Chương 3: Cấu trúc tế bào · Kết nối tri thức với cuộc sống
Tóm tắt lý thuyết Sinh học 10 Bài 7: Tế bào nhân sơ theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, sơ đồ cấu trúc tế bào sinh học chuẩn xác, bảng biểu so sánh trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.
+ Dựa vào cấu tạo của thành tế bào, vi khuẩn được chia thành 2 nhóm gồm vi khuẩn Gram dương (Gr+) và vi khuẩn Gram âm (Gr-).
Cấu tạo thành tế bào vi khuẩn Gram âm (a) và vi khuẩn Gram dương (b)
Gram âm
Gram dương
Lớp peptidoglycan mỏng.
Lớp peptidoglycan dày.
Có lớp màng ngoài nằm ngoài lớp peptidoglycan, được cấu tạo từ lớp kép phospholipid như màng tế bào nhưng giàu lipopolysaccharide. Lớp màng ngoài này có khả năng sinh nội độc tố.
Không có lớp màng ngoài.
Bắt màu đỏ khi nhuộm Gram.
Bắt màu tím khi nhuộm Gram.
- Chức năng:
+ Có tác dụng giữ ổn định hình dạng và bảo vệ tế bào.
+ Ảnh hưởng đến mức độ mẫn cảm của vi khuẩn đối với kháng sinh: Dựa vào loại vi khuẩn Gram dương (Gr+) hay vi khuẩn Gram âm (Gr-) mà sử dụng thuốc kháng sinh thích hợp.
b) Màng tế bào
- Ví trí: Nằm dưới thành tế bào.
- Cấu tạo: Được cấu tạo bởi hai thành phần chủ yếu là lớp kép phospholipid và protein.
- Chức năng:
+ Trao đổi chất có chọn lọc.
+ Là nơi diễn ra các quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của tế bào.
3. Tế bào chất
- Vị trí: Là vùng nằm giữa màng sinh chất và vùng nhân hoặc nhân.
- Cấu tạo:
+ Thành phần chính của tế bào chất là bào tương – dạng keo lỏng có thành phần chủ yếu là nước, các hợp chất hữu cơ và vô cơ khác nhau.
+ Không có hệ thống nội màng, khung xương tế bào, các bào quan có màng bao bọc chỉ có các hạt dự trữ (đường, lipid) và nhiều ribosome.
- Chức năng: là nơi diễn ra các phản ứng hóa sinh, đảm bảo duy trì các hoạt động sống của tế bào.
4. Vùng nhân
- Cấu tạo:
+ Không được bao bọc bởi các lớp màng nhân.
+ Thường chỉ chứa một phân tử DNA dạng vòng, mạch kép.
- Chức năng: mang thông tin di truyền điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào vi khuẩn.
- Ngoài DNA ở vùng nhân, một số tế bào vi khuẩn còn có thêm các phân tử DNA nhỏ, dạng vòng, mạch kép được gọi là các plasmid.
Cấu trúc plasmid của vi khuẩn
DNA vùng nhân
Plasmid
- Có kích thước lớn hơn.
- Thường chỉ có 1 phân tử DNA vùng nhân trong 1 tế bào.
- Là thành phần bắt buộc phải có đối với tế bào vi khuẩn.
- Vai trò: mang thông tin di truyền quy định toàn bộ các hoạt động sống của tế bào.
- Có kích thước nhỏ hơn.
- Thường có nhiều plasmid trong 1 tế bào.
- Là thành phần không bắt buộc phải có đối với vi khuẩn.
- Vai trò: thường mang thông tin quy định tính một số đặc tính của vi khuẩn như tính kháng thuốc kháng sinh; được sử dụng làm vector chuyển gene trong kĩ thuật di truyền.
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
Tế bào nhân sơ (Prokaryote - vi khuẩn và vi khuẩn cổ) có cấu trúc đơn giản, kích thước hiển vi cực nhỏ (1−5μm), giúp tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích (S/V) lớn, đẩy nhanh tốc độ trao đổi chất, sinh trưởng và phân chia tế bào nhanh chóng.
Tế bào nhân sơ chưa có màng nhân bao bọc vật chất di truyền; vùng nhân (nucleoid) chỉ chứa một phân tử DNA xoắn kép dạng vòng đơn lẻ, không liên kết với protein histone.
Tế bào chất của sinh vật nhân sơ không có hệ thống nội màng và không có các bào quan có màng bao bọc; bào quan duy nhất là ribosome 70S (kích thước nhỏ hơn ribosome 80S của sinh vật nhân thực) làm nhiệm vụ sinh tổng hợp protein.
Cấu trúc bề mặt gồm màng sinh chất (lớp kép phospholipid khảm protein), thành tế bào bằng peptidoglycan (quy định hình dạng và bảo vệ tế bào, phân biệt Gram dương bắt màu tím và Gram âm bắt màu đỏ khi nhuộm Gram), màng nhầy ngoài cùng, lông (pili/fimbriae) giúp bám dính và roi (flagellum) giúp di chuyển.
Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học
Kích thước hiển vi nhỏ đem lại ưu thế sinh học gì cho tế bào nhân sơ?
Kích thước tế bào vi khuẩn rất nhỏ (1−5μm) làm cho tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích (S/V) rất lớn (S/V=r3 đối với hình cầu). Tỉ lệ S/V lớn giúp tế bào hấp thụ chất dinh dưỡng và đào thải chất thải qua màng cực kì nhanh chóng, quá trình khuếch tán nội bào diễn ra tức thì, dẫn đến tốc độ chuyển hóa vật chất mạnh, sinh trưởng và phân chia tế bào bùng nổ (ví dụ vi khuẩn E.coli phân đôi sau mỗi 20 phút).
Vùng nhân của tế bào nhân sơ có đặc điểm gì khác biệt so với nhân tế bào nhân thực?
Vùng nhân (nucleoid) của tế bào nhân sơ chưa có màng nhân bao bọc, không có nhân con; vật chất di truyền chỉ gồm một phân tử DNA xoắn kép dạng vòng trần duy nhất, không liên kết với protein histone. Ngược lại, nhân tế bào nhân thực có màng kép bao bọc, có lỗ nhân, có nhân con và chứa nhiều phân tử DNA mạch thẳng liên kết chặt chẽ với protein histone tạo chất nhiễm sắc.
Cấu tạo và vai trò của thành tế bào peptidoglycan ở vi khuẩn là gì? Khác biệt giữa vi khuẩn Gram dương và Gram âm?
Thành tế bào cấu tạo từ chuỗi polysaccharide liên kết chéo với các peptide ngắn gọi là peptidoglycan, có chức năng duy trì hình dạng ổn định và bảo vệ tế bào khỏi bị vỡ do áp suất thẩm thấu nội bào. Vi khuẩn Gram dương (Gram+) có lớp peptidoglycan rất dày (20−80 nm), giữ màu tím khi nhuộm Gram. Vi khuẩn Gram âm (Gram−) có lớp peptidoglycan mỏng (2−7 nm) được bao bọc bởi một lớp màng ngoài giàu lipopolysaccharide (LPS), bắt màu đỏ hồng của safranin và kháng nhiều loại kháng sinh thông thường.
Plasmid là gì và có ý nghĩa sinh học như thế nào đối với tế bào vi khuẩn?
Plasmid là những phân tử DNA xoắn kép dạng vòng nhỏ nằm trong tế bào chất ngoài vùng nhân, có khả năng tự nhân đôi độc lập. Plasmid mang các gen phụ trợ nhưng đem lại lợi thế sống còn cho vi khuẩn như gen kháng thuốc kháng sinh, gen tổng hợp độc tố hoặc gen chuyển hóa chất đặc biệt. Plasmid là công cụ quan trọng được dùng làm vector chuyển gen trong kĩ thuật di truyền.
