Chương 1: Sinh học - Khoa học về sự sống

1
CHƯƠNG I: SINH HỌC
CHƯƠNG I: SINH HỌC CHƯƠNG I: SINH HỌC
CHƯƠNG I: SINH HỌC – KHOA
KHOA KHOA
KHOA
HỌC VỀ SỰ SỐNG
HỌC VỀ SỰ SỐNGHỌC VỀ SỰ SỐNG
HỌC VỀ SỰ SỐNG
Bios = sự sống
Logos = môn học
Sinh học A (2 TC)
Giảng viên: Ts. Nguyễn Hoài Hương

Tài liệu tham khảo:
Phạm Thành Hổ: Sinh học đại cương. NXBĐHQG
TP.HCM 2002.
Bùi Trang Việt: Sinh học tế bào. NXBĐHQG
TP.HCM 2005
Biology 6
th
McGraw Hill 2001
Life the Science of Biology 7
th,
Puves, Sinauer Associates and WH Freeman
2003
Biology 7
th
Campbell & Reece, Benjamin Cummings, 2004
I. Sinh học
I. 1. Định nghĩa: Mơn khoa học về sự sống

bao trùm:
- Từ mức độ cấu tạo phân tử đến hệ sinh thái
- Hiện tượng xảy ra trong vòng 1/10
7
giây đến q trình xảy ra trong
hàng triệu năm
Hệ sinh thái
Phân tử
Phạm vi nghiên
cứu của sinh học
2
II. Sự sống là gì ?
Sự sống là một đơn vị tổ chức di truyền có khả năng trao đổi chất,
sinh sản và tiến hóa.
I.1. Tế bào là đơn vị tổ chức di truyền của tất cả các sinh vật
Tất cả sinh vật đều có cấu tạo từ tế bào tuân theo một trật tự cấu trúc
thống nhất:
Nguyên tử → Phân tử → Đại phân tử sinh học → Bào quan →
Tế bào →
Mô → Cơ quan → Cơ thể → Quần thể → Loài → Quần xã → Hệ sinh
thái → Sinh quyển.
Tế bào: đơn vị cấu trúc của mọi cơ thể sinh vật
Cơ thể = cá thể = cấu trúc tồn tại độc lập trong môi trường
Loài: tập hợp các cá thể, quần thể có khả năng giao phối
Đại phân tử SH
Bào quan
Tế bào
Mô
Cơ quan
Cơ thể

Quần thể
Quần xã
Sinh quyển
Các mức tổ chức của sinh vật
II.2. Trao đổi chất
Chuyển hóa vật chất và năng lượng
Gồm hai quá trình dị hóa và đồng hóa
Tổng hợp năng lượng tế bào
Sử dụng năng lượng tế bào
Tổng hợp các hợp chất tế bào
Trao đổi chất tiến hành qua các phản ứng sinh hóa
Con đường trao đổi chất = Chuỗi phản ứng sinh hóa
Mỗi phản ứng do một enzyme xúc tác
Mỗi enzyme được mã hóa bởi một gene cấu trúc (gene kiểm soát
phản ứng sinh hóa)
Điều hòa trao đổi chất = điều hòa hoạt tính enzyme
Cơ chế điều hòa: ức chế ngược
Mục đích của điều hòa: giữ nội cân bằng (giữ môi trường bên trong
cơ thể ổn định về điều kiện vật lý và hóa học ngay cả khi điều kiện
môi trường bên ngoài thay đổi).
3
II. 3. Sinh sản là sự tiếp tục cuộc sống và cung cấp cơ sở cho tiến
hóa
Sinh sản vô tính = sao chép vật chất di truyền, phân bào (nguyên phân)
Kết quả: tế bào con giống hệt tế bào mẹ
Sinh sản hữu tính = tái tổ hợp tương đồng = sự phối hợp các gene lấy từ
các tế bào khác nhau trong một tế bào
Kết quả: con tương tự nhưng không không giống hệt cha mẹ
Nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.
II. 4. Tiến hóa sinh học:

Thay đổi trải qua hàng triệu năm
Darwin: tiến hóa bằng con đường chọn lọc tự nhiên
Chọn lọc tự nhiên = quá trình cá thể với những biến dị thuận lợi
sống sót và sinh sản với tỉ lệ cao hơn.
Một biến dị di truyền làm tăng cơ hội sống sót cho cá thể trong
một môi trường đặc biệt gọi là sự thích nghi (adaptation).
Qua nhiều thế hệ sự thích nghi có thể lan truyền đến toàn bộ loài.
Đó chính là sự tiến hóa.
Trích “The origine of species”, Charles Darwin
Lịch sử tiến hóa
Tiến hóa hóa học (4 tỉ năm trước):
Nguyên tử → Phân tử → Đại phân tử sinh
học
Tiến hóa sinh học (3,8 tỉ năm trước):
Về cấu trúc và trao đổi chất
Xuất hiện tế bào (nhân sơ)
Hiện tượng quang hợp ở vi khuẩn – tiến
hóa trao đổi chất: từ kị khí đến hiếu khí
(hiệu quả năng lượng cao); thay đổi bầu
khí quyển Trái Đất, hình thành tầng ozone
– đời sống trên cạn bắt đầu.
Tế bào nhân thực tiến hóa từ tế bào
nhân sơ: tế bào với các ngăn
SInh vật đa bào xuất hiện từ sinh vật
đơn bào, bắt đầu biệt hóa tế bào
Sinh sản hữu tính tăng tốc độ tiến hóa
Tế bào nhân sơ: Escherichia
coli- vi khuẩn đường ruột
Tế bào nhân thực :
Paramecium

4
Bốn giống tảo lục có quan hệ họ hàng cho thấy sự tiến hóa từ sinh vật
đơn bào đến đa bào (David Kirk)
“Lịch” sự sống
Nếu lịch sử sự sống trên Trái đất tương ứng 30 ngày
trên lịch, lịch sử nhân loại mới bắt đầu cách đây 5 giây
Phân loại sinh giới theo ba lãnh giới: Vi khuẩn cổ (Archaebacteria), Vi
khuẩn thực (Eubacteria) và Nhân thực (Eucarya)
Hệ thống phân loại Carl Woose (1990)
Nghiên cứu về nguồn gốc sinh vật, mối liên quan họ hàng giữa các loài
US National Science Foundation tài trợ chương trình nghiên cứu ATOL
= Assembling the Tree of Life (Cây sinh giới)
Nguyên liệu: từ VSV đến động vật có vú
Hóa thạch
Phương pháp: giải mã DNA (DNA sequencing) tìm sự tương tự của bộ
gene giữa các loài
Kết quả: xây dựng cây sinh giới
5
Kết quả nghiên cứu của chương trình ATOL: cây sinh giới tạm thời
Một số điểm đặc biệt:
Protist hiện nay xuất phát từ nhiều nguồn gốc khác nhau
Giới nấm gần với giới động vật hơn giới thực vật
Hệ thống phân loại dùng danh pháp kép (binominal
nomenclature) của Carl von Linnaeus
Phân loại:
Kingdom (Giới) Animalia (Giới động vật)
Phylum (Giới phụ - ngành) Chordata (Ngành dây sống)
Class (Lớp) Mammalia (Lớp động vật có vú)
Order (Bộ) Primates (Bộ linh trưởng)
Family (Họ) Hominidae (Họ người)

Genus (Giống) Homo (Giống Homo)
species (Loài) sapiens (Loài sapiens)
Danh pháp kép: Homo sapiens
Escherichia coli
III. Phương pháp nghiên cứu sinh học
Phương pháp nghiên cứu khoa học tự nhiên = Phương pháp H-P:
giả thuyết – dự đốn
Sơ đồ biểu diễn q
trình nghiên cứu
khoa học tự nhiên