ĐỀ CƯƠNG SINH HỌC DI TRUYỀN - Cấu Trúc và Chức Năng Tế Bào | Đại học Y dược Huế

SINH HỌC DI TRUYỀN
Câu 1: Trình bày cấu trúc và chức năng của màng tế bào
*Tế bào Prokaryota:
- Cấu trúc: nằm ngay dưới thành tế bào, dày khoảng 5 – 10nm
Cấu tạo: bởi 2 thành phần chủ yếu là lớp kép phospholipid (đầu kị nước quay vào
trong, đầu ưa nước quay ra ngoài) và protein. - Chức năng:
Ngăn cách tế bào với môi trường, giúp tế bào trở thành một hệ thống biệt lập
Tính thấm có chọn lọc: màng tế bào cho phép một số chất tan cần thiết có thể đi vào
trong tế bào. Đồng thời đưa các chất tan có hại với vi khuẩn ra môi trường ngoài.
Thực hiện quá trình trao đổi chất.
Thông tin giữa tế bào và môi trường.
Là giá thể để gắn các enzym của quá trình trao đổi chất trong tế bào.
*Tế bào Eukaryota:
- Cấu trúc: màng sinh chất có cấu tạo là một màng lipoprotein dày 7 – 10nm. Mô hình màng
sinh chất chứa 3 nhóm hợp chất là lipid, protein và carbonhydrate. + Lipid:
Chiếm khoảng 50% (dao động 25 – 75%) trọng lượng màng Các lipid chủ yếu gồm:
oLớp phospholipid kép (đầu kị nước quay vào trong, đầu kì nước quay
ra ngoài). Chức năng của phospholipid bao gồm:
Thành phần chính của màng sinh chất
Tham gia vận chuyển các chất qua màng
Không cho phép các phân tử hòa tan trong nước đi qua màng
(trừ các phân tử nhỏ, không phân cực, các phan tử hòa tan trong lipid).
Liên kết với các nhánh carbonhydrat trên bề mặt màng làm cho
màng tăng tính đặc hiệu.
oCholesterol: xếp xen kẽ vào lớp phospholipid có tác dụng gây bất động
cho các đuôi acid béo và có vai trò cố định cơ học cho màng.
oGlycolipid: lipid liên kết với oligosaccharid. + Protein:
Chiếm khoảng 25 – 75% trọng lượng màng
Các phân tử protein phân bố “khảm’’ vào lớp phospholipid kép vhir có các
vùng phân cực thò ra rìa màng (thường là nhóm amin hoặc carboxyl)
Chức năng của protein màng: oVận chuyển oXúc tác oTruyền tín hiệu oNhận dạng tế bào oCầu nối tế bào
oGắn với khung xương tế bào và với dịch ngoại bào (ECM) + Carbonhydrate:
Carbonhydrate có mặt ở màng tế bào dưới dạng oligosachharid, gắn hầu hét
vào các đầu ưa nước của protein màng thò ra ngoài của màng tế bào. Chức năng:
oChức năng chính: Tạo lớp áo tế bào do sự glycosyl hóa oChức năng khác:
Liên kết với tế bào bên cạnh
Thu nhận và dẫn truyền thông tin
Tạo điện tích âm cho màng (do acid sialic)
Tạo kháng nguyên bề mặt
Là thụ thể của virus và vi khuẩn,… - Chức năng:
Bao bọc tế bào, ngăn cách tế bào với môi trường tế bào trở thành 1 hệ thống riêng biệt
Trao đổi nước, trao đổi vật chất giữa tế bào với môi trường theo cơ chế chủ động hoặc thủ động
Trao đổi và xử lý thông tin
Cố định các chất độc, dược liệu, virus tạo ra đề kháng tế bào
Liên kết với khung xương tế bào giúp duy trì hình dạng tế bào
Câu 2: Trình bày cấu trúc, thành phần hóa học, chức năng của các bào quan cấu tạo nên
tế bào chất của tế bào Động vật và tế bào Thực vật: * Ribosome:
- Thành phần hóa học chủ yếu là ARN (45%) và protein (55%), có thể chứa ion Mg2+.
- Cấu trúc: gồm 2 tiểu đơn vị chính
+ Tiểu đơn vị lớn có độ lắng 60S
+ Tiểu đơn vị nhỏ có độ lắng 40S
Khi 2 tiểu đơn vị này liên kết với nhau tạo ribosome hoàn chỉnh có độ lắng là 80S.
- Chức năng: là nơi tổ chức quá trình sinh tổng hợp protein tế bào
* Lưới nội chất:
- Lưới nội chất có hạt:
+ Cấu tạo: gồm các kênh, các xoang dẹt thông nhau. Trên bề mặt có gắn rất nhiều hạt ribosome.
+ Thành phần hóa học: Phospholipid, protein, ARN
+ Chức năng: các protein này sẽ đi theo các kênh của lưới nội chất và chuyển đến
phức hệ Golgi để tiếp tục được hoàn thiện thành sản phẩm hoàn chỉnh. Phát triển ở các tế bào
tích cực tổng hợp và tiết chế protein: tế bào bạch cầu, tế bào tuyến tụy, tế bào thần kinh, tế bào gan,…
- Lưới nội chất trơn:
+ Cấu tạo: từ các ống lớn, nhỏ phân nhánh, bề mặt có hệ thống enzym.
+ Thành phần hóa học: lipid, protein, Ca2+
+ Chức năng: thực hiện quá trình tổng hợp và chuyển hóa các lipid, hydratcacbon,.. Ở
gan có vai trò thải độc. Phát triển mạnh trong các tế bào tổng hợp các loại lipid: tế bào mô
mỡ, tế bào tuyến nhờn của da, vỏ trên tuyến thượng thận, tế bào kẽ của dịch tinh hoàn
- Phức hệ Golgi:
+ Cấu tạo: gồm các túi dẹt lớn nhỏ, xếp chồng lên nhau, hai mép túi uốn cong. Có cấu
tạo màng lipprotein điển hình
+ Thành phần hóa học: phospholipid, protein, carbonhydrate
+ Chức năng: thu góp, chế biến, đóng gói và phân phát các sản phẩm của lưới nội chất
- Lysosome (tiêu thể)
+ Cấu tạo: là bào quan dạng túi được giới hạn bởi một lớp màng lipoprotein, chứa các enzyme thủy phân.
+ Thành phần hóa học: phospholipid, protein và ion H+ + Chức năng:
Chứa và phân hủy các mảnh cấu trúc của tế bào cần được tiêu hủy sau đó vận chuyển ra khỏi tế bào.
Tham gia vào quá trình tiêu hóa nội bào.
Tham gia vào quá trình tự tiêu của tế bào. - Peroxisome:
+ Cấu tạo: Là dạng túi cầu nhỏ, được giới hạn bởi một lớp màng lipoprotein, bên trong chứa các enzyme oxy hóa.
+ Thành phần hóa học: phospholipid, protein, các enzym và ion khác + Chức năng:
Ở động vật: tham gia điều chỉnh sự chuyển hóa glucose và phân H2O ,2 tạo thành H2O nhờ emzyme catalase.
Ở thực vật: tham gia quá trình chuyển hóa các lipid thành glucid . - Ty thể:
+ Cấu tạo: được bao bọc bởi 2 lớp màng lipoprotein
+ Thành phần hóa học: phospholipid, protein, ADN, ARN, Ion H+, ion Ca2+, ATP và ADP
+ Chức năng: Ty thể được xem như là nơi chuyển hóa năng lượng chứa trong các phân
tử dinh dưỡng thành năng lượng tích trữ trong phân tử ATP
- Lục lạp: (chỉ có ở tế bào thực vật)
+ Cấu tạo: có màng kép lippoprotein, chất nền (stroma) và màng thylacoid.
+ Thành phần hóa học: diệp lục a,b; carotenoid; protein; lipid; DNA; RNA và các enzym.
+ Chức năng: tham gia vào quá trình quang hợp; tự tổng hợp protein của chính nó
- Trung thể (chỉ có ở tế bào động vật)
+ Cấu tạo: gồm hai trung tử nằm vuông góc với nhau
+ Thành phần hóa học: protein
+ Chức năng: Tổ chức thoi phân bào, tham gia vào quá trình phân bào.
Câu 3: Trình bày cấu trúc và chức năng các thành phần trong nhân của tế bào nhân thực Thành phần Cấu trúc Chức năng
Cấu tạo từ màng lipoprotein.Tái tạo màng nhân, tham gia
Gồm các kênh, các xoang tổng hợp màng lưới nội chất
Màng nhân dẹt thông nhau. Trên bề mặt và các màng lưới nội bào ngoài có gắn rất nhiều hạt khác. ribosome. Gồm hai phần:
Hệ thống lamina có tác dụng
+ Phần màng sinh chất giốngnhư giá đỡ cho màng nhan
màng sinh chất của màng và đồng thời cũng là nơi Màng nhân Màng nhân trong nhân ngoài.
đính bám của các sợi nhiễm
+ Phần phía trong được lót sắc ở vùng ngoại vi bên bởi lamina. trong nhân.
Từ một phức hệ protein.
Điều tiết các chất đi qua màng nhân. Lỗ nhân
Làm hệ thống cột nâng đỡ
giúp ổn định cấu trúc của màng nhân.
Chứa các chất nhiễm sắc, Bảo vệ vật chất di truyền, là
ion, enzym và các hệ thống môi trương cho quá trình sợi.
nhân đôi ADN, dịch mã,… Dịch nhân
và duy trì hình dạng nhân
nhờ hệ thống sợi như một bộ khung nâng đỡ. ADN + protein histon.
Lưu trữ, bảo quản, truyền Nhiễm sắc thể
đạt thông tin di truyền; điều hòa hoạt động của gen. Hạch nhân (nhân con)
Không có cấu trúc tách biệt
Là nơi sản xuất ra cá tiểu
với các phần khác của nhân.đơn vị ribosome của tế bào.
Câu 4: Trình bày các hình thức vận chuyển vật chất qua màng sinh chất
* Vận chuyển thụ động:
- Khái niệm: Là phương thức vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ chất tan cao
đến nơi có nồng độ chất tan thấp mà không tiêu tốn năng lượng.
- Con đường vận chuyển:
+ Khuếch tán trực tiếp qua lớp phospholipid kép: các chất có kích thước nhỏ, không phân cực như O2 , CO2 ….
+ Khuếch tán qua kênh protein đặc trưng xuyên màng: Các chất có tính phân cực, các
ion hoặc các chất có kích thước lớn như glucose,..
+ Riêng nước được khuếch tán qua kênh đặc hiệu gọi là thẩm thấu - Đặc điểm:
+ Chất vận chuyển không bị biến đổi hóa học
+ Chất vận chuyển không kết hợp với một chất khác
+ Vận chuyển không cần năng lượng
+ Phụ thuộc vào gradient nồng độ hay điện thế.
+ Vận chuyển theo hai chiều, cân bằng giữa trong và ngoài tế bào.
- Điều kiện ảnh hưởng đến sự khuếch tán:
+ Độ lớn của chất vận chuyển: chất càng lớn càng khó vận chuyển
+ Độ hòa tan của chất trong lipid: càng dễ hòa tan càng dễ qua
+ Phụ thuộc vào gradient nồng độ
+ Phụ thuộc vào tính ion hóa của phân tử: ion hóa trị I dễ qua hơn ion hóa trị II
+ Phụ thuộc vào nhiều độ: nhiệt độ tăng vừa phải thì sẽ kích thích sự thấm qua màng
+ Nhu cầu hoạt động cũng làm tăng tính tấm: khi cơ hoạt động thì glucose và acid
amin đi vào, khi cơ duỗi thì không. Các môi trường Tế bào thực vật Tế bào thực vật
Môi trường ưu trương: nồng Khi mất nước thì chất
Nước trong tế bào sẽ thẩm
độ chất tan môi trường cao nguyên sinh và màng sinh thấu ra bên ngoài làm tế bào
hơn nồng độ chất tan trong chất co lại, tách khỏi thành mất nước và bị co lại tế bào tế bào (hiện tượng co nguyên sinh)
Môi trường nhược trương: Nước đi vào tế bào làm tế Nước đi vào làm tế bào
nồng độ chất tan môi trường bào trương lên.
trương lên, nếu quá ngưỡng
thấp hơn nồng độ chất tan tế
chịu đựng tế bào sẽ bị vỡ bào (hiện tượng tan bào)
Môi trưởng đẳng trương:
Tế bào ở trạng thái ổn định
Tế bào ở trạng thái ổn định
nồng độ chất tan môi trường cân bằng với tế bào
*Vận chuyển chủ động:
- Khái niệm: Vận chuyển chủ động là phương thức vận chuyenr các chất qua màng sinh chất
từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao (ngược chiều gradient nồng độ) và tiêu tốn năng lượng.
- Con đường vận chuyển: vận chuyển qua màng nhờ kênh protein. - Đặc điểm:
+ Vận chuyển các phân tử chất tan có kích thước nhỏ (ion Na, K,...)
+ Chất được vận chuyển ngược chiều gradient nồng độ
+ Có tiêu tốn năng lượng
+ Vận chuyển chỉ theo 1 chiều
+ Phải có trung gian protein vận tải, còn gọi là vận tải viên hoặc cái bơm của tế bào.
* Vận chuyển nhờ biến dạng màng: - Sự nhập bào:
+ Ẩm bào: là hiện tượng bắt giữ và đưa vào tế bào các giọt chất lỏng ngoại bào.
+ Thực bào: Là hiện tượng hình thành và đưa vào tế bào các bóng chứa các phần tử
rắn, vi khuẩn, mảnh vỡ tế bào.
+ Nhập bào – thụ thể: Là hiện tượng hình thành do sự lõm vào và tách ra của một
màng đặc biệt có chứa nhóm thụ thể.
- Sự xuất bào: Là phương thức đưa các chất ra bên ngoài bằng cách làm biến dạng màng sinh chất.
Câu 5: Trình bày diễn biến, kết quả, ý nghĩa của quá trình phân bào giảm nhiễm
a) Diễn biến: *Giảm phân I - Kỳ đầu:
+ Các NST kép tương đồng tiếp hợp với nhau theo từng cặp và giữa chúng có thể xảy
ra sự trao đổi đoạn NST
+ Các NST kép dần co xoắn
+ Màng nhân và nhân con tiêu biến
+ Thoi phân bào xuất hiện - Kỳ giữa:
+ Các NST kép co xoắn cực đại và tập trung thành 2 hàng ở mặt phẳng xích đạo
+ Thoi phân bào đính vào một phía của mỗi NST kép
- Kỳ sau: Mỗi NST kép tương đồng di chuyển theo thoi phân bào về mỗi cực tế bào - Kỳ cuối:
+ Các NST kép dần dãn xoắn
+ Màng nhân và nhân con xuất hiện + Thoi phân bào tiêu biến
+ Tế bào chất phân chia tạo thành 2 tế bào con có số NST giảm đi một nửa
*Giảm phân II: - Kỳ đầu: + Các NST kép co xoắn
+ Màng nhân và nhân con dần tiêu biến, thoi phân bào xuất hiện. - Kỳ giữa:
+ Các NST kép co xoắn cực đại
+ Các NST kép tập trung thành 1 hàng ở mặt phẳng xích đạo
+ Thoi phân bào được đính vào 2 phía của NST tại tâm động.
- Kỳ sau: Các NST kép tách nhau ra thành NST đơn và di chuyển trên thoi phân bào về 2 cực của tế bào - Kỳ cuối:
+ Các NST đơn dãn xoắn dần.
+ Màng nhân và nhân con xuất hiện, thoi phân bào tiêu biến.
+ Tế bào chất phân chia tạo thành các tế bào con.
b) Kết quả: Từ một tế bào mẹ (2n) qua 2 lần phan bào liên tiếp tạo ra 4 tế bào con có bộ NST
giảm đi một nửa so với tế bào mẹ c) Ý nghĩa:
- Nhờ giảm phân, giao tử được rạo ea mang bộ NST đơn bội (n)
- Giảm phân tạo nhiều loại giao tử khác nhau về nguồn gốc, sự kết hợp ngẫu nhiên của các
giao tử khác nhau làm xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp ở loài sinh sản hữu tính tạo nguồn
nguyên liệu cho chọn giống và tiến hóa.
Câu 6: Trình bày diễn biến, kết quả, ý nghĩa của quá trình phân bào nguyên nhiễm * Diễn biến:
- Kỳ đầu:
+ Các NST bắt đầu co xoắn, trở nên ngắn và dày hơn
+ Màng nhân và nhân con dần tiêu biến
+ Thoi phân bào hình thành tử trung thể và kéo dài về hai cực của tế bào
- Kỳ giữa:
+ Các NST co xoắn cực đại và xếp thành hàng trên mặt phẳng xích đạo của thoi phân bào.
+ Tâm động của mỗi NST gắn với các sợi vi ống của thoi phân bào.
- Kỳ sau: Các NST tương đồng tách nhau ra tại tâm động và di chuyển về 2 cực của tế bào
- Kỳ cuối:
+ NST bắt đầu dãn xoắn.
+ Màng nhân và nhân con xuất hiện + Thoi phân bào tiêu biến
b) Kết quả: Từ một tế bào mẹ (2n), quá trình nguyên phân tạo ra 2 tế bào con giống nhau và giống y hệt mẹ.
c) Ý nghĩa:
- Đối với cơ thể đơn bào: là cơ chế sinh sản chính, giúp tăng số lượng cá thể
- Đối với cơ thể đa bào: giúp sinh trưởng và phát triển bằng cách tăng số lượng tế bào, thay
thế tế bào tổn thương, già cỗi.
- Duy trì tính ổn định của bộ NST qua các thế hệ tế bào, đảm bảo sự ổn định di truyền trong cơ thể.
Câu 7: Trình bày di truyền đa gen, di truyền đơn gen
- Di truyền đơn gen: Là kiểu di truyền mà 1 tính tạng nào đó của từng cá thể hoặc của các cá
thể trong quần thể do các alen của 1 gene, thuộc cùng 1 locus tương tác và liên quan ảnh
hưởng đến nhau quy định sự biểu hiện của các trạng thái tính trạng.
- Di truyền đa gen: là dạng di truyền đơn gen trong đó sự quy định một tính trạng nào đó
trong quần thể là do nhiều alen của một gen chi phối, tạo thành nhiều trạng thái tính trạng
khác nhau ở kiểu hình tương ứng với các alen đó, nhưng mỗi cơ thể lưỡng bội thì chỉ có thể
có hai trong số nhiều alen đó.
Câu 8: Trình bày về ADN và ARN *ADN: - Thành phần chính: + Đường C5H O 10 4 + Nhóm phosphate
+ Bazo nito: Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C), Guanine (G) - Cấu trúc:
+ ADN có dạng xoắn kép, gồm 2 chuỗi polynucleotide chạy song song ngược chiều
nhau. Xoắn đều đặn theo trục phân tử và chiều xoắn từ trái sang phải.
+ Mỗi vòng xoắn có 10 Nu, đường kính 20 A ,o cao 34Ao
+ Các Nucleotide trên cùng một đoạn mạch liên kết với nhau bằng liên kết phosphodiester.