bài giảng sinh lý tế bào

10/4/2014
1
SINH
SINH SINH
SINH
LÝ
LÝ LÝ
LÝ
THỰC
THỰC THỰC
THỰC
VẬT
VẬTVẬT
VẬT
PLANT PHYSIOLOGY
Tìm hiểu:
Chức năng & hoạt động
Chức năng & hoạt động Chức năng & hoạt động
Chức năng & hoạt động của thực vật
ở các mức độ khác nhau
Sinh lý thực vật sẽ thường gặp lại ở các cấp học cao hơn,
là mơn học dùng để đánh giá khi thi vào hệ thạc sỹ !!!
10/4/2014
2
Các nội dung chương trình (2014):
Các nội dung chương trình (2014):Các nội dung chương trình (2014):
Các nội dung chương trình (2014):
 Sinh lý tếù bào
Trao đổi nước ở thực vật
Dinh dưỡng khoáng
Tính chống chòu điều kiện bất lợi phi sinh học

Tính chống chòu điều kiện bất lợi sinh học
 Quang hợp & vận chuyển sản phẩm sản phẩm quang
hợp
Hô hấp & trao đổi sản phẩm hữu cơ ở thực vật
 SINH TRƯỞNG & PHÁT TRIỂN
10/4/2014
3
MỢT SỚ ĐẶC ĐIỂM ĐẶC TRƯNG CỦA THỰC VẬT
1. Cơ thể thực vật xảy ra các quá trình sinh/hóa sinh học tương tự
như vi sinh vật & động vật.
Tuy nhiên TV là nhóm duy nhất có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng & một
số nguyên tố hóa học đáp ứng cho quá trình sinh trưởng. Quá trình quang hợp
cung cấp thức ăn & năng lượng cho toàn bộ sinh giới hoạt động.
2. Thực vật đòi hỏi những nguyên tố vô cơ nhất đònh cho quá trình
tăng trưởng & đóng vai trò quan trọng trong vòng lưu chuyển
dinh dưỡng trong sinh quyển.
3. Thực vật trên cạn liên quan đến các sinh vật tiền thân tồn tại
trong đại dương và đóng vai trò trong quá trình tiến hóa của sự
sống: sự bổ sung oxygen & ozone vào bầu khí quyển.
4. Quá trình sinh sản của thực vật có hoa xảy ra mang tính hữu tính
và gây ra sự sản sinh hạt giống. Tuy nhiên thực vật cũng có thể
sinh sản vô tính.
5. Thực vật giống như động vật & hầu hết vi sinh vật đều hô hấp &
sử dụng năng lượng tạo thành cho quá trình sinh trưởng & sinh
sản.
10/4/2014
4
-Thực vật là bộ phận sản xuất đầu tiên của trái đất- Thực vật xanh là
bộ máy thu nhận bức xạ ánh sáng hàng đầu. Thực vật thu nhận ánh
sáng và chuyển năng lượng này thành năng lượng hóa học dự trữ

dưới dạng các liến kết hóa học.
-Thực vật không thể di chuyển- Thay cho khả năng di chuyển thì
thực vật lại có khả năng hướng tới các nguồn ánh sáng, nước, dinh
dưỡng.
-Thực vật trên cạn củng cố cấu trúc để nâng đỡ cơ thể hướng về phía
có ánh sáng và chống lại lực trọng trường
-Thực vật trên cạn mất nước liên tục thông qua quá trình bốc thoát
hơi nước và có cơ chế tránh hiện tượng bị khô cơ thể.
-Thực vật trên cạn có cơ chế vận chuyển nước và dinh dưỡng tới cơ
quan quang hợp và cơ chế vận chuyển sản phNm quang hợp tới các
mô và cơ quan không quang hợp
Plant Cell Physiology
Giôùi thieäu
Giôùi thieäuGiôùi thieäu
Giôùi thieäu
10/4/2014
5
Tế bào
Mô
Cơ quan
Sinh vật
Tế bào (Cell/
Cella: phòng
kho
): khái niệm được
Robert Hooke đưa ra từ
1665 sau khi quan sát tế
bào (tế đã chết).
Tế bào thực vật
(Eukaryote)

∗ Có nhân
∗ Có màng plasma
∗ Tế bào chất: phần giữa màng plasma và nhân.
∗ Bào quan
∗ Dòch bào
∗ Khung tế bào: mạng các vi ống và vi sợi bên trong tế
bào chất.
10/4/2014
6
Zacharias Jannsen (1590)
∗ Phát minh kính hiển vi đầu tiên
Phát minh kính hiển vi đầu tiênPhát minh kính hiển vi đầu tiên
Phát minh kính hiển vi đầu tiên
Mattias Scleiden (1838)
∗ Công bố thực vật có cấu trúc cơ bản bao
gồm các tế bào.
10/4/2014
7
Theodor Schwann (1839)
∗ Công bố động vật có cấu trúc cơ
bản bao gồm các tế bào.
Rudolph Virchow (1858)
1.
1.1.
1. Tất cả các tế bào được tạo ra từ
Tất cả các tế bào được tạo ra từ Tất cả các tế bào được tạo ra từ
Tất cả các tế bào được tạo ra từ
những tế bào đã có từ trước.
những tế bào đã có từ trước.những tế bào đã có từ trước.
những tế bào đã có từ trước.

2.
2.2.
2. Tế bào chỉ được hình thành từ tế
Tế bào chỉ được hình thành từ tế Tế bào chỉ được hình thành từ tế
Tế bào chỉ được hình thành từ tế
bào sống thông qua tiến trình
bào sống thông qua tiến trình bào sống thông qua tiến trình
bào sống thông qua tiến trình
phân chia
phân chiaphân chia
phân chia
10/4/2014
8
Làm sao để phát hiện tế bào?
∗ Kính hiển vi quang học:
∗ nh sáng thấy được đi qua vật thể.
∗ Thấu kính phóng đại hình ảnh (10 x 10
2
x lần).
∗ Kính hiển vi huỳnh quang:
∗ Kính hiển vi quang học nhưng có sử dụng đèn phát ánh sáng
hùynh quang chiếu vào mẫu vật >>> nhìn thấy vật thể một
cách chọn lọc.
∗ Thường đòi hỏi kỹ thuật nhuộm màu huỳnh quang.
∗ Kính hiển vi điện tử (Electro-microscope)
∗ Quét bề mặt của vật thể (Scanning)
∗ Truyền suốt xuyên qua vật thể (Transmission) >>> coi bên
trong vật thể.
∗ Phóng đại từ 10
5

– 10
6
lần.
10/4/2014
9
SEM: Scanning Electro-Microscope
10/4/2014
10
10/4/2014
11
TEM: Transmission Electro-Microscope
10/4/2014
12
Plant Cell Physiology
Cấu
CấuCấu
Cấu trúc
trúctrúc
trúc ngăn
ngănngăn
ngăn/
//
/che
cheche
che chắn
chắnchắn
chắn của
củacủa
của tế
tếtế

tế bào
bàobào
bào
10/4/2014
13
 Vách tế bào tạo ra sự ổn định và tính bền vững
 Tăng trưởng đòi hỏi sự linh động và khả năng co dãn
nở
 Sự co dãn phải đi theo một trục xác định
 cấu trúc vách tế bào phải vừa bền vững vừa linh hoạt.
Vaùch teá
Vaùch teá Vaùch teá
Vaùch teá Vaùch teá
Vaùch teá Vaùch teá
Vaùch teá baøo (Cell Wall)
baøo (Cell Wall)baøo (Cell Wall)
baøo (Cell Wall)baøo (Cell Wall)
baøo (Cell Wall)baøo (Cell Wall)
baøo (Cell Wall)
10/4/2014
14
10/4/2014
15
Vaùch teá baøo
Cellulase
Cellulose synthase
Cellulose
O
bundle of
cellulose

molecules
1 micrometer 1 micrometer
wood is mostly cellulose plant cell with cell wall close-up of cell wall
cellulose fiber
individual
cellulose
molecules
CH
2
OH
O
OH H
H
H
O
H
H
OH
H
CH
2
OH
CH
2
OH
CH
2
OH
O
O

O
O
O
O
OH
OH
OH
OH
OH
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
OH
10/4/2014
16
Expansin
ExpansinExpansin
Expansin

10/4/2014
17
∗ Hemicelluloses (i.e. xyloglucans, xylans): gắn vào hệ vi sợi,
hạn chế sức co dãn thành tế bào.
∗ Pectins: kết gắn giữa các tế bào, tạo độ cứng cho tế bào & cấu
trúc mô thực vật (phân giải bởi pectinase)
∗ Glycoproteins: thành phần của các protein cấu trúc và enzyme.
(i.e. expansin).
Cell Wall: Composition
∗ Lignin: tăng cường sức bền chắc.
∗ Cutin (lá), suberin (rễ) & sáp = lipids: hiện diện nhiều ở các tế
bào bề mặt >>> tăng sức bảo vệ, giảm sự mất nước.
Cell Wall: Composition
10/4/2014
18
Enzyme expansin làm nới lỏng
hemicellulose & làm mềm hóa vách tế
bào
Proceedings of the National Academy of Sciences – 9/2013
10/4/2014
19
 Hướng của các bó sợi
(microfibrils)
microfibrils)microfibrils)
microfibrils) quyết
đònh tới hình dạng của
tế bào
 Cơ chế kiểm soát chưa
sáng tỏ.
Hình dạng & hướng phân chia

ở tế bào thực vật
Sinh tổng hợp vách tế bào: vai trò chính cellulose
synthase, pectin synthase
10/4/2014
20
Maứng teỏ baứo
Membrane
MAỉNGMAỉNG TETE BAỉOBAỉO
10/4/2014
21
Cấu trúc màng tế bào.
Đầu ưa nước
Đầu kỵ nước
10/4/2014
22
Chuỗi bão hòa
Chuỗi bão hòaChuỗi bão hòa
Chuỗi bão hòa
(
((
(0
0 0
0 nối đôi)
nối đôi)nối đôi)
nối đôi) Chuỗi không bão hòa
Chuỗi không bão hòaChuỗi không bão hòa
Chuỗi không bão hòa
(Có nối đôi)
(Có nối đôi)(Có nối đôi)
(Có nối đôi)

Cấu trúc bềnCấu trúc bền
Dễ chảy lỏngDễ chảy lỏng
10/4/2014
23
10/4/2014
24
Plasmodesmata are regulated connections between plant cells
Cell
Wall
Reprinted from Zambryski, P. (2008) Plasmodesmata. Curr. Biol. 18: R324-325 with
permission from Elsevier. TEM image credit BSA Photo by Katherine Esau;
10/4/2014
25