Giáo trình Sinh học dược (Ngành: Dược - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Y tế Sơn La

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:125

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Sinh học dược (Ngành: Dược - Cao đẳng) được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên trình bày được thành phần cấu tạo, chức năng của các thành phần cấu tạo tế bào Prokaryote và Eukaryote. Đồng thời, nắm được các kiến thức cơ bản và ứng dụng của các kỹ thuật di truyền y học hiện đại; Trình bày được đặc điểm cơ bản của bộ nhiễm sắc thể người; một số cơ chế di truyền và nêu được một số bệnh có liên quan ở người.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Sinh học dược (Ngành: Dược - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Y tế Sơn La

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH SƠN LA TRƢỜNG CAO ĐẲNG Y TẾ GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: SINH HỌC NGÀNH: DƢỢC TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: …../QĐ-CĐKT ngày …. tháng ….năm ….. của Trƣờng Cao đẳng Y tế Sơn La) Sơn La, năm 2020 1
2
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 3
LỜI GIỚI THIỆU Sinh học là một môn học nằm trong khối kiến thức cơ sở ngành. Các kiến thức cơ bản của môn học này sẽ là nền tảng cơ bản và quan trọng cho các môn học chuyên ngành của sinh viên ngành y. Vì vậy, môn Sinh học đƣợc thực hiện ngay sau khi sinh viên nhập học. Nhằm giúp cho sinh viên Trƣờng Cao đẳng Y tế Sơn La học tập tốt môn học này trong điều kiện hiện nay, nhà trƣờng đã tổ chức biên soạn giáo trình môn học Sinh học. Nội dung Giáo trình môn Sinh học gồm có: Lời giới thiệu, Bài mở đầu giới thiệu môn học và 15 bài đã đƣợc các tác giả biên soạn một cách cô đọng để sinh viên nắm đƣợc nội dung trong mỗi phần trình bày và có thể áp dụng đƣợc các kỹ năng, kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhân đƣợc nhiều ý kiến đóng góp để giáo trình ngày càng hoàn chỉnh. Nội dung của giáo trình bao gồm các bài sau: Bài 1: Cấu tạo tế bào Bài 2: Sự vận chuyển các chất qua màng tế bào Bài 3: Sự phân chia tế bào Bài 4: Một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học Bài 5: Nhiễm sắc thể và bộ gen ngƣời Bài 6: Các quy luật di truyền ở ngƣời Bài 7:Di truyền nhóm máu Bài 8:Đột biến nhiễm sắc thể Bài 9:Di truyền học quần thể ngƣời Bài 10: Kính hiển vi quang học và quan sát một số tế bào Bài 11: Quan sát một số bào quan hiện tƣợng co và phản co nguyên sinh Bài 12:Quan sát quá trình phân chia tế bào Bài 13: Quan sát số lƣợng nhiễm săc thể Bài 14:Phân tích cách lập Karyotype của ngƣời bình thƣờng và ngƣời bệnh Bài 15:Nghiên cứu di truyền đơn gen bằng phƣơng pháp lập gia hệ Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo và trích dẫn từ nhiều tài liệu đƣợc liệt kê tại mục Danh mục tài liệu tham khảo. Chúng tôi chân thành cảm ơn các tác giả của các tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhân đƣợc nhiều ý kiến đóng góp để giáo trình ngày càng hoàn chỉnh. Xin chân thành cảm ơn mọi ý kiến đóng góp của đồng nghiệp. Sơn La,tháng 8 năm 2020 Tham gia biên soạn 1. ThS. Đặng Xuân Phƣơng 2. ThS. Lê Thị Thu Huyền 4
MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU .................................................................................................. 4 GIÁO TRÌNH ........................................................................................................ 6 Bài 1: CẤU TẠO TẾ BÀO ................................................................................. 13 Bài 2: SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO ...................... 32 Bài 3: SỰ PHÂN CHIA TẾ BÀO ...................................................................... 38 Bài 4: MỘT SỐ KỸ THUẬTSINH HỌC PHÂN TỬ ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC……………………………………………………………………………42 BÀI 5: NHIỄM SẮC THỂ VÀ BỘ GEN NGƢỜI ............................................. 55 Bài 6: CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN Ở NGƢỜI ............................................ 62 Bài 7: DI TRUYỀN NHÓM MÁU ..................................................................... 69 Bài 8: ĐỘT BIẾN NHIỄM SẮC THỂ .............................................................. 76 Bài 9. DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ NGƢỜI ................................................ 83 Bài 10: KÍNH HIỂN VI QUANG HỌCVÀ QUAN SÁT MỘT SỐ TẾ BÀO89 Bài 11: QUAN SÁT MỘT SỐ BÀO QUAN ...................................................... 96 HIỆN TƢỢNG CO VÀ PHẢN CO NGUYÊN SINH CỦA TẾ BÀO ............... 96 Bài 12: QUAN SÁT QUÁ TRÌNH PHÂN CHIA TẾ BÀO ............................. 101 Bài 14: PHÂN TÍCH CÁCH LẬP .................................................................... 112 KARYOTYPE CỦA NGƢỜI BÌNH THƢỜNG VÀ NGƢỜI BỆNH ............. 112 Bài 15: NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN ĐƠN GEN ............................................ 118 BẰNG PHƢƠNG PHÁP LẬP GIA HỆ ........................................................... 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 124 5
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC 6
1. Tên môn học: SINH HỌC 2. Mã môn học: 420107 Thời gian thực hiện môn học: 45 giờ (14 giờ lý thuyết; thảo luận/bài tập: 29 giờ; Kiểm tra: 02 giờ) 3. Vị trí, tính chất của môn học: 3.1. Vị trí: Môn sinh học nằm trong khối kiến thức cơ sở ngành 3.2. Tính chất:Môn học cung cấp cho sinh viên các kiến thức sinh học cơ bản về cấu tạo, chức năng và sự sinh sản của tế bào Eukaryote, giúp cho việc học các môn y học cơ sở và lâm sàng. Các kiến thức sinh học hiện đại (sinh học phân tử) và các kỹ năng sinh học phân tử thông dụng ứng dụng trong y học. Bên cạnh đó là các kiến thức về cơ sở vật chất và các quy luật di truyền chi phối các tính trạng ở ngƣời: nguyên nhân; cơ chế phát sinh của một số bệnh, tật di truyền ở ngƣời. Kỹ năng lập karyotype ngƣời bình thƣờng và ngƣời bệnh để ứng dụng trong thực tiễn. 3.3. Ý nghĩa và vai trò của môn học: Sinh học là môn khoa học cơ sở cung cấp cho ngƣời học các kiến thức cơ bản tế bào và quy luật di truyền ngƣời. Đồng thời giúp ngƣời học hình thành và rèn luyện tác phong nghiêm túc, thận trọng, chính xác, khoa học trong học tập và thực hành trên lâm sàng. 4. Mục tiêu môn học: 4.1. Về kiến thức: 4.1.1. Trình bày đƣợc thành phần cấu tạo, chức năng của các thành phần cấu tạo tế bào Prokaryote và Eukaryote. Đồng thời, nắm đƣợc các kiến thức cơ bản và ứng dụng của các kỹ thuật di truyền y học hiện đại. 4.1.2. Trình bày đƣợc đặc điểm cơ bản của bộ nhiễm sắc thể ngƣời; một số cơ chế di truyền và nêu đƣợc một số bệnh có liên quan ở ngƣời. 4.1.3. Trình bày đƣợc nguyên nhân, cơ chế phát sinh một số bệnh ở ngƣời do đột biến nhiễm sắc thể gây ra. 4.2. Về kỹ năng: 4.2.1. Vận dụng đƣợc kiến thức sinh học – di truyền để giải thích một số hiện tƣợng trong tự nhiên và cuộc sống, đặc biệt trong tƣ vấn các biện pháp phòng ngừa một số bệnh tật di truyền cho ngƣời bệnh và cộng đồng. 4.2.2. Phát triển kĩ năng thực hành trong phòng thí nghiệm, giải quyết các tình huống trong sinh học. 4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: 4.3.1. Thể hiện năng lực tự học, tự nghiên cứu trong học tập và xây dựng ý thức tự giác và thói quen bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ môi trƣờng sống, phòng ngừa một số bệnh, tật di truyền... 4.3.2. Chịu trách nhiệm về kết quả học tập và độ chính xác trong phòng thí nghiệm của môn sinh học và trong các môn học sau này. 4.3.3. Có khả năng làm việc độc lập hoặc theo nhóm. 5. Nội dung của môn học 7
5.1. Chƣơng trình khung Số Tên môn học, tín Thời gian học tập (giờ) chỉ Trong đó Thực Mã MH Tổng hành/thực số Lý tập/thí Kiểm tra thuyết nghiệm/bài tập/thảo luận Các môn học I 22 435 156 256 23 chung/đại cƣơng 420101 Chính trị 4 75 41 29 5 420102 Tiếng anh 6 120 42 72 6 420103 Tin học 3 75 15 58 2 420104 Giáo dục thể chất 2 60 4 52 4 Giáo dục quốc phòng - 420105 5 75 36 35 4 an ninh 420106 Pháp luật 2 30 18 10 2 Các môn học chuyên II 101 2370 796 1453 121 môn ngành, nghề II.1 Môn học cơ sở 24 495 199 269 27 420107 Sinh học 2 45 14 29 2 420108 Xác suất thống kê 2 45 14 29 2 420109 Giải phẫu – Sinh lý 4 75 43 26 6 420110 Hóa sinh 2 30 29 0 1 420111 Hóa đại cƣơng-vô cơ 3 60 28 29 3 420112 Hóa hữu cơ 3 60 28 29 3 420113 Vi sinh – Ký sinh trùng 3 60 29 28 3 420114 Hóa phân tích 4 90 28 58 4 Môn học chuyên môn, II.2 59 1500 441 992 67 ngành nghề 420115 Pháp chế Dƣợc 3 60 28 26 6 420116 Thực vật dƣợc 4 75 43 28 4 420117 Bào chế 5 105 43 58 4 420118 Hóa dƣợc 5 105 43 58 4 8
420119 Dƣợc liệu 5 105 43 58 4 420120 Kiểm nghiệm 5 105 43 58 4 420121 Dƣợc lý I 2 30 28 0 2 420122 Dƣợc lý II 5 105 43 58 4 420123 Tổ chức quản lý dƣợc 3 60 28 26 6 420124 Quản lý tồn trữ thuốc 2 30 28 0 2 420125 Dƣợc học cổ truyền 4 90 28 58 4 420126 Dƣợc lâm sàng 6 180 43 130 7 Thực hành nghề nghiệp 420127 5 225 217 8 1 Thực hành nghề nghiệp 420128 5 225 217 8 2 II.3 Môn học tự chọn 18 375 156 192 27 Nhóm 1 18 375 156 192 27 420129 Bệnh học 4 75 43 28 4 420130 Anh văn chuyên ngành 2 45 15 28 2 420131 Marketing Dƣợc 2 45 14 26 5 420132 Kinh tế dƣợc 2 45 14 26 5 Kỹ năng giao tiếp bán 420133 4 90 28 58 4 hàng Quản trị kinh doanh 420134 2 45 14 26 5 dƣợc Đảm bảo chất lƣợng 420135 2 30 28 0 2 thuốc Nhóm 2 18 375 156 192 27 420129 Bệnh học 4 75 43 28 4 420130 Anh văn chuyên ngành 2 45 15 28 2 Đạo đức hành nghề 420131 2 30 28 0 2 Dƣợc Một số dạng bào chế 420132 2 45 14 26 5 đặc biệt Kỹ năng giao tiếp bán 420133 4 90 28 55 7 hàng 420134 Thực hành Dƣợc khoa 2 60 0 55 5 Đảm bảo chất lƣợng 420135 2 30 28 0 2 thuốc 9
Tổng cộng chung 123 2805 952 1709 144 5.2. Chƣơng trình chi tiết môn học Số Thời gian (giờ) TT Tên chƣơng, mục Thực Thảo Tổng Lý hành, Kiểm luận, số thuyết thí tra bài tập nghiệm 1 Bài 1: Cấu tạo và chức năng tế 04 04 bào 2 Bài 2: Sự vận chuyển các chất 01 01 qua màng tế bào 3 Bài 3: Sự phân chia tế bào 01 01 4 Bài 4: Một số kỹ thuật sinh học 02 02 phân tử ứng dụng trong y học 5 Bài 5: Nhiễm sắc thể và bộ gen 01 01 ngƣời 6 Bài 6: Các quy luật di truyền ở 02 02 ngƣời 7 Bài 7: Di truyền nhóm máu 03 01 2 8 Bài 8: Đột biến nhiễm sắc thể 01 01 9 Bài 9: Di truyền học quần thể 04 01 2 01 ngƣời 10 Bài 10: Kính hiển vi quang học 04 04 và quan sát một số loại tế bào 11 Bài 11: Quan sát một số bào quan và hiện tƣợng co và phản co 04 04 nguyên sinh của tế bào 12 Bài 12: Quan sát quá trình phân 04 04 chia tế bào 13 Bài 13: Quan sát số lƣợng nhiễm sắc thể Kiểm tra thực hành 05 04 01 Thực hiện một bài thực hành trên kính hiển vi 14 Bài 14: Phân tích cách lập karyotype ngƣời bình thƣờng và 4 04 ngƣời bệnh 15 Bài 15: Nghiên cứu các bệnh di 05 05 truyềnđơn gen bằng phƣơng pháp 10
lập gia hệ Cộng 45 14 4 25 2 6. Điều kiện thực hiện môn học: 6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 6.2. Trang thiết bị dạy học:Máy vi tính, máy chiếu projector, phấn, bảng. 6.3. Học liệu, dụng cụ, mô hình, phƣơng tiện:Giáo trình, bài tập tình huống. 6.4. Các điều kiện khác:mạng Internet. 7. Nội dung và phƣơng pháp đánh giá: 7.1. Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, ngƣời học cần: + Nghiên cứu bài trƣớc khi đến lớp. + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lƣợng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. 7.2. Phƣơng pháp: 7.2.1. Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tƣ số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trƣởng Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã hội. - Hƣớng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trƣờng Cao đẳng Y tế Sơn La nhƣ sau: Điểm đánh giá Trọng số + Điểm kiểm tra thƣờng xuyên (Hệ số 1) 40% + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học 60% 7.2.2. Phƣơng pháp đánh giá Phƣơng pháp Phƣơng pháp Hình thức Chuẩn đầu Số Thời điểm đánh giá tổ chức kiểm tra ra đánh giá cột kiểm tra Thƣờng Viết/ Thực hành A1, A2, 1 Sau 34 giờ. xuyên Thuyết trình B1, B2, C1, (sau khi học C2 xong bài 13) 11
Định kỳ Viết/ Trắc nghiệm A1, A2, 1 Sau 18giờ B1, B2, (sau khi học xong bài 9) Kết thúc môn Viết, trên máy Trắc nghiệm A1, A2, 1 Sau 45 giờ học B1, B2, C1, C2 7.2.3. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc môn học đƣợc chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm môn học là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân với trọng số tƣơng ứng. Điểm môn học theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân. 8. Hƣớng dẫn thực hiện môn học 8.1. Phạm vi, đối tƣợng áp dụng:Môn học đƣợc áp dụng cho đối tƣợng sinh viên Cao đẳng Dƣợc, hệ chính quy học tập tại Trƣờng CĐYT Sơn La. 8.2. Phƣơng pháp giảng dạy, học tập môn học 8.2.1. Đối với ngƣời dạy + Lý thuyết: Thuyết trình, động não, thảo luận nhóm, làm việc nhóm, giải quyết tình huống. + Thực hành, bài tập: Thảo luận nhóm, giải quyết tình huống, đóng vai. + Hƣớng dẫn tự học theo nhóm:Nhóm trƣởng phân công các thành viên trong nhóm tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm. 8.2.2. Đối với ngƣời học: Ngƣời học phải thực hiện các nhiệm vụ nhƣ sau: - Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trƣớc khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ đƣợc cung cấp nguồn trƣớc khi ngƣời học vào học môn học này (trang web, thƣ viện, tài liệu...) - Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu ngƣời học vắng >30% số tiết lý thuyết phải học lại môn học mới đƣợc tham dự kì thi lần sau. - Tự học và thảo luận nhóm: là một phƣơng pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 8-10 ngƣời học sẽ đƣợc cung cấp chủ đề thảo luận trƣớc khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi ngƣời học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm. - Tham dự đủ các bài kiểm tra thƣờng xuyên, định kỳ. - Tham dự thi kết thúc môn học. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Tài liệu tham khảo: 1. GS.TS. Trịnh Văn Bảo & PGS.TS. Trần Thị Thanh Hƣơng (2016), Sinh học (dùng trong đào tạo Bác sỹ y khoa), Bộ y tế, Nhà xuất bản Giáo dục 12
2. GS.TS. Trịnh Văn Bảo & PGS.TS. Trần Thị Thanh Hƣơng (2016), Di truyền y học (dùng trong đào tạo Bác sỹ y khoa), Bộ y tế, Nhà xuất bản Giáo dục 3. PGS.TS. Cao Văn Thu (2014), Sinh học đại cương (dùng trong đào tạo Dược sỹ Đại học), Bộ y tế, Nhà xuất bản Giáo dục. 4. Trƣờng Đại học Y Hà Nội Bộ môn Y sinh học – Di truyền (2018), Thực tập di truyền y học, , Nhà xuất bản y học, Hà nội. 5. Trƣờng Đại học Y Hà Nội Bộ môn Y sinh học – Di truyền (2018), Thực tập sinh học, Nhà xuất bản y học, Hà nội. Bài 1: CẤU TẠO TẾ BÀO  GIỚI THIỆU BÀI 1 13
Sự sống vô cùng phong phú và có mặt ở mọi nơi trên Trái đất. Có thể tìm thấy các sinh vật sống từ hai cực cho đến xích đạo, từ đáy đại dƣơng mênh mông cho tới độ cao hàng nghìn mét trong không trung. Từ các vùng nƣớc đóng băng, các thung lũng khô cằn, các mạch nƣớc nóng dƣới đáy biển cho đến các mạch nƣớc ngầm sâu dƣới mặt đất chúng ta đều bắt gặp các cơ thể sống. Năm 1753, nhà thực vật học ngƣời Thụy điển Carolus Linneus đã chia sinh giới thành hai giới động vật và thực vật. Từ thế kỷ XIX, do sự phát hiện thấy nhiều bất hợp lý của hệ thống 2 giới, nhiều nhà nghiên cứu đã đƣa ra các biểu đồ phân loại gồm 3, 4 hay nhiều hơn các giới khác nhau. Tuy nhiên, sơ đồ phân loại đƣợc hầu hết các nhà sinh học sử dụng là hệ thống của Whittaker đƣa ra năm 1969. Hệ thống gồm 5 giới là: vi khuẩn (Morena), nguyên sinh (Protista), thực vật (Plantae), nấm (Fungi) và giới động vật (Animalia). Đi cùng với hệ thống phân loại này là một sơ đồ chia các sinh vật sống thành 2 nhóm chủ yếu là nhóm sinh vật có nhân nguyên thuỷ (Prokaryota) gồm chủ yếu là vi khuẩn và nhóm sinh vật nhân thật (Eukaryota) gồm động vật, thực vật, nấm và nguyên sinh.  MỤC TIÊU BÀI 1: Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: Về kiến thức: 1. Trình bày đƣợc các thành phần cấu trúc của tế bào. 2. Nhận biết đƣợc vai trò của các thành phần cấu tạo đối với đời sống tế bào Về kỹ năng: 1. Vận dụng kiến thức cấu tạo tế bào vào trong học tập và đời sống. 2. So sánh đƣợc cấu trúc tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Thể hiện đƣợc năng lực tự học, nghiên cứu trong công tác chuyên môn và trong thực hành nghề nghiệp.  PHƢƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài 1 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (Bài 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận bài 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.  ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chƣơng trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có  KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1 14
- Nội dung: Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phƣơng pháp kiểm tra đánh giá: Điểm kiểm tra thường xuyên: không có Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có NỘI DUNG BÀI 1 15
1. Học thuyết tế bào 1.1. Lịch sử phát hiện tế bào Năm 1665, lần đầu tiên Rober Hook đã quan sát thế giới sinh vật bằng kính hiển vi tự tạo có độ phóng đại 30 lần. Ông đã quan sát mô bần ở thực vật và thấy rằng cấu trúc của chúng có dạng các xoang rỗng có thành bao quanh và đặt tên là Cella (theo tiếng Latin, Cella có nghĩa là xoang rỗng hoặc tế bào). Những quan sát của Rober Hook đã đặt nền móng cho một môn khoa học mới, đó là Tế bào học. Tiếp đó, đến năm 1674, Antoni Van Leeuwenhoek với kính hiển vi có độ phóng đại 270 lần đã tiến hành quan sát và mô tả các loại tế bào động vật (tế bào máu, tinh trùng v.v..) và xác định rằng tế bào không đơn giản là các xoang rỗng nhƣ Rober Hook đã quan sát trƣớc đây mà có cấu trúc phức tạp. Theo F.Engel (1870), học thuyết tế bào là một trong ba phát kiến vĩ đại của khoa học tự nhiên thế kỷ XIX (cùng với học thuyết tiến hoá và học thuyết chuyển hoá năng lƣợng). Tế bào học đã trở thành một khoa học thật sự độc lập và phát triển nhanh chóng cả về nghiên cứu cấu trúc và chức năng. Theo thời gian, cấu trúc của tế bào ngày càng đƣợc nghiên cứu chi tiết. Từ quan niệm đầu tiên là một “xoang rỗng”, về sau tế bào đã đƣợc mô tả gồm 3 phần là khối tế bào chất (Purkinje, 1838 và Pholmon, 1844), đƣợc giới hạn bởi màng tế bào và bên trong có chứa nhân (R.Brawn, 1831). Hàng loạt bào quan trong tế bào chất đã đƣợc phát hiện về sau nhƣ trung tử (Van Beneden và Boverie phát hiện vào năm 1876), ty thể (Altman và Benda, 1894), phức hệ Golgi (Golgi, 1898),... Việc nghiên cứu cấu trúc cũng cho thấy tính đa dạng của tế bào. Cũng giống nhƣ sinh vật, các nhóm tế bào có sự phân hóa và biến đổi thích nghi với từng vai trò nhất định. Ví dụ: ở ngƣời có tới hơn 200 loại tế bào khác nhau. Dựa vào đặc điểm nhân, ngƣời ta chia tế bào ra thành hai nhóm lớn là tế bào Prokaryota và tế bào Eukaryota. Hai nhóm tế bào này là đơn vị tổ chức cơ bản của tất cả các cơ thể sống về phƣơng diện cấu trúc và chức năng. 1.2. Nội dung cơ bản của học thuyết tế bào Theo quan niệm hiện đại thuyết tế bào gồm những nội dung cơ bản: - Mọi sinh vật đều gồm một hoặc nhiều tế bào, trong đó xảy ra các quá trình chuyển hóa vật chất và tồn tại tính di truyền. - Tế bào là sinh vật sống nhỏ nhất, đơn vị tổ chức cơ bản của mọi cơ thể. - Tất cả tế bào đều đƣợc sinh ra từ tế bào có trƣớc. Cấu trúc cơ bản của tế bào gồm 3 phần: - Mọi tế bào đều đƣợc màng sinh chất bao quanh. - Mọi tế bào đều có nhân hoặc nguyên liệu chứa thông tin di truyền. - Mọi tế bào đều chứa tế bào chất. Các tế bào có cấu trúc chung, nhƣng các nhóm tế bào tiến hóa theo những hƣớng khác nhau, cấu tạo biến đổi theo các phƣơng thức khác nhau. 16
2. Tế bào Prokaryote 2.1. Khái quát chung Hình 1.1: Cấu tạo tế bào prokaryote - Đại diện: vi khuẩn (Bacteria) và vi khuẩn cổ (Archeae). Trong phạm vi giáo trình này chỉ trình bày những nét chính về cấu tạo của vi khuẩn (Bacteria). - Nhóm vi khuẩn cổ (Archeae): Là nhóm các vi khuẩn sống ở các môi trƣờng khắc nghiệt, không bình thƣờng. Hiện nay, nhiều nhà khoa học đã xếp vi khuẩn cổ thành một giới riêng do chúng rất khác với các vi khuẩn khác. Thành, màng tế bào và ARN ribosom của vi khuẩn cổ khác với vi khuẩn thật. Ở thành tế bào vi khuẩn cổ không có peptidoglycan nhƣ vi khuẩn thật. Nhóm vi khuẩn cổ có thể sống ở những nơi mà không một sinh vật nào khác có thể tồn tại nhƣ các suối acid nóng, quanh miệng núi lửa hay các vùng nƣớc cực mặn,... đó cũng là nguyên nhân tại sao qua một thời gian dài chúng mới đƣợc phát hiện bởi môi trƣờng nuôi cấy và phân lập chúng rất khắt khe. Các nhà khoa học cho rằng môi trƣờng khắc nghiệt mà vi khuẩn cổ đang sống tƣơng tự nhƣ các điều kiện trên Trái đất khi các dạng sống đầu tiên xuất hiện và bắt đầu tiến hóa. Dựa vào môi trƣờng sống ngƣời ta chia vi khuẩn cổ thành 3 nhóm sau: Nhóm sinh metan (Methanogens): sống ở môi trƣờng không có oxy và sinh khí metan. Nhóm ƣa nhiệt và acid (Thermoacidophiles): sống ở các suối acid nóng (230 oF và pH
+ Cấu tạo chung: tế bào vi khuẩn gồm 3 phần chính: Thành tế bào; Màng sinh chất; Tế bào chất có chứa vùng nhân; Một số loài vi khuẩn còn có cấu trúc gọi là roi (tiên mao) và lông (nhung mao). + Vi khuẩn đƣợc chia thành 2 loại theo phƣơng pháp nhuộm Gram: Vi khuẩn Gram dƣơng: Khi nhuộm bằng phƣơng pháp nhuộm Gram bắt màu tím. Vi khuẩn Gram âm: Khi nhuộm bằng phƣơng pháp nhuộm Gram bắt màu đỏ. 2.2. Cấu tạo Hình 1.2: Cấu tạo thành tế bào * Thành tế bào - Cấu tạo: + Thành tế bào G+: Thành tế bào G+ rất dày gồm một lớp peptidoglycan và acid teichoic. Peptidoglycan (còn đƣợc gọi là murein chiếm 80%-90% thành phần thành tế bào) là loại polime xốp, không tan, khá cứng và bền vững bao quanh tế bào nhƣ một mạng lƣới. Cấu trúc cơ bản của peptidoglycan gồm 3 thành phần: N-acetylglucosamine (NAG), acid N- acetylmuramic (NAM) và tetrapeptide gồm cả loại L và D acid amine. Để tạo thành mạng lƣới cứng, tetrapeptide trên mỗi chuỗi peptidoglycan liên kết chéo với tetrapeptide trên chuỗi khác. Bên trong lớp peptidoglycan là acid teichoic – hợp chất polymer của ribitol- phosphate và glycerol phosphate – một thành phần đặc trƣng của tế bào vi khuẩn G+ vừa liên kết với peptydoglycan vừa liên kết với màng sinh chất. Phần liên kết với peptidoglycan gọi là acid lipoteichoic. + Thành tế bào G-: Thành tế bào G- có cấu trúc phức tạp gồm 2 lớp màng ngoài và peptidoglycan mỏng. Trong cùng là một lớp peptidoglycan mỏng, cách một lớp không gian chu chất và tới lớp màng ngoài (outer membrane)Lớp màng ngoài là phức hợp lipidpolysaccharide gồm lipoprotein và lipopolysaccharide. Màng ngoài có cấu trúc gần giống tế bào chấtnhƣng phospholipid hầu nhƣ chỉ gặp ở lớp trong, còn ở lớp ngoài là lipopolysaccharide dày khoảng 8-10 nm gồm 3 thành phần: Lipid A; Polysaccharide lõi; Kháng nguyên O. Màng ngoài còn có thêm các protein: Protein cơ chất: porin ở vi khuẩn còn gọi là protein lỗ xuyên màng với chức năng cho phép một số loại phân tử đi qua chúng nhƣ 18
dipeptide, disaccharide, các ion vô cơ… Protein màng ngoài: chức năng vận chuyển một số phân tử riêng biệt và đƣa qua màng ngoài nhƣ: nucleotide, vitamin B12,… Lipoprotein: đóng vai trò liên kết lớp peptidoglycan bên trong với lớp màng ngoài. - Chức năng: Thành tế bào là lớp ngoài cùng, có độ rắn chắc nhất định để bảo vệ và duy trì hình dạng tế bào. Thành tế bào có vai trò quan trọng trong việc nâng đỡ, giúp cho tế bào không bị vỡ dƣới tác động của áp suất thuỷ tĩnh. * Màng sinh chất Màng tế bào chất (cytoplasmic membrane hay plasmamembrane) nằm ngay dƣới thành tế bào. Màng tế bào chất dày khoảng 5 - 10nm, đƣợc hình thành bởi lớp kép phospholipid. Chức năng của lớp màng này có thể đƣợc tóm lƣợc nhƣ sau: - Ngăn cách tế bào với môi trƣờng, giúp tế bào trở thành một hệ thống biệt lập. - Thực hiện quá trình trao đổi chất, thông tin giữa tế bào và môi trƣờng - Là giá thể để gắn các enzym của quá trình trao đổi chất trong tế bào. * Tế bào chất Tế bào chất (cyloplasm) là vùng dịch thể đƣợc giới hạn bởi màng tế bào. Tế bào chất có cấu tạo dạng keo, chứa 80% là nƣớc. Toàn bộ tế bào chất là một khối thống nhất, không phân hoá thành vùng chức năng. Các hoạt động sống của tế bào đều diễn ra chung ở trong tế bào chất mà không có sự phân định ranh giới rõ rệt. Nằm rải rác trong tế bào chất là các hạt ribosom, bào quan có vai trò tổng hợp protein. Số lƣợng ribosom trong tế bào chất tƣơng đối lớn, chiếm tới 70% trọng lƣợng khô của tế bào vi khuẩn. Ribosom của tế bào Prokaryota đƣợc hình thành từ hai tiểu đơn vị 50S và 30S. S là đơn vị Svedberg, đại lƣợng đo tốc độ lắng của các hạt trong một huyền dịch khi ly tâm cao tốc. Ribosom của vi khuẩn chịu tác động của nhiều kháng sinh nhƣ streptomycin, neomycin, tetracyclin,... * Thể nhân Tế bào Prokaryota chƣa có nhân hoàn chỉnh mà chỉ tồn tại thể nhân (nuclear body). Đây là một dạng nhân nguyên thuỷ, chƣa có màng bao bọc nên thể nhân và tế bào chất không đƣợc tách biệt rõ ràng. Về thành phần, thể nhân chứa nhiễm sắc thể (NST) đƣợc cấu tạo từ một sợi ADN xoắn kép, dạng trần không liên kết với protein. ADN của tế bào vi khuẩn có chiều dài nằm trong khoảng 0,25 - 3,0µm, tƣơng ứng với khoảng 6,6 - 13.106 cặp nucleotid. Do chỉ chứa 1 sợi NST duy nhất nên đại đa số vi khuẩn là tế bào ở dạng đơn bội. Vai trò của thể nhân là nơi chứa đựng thông tin di truyền và là trung tâm điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào. Ở nhiều loại vi khuẩn, ngoài thể nhân, ADN còn nằm trong tế bào chất dƣới dạng một vòng ADN nhỏ đƣợc gọi là plasmid. Plasmid có khả năng sao chép một cách độc lập đối với ADN trong thể nhân. Các gen nằm trên plasmid thƣờng mã hoá cho các protein không đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trƣởng của tế bào. Trong một số trƣờng hợp, gen nằm trên plasmid tạo nên đặc tính kháng kháng sinh hoặc quyết định giới tính của vi khuẩn. * Bao nhày 19
Nằm bên ngoài của thành tế bào một số loại vi khuẩn còn có thêm một lớp bao nhày (capsule). Đây là một lớp vật chất dạng keo, có độ dày không cố định. Thành phần chủ yếu của bao nhày là các polysaccarid. Vai trò của bao nhày là giúp bảo vệ tế bào khỏi các tác động bên ngoài (nhƣ sự khô hạn hoặc sự tấn công của bạch cầu). Do có cấu tạo từ polysaccarid nên bao nhày còn giống nhƣ một nguồn dự trữ dinh dƣỡng cho tế bào. Các vi khuẩn có bao nhày thƣờng có khả năng bám dính tốt trên các giá thể hoặc kết dính với nhau thành mảng. Nhiều loại vi khuẩn sống thuỷ sinh cũng có bao nhày. Bao nhày sẽ giúp chúng bám đƣợc trên các giá thể và không bị nƣớc rửa trôi. * Lông (roi) và khuẩn mao Lông (cilia, roi-flagella) là những sợi lông dài, uốn khúc, mọc ở mặt ngoài của tế bào. Lông đặc biệt đƣợc gọi là roi. Thành phần cấu tạo của lông (roi) là các protein flagellin. Roi không nằm ngẫu nhiên mà phân bố có quy luật trên bề mặt tế bào. đặc điểm phân bố có tính đặc thù tuỳ theo loại vi khuẩn. Roi có thể nằm ở một đầu, ở cả hai đầu, nằm ở giữa hoặc khắp xung quanh tế bào. Roi hoạt động theo cách quay nhƣ kiểu vặn nút chai. Nhờ có sự vận động của roi mà vi khuẩn có thể chuyển động trong dịch lỏng với tốc độ khoảng 20 - 80µm/s. Ngoài lông (roi), trên bề mặt của vi khuẩn còn có hệ thống khuẩn mao (pilus hay fimbria) bao phủ. Khác với roi, khuẩn mao có kích thƣớc nhỏ và có số lƣợng lớn hơn rất nhiều. Khuẩn mao không có vai trò vận động mà giúp cho tế bào bám dính vào giá thể. Đây là đặc điểm khiến nhiều loại vi khuẩn gây bệnh có thể sống bám trên vật chủ (ví dụ đƣờng tiêu hoá, đƣờng hô hấp, đƣờng tiết niệu,...). 3. Tế bào eukaryote 3.1. Khái quát chung - Tế bào Eukaryota có kích thƣớc thay đổi tuỳ loại nhƣng nói chung lớn hơn tế bào Prokaryota (10 - 100µm). - Cấu trúc tế bào Eukaryota khá phức tạp. Tế bào chất không còn là một khối đồng nhất nhƣ ở tế bào Prokaryota mà thay vào đó chứa rất nhiều các bào quan với những chức năng chuyên hoá khác nhau. - Cấu tạo: gồm 3 phần chính: + Màng sinh chất + Tế bào chất + Nhân tế bào Hình 1.3: Cấu tạo tế bào động vật 3.2. Cấu tạo 3.2.1. Màng tế bào * Thành phần hoá học - Màng tế bào (màng sinh chất, màng sinh học, màng lipoprotid) có độ dày từ 7 - 10 nm. 20