Phần I: CẤU TẠO VÀ CÁC QUÁ TRÌNH SỐNG CƠ BẢN CỦA CÁC CƠ THỂ SỐNG
Chương I: CÁC DẠNG SỐNG, SỰ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
I. Đặc điểm cấu tạo và chức năng của các cơ thể sống chưa có cấu tạo tế bào và cơ thể đơn bào
1. Virut
? Virut có kích thước rất nhỏ, vài chục đến vài trăm nanômet. Phải quan sát dưới kính hiển vi điện
tử với độ phóng đại từ 10 vạn đến 1 triệu lần mới thấy được. Virut có dạng hình que hay hình cầu.
? Virut chưa có cấu tạo tế bào, sống kí sinh trong tế bào vật chủ, phá vỡ tế bào để xâm nhập vào
tế bào mới, gây nhiều bệnh hiểm nghèo cho thực vật, động vật và con người.
? Virut rất đơn giản, gồm một lõi là axit nuclêic (ADN hoặc ARN) và một vỏ bọc là prôtêin gọi là
capsit gồm nhiều capsome.
2. Thể ăn khuẩn
? Thể ăn khuẩn là virut kí sinh trên vi khuẩn, nhưng có hình thái khác hẳn các virut khác. Khi xâm
nhập cơ thể vật chủ, chúng gắn đuôi prôtêin vào tế bào vi khuẩn. Các enzim ở đuôi phân huỷ một
chỗ trên màng tế bào vi khuẩn để đưa ADN của thể ăn khuẩn vào. Trong tế bào vi khuẩn bằng cơ
chế tự nhân đôi của ADN, phiên mã, thể ăn khuẩn sinh sản rất nhanh phá huỷ tế bào vật chủ tiếp
tục xâm nhập vào các tế bào vi khuẩn khác. Mỗi loại thể ăn khuẩn thường chỉ kí sinh trong một
loại vi khuẩn nhất định.
3. Vi khuẩn
? Vi khuẩn là những cơ thể đơn bào nhỏ nhất, trung bình từ 1 đến 5 micrômet (mm) (1mm=10-
3mm). Vi khuẩn rất đa dạng: hình que (trực khuẩn), hình cầu (cầu khuẩn), hình xoắn (xoắn
khuẩn).
? Cấu tạo cơ thể của chúng rất đơn giản, chỉ gồm chất nguyên sinh và màng, chưa có nhân rõ rệt.
ADN tập trung ở phần giữa tế bào và chưa có màng ngăn cách với phần tế bào chất ở xung
quanh.
? Đa số vi khuẩn kí sinh gây bệnh cho thực vật, động vật và người. Ví dụ, trực khuẩn gây bệnh
bạch hầu, bệnh thương hàn, bệnh lao; cầu khuẩn gây bệnh lậu; xoắn khuẩn gây bệnh giang mai,
bệnh tả... Có loại vi khuẩn có ích, nhất là những vi khuẩn được sử dụng trong công nghiệp lên
men, sản xuất kháng sinh, hoocmôn... Một số hoại sinh, một số có khả năng tự tổng hợp lấy các
chất hữu cơ để sống nhờ năng lượng của quá trình phân giải các chất ở môi trường xung quanh,
hoặc sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời do chúng có một chất tượng tự diệp lục ở cây
xanh.
? Vi khuẩn sinh sản rất nhanh, khoảng 20 phút lại phân chia một lần theo kiểu trực phân. Với tốc
độ đó, sau 6 giờ, từ 1 vi khuẩn sẽ cho 250000 vi khuẩn mới trong những điều kiện thuận lợi về
nhiệt độ và dinh dưỡng.
4. Vi khuẩn lam
? Thuộc nhóm có nhân nguyên thuỷ, có khả năng quang hợp nhờ có các sắc tố, là nhóm nguyên
thuỷ nhất của thực vật có diệp lục.
5. Tảo đơn bào
? Một số tảo đơn bào như tảo lục, tảo vỏ đã có nhân rõ ràng. Nhờ có diệp lục mà tảo có khả năng
tự tổng hợp các chất hữu cơ để sống do sử dụng được năng lượng của ánh sáng mặt trời.
6. Động vật nguyên sinh
? Các động vật nguyên sinh có hình dạng và kích thước rất khác nhau; tuy cơ thể cũng chỉ cấu
tạo bằng một tế bào nhưng chúng có tổ chức cơ thể phức tạp hơn. Trong tế bào, ngoài nhân còn
có nhiều bào quan nằm trong tế bào chất, giữ những nhiệm vụ khác nhau, bảo đảm sự tiêu hoá,
bài tiết và vận động.
? Đa số các động vật nguyên sinh sống tự do, chỉ có một số ít kí sinh và gây bệnh.
? Gặp điều kiện thuận lợi, các động vật nguyên sinh sinh sản và phát triển rất nhanh. Chúng sinh
sản chủ yếu bằng cách phân đôi (trực phân). Khi gặp những điều kiện không thuận lợi về ánh
sáng, nhiệt độ, độ ẩm..., chúng kết thành bào xác, tạm thời ngừng hoạt động. Khi gặp điều kiện
thuận lợi, bào xác vỡ ra và chúng trở lại hoạt động bình thường.
II.Tổ chức sống của cơ thể đa bào
1. Tập đoàn đơn bào
? Tập đoàn đơn bào là cầu nối giữa cơ thể đơn bào và cơ thể đa bào là các tập đoàn đơn bào,
gồm có tập đoàn tảo Panđôrina và tập đoàn vônvôc.
2. Sự phức tạp hoá trong tổ chức cơ thể đa bào.
? Cơ thể đa bào có sự phức tạp hoá về tổ chức cơ thể: Toàn bộ cơ thể là một khối thống nhất gồm
nhiều hệ cơ quan hoạt động nhịp nhàng, ăn khớp với nhau.
3. Cấu tạo tế bào của cơ thể đa bào
? Tế bào trong cơ thể đa bào có cấu trúc và chức năng như sau:
a) Màng sinh chất:
? Được cấu tạo bằng những phân tử prôtêin nằm giữa những phân tử lipit, dài khoảng 70 – 120Å
(1Å=10-7mm). Màng không chỉ có nhiệm vụ bảo vệ khối sinh chất bên trong, ngăn cách các tế
bào, mà qua đó còn thực hiện sự trao đổi chất có chọn lọc giữa tế bào với môi trường trong
(quanh tế bào).
b) Chất nguyên sinh và các bào quan:
? Chất nguyên sinh gồm nội chất (ở gần nhân) và lớp ngoại chất (ở gần màng). Trong chất
nguyên sinh có nhiều bào quan thực hiện các hoạt động sống của tế bào.
* Ti thể: có dạng hình sợi, hình que hay hình hạt. Các tế bào có cường độ trao đổi chất cao, hoạt
động sinh lí phức tạp thì có nhiều ti thể (mỗi tế bào có tới 2000 ti thể). Trong ti thể có hệ enzim
bảo đảm cho quá trình hô hấp của tế bào, tạo năng lượng cho mọi hoạt động sống của chúng.
* Lạp thể: Chỉ có ở tế bào thực vật, gồm có lục lạp, sắc lạp và bột lạp. Trong đó lục lạp có cấu
trúc khá phức tạp và giữ vai trò quan trọng trong quang hợp.
* Trung thể: Chỉ có ở tể bào động vật, nằm gần nhân và có vai trò quan trọng trong sự phân chia
tế bào.
* Thể Gôngi: Có dạng túi dẹt, nằm ở gần nhân. Nó tập trung các chất tiết, chất cặn bã trong hoạt
động sống của tế bào cũng như các chất độc từ ngoài đột nhập vào cơ thể để loại ra khỏi tế bào.
* Lưới nội chất (màng nội nguyên sinh): Gồm hệ thống các xoang và ống phân nhánh, nối màng
với nhân và các bào quan với nhau. Thành xoang và ống có cấu tạo như màng sinh chất, gồm hai
loại lưới nội chất: Lưới nội chất không hạt (trơn) và lưới nội chất có hạt, có các ribôxôm đính trên
màng
Lưới nội chất tham gia vào quá trình trao đổi chất và là nơi tổng hợp nên các phân tử prôtêin.
* Lizôxôm: Có dạng túi nhỏ, chứa nhiều enzim thuỷ phân, có chức năng hoà tan các chất tiêu hoá
các bào quan hỏng.
* Thể vùi: Có cấu tạo dạng hạt, chứa các chất dự trữ
c) Nhân:
? Có màng ngăn cách chất nhân với chất nguyên sinh. Trên màng nhân có nhiều lỗ nhỏ, đường
kính 300 – 400 Å , qua đó thực hiện sự trao đổi chất giữa nhân với chất nguyên sinh. Trong nhân
có các nhân con và chất nhiễm sắc.
? Nhân là trung tâm điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào, nơi lưu giữ thông tin di truyền;
nhân con tạo ra ribôxôm cho tế bào.
4. Sự phân bào trong cơ thể đa bào
? Nguyên phân là hình thức phân chia tế bào thông thường và phổ biến nhất của mọi tế bào (trừ tế
bào sinh dục) trong cơ thể đa bào (kể cả tế bào thực vật va` động vật) đảm bảo cho cơ thể lớn
lên.
? Quá trình nguyên phân trải qua 5 kì
a) Kì trung gian
? Nhiễm sắc thể (NST) ở dạng sợi mảnh tự tổng hợp nên một NST mới, giống hệt nó tạo thành
một NST kép đính nhau ở tâm động ở kì này trung thể cũng tự nhân đôi để chuẩn bị cho sự phân
chia
b) Kì đầu
? Các NST xoắn lại, co ngắn, màng nhân biến mất. Trung thể tách đôi và tiến về 2 cực của tế
bào, thoi vô sắc hình thành, nối 2 trung thể ở 2 cực.
c) Kì giữa
? Các NST kép dần dần tập trung về mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc. NST xoắn lại, co lại đến
mức ngắn nhất và có hình dạng đặc trưng cho từng loài, đa số có dạng hình chữ V. NST đính với
các sợi của thoi vô sắc tại chỗ gấp khúc (tâm động) và quay đầu tự do ra ngoài
d) Kì sau
? Các crômatit trong từng NST kép tách nhau ra ở tâm động, di chuyển về 2 cực tế bào
e) Kì cuối
? Tại mỗi cực, các NST tháo xoắn và duỗi ra dưới dạng sợi mảnh như ở kì trung gian. Thoi vô sắc
biến mất, màng nhân và nhân con xuất hiện tạo thành 2 nhân mới, có số NST bằng nhau và bằng
số NST của tế bào mẹ.
? Ở tế bào động vật, tế bào mẹ thắt dần ở phần giữa để tạo thành 2 tế bào con. Ở tế bào thực vật
xuất hiện một vách ngăn chia thành 2 tế bào con với màng xenlulôzơ bao ngoài.
? Như vậy nhờ cơ chế tự nhân đôi của NST và phân chia đều đặn về 2 cực tế bào nên bộ NST
đặc trưng cho loài vẫn được giữ nguyên.
III. Trao đổi chất và năng lượng của cơ thể sống
1. Trao đổi chất và năng lượng la` điều kiện tồn tại, phát triển của cơ thể sống
? Trao đổi chất và năng lượng là đặc trưng cơ bản của sự sống. Nhờ có trao đổi chất thường
xuyên với môi trường bên ngoài, sinh vật mới tồn tại, phát triển, sinh sản và thực hiện được mọi
hoạt động sống.
? Sinh vật lấy thức ăn từ môi trường vào cơ thể để bu` đắp, thay thế các tế bào chất, vật chất bị
phân huỷ, xây dựng các tế bào mới đảm bảo cho cơ thể sinh trưởng và phát triển; đồng thời tạo ra
năng lượng cần thiết cho mọi hoạt động sống của cơ thể.
? Nếu sự trao đổi chất ngừng tiếp diễn thì sinh vật cũng không tồn tại được nữa.
2. Sự trao đổi chất qua màng tế bào
? Sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trường được thực hiện qua màng tế bào theo các cơ chế sau:
* Khuếch tán dựa vào sự chênh lệch nồng độ giữa các chất ở hai bên màng tế bào gồm:
- Thẩm thấu là sự khuếch tán của các phân tử dung môi.
- Thẩm tách là sự khuếch tán của các chất tan
* Hoạt tải qua màng tế bào
? Màng tế bào sống có thể chủ động hấp thụ hoặc thải một số chất theo nhu cầu của tế bào hoặc
của cơ thể ngược với sự khuếch tán lý học. Đó là khả năng hoạt tải của màng tế bào nhờ có các
thể tải hoặc chất mang và cần năng lượng.
* Ngoài ra, những chất có kích thước lớn có thể được trao đổi qua màng tế bào theo cơ chế thực
bào hoặc ẩm bào.
3. Quá trình chuyển hoá năng lượng trong tế bào
* Sự đồng hoá: là quá trình tổng hợp các chất đặc trưng của tế bào từ các hợp chất vô cơ hoặc
hữu cơ đơn giản và tích luỹ năng lượng.
? Quá trình tổng hợp các chất đòi hỏi cung cấp năng lượng. Năng lượng này là năng lượng mặt trời
hoặc năng lượng lấy từ các quá trình dị hoá. Vật chất được tổng hợp nên có tích năng lượng dạng