Tế bào: Đơn vị căn bản của sự sống ppt

Tế bào:
Đơn vị căn bản của sự sống



Như nguyên tử là đơn vị của hóa
học, tế bào là những khối dựng lên
sự sống. 3 tuyên bố sau hình thành
nên thuyết tế bào:
-tế bào là đơn vị căn bản của sự
sống
-tất cả mọi sinh vật đều cấu tạo từ
tế bào
-tất cả tế bào đều hình thành từ tế
bào
Tế bào được cấu tạo từ những
phân tử nước và những phân tử lớn,
nhỏ mà chúng ta đã học trong 2
chương trước. Mỗi tế bào chứa ít
nhất 10,000 loại phân tử khác nhau,
hầu hết chúng tồn tại ở nhiều bản
sao. Tế bào dùng những phân tử
này để vận chuyển vật chất và năng
lượng, để đáp ứng với môi trường,
và để sao chép chính chúng.
Thuyết tế bào có 3 ý quan trọng:
1. Nghiên cứu sinh học tế bào cũng
giống như nghiên cứu về sự sống.
Nguyên tắc cơ bản là chức năng
của tế bào đơn như vi khuẩn cũng

giống như 60 nghìn tỉ tế bào trong
cơ thể bạn.
2. Sự sống luôn tiếp diễn.Tất cả
những tế bào trong cơ thể bạn đều
bắt đầu từ 1 tế bào đơn, trứng được
thụ tinh, từ sự giao hợp của 2 tế bào
là tinh trùng từ bố và trứng từ mẹ.
3. Nguồn gốc của sự sống trên Trái
đất được đánh dấu bởi nguồn gốc
của tế bào đầu tiên.
Vào những năm 1920, nhà khoa
học người Nga Alexander Oparin
đã phối trộn 1 lượng lớn protein và
polysaccharide vào dung dịch. Khi
ông lắc mạnh hỗn hợp, những bong
bong hình thành. Ông ta có thể làm
điều đó với những polymer khác.
Nồng độ các chất cao phân tử bên
trong những bong bóng cao hơn ở
môi trường xung quanh. Hơn nữa,
chúng còn xúc tác các phản ứng
hóa học, và điều khiển cái gì rời
khỏi và vượt qua đường biên vào
môi trường. Nói cách khác, đó
là protobiont (là tập hợp các phân
tử mà không có khả năng sinh sản
nhưng môi trường hóa học bên
trong chúng khác với môi trường
xung quanh). Sau đó, những nhà
nghiên cứu khác cho thấy nếu trộn

lipid vào môi trường nước, thì
chúng sẽ tự sắp xếp thành những
giọt nhỏ được bao quanh bởi lớp
đôi. Xảy ra đồng thời với mô hình
hóa học tiền sự sống và giả thuyết
RNA được mô tả trong chương 3,
những thí nghiệm này đưa ra giả
thuyết ảo tưởng cho nguồn gốc tế
bào.
Kích thước tế bào được giới hạn
bởi tỷ lệ bề mặt và thể tích
Hầu hết tế bào rất nhỏ, thể tích tế
bào trong khoảng từ 1-1000m3.
Ngoại trừ trứng 1 vài loài chim rất
to lớn, 1 vài tế bào đặc biệt của vài
loài tảo và vi khuẩn đủ lớn để có
thể thấy bằng mắt thường. Và mặc
dù những nơron (tế bào thần kinh)
có thể tích nằm trong khoảng của tế
bào bình thường,nhưng mà những
phần phát xuất từ chúng có thể dài
hàng mét, mang tín hiệu từ 1 phần
đến phần khác trong động vật lớn.
Nhưng nhìn chung, tế bào rất nhỏ.
Sự gia tăng kích thước tế bào là
nguyên nhân của sự thay đổi tỉ lệ
giữa diện tích bề mặt và thể tích
(S/V)của bất cứ vật thể nào. Khi tế
bào tăng thể tích, diện tích bề mặt
của nó cũng tăng nhưng quy mô

của nó không thay đổi.


Tại sao các tế bào luôn nhỏ
Hiện tượng này có ý nghĩa sinh học
to lớn vì 2 lý do sau:
- Thể tích tế bào xác định khoảng
hoạt động hóa học mà nó có thể
hoạt động trên một đơn vị thời
gian. - Diện tích bề mặt của tế bào
xác định lượng chất tế bào lấy từ
môi trường ngoài và lượng sản
phẩm thải ra môi trường. vì thế khi
một tế bào tăng trưởng lớn hơn thì
tỉ lệ giữa chất thải tạo ra và nguồn
vật chất cần hấp thụ tăng nhanh
hơn nhiều so với sự gia tăng của
diện tích bề mặt, do đó điều này
giải thích tại sao những sinh vật lớn
thì có nhiều tế bào nhỏ, vì khi thể
tích nhỏ thì diện tích bề mặt trao
đổi của chúng lớn, ở những cơ thể
đa bào thì do được cấu tạo nhiều tế
bào nhỏ khác nhau dẫn đến diện
tích trao đổi lớn do đó chúng có thể
thực hiện các chức năng cần thiết
cho sự sống đặc biệt là vận chyển
thức ăn, oxy, thải bả đi và đến từng
tế bào bên trong cơ thể sinh vật và
với môi trường bên ngoài.

Sự cần thiết của kính hiển vi trong
quan sát tế bào
Hầu hết các tế bào không thể nhìn
thấy bằng mắt thường. Một vật thể
nhỏ nhất mà mắt một người bình
thường có thể nhìn thấy được là
khoảng 0.2 mm (200 um). Chúng ta
gọi đó là độ phân giải (resolution),
tức giới hạn nhỏ nhất mà người ta
phân biệt được 2 điểm kề sát nhau,
không chập lại thành một. Rất
nhiều tế bào có kích thước nhỏ hơn
200 um. Kính hiển vi là dụng cụ
thường được sử dụng để cải thiện
độ phân giải giúp cho việc quan sát
được tế bào và các cấu trúc bên
trong của nó. Có 2 lại kính hiển vi
cơ bản: kính hiển vi quang học và
kính hiển vi điện tử. Kính hiển vi
quang học (light microscope – LM)
sử dụng thấu kính thủy tinh và ánh
sáng nhìn thấy được để phóng đại
vật thể. Nó có thể phân giải một
điểm khoảng 0.2 um gấp 1000 lần
độ phân giải của mắt người. Nó cho
phép chúng ta có thể hình dung
được hình dáng, kích cỡ và một số
cấu trúc bên trong tế bào. Các tế
bào dưới ánh sáng bình thường sẽ
khó phân biệt các chi tiết cấu trúc

nên tế bào thường bị làm chết và
nhuộm với các chất nhuộm màu
khác nhau để các cấu trúc nổi bật
lên dễ cho việc quan sát kỹ. Kính
hiển vi điện tử (electron
microscope – EM) sử dụng nam
châm để tập trung chùm eletron,
giống như kính hiển vi quang học
sử dụng thấu kính thủy tinh để tập
trung chùm ánh sáng. Bởi vì chúng
ta không thể nhìn thấy điện tử, kính
hiển vi điện tử sẽ hướng chúng đến
một màn huỳnh quang hoặc chụp
ảnh để tạo nên hình ảnh có thể nhìn
thấy được. Độ phân giải một điểm
của kính hiển vi điện tử là khoảng
0.5 nm, gấp 400.000 lần so với mắt
người. Độ phân giải này cho phép
phân biệt đến chi tiết các cấu trúc
dưới mức tế bào (subcellular).
Ngoài kính hiển vi quang học và
kính hiển vi điện tử, rất nhiều kỹ
thuật đã và đang được nghiên cứu,
phát triển nhằm tăng cường khả
năng quan sát tế bào hơn nữa.