Đề cương Sinh học Đại cương - Tổng hợp kiến thức cơ bản môn Sinh học về tế bào | Trường Đại Học Tây Nguyên

lOMoAR cPSD| 39651089
ĐỀ CƯƠNG SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG
Chương 1. Các đặc cơ bản của sự sống
1.Trao đổi chất và năng lượng: Vai trò đối với hoạt động của cơ
thể sống - Sự trao đổi chất có vai trò quan trọng đối với hoạt
động sống của cơ thể:
+ Cung cấp năng lượng và các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể
+ Ảnh hưởng đến hoạt động sinh sản của sinh vật
+ Ảnh hưởng đến khả năng cảm ứng và vận động của sinh vật
2.Sinh sản: Sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính (những đặc điểm cơ bản,giống và
khác nhau) a.Sinh sản vô tính:
- Khái niệm : Cá thể mới được tạo ra tự một tế bào/nhóm tế bào trên cơ thể mẹ -
Các dạng thức : Phân đôi,sinh sản sinh dưỡng,sinh sản bằng bào tử
b.Sinh sản hữu tính:
- Khái niệm:Cần có sự kết hợp giữa tế bào giao tử đực và tế bào giao tử cái để
hình thành hợp tử và phát triển thành cơ thể mới
- Các dạng thức:Tiếp hợp và thụ tinh
c.Giống và khác nhau giữa sinh sản hữu tính và sinh sản vô tính:
- Giống nhau: Đều tạo ra những cá thể mới,đảm bảo sự phát triển liên tục của loài - Khác nhau Sinh sản vô tính Sinh sản hữu tính Quá trình thụ tinh
Không có sự kết hợp của
Có sự kết hợp của hai giao
giao tử đực và giao tử cái
tử đực và cái tạo thành hợp tử
Cơ sở tế bào học Nguyên phân
Nguyên phân,giảm phân và thụ tinh Di truyền Kém đa dạng di truyền
Đa dạng di truyền do tạo ra
nhiều biến dị tổ hợp lOMoAR cPSD| 39651089 Ý nghĩa
Tạo ra các cá thể thích nghi Tạo ra các cá thể thích nghi
với điều kiện sống ổn định tốt với các điều kiện sống thay đổi
Chương 2:Sinh học tế bào và cơ thể
1.Sinh học tế bào:
Cấu trúc tế bào prokaryote và Eukaryote.(So sánh một cách tổng thể để phân biệt) Tế bào Prokaryote Tế bào Eukaryote -Vi khuẩn,vi khuẩn lam
-Nguyên sinh vật,nấm,thực vật,động vật -Kích thước bé(1-10 µm)
-Kích thước lớn (10-100 µm) -Có cấu tạo đơn giản -Có cấu tạo phức tạp
-Vật chất di truyền là phân tử ADN trần
-Vật chất di truyền là ADN + histon tạo
dạng vòng nằm phân tán trong tế bào
nên nhiễm sắc thể dạng thẳng khu trú chất. trong nhân
-Chưa có nhân.Chỉ có thể nhân
-Có nhân với màng nhân .Trong nhân
(nucleoid) là phần tế bào chất chứa ADN. chứa chất nhiễm sắc và hạch nhân.
-Tế bào chất chỉ chứa các bào quan đơn giản như riboxom,mezoxom.
-Tế bào chất được phân vùng và chứa các
bào quan phức tạp như mạng lưới nội
chất,riboxom,ty thể,lục lạp,thể
Golgi,lizoxom,proxixom,trung thể...
-Phương thức phân bào đơn giản bằng cách phân đôi
-Phương thức phân bào phức tạp(mitosis
và meiosis) với bộ máy phân bào là thoi phân bào.
-Có lông,roi cấu tạo đơn giản từ protein flagelin.
-Có lông và roi có cấu tạo vi ống phức tạp 9+2
2.Sinh học cơ thể:
a. Mô phân sinh thực vật:Vị trí, đặc điểm,chức năng của các loại mô phân sinh ở
thực vật *Vị trí :
- Ở ngọn thân,ngọn rễ,ngọn chồi nách(mô phân sinh ngọn) lOMoAR cPSD| 39651089
- Phần giữa các phần mô phân hóa và các mấu(mô phân sinh lóng)
- Nằm dọc theo trục của thân hoặc rễ(mô phân sinh bên) *Đặc điểm:
- Tập hợp tế bào non chưa phân hóa,có khả năng phân cắt rất nhanh và liên tục
- Tế bào nhỏ,vách mỏng,tế bào chất đậm đặc,nhân lớn,không có không bào,các
vật thể khác thường không có hoặc ít phát triển,tế bào xếp sít nhau.
*Chức năng của các loại mô phân sinh:
- Mô phân sinh ngọn:Giúp cây phát triển theo chiều dài của thân,ngọn và rễ
- Mô phân sinh lóng:Giúp cây tăng trưởng chiều cao bằng cách tăng độ dài giữa
các lóng(sinh trưởng lóng)
- Mô phân sinh bên:Giúp thân và rễ phát triển theo chiều ngang
b. Hệ tuần hoàn lớp chim và thú:Thành phần cầu tạo,đặc điểm và chức năng đi
kèm *Thành phần cấu tạo:
- Tim 4 ngăn:hai tâm thất (phải,trái) và hai tâm nhĩ(phải,trái) - Hai vòng tuần
hoàn *Đặc điểm:
- Do tim đã chia hẳn hai nửa trái và hai nữa phải thành tâm nhĩ trái và tâm nhĩ
phải,tâm thất trái và tâm thất phải nên không còn máu pha trộn trong tâm thất
trước khi được đưa đến cơ quan *Chức năng:
- Sự chia máu thành 2 nửa buộc máu phải qua tim hai lần khi máu muốn đi hết
vòng tuần hoàn(2 vòng tuần hoàn)
Chương 3:Trao đổi chất và năng lượng trong tế bào
1. Vai trò của trao đổi chất và năng lượng đối với cơ thể sống -
Trao đổi chất và năng lượng có vai trò quan trọng đối với sự tồn tại,sinh
trưởng,phát triển vàsinh sản của cơ thể sinh vật -
Cơ thể sinh vật luôn phải lấy các chất dinh dưỡng từ môi trường ngoài,sử
dụng các chất nàyđể tổng hợp thành các chất đặc trưng của cơ thể mình,sau đó lại lOMoAR cPSD| 39651089
phân hủy các chất tổng hợp được để lấy năng lượng cung cấp cho các hoạt động của cơ thể.
2. Quá trình dị hóa:
a. Đường phân. Diễn biến, kết quả và ý nghĩa. -
Quá trình đường phân phân giải glucose thành pyruvic acid trong điều
kiện không phụ thuộcvào việc có oxy hay không có oxy *Diễn biến: -
Giai đoạn đầu tư năng lượng:
+ Bước 1: Glucose -> Glucose 6-phosphate (có sự tham gia của ATP)
+ Bước 2: Glucose 6-phosphate -> Fructose 6-phosphate
+ Bước 3: Fructose 6-phosphate -> Fructose 1,6-bisphosphate (có sự tham gia của ATP)
+ Bước 4: Fructose 1,6-bisphosphate -> Dihydroxyacetone phosphate (DHAP)
+ Glyceraldehyde 3-phosphate (G3P)
+ Bước 5: DHAP <-> GADP (chuyển đổi giữa 2 dạng)
+ Bước 6: GADP -> 1,3-bisphosphoglycerate (tạo NADH)
+ Bước 7: 1,3-bisphosphoglycerate ->3-phosphoglycerate (tạo ATP)
+ Bước 8: 3-phosphoglycerate -> 2-phosphoglycerate
+ Bước 9: 2-phosphoglycerate -> Phosphoenolpyruvate (PEP)
(loại nước) + Bước 10: PEP -> Pyruvate (tạo ATP)
(Chú thích: -> là chuyển hóa) *Kết quả:
- Cứ 1 phân tử glucose (6C), sau khi trải qua quá trình đường phân sẽ cho ra 2
phân tửpyruvat (3C). Quá trình này tiêu tốn 2 ATP của tế bào nhưng lại tạo ra
được: 2 NADH2 và 4 ATP cho tế bào. 2 phân tử NADH2 sẽ qua chuỗi truyền
điện tử trong ty thể để tạo ra năng lượng tổng hợp ra các ATP *Ý nghĩa:
- Cung cấp năng lượng: Tạo ra ATP trong chuỗi vận chuyển điện tử lOMoAR cPSD| 39651089
- Sản phẩm trung gian: Cung cấp axit pyruvate cho chu tình Crebs và quá trình lên men
- Tạo NADH: Sản xuất NADH, giúp tạo thêm ATP trong chuỗi vận chuyển điện tử
- Chuyển hóa glucose: Là con đường chính để chuyển hóa glucose, nguồn năng lượng quantrọng
- Điều hòa chuyển hóa: Các enzyme trong đường phân được điều chỉnh để kiểm soát nănglượng tế bào
- Thích ứng với điều kiện: Có thể diễn ra trong cả điều kiện thiếu khí và kỵ khí
- Liên quan đến bệnh lý: Có vai trò trong 1 số bệnh như ung thư, nơi tế bào cần năng lượngcao
b. Chu trình Krebs. Diễn biến, kết quả và ý nghĩa
- Chu trình Krebs diễn ra trong ty thể, phân giải hoàn toàn các Acetylcoenzym A
thành các sản phẩm cuối cùng của quá trình dị hóa là CO2, nước và rất nhiều năng
lượng *Diễn biến:
1. Tạo Citrate: Acetyl-CoA (2C) kết hợp với oxaloacetate (4C) để tạo citrate (6C) và CoA-SH
2. Chuyển đổi Citrate thành Isocitrate: Citrate chuyển thành Isocitrate
3. Oxi hóa Isocitrate: Isocitrate chuyển thành α-ketoglutarate (5C), giải phóng CO2 và tạo NADH
4. Oxi hóa α-Ketoglutarate: α-ketoglutarate chuyển thành succinyl-CoA (4C),
giải phóng CO2 và tạo NADH
5. Tạo ATP/GTP: Succinyl-CoA chuyển thành succine (4C), tạo ATP hoặc GTP
6. Oxi hóa Succinate: Succinate chuyển thành fumavate (4C), tạo FADH2
7. Chuyển đổi Fumarate thành Malate: Fumarate được hydrat hóa thành malate (4C)
8. Oxi hóa Malate: Malate chuyển thành oxaloacetate (4C), tạo NADH và hoàn
thành chu trình *Kết quả: lOMoAR cPSD| 39651089 -
Chu trình Krebs sẽ tạo ra 1 phân tử ATP, 3 NAPH+, 1 FADH2, và 2 CO2*Ý nghĩa: -
Là quá trình phân hủy triệt để glucose cung cấp ATP chủ yeeuscho hoạt
động sống củacơ thể. Là chu trình cơ bản nhất cho thế giới sinh vật -
Tạo ra nhiều sản phẩm trung gian là nguyên liệu quan trọng trong việc
tổng hợp cấc chấthữu cơ của cây -
Là giai đoạn đầu chuẩn bị nguyên liệu cho các quá trình tổng hợp xảy ra
trong thời kìsinh trưởng của tế bào non
3. Quá trình đồng hóa
a.Chu trình Calvin. Diễn biến, kết quả và ý nghĩa *Diễn biến:
- Bước 1: Cố định CO2
+ CO2 từ không khí được gắn vào ribulose bisphosphate (RuBP) nhờ enzyme RuBisCO
+ Sản phẩm đầu tiên là 1 phân tử không ổn định 6-carbon, sau đó phân hủy
thành 2 phân tử 3-phosphoglycerate (3-PGA) - Bước 2: Khử 3-PGA
+ 3-PGA được chuyển đổi thành glyceraldehyde-3-phosphate (G3P) thông
qua quá trình khử, sử dụng ATP và NADPH từ pha sáng của quang hợp - Bước 3: Tạo thành glucose
+ 1 phần G3P được sử dụng để tổng hợp glucose và các carbohydrate khác,
trong khi phần còn lại được sử dụng để tái tạo RuBP - Bước 4: Tái tạo RuBP
+ G3P được chuyển đổi trở lại thành RuBP, cho phép chu trình tiếp tục với
việc nhận thêm CO2 mới *Kết quả: -
Tạo ra 1 số sản phẩm tạm thời là 1 phân tử G3P, 3 ADP và 2 NADP+ *Ý nghĩa: -
Là chu trình cơ bản nhất xảy ra ở tất cả thực vật. Tạo ra nhiều
sản phẩm sơ cấp, là nguyênliệu để tổng hợp nên các sản phẩm quang hợp thứ cấp lOMoAR cPSD| 39651089
Chương 4. Cở sở phân tử của hiện tượng di truyền – Biến dị
1. Cơ chế nhân đôi của DNA: Diễn biến, kết quả và ý nghĩa*Diễn biến:
- Giai đoạn khởi đầu:
+ Điểm khởi đầu sao chép
+ Protein khởi đầu (Helicase) gắn vào điểm khởi đầu sao chép
+ -> tách mạch DNA, tạo “bóng sao chép”
+ Sao chép đồng thời trên 2 mạch, về 2 phía + Chạc sao chép
- Giai đoạn kéo dài: + DNA mẹ làm mạch khuôn + Mồi RNA
+ Cơ chế: “Nửa gián đoạn” •
Mạch khuôn đầu 3’: DNA pol II tổng hợp mạch 5’ -> 3’ hướng vào chạc 3
sao chép (nhanh, mạch trước, Leadinh strand) •
Mạch khuôn đầu 5’: tổng hợp đoạn ngắn Okazaki, 1000 – 2000 nucleotile
(chậm, mạch sau, Lagging strand - Giai đoạn kết thúc:
+ Quá trình tổng hợp DNA kết thúc tạo thành 2 phân tử DNA từ 1 phân tử DNA
ban đầu *Kết quả: -
Tạo ra hai phân tử DNA mới, bảo toàn thông tin di truyền và chuẩn bị
cho phân bào*Ý nghĩa: -
Bảo tồn thông tin di truyền, hỗ trợ sự phát triển và sinh sản, đảm bảo tính
chính xác củagen, và tạo điều kiện cho sự tiến hóa, đồng thời có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu và y
2. Quá trình phiên mã: Sự giống và khác nhau của quá trình phiên
mã ở sinh vật nhân sơ vàsinh vật nhân chuẩn *Giống nhau: lOMoAR cPSD| 39651089
- Đều sử dụng ADN làm khuôn để tổng hợp ARN theo nguyên tắc bổ sung.
- Giai đoạn: Có ba giai đoạn chính: khởi đầu, kéo dài và kết thúc.
- Cần các thành phần: Cả hai đều cần ADN, ribonucleotit và enzyme ARN polimeraza. *Khác nhau: Sinh vật nhân sơ
Sinh vật nhân chuẩn Vị trí diễn ra
Phiên mã xảy ra trong tế bào
Diễn ra trong nhân tế bào chất Sản phẩm ARN mARN không qua xử lý
mARN cần xử lý (cắt bỏ
intron, thêm mũ 5' và đuôi poly-A)
Khởi đầu phiên mã Yếu tố sigma giúp ARN Có nhiều yếu tố điều hòa
polimeraza nhận biết điểm khởi phức tạp hơn đầu Dịch mã tARN mang axit amin fMet tARN mang axit amin Met
Chương 5. Cơ sở tế bào của hiện tượng di truyền – Biến dị
1. Chu kỳ các tế bào: Phân biệt nguyên phân và giảm phân (chú ý đặc điểm cơ
bản của các giai đoạn, các kỳ) *Nguyên phân:
- Mục đích: Tạo ra 2 tế bào con giống hệt nhau.
- Số lần phân chia: 1 lần.
- Bộ nhiễm sắc thể: Giống tế bào mẹ (2n). - Giai đoạn:
+Kỳ đầu: Nhiễm sắc thể co lại, màng nhân phân hủy.
+Kỳ giữa: Nhiễm sắc thể xếp hàng ở giữa.
+Kỳ sau: Nhiễm sắc thể tách ra.
+Kỳ cuối: Màng nhân tái hình thành, tế bào chất phân chia. *Giảm phân: lOMoAR cPSD| 39651089
- Mục đích: Tạo ra 4 tế bào con với một nửa số nhiễm sắc thể (n).
- Số lần phân chia: 2 lần (giảm phân I và II).
- Bộ nhiễm sắc thể: Một nửa tế bào mẹ (n). - Giai đoạn: +Giảm phân I:
Kỳ đầu I: Cặp đồng nhiễm sắc thể hình thành, trao đổi chéo.
Kỳ giữa I: Cặp đồng nhiễm sắc thể xếp hàng. Kỳ sau I: Cặp tách ra. +Giảm phân II:
Kỳ đầu II: Nhiễm sắc thể co lại, màng nhân phân hủy.
Kỳ giữa II: Nhiễm sắc thể xếp hàng ở mặt phẳng xích đạo.
Kỳ sau II: Nhiễm sắc thể chị em tách ra và di chuyển về hai cực.
Kỳ cuối II: Màng nhân tái hình thành, sau đó tế bào chất phân chia
(cytokinesis) tạo ra bốn tế bào con.
Chương 7. Các hiện tượng biến dị
1. Đột biến gene: Nguyên nhân, tính chất và hậu quả
- Đột biến là những biến đổi trong vật chất di truyền xảy ra ở cấp độ phân tử
(ADN) hoặc cấpđộ tế bào (NST).
- Đột biến gen là những biến dị trong cấu trúc của gen liên quan đến 1 hoặc một
số cặpnucleotide, xảy ra tại 1 điểm nào đó của phân tử AND dẫn đến sự thay
đổi cấu trúc phân tử protein tương ứng làm cho một tính trạng nào đó của cơ
thể bị biết đổi đột ngột. *Nguyên nhân:
Đột biến gen phát sinh do những tác nhân bên ngoài hoặc bên trong.
- Các tác nhân bên ngoài:
+ Các tác nhân vật lý: tia phóng xạ như tia ,tia , tia , tia X, tia tử ngoại…tác
dụng trực tiếp lên phân tử ADN trong tế bào làm đứt gãy các phân tử ADN. lOMoAR cPSD| 39651089
+ Các tác nhân hóa học như 5-BU (5-bromua uraxyl), EMS (Etyl Metyl
Sunfomat),… - Các tác nhân bên trong như những rối loạn trong các quá trình sinh lí, sinh hóa. *Tính chất:
- Đa số là đột biến thuận (trội -> lặn)
- Tần số thấp, cá biệt, ngẫu nhiên
- Đột biến ở tế bào sinh dưỡng -> không di truyền
- Đột biến ở tế bào sinh dục -> di truyền
- Có lợi, có hại, hoặc trung tính *Hậu quả:
- Đột biến gen sẽ làm thay đổi cấu trúc của mARN và biến đổi cấu trúc protein tươngứng.
- Đột biến thay thế hay đảo vị trí 1 cặp nucleotide chỉ ảnh hưởng đến một axit
amin (aa) trong chuỗi polypetide.
- Đột biến mất hoặc thêm 1 hay một số cặp nucleotide sẽ làm thay đổi các bộ
ba mã hóatrên mRN từ điểm xảy ra đột biến đến cuối gen, làm thay đổi cấu
trúc chuỗi polipetide bị mất hoặc thêm.
- Đột biến gen gây rối loạn quá trình sinh tổng hợp protein -> làm giảm khả
năng sốngcủa sinh vật và qua quá trình sinh sản ảnh hưởng đến thế hệ sau.
- Tuy nhiên cũng có những đột biến gen là trung tính, một số ít là có lợi.
Chương 8. Sinh thái học
1. Khái niệm và cấu trúc của hệ sinh thái*Khái niệm: -
Hệ sinh thái là tổ hợp của quần xã sinh vật với môi trường vật lý mà quần
xã đó tồntại, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường để tạo lOMoAR cPSD| 39651089
nên chu trình vật chất (chu trình sinh-địa-hoá) và sự chuyển hóa của năng lượng -
Hệ sinh thái lại trở thành một bộ phận cấu trúc của một hệ sinh thái duy
nhất toàn cầuhay còn gọi là sinh quyển. *Cấu trục:
-Thành phần cơ bản sau đây:
+ Sinh vật sản xuất (Producer - P)
+ Sinh vật tiêu thụ (Consumer - C)
+ Sinh vật phân hủy (Decomposer - D)
+ Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O, CaCO3...) .
+ Các chất hữu cơ (protein, lipid, glucid, vitamin, enzym,
hoocmon,…) + Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lượng mưa...).
2. Diễn thế sinh thái: Khái niệm. Phân biệt các loại diễn thế.
Các ví dụ minh họa kèm theo*Khái niệm:
- Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi của hệ sinh thái hay quần xã sinh vật
từ trạngthái khởi đầu (hay tiên phong) qua các giai đoạn chuyển tiếp để đạt
được trạng thái ổn định, tồn tại lâu dài theo thời gian.
- Quần xã giữ vai trò chủ đạo
- Môi trường vật lý xác định đặc tính và tốc độ biến đổi, giới hạn phạm vi*Phân
biệt các loại diễn thế: - Dựa vào “giá thể”
+ Diễn thế thứ cấp: xảy ra trên 1 nền mã trước đó từng tồn tại 1 quần xã nhưng đã bị tiêu diệt
VD: Sau khi một khu vực rừng bị chặt phá để làm nông nghiệp, các loài
cây bụi và cỏ dại sẽ nhanh chóng phát triển trở lại, sau đó là các loài cây lớn hơn
+ Diễn thế sơ cấp: xảy ra trên 1 nền (giá thể) mà trước đó chưa hề tồn tại
1 quần xã nào hoặc chưa có bất kỳ 1 “mầm mống” của sinh vật xuất hiện trước đây lOMoAR cPSD| 39651089
VD: Núi lửa phun trào, đất đá mới hình thành sẽ dần dần được colonized
bởi các loài địa y và rêu, sau đó là các loài thực vật khác
+ Diễn thế phân hủy: xảy ra trên 1 giá thể dần dần biến đổi theo hướng bị
phân hủy qua mỗi quần xã trong quá trình diễn thế
VD: Cây chết, nó sẽ trải qua nhiều giai đoạn phân hủy, từ việc bị nấm và
vi khuẩn phân hủy cho đến khi trở thành mùn đất, cung cấp chất dinh dưỡng
cho các loài thực vật khác
- Dựa vào động lực
+ Ngoại diễn thế: xảy ra do tác động hay sự kiểm soát của lực hay yếu tố bên ngoài
VD: Rừng cháy do sét đánh. Sau khi cháy, các loài thực vật và động vật
sẽ dần dần quay trở lại khu vực này, bắt đầu từ các loài cây nhỏ và cỏ dại.
+Nội diễn thế: được gây ra bởi động lực bên trong của hệ sinh thái
VD: Một hồ nước dần dần bị lấp đầy bởi thực vật thủy sinh và phù sa, dẫn
đến sự hình thành của một vùng đất ngập nước hoặc đầm lầy