họa qua sự co nguyên sinh (plasmolysis) của tế bào khi đặc trong những môi trường có nầng độ khác nhau (hình 2.46) Khoa : Khoa học Tự Nhiên 91 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Hình 2.46: mô hình thẩm thấu của nước qua màng thấm chọn lọc (a) và sự co nguyên sinh của tế bào (b) 6.1.5 Khuếch tán được làm dễ Một số phân tử phân cực hoặc ion không... phân tử phospholipid nên chuyển động chạm hơn nhiều Hình 2.44: Sự di chuyển của protein màng Khoa : Khoa học Tự Nhiên 87 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Nhiều phân tử protein mặt ngoài của màng gắn vào bộ xương tế bào thật sự bất động Sự gắn xen của các protein vào màng có vai trò điều hòa tính chất cơ học của màng Cholsterol (hình 2.40) Các phân tử cholesterol xếp xen kẽ vào giữa các phân tử phospholip... (Spirilla) và Spirochettes Kích thước tế bào từ 1-5 :m Tuy nhiên Prokaryotes lớn nhất có hình roi dài 0.5 mm (tế bào Eukaryote 10-100 :m) 88 Khoa : Khoa học Tự Nhiên GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG 5.1 Vách tế bào Hầu hết prokaryotes có vách tế bào bên ngoài màng sinh chất (plasma membrane) và duy trì hình dạng của tế bào bảo vệ tế bào không bi vỡ khi đặt trong môi trường nhược trương và có lysozyme Tuy nhiên... lượng sắc tố trong lục lạp nhiều hơn cây ưa sáng Hình 2.32: Cấu trúc lục lạp 82 Khoa : Khoa học Tự Nhiên GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Lục lạp được bao bọc bởi màng kép, chia lục lạp thành hai buồng: khoảng giữa hai màng và chất nền (stroma) Stroma là nơi xảy ra các phản ứng của pha tối trong quang hợp Thành phần hóa học của stroma bao gồm: Các enzyme, protein, acid nucleic, ribosome, lipid và các giọt... enzyme thủy phân được bao bọc bởi màng Các enzyme này có thể hoạt động tốt ở pH khoảng 5 và có thể thủy phân hầu hết các đại phân tử như protein, polysaccharide, nucleic acid và lipid Màng của lysosome đảm bảo pH thấp bằng cách bơm H + 80 Khoa : Khoa học Tự Nhiên GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG từ cytosol vào Cấu hình protein của mặt trong màng lysosome và enzyme tiêu hóa đảm bảo tránh sự tự phân hủy lysosome . GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Chương I TẾ BÀO HỌC I. HỌC THUYẾT TẾ BÀO 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. chuyển: hemoglobin Khoa : Khoa học Tự Nhiên 73 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Protein vận động: myosin, actin Protein bảo vệ: kháng thể Các chất có hoạt tính sinh học: insulin, hormone 3.2.4.4Nucleic. 5%. Khoa : Khoa học Tự Nhiên 66 GIÁO TRÌNH SINH HỌC ĐẠI CƯONG Các nguyên tố trong tế bào có thể được chia thành 3 nhóm: cấu tạo chất hữu cơ, các ion và nguyên tố vi lượng (đại lượng, vi lượng