BÀI GIẢNG
SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG
(ThS. Mai Hoàng Đạt biên soạn)
1
PhÇn I. Sinh Häc §¹i c−¬ng
(30 tiÕt)
Ch−¬ng I. Tæng quan tæ chøc c¬ thÓ sèng
A. Môc tiªu
Sau khi häc xong, sinh viªn tr×nh bµy ®−îc:
1. §Æc ®iÓm sinh häc ®Æc tr−ng, cÊu tróc cña c¸c nhãm c¬ thÓ ch−a cã cÊu t¹o tÕ
bµo (virus), nhãm c¬ thÓ sèng cã cÊu t¹o tÕ bµo víi nh©n ch−a hoµn chØnh (Procaryota),
nhãm c¬ thÓ sèng cã cÊu t¹o tÕ bµo víi nh©n hoµn chØnh(Procaryota)
2. CÊu tróc vµ chøc n¨ng cña c¸c bµo quan: Ti thÓ, l¹p thÓ, bé m¸y Golgi, m¹ng
l−íi néi chÊt, nh©n vµ mµng tÕ bµo.
3. C¸c lo¹i m« cÊu t¹o nªn c¬ thÓ ®éng vËt vµ c¬ thÓ thùc vËt
B. NéI DUNG
I. Nh÷ng ®Æc tr−ng cña sù sèng
Sinh giíi rÊt ®a d¹ng vµ phong phó. Tõ chç chØ lµ c¸c thÓ sèng ch−a cã cÊu t¹o tÕ
bµo, ®Õn c¬ thÓ cã cÊu t¹o tÕ bµo ®iÓn h×nh nh−ng chØ lµ mét tÕ bµo (c¬ thÓ ®¬n bµo).
Tuy vËy, chóng ®Òu cã nh÷ng ®¨c tr−ng c¬ b¶n cña mét c¬ thÓ sèng:
- Cã tÝnh æn ®Þnh vÒ tæ chøc, cÊu t¹o, h×nh d¹ng vµ kÝch th−íc.
- Cã qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt theo ph−¬ng thøc ®ång ho¸ vµ dÞ ho¸.
- Cã qu¸ tr×nh sinh tr−ëng, ph¸t triÓn.
- Cã kh¶ n¨ng sinh s¶n.
- Cã kh¶ n¨ng vËn ®éng nhê co d·n c¬, roi vµ khèi sinh chÊt.
- Cã kh¶ n¨ng c¶m øng vµ thÝch nghi (c¶m nhËn vµ ph¶n øng l¹i mét c¸ch cã hiÖu
qu¶ c¸c kÝch thÝch tõ m«i tr−êng).
Trong c¸c ®Æc tr−ng trªn th× trao ®æi chÊt theo ph−¬ng thøc ®ång ho¸, dÞ ho¸ vµ
sinh s¶n lµ 2 ®Æc tr−ng chØ cã ë c¸c tæ chøc sèng, kh«ng cã ë vËt kh«ng sèng.
Nh÷ng ®Æc tr−ng ®ã biÓu hiÖn ë nh÷ng møc ®é tæ chøc cña c¬ thÓ.
II. Nhãm c¬ thÓ sèng ch−a cã cÊu t¹o tÕ bµo (Virus)
1. §Æc ®iÓm sinh häc ®Æc tr−ng
* LÞch sö: Virus lµ nh÷ng sinh vËt cùc nhá, ch−a cã cÊu t¹o tÕ bµo. Virus ®−îc ph¸t
hiÖn n¨m 1982 bëi D.I.Ivanopski, khi nghiªn cøu bÖnh ®èm thuèc l¸, «ng nhËn thÊy
nÕu lÊy dÞch Ðp cña c©y thuèc l¸ bÞ bÖnh ®· ®−îc läc qua mµng läc vi khuÈn (®Ó gi÷ vi
khuÈn l¹i), tiªm vµo c©y lµnh th× c©y nµy còng bÞ bÖnh. Khi cÊy dÞch Ðp lªn m«i tr−êng
dinh d−ìng ®Ó nu«i cÊy vi khuÈn th× kh«ng thÊy xuÊt hiÖn c¸c khuÈn l¹c. §iÒu ®ã
chøng tá r»ng ë ®©y kh«ng cã vi khuÈn, mµ nguyªn nh©n g©y bÖnh lµ mét thÓ sèng rÊt
bÐ, bÐ h¬n vi khuÈn vµ «ng gäi lµ “siªu vi khuÈn”.
* §Þnh nghÜa virus: Virus hay siªu vi khuÈn lµ vËt thÓ trung gian gi÷a vËt sèng vµ
vËt kh«ng sèng, bëi v× khi cã vËt chñ th× nã lµ c¬ thÓ sèng, khi kh«ng cã vËt chñ th× nã
lµ c¬ thÓ chÕt. Nã kh«ng cã cÊu t¹o tÕ bµo, kh«ng cã qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt ®Ó sinh
n¨ng l−îng vµ kh«ng cã c¸c riboxom cÇn thiÕt ®Ó tæng hîp protein nh− vËt sèng.
Nh−ng nã l¹i cã c¸c axit Nucleic m· ho¸ ®ñ c¸c th«ng tin ®Ó sinh ra virus míi cã b¶n
chÊt t−¬ng tù nh− mét sinh vËt.
* §Æc ®iÓm sinh häc ®Æc tr−ng:
+ Ch−a cã cÊu t¹o tÕ bµo, c¬ thÓ chØ gåm vá protein vµ lâi axit nucleic
+ ChØ thÓ hiÖn lµ c¬ thÓ sèng khi kÝ sinh trªn vËt chñ
2
+ §a sè lµ cã h¹i: KÝ sinh trªn tÕ bµo vËt chñ, virót th−êng g©y bÖnh, nh−ng khi
t¸ch chóng khái tÕ bµo vËt chñ, chóng kh«ng thÓ hiÖn ho¹t ®éng sèng, cã thÓ khuÊch
t¸n ®Õn nhiÒu n¬i.
+ Khã nu«i cÊy trªn m«i tr−êng nh©n t¹o
+ §ã lµ nh÷ng ®¹i diÖn cho c¸c c¬ thÓ sèng ®Çu tiªn, kÝ sinh b¾t buéc trªn c¸c c¬
thÓ sèng kh¸c (v× chóng kh«ng cã hÖ thèng men, do ®ã kh«ng cã sù trao ®æi chÊt ®Æc
tr−ng).
Theo Martin (1968) cã ®Õn h¬n 500 bÖnh cña ng−êi vµ ®éng vËt, 400 bÖnh ë thùc
vËt lµ do virót kÝ sinh.
2. H×nh d¹ng, kÝch th−íc, cÊu t¹o
* H×nh d¹ng: virus cã nhiÒu h×nh d¹ng.
+ D¹ng cÇu: Gåm phÇn lín c¸c virót g©y bÖnh ë ng−êi nh− cóm, quai bÞ, sëi, bÖnh
d¹i, b¹i liÖt, HIV…
+ D¹ng que: Gåm mét sè virót g©y bÖnh ë thùc vËt nh− bÖnh ®èm thuèc l¸, ®èm
khoai t©y…
+ D¹ng khèi: Gåm nh÷ng virót cã nhiÒu c¹nh, nhiÒu mÆt, tr«ng nh− d¹ng cÇu nh−
virus g©y bÖnh ®Ëu mïa.
+ D¹ng nßng näc ®¨c tr−ng cho thÓ ¨n khuÈn (Bacteriaphage)
* KÝch th−íc: RÊt nhá, dao ®éng trong kho¶ng tõ
vµi chôc ®Õn vµi tr¨m nm (0,02 – 0,03 µm)
1 nm = 10 AP
0
P
1µm = 1000nm = 10000AP
0
P
1mm = 1000.000 nm
VD: Virót kh¶m thuèc l¸ dµi 30 nm, virót bÖnh ®Çu
mïa lµ 125-200 nm
* CÊu t¹o: Virót cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n gåm hai phÇn:
+ Vá protªin (capsid): Gåm c¸c tiÓu ®¬n vÞ h×nh
th¸i (capxomer) tËp hîp thµnh. Cã chøa c¸c kh¸ng
nguyªn.
+ Lâi axit nucleic: Mét ph©n tö axit nucleic (ADN
hoÆc ARN) t−¬ng ®−¬ng víi mét gen tù do, ph©n tö
l−îng 18000 - 38000 ®vC.
3
Qua nghiªn cøu, ng−êi ta thÊy c¸c virót kÝ sinh ë thùc vËt ®Òu chøa ARN, virót kÝ
sinh ë ®éng vËt chøa ADN hoÆc chøa ARN .
* §¹i diÖn:
+ Nitavirus hay Herpes virus: Lµ t¸c nh©n g©y bÖnh cho ng−êi vµ ®éng vËt nh−:
bÖnh môn rép ë miÖng vµ c¬ quan sinh dôc, mét sè bÖnh g©y ung th−.
+ Adenovirus: G©y bÖnh viªm ®−êng h« hÊp vµ ung th− m¸u
+ Myxovirus: G©y bÖnh cóm, chã d¹i, sëi, quai bÞ…
+ Hepatitis A, B, C, D, E : Viªm gan, viªm gan m·n tÝnh, ung th− gan
3. ThÓ ¨n khuÈn (Bacteriaphage)
- Lµ lo¹i siªu vi khuÈn kÝ sinh trong tÕ bµo
vi khuÈn do nhµ b¸c häc ng−êi Ph¸p lµ Herlle
ph¸t hiÖn n¨m 1917. Chóng rÊt phæ biÕn trong
tù nhiªn, ®Æc biÖt phong phó trong ruét ng−êi
vµ ®éng vËt.
- CÊu t¹o: ThÓ ¨n khuÈn cã d¹ng nßng
näc, gåm 2 phÇn chÝnh:
+ PhÇn ®Çu h×nh cÇu, tr¸i soan hoÆc h×nh
nhiÒu c¹nh, chøa ADN hai sîi lµ chñ yÕu, mét
sè mang ADN mét sîi: S12, φX174, fd (VËt
chñ chÝnh lµ E.Coli). HÖ gen cña φX174
mang 575 nuclªotit n»m trong mét sîi ®¬n
ADN vßng.
+ PhÇn ®u«i cã cÊu t¹o phøc t¹p gåm :
Trôc ®u«i: Lµ mét èng rçng, tùa nh− kim
tiªm trÝch vµo bªn trong tÕ bµo vËt chñ ®Ó dÉn
axit Nucleic cña m×nh vµo tÕ bµo vËt chñ.
Bao ®u«i: Bao bªn ngoµi trôc ®u«i, cã kh¶ n¨ng co l¹i.
§Üa gèc: Lµ mét tÊm h×nh 6 c¹nh, cã 6 gai vµ 6 sîi l«ng ®u«i m¶nh dµi, cÊu t¹o tõ
pr«tªin. Lµ c¬ quan thùc hiÖn chøc n¨ng hÊp thô lªn mµng tÕ bµo vi khuÈn.
* Sù x©m nhËp vµ nh©n lªn cña Phage
§−îc chia lµm 5 giai ®o¹n.
(1) Sù b¸m (hÊp thô) cña virót lªn bÒ mÆt tÕ bµo chñ: §Üa gèc cña Phage b¸m ch¾c
vµo bÒ mÆt mµng tÕ bµo chñ
(2) §−a axit Nuclªic vµo trong tÕ bµo vi khuÈn:
Sau khi hÊp thô ë ®iÓm cè ®Þnh cña mµng tÕ bµo, men Lizozim ®−îc tiÕt ra lµm tan
mµng tÕ bµo ë chç phÇn ®u«i virus tiÕp xóc, bao ®u«i co l¹i, nhê ®ã trôc ®u«i chäc
thñng mµng tÕ bµo vµ ADN cña Phage ®−îc ®−a vµo tÕ bµo theo trôc ®u«i, cßn mµng
Pr«tªin cña virut n»m l¹i ë bªn ngoµi.
(3) Tæng hîp c¸c thµnh phÇn cña virut: Sau khi chui vµo tÕ bµo, ADN cña Phage
t¨ng lªn trong kho¶ng 10-30 phót. ADN cña vi khuÈn gi¶m rÊt nhanh. Sù tæng hîp
ADN cña Phage diÔn ra m¹nh mÏ ®Æc biÖt vµo thhêi gian ®Çu cña giai ®o¹n nµy nhê
c¸c vËt liÖu cã s½n trong tÕ bµo chñ.
(4) Sù l¾p r¸p virut: C¸c thµnh phÇn cña virut ®−îc tæng hîp ë nh÷ng n¬i kh¸c nhau
trong tÕ bµo, sau ®ã ®−îc tù l¾p r¸p l¹i theo quy luËt h¸o tinh thÓ t¹o thµnh c¸c virut
con cã ®Çy ®ñ vá vµ lâi axit Nucleic.
4
(5) Sù gi¶i phãng virut ra ngoµi: Qóa tr×nh nh©n lªn cña virut trong tÕ bµo chñ kÕt
thóc b»ng viÖc gi¶i phãng c¸c virut con ra ngoµi do mµng tÕ bµo chñ bÞ ph¸ vì bëi men
lizozim.
- Trong tù nhiªn, mét sè virut sau khi th©m nhËp vµo vËt chñ, hÖ gen cña chóng gia
nhËp vµo tÕ bµo vËt chñ. HÖ gen nµy ®−îc nh©n lªn cïng víi sù nh©n lªn cña hÖ gen tÕ
bµo chñ. Chóng kh«ng lµm tan tÕ bµo vËt chñ mµ cïng tån t¹i tÕ bµo trong mét thêi
gian dµi. HiÖn t−îng nµy gäi lµ hiÖn t−îng sinh tan, virut g©y hiÖn t−îng sinh tan gäi lµ
virut “«n hoµ”.