Plant Cell Physiology Boä maùy ñoàng hoùa, saûn sinh naêng löôïng vaø döï tröõ

Plastids Plastids

p maøøngng

c bao boïïc bôc bôûûi i 2 lô2 lôùùp ma

NhoNhoùùm cam caùùc bac baøøo quan cocoùù xuaxuaáát xt xöùöù chung t

o quan ñöñöôôïïc bao bo proplastid. chung töøöø proplastid.

u >< coùù mamaøøu.u.

u (Greek: Leukos plastos Leukos ‘‘tratraééng);ng); plastos GoGoààm 2 nho m 2 nhoùùm:m: Plastid khoâng maøøu >< co Plastid khoâng ma  Leucoplasts: khoâng ma

Leucoplasts: khoâng maøøu (Greek: ‘‘formed formed’’ Amyloplasts  Amyloplasts (Protein Bodies) Proteinoplasts (Protein Bodies)  Proteinoplasts

Plastid coùù mamaøøu:u: Plastid co

1

Chromoplasts  Chromoplasts Chloroplasts  Chloroplasts

c. Plants underwent two endosymbiotic events.

Horizontal transfer of bacterial

genes that integrate into eukaryotic system

Example: chloroplast division

proteins

From Meyerowitz, 2002

Ga = giga-annum = billion years

2

 ToToààn tan taïïi ôi ôûû teteáá babaøøo cho chööa phaân ho

Proplastids

a phaân hoùùa (moâ phaân sinh, moâ se a (moâ phaân sinh, moâ seïïo) o)

 TuTuøøy y ññieieààu kie babaøøo quan t nh saùùng)ng) aaùùnh sa

3

o proplastid seõ chuyeåån tha n thaøønh ca o quan tööông u kieään cun cuûûa tea teáá babaøøo proplastid seõ chuye ng (chuyeåån hon hoùùa tha nh caùùc c nh chloroplast khi coùù a thaøønh chloroplast khi co ông öùöùng (chuye

Amyloplasts Amyloplasts

 BaBaøøo quan t

 Tinh bo

tinh boäät tot toààn tan taïïi trong ha i trong haïït nguõ co t nguõ coáác, cuc, cuûû hoahoaëëc c o quan tíích tu

Amylase hhìình tha nh thaøønh nh ñöñöôôøøng ng ch tuïï tinh bo totoààn tan taïïi tai taïïm thôm thôøøi trong la i trong laùù. . Tinh boäät t ñöñöôôïïc phaân gia phuphuïïc vuc vuïï quaquaùù trtrìình na c phaân giaûûi bôi bôûûi i Amylase y/moïïc ma nh naûûy/mo c maààm.m.

Chromoplasts Chromoplasts

 LaLaøø bao quan ch  ÔÔÛÛ tratraùùi chi chíín chromoplast co

bao quan chöùöùa saa saééc toc toáá >>> co nh hoa, traùùii >>> coùù nhienhieààu ôu ôûû cacaùùnh hoa, tra

4

n chromoplast coùù thetheåå hhìình tha chloroplast. nh thaøønh tnh töøöø chloroplast.

Proteinoplast Proteinoplast

t loaïïi khoâng ba i khoâng baøøo o ññaaëëc bie

 LaLaøø momoäät loa  LaLaøø nôi t protein (nhieààu trong ha ch tuïï protein (nhie  CoCoùù thetheåå chiechieáám ham haààu heu heáát khoâng giain te

p maøøng bao ng bao u protein) t giaøøu protein) nôi tíích tu

c bieäät cot coùù 1 lô1 lôùùp ma u trong haïït gia t khoâng giain teáá babaøøo ôo ôûû khu v khu vöïöïc dc döïöï trtrööõ õ

Hieän töôïng thoaùi hoùa Chloroplast & Chromoplast trong ñieàu kieän thieáu aùnh saùng.

5

protein. protein.  ÔÔÛÛ giai giai ññoaoaïïn nan naûûy ma m. Protein döïöï trtrööõ trong ha õ trong haïït t ñöñöôôïïc phaân gia y maààm. Protein d nh caùùc amino nh thaøønh ca c amino acids acids phuphuïïc vuc vuïï quaquaùù trtrìình pha c phaân giaûûi bôi bôûûi i t trieåån n nh phaùùt trie Protease hhìình tha Protease phoâi. phoâi.

Chloroplasts laøø Chloroplasts la bao quan töïöï tataùùi i bao quan t sinh. sinh.

6

7

8

9

o Khoâng tuaân thuû qui luaät di truyeàn Mendel

o Maõ hoùa khoaûng 120 protein.

o Coù ribosome, tRNA

10

o Protein luïc laïp coù theå phaûi nhaäp töø teá baøo chaát (do nhaân maõ hoùa) nhöng chöa thaáy vai troø gene luïc laïp vôùi khu vöïc teá baøo chaát.

TyTy thetheåå

CaCaááuu trutruùùcc tyty thetheåå

 MaMaøøngng ngoangoaøøii nhanhaüünn  MaMaøøngng trong

trong gagaáápp khukhuùùcc..

Chöùc naêng maøng ?

Chöùc naêng vuøng matrix ?

11

o Mang 50-100 gene, khoâng tuaân thuû qui luaät di truyeàn Mendel

12

o Coù ribosome, tRNA

Gene ty theå vaø gene luïc laïp

13

Origin of Mitochondria and Chloroplasts Origin of Mitochondria and Chloroplasts

a.a.

1.1. ng coâ(ng c cho laøø cocoùù xuaxuaáát xt xöùöù ttöøöø hiehieään tn tööôôïïng coâ(ng

c chuyeåån bie n bieáán tn töøöø momoäät loa u huyøønh xaâm nha

n quang i vi khuaåån quang t loaïïi vi khua o sinh vaäät t nh xaâm nhaääp vap vaøøo teo teáá babaøøo sinh va a vi khuaåån n naêm trööôôùùc c ññaây. Saây. Söïöï cocoùù mamaëët cut cuûûa vi khua o sinh cho teáá babaøøo sinh a hieááu khu khíí cho te

b.b.

p khoâng söûöû duduïïng lng lööu huy ng 1 tææ naêm tr nhaân khoaûûng 1 t o ra khaûû naêng phosphoryl ho naêng phosphoryl hoùùa hie nhaân. Luïïc lac laïïp cop coùù thetheåå ñöñöôôïïc chuye c chuyeåån bie n bieáán tn töøöø momoäät loa t loaïïi i

2.2. NhieNhieààu protein cu

ng nhöö ñöñöôôïïc thc thöøöøa ha hööôôûûng tng töøöø momoäät loa t loaïïi i Ti theåå vavaøø luluïïc lac laïïp p ñöñöôôïïc cho la Ti the sinh noääi tai taïïi (Endosymbiosis). i (Endosymbiosis). sinh no Ti theåå cocoùù thetheåå ñöñöôôïïc chuye Ti the hôhôïïp khoâng s cocoùù nhaân khoa nanaøøy tay taïïo ra kha vavaäät cot coùù nhaân. Lu Cyanobacterium. Cyanobacterium. LuLuïïc lac laïïp dp dööôôøøng nh cyanobacterium quang hôïïp.p. cyanobacterium quang hô

p do nhaân teáá babaøøo maõ ho

1.1.

u protein cuûûa ti the thathaááy ray raèèng ng ññaõ coaõ coùù ssöïöï hoahoaùùn chuye a ti theåå vavaøø luluïïc lac laïïp do nhaân te n chuyeåån gene t n gene töøöø babaøøo quan va a cho o maõ hoùùa cho o nhaân. o quan vaøøo nhaân.

m nhieääm chm chöùöùc naêng hoâ ha ng phaân. Caùùc enzyme ch c naêng hoâ haááp tep teáá babaøøo keo keåå ttöøöø sau qua sau quaùù c enzyme chíính to i trong ti theåå nh toààn tan taïïi trong ti the

enzyme n chuyeåån n ññieieään tn töûöû vavaøø enzyme

14

Ti theåå ññaaûûm nhie Ti the trtrìình nh ñöñöôôøøng phaân. Ca bao goààm:m: bao go dehydrogenase. . aa. . Pyruvate Pyruvate dehydrogenase b. b. CaCaùùc enzymes chuoãi va c enzymes chuoãi vaään chuye phosphoryl hoùùa.a. phosphoryl ho c. c. Enzymes chu tr d. d. Enzyme oxi ho Enzymes chu trìình Krebs. nh Krebs. a acid beùùo.o. Enzyme oxi hoùùa acid be

c giaûûi tri trìình tnh töïöï treân nhie treân nhieààu loa u loaøøi i mtDNA) ññaõ aõ ñöñöôôïïc gia

c maïïch ch ññoâi sieâu xoa c maïïch tha oâi sieâu xoaéén van vaøø ng toààn tan taïïi ôi ôûû ch thaúúng to gene ti theåå cocoùù cacaááu truu truùùc ma ng. Gene ti theåå cocoùù cacaááu truu truùùc ma protozoa vavaøø nanaáám.m.

i DNA nhaân teáá babaøøo o vavaøø cho phe a mtDNA ththööôôøøng kha ch laääp bap baèèng vie

khoâng bò boùù vavaøøo protein nho

ng khaùùc bie c bieäät vôt vôùùi DNA nhaân te ng vieääc ly taâm treân gradient CsCl. c ly taâm treân gradient CsCl. m histone. o protein nhoùùm histone. n gene ty theåå totoààn tan taïïi trong mo t ti i trong moäät ti u phieân baûûn gene ty the ng coùù nhienhieààu phieân ba

õa caùùc loa c loaøøi nhi nhööng ng ng giööõa ca ông ññooààng gi thay ññooååi rai raáát lôt lôùùn:n:

c gene raáát tt tööông mtDNA thay hôn 20 kb kb (mtDNA con ng 16,569 bp) bp) ng taáát cat caûû ññeeààu maõ ho

(mtDNA con ngööôôøøi coi coùù 16,569 a protein. u maõ hoùùa protein. kb nhööng ch ng chææ momoäät pha t phaààn maõ ho m men coùù 8080 kb nh n maõ hoùùa a

million i khoaûûng tng töøöø 100100 kb kb ññeeáán 2n 2 million 22. . BoBoää gene ti the gene ti theåå ((mtDNA) sinh vaäät:t: sinh va a. a. HaHaààu heu heáát bot boää gene ti the hôhôïïp vop voøøng. Gene ti the momoäät sot soáá protozoa b. b. TTææ leleää GCGC cucuûûa mtDNA cho pheùùp tap taùùch la c. c. MtDNAMtDNA khoâng bò bo d. d. ThThööôôøøng co thetheåå. . e. e. ThaThaøønh pha nh phaààn can caùùc gene ra kkíích th ch thööôôùùc cuc cuûûaa mtDNA  mtDNA mtDNA nhonhoûû hôn 20 nhnhööng ta  mtDNA mtDNA nanaáám men co protein. protein.  mtDNA mtDNA ththöïöïc vac vaäät cot coùù tôtôùùi khoa bp vaøø chchææ momoäät pha bp va t phaààn maõ ho a protein. n maõ hoùùa protein.

i mtDNA cuõng mang t nh sao maõ ññooáái vôi vôùùi mtDNA ng caùùc mtDNA c mtDNA polymerases 3. 3. QuaQuaùù trtrìình sao maõ toatoaøøn con coùù ssöûöû duduïïng ca vavaøø khoâng co nh baùùn ban baûûo o cuõng mang tíính ba polymerases vavaøø RNARNA primers primers i (proofreading). khoâng coùù quaquaùù trtrìình snh söûöûa loa loääi (proofreading).

a. a. QuaQuaùù trtrìình phieân maõ cu teteáá babaøøo. (DNA nhaân te nh phieân maõ cuûûa mtDNA o. (DNA nhaân teáá babaøøo sao maõ ch a mtDNA xaxaûûy ra trong suo o sao maõ chææ trong S t chu kyøø y ra trong suoáát chu ky phase.) trong S phase.)

15

b. b. CaCaûû 2 sô2 sôïïi i ññôn cu ôn cuûûa mtDNA a mtDNA ôôûû hahaààu heu heáát t ññooääng va t phieân maõ ng vaäät phieân maõ lieân tuïïc.c. lieân tu

ModelModel for mitochondrial DNA replication that for mitochondrial DNA replication that structure involves the formation of a D looploop structure involves the formation of a D

Peter J. Russell, iGenetics: Copyright © Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings.

16