- Những điểm khác nhau cơ bản giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực là:

- Các bào quan thường có ở tế bào nhân thực là:  Nhân, ribosome, lưới nội chất, bộ máy Golgi, ti thể.

- Các tế bào là tế bào nhân thực:

Tế bào nhân thực có ở tế bào động vật nguyên sinh, nấm, thực vật và động vật.

(1) Tế bào trùng amip. (Đây là sinh vật nguyên sinh).

(3) Tế bào lông ruột.

(5) Tế bào rễ cây họ Đậu.

(6) Tế bào tảo.

(8) Tế bào bèo hoa dâu.

(10) Tế bào hồng cầu không nhân.

- Sự khác nhau giữa tế bào động vật và thực vật (là các sinh vật nhân thực đa bào) với sinh vật nhân thực đơn bào:

Đáp án đúng là: C

- Ở vi khuẩn và một số nấm men, ngoài các gen nằm trong nhân còn có các yếu tố di truyền ngoài thể nhiễm sắc, gọi là plasmid.

- Plasmid là những phân tử DNA mạch kép dạng vòng nằm ngoài thể nhiễm sắc, có kích thước rất nhỏ, có khả năng tự nhân lên độc lập với tế bào và được phân sang các tế bào con khi nhân lên cùng với tế bào.

- Ở sinh vật nhân thực, bào quan thuộc hệ thống nội màng bao gồm: màng nhân, lưới nội chất, bộ máy Golgi, lysosome, túi, túi nhập bào và màng tế bào.

Đáp án đúng là: B

- Lục lạp, không bào trung tâm và thành tế bào chỉ có ở tế bào thực vật mà không có ở tế bào động vật. Ti thể là bào quan vừa có ở tế bào thực vật và tế bào động vật.

Đáp án đúng là : B

- Dấu phóng xạ xuất hiện trên mạng lưới nội chất, sau đó dấu phóng xạ xuất hiện ở các túi vận chuyển của lưới nội chất hạt, rồi đến bộ máy Golgi, đến các túi vận chuyển của Golgi. Tiếp theo, dấu phóng xạ có thể xuất hiện ở một số bào quan, ở màng sinh chất hoặc ở bên ngoài tế bào.

Đáp án đúng là : A

- Ribosome có thể đứng riêng lẻ một mình hoặc liên kết với nhau, và những ribosome liên kết đó được gọi chung là ribosome liên kết.

(I) Sai – Ribosome là bào quan không có màng bao bọc.

(II) Sai – Cấu tạo của loại bào quan này giống nhau, có hình cầu, không có màng bao bọc. đường kính khoảng 150 Å. Ribosome liên kết được cấu tạo từ nhiều ribosome riêng lẻ.

(III) Đúng – Ribosome liên kết chỉ tổng hợp protein màng và protein tiết.

(IV) Sai – Ribosome có mặt ở trên màng lưới nội chất hạt, trong lục lạp và trong chất nền của ti thể.

Nhân, lưới nội chất hạt, lưới nội chất trơn, ti thể, trung thể, lục lạp, không bào, vi ống, thành tế bào, chất nền ngoại bào, vi sợi, bộ máy Golgi, sợi trung gian, màng tế bào, peroxisome, ribosome, nhân con, lỗ màng nhân, túi, lông roi, vi nhung, sợi liên bào.

- Thành tế bào thực vật có vai trò bảo vệ, cũng như xác định hình dạng và kích thước tế bào. Giữa các phân tử cellulose có các chỗ trống giúp nước và muối khoáng đi vào được trong tế bào. Nếu thành tế bào không cho được nước, muối khoáng và các chất khác đi qua sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất trong tế bào, ảnh hưởng tới mọi hoạt động sống trong tế bào và dẫn tới tế bào bị chết.

- Các tế bào của động vật tiết ra các chất cấu tạo nên cấu trúc ở phía bên ngoài tế bào được gọi là chất nền ngoại bào. Thông qua sự kết nối đặc biệt, chất nền ngoại bào có thể điều khiển sự hoạt động của các gene bên trong tế bào, nhờ đó các tế bào trong cùng một mô có thể phối hợp hoạt động với nhau. Do đó, nếu chất nền ngoại bào của động vật không cho các chất đi qua, sẽ ảnh hưởng đến khả năng thu nhận thông tin của tế bào, ảnh hưởng tới quá trình hoạt động của các gene, dẫn tới sự hoạt động của tế bào trong cùng một mô bị rối loạn.

Thí nghiệm chứng minh cấu trúc khảm – động của màng sinh chất:

- Đánh dấu protein màng tế bào ở người và protein màng tế bào ở chuột bằng các chất phát quang khác nhau. Sau đó dung hợp tế bào người với tế bào chuột để hợp nhất hai tế bào này thành một tế bào lai có chung một màng sinh chất.

- Kết quả sau một thời gian dung hợp hai tế bào, các protein của tế bào người và protein của tế bào chuột di chuyển đan xen với nhau trên màng của tế bào lai.

→ Chứng tỏ ít nhất cũng có một số protein màng có khả năng di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác theo chiều ngang trong lớp phospholipid kép.

Màng sinh chất có tính khảm động vì:

- Cấu trúc “khảm” có nghĩa là các protein màng được đan xen vào những vị trí nhất định trên màng; còn “động” hay “lỏng” là các thành phần của màng không cố định cứng nhắc mà có thể di chuyển giúp chúng thực hiện các chức năng khác nhau. Mức độ “lỏng” của màng tế bào như độ lỏng của dầu ăn, các phân tử phospholipid nằm sát nhau và gắn kết với nhau bằng tương tác kị nước và tương tác van der Waal nên sự gắn kết giữa các phân tử là tương đối lỏng lẻo, dẫn đến chúng có thể tự do di chuyển trong cùng một lớp phospholipid. Tốc độ di chuyển của các phân tử của màng phụ thuộc vào mật độ phân tử phospholid. Nếu màng có nhiều cholesterol cũng làm giảm mức độ di chuyển của các phân tử.

- Đặc điểm thích nghi của protein ở vi khuẩn suối nước nóng:

+ Protein là thành phần dễ bị biến tính khi gặp nhiệt độ cao, tuy nhiên acid amin cấu tạo nên phân tử protein của vi khuẩn suối nước nóng có các liên kết hóa học đặc biệt. Ngoài ra, các phân tử protein của tế bào vi khuẩn có thành phần bảo vệ tăng cường, có khả năng bảo vệ protein.

- Đặc điểm thích nghi của sinh vật nhân sơ chịu phóng xạ:

+ Deinococcus radiodurans là một prokaryote có thể chịu được liều bức xạ ion hóa rất cao. Nó đã phát triển các cơ chế sửa chữa DNA cho phép nó tái tạo lại nhiễm sắc thể của mình ngay cả khi bị vỡ thành hàng trăm mảnh bởi bức xạ nhiệt.

- Con đường mà amino acid chứa nitrogen phóng xạ đi qua:

+ Đầu tiên, amino acid chứa nitrogen phóng xạ ở ngoài môi trường tế bào, sau đó amino acid này được vận chuyển vào bên trong tế bào để làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp protein.

+ Khi vào bên trong tế bào, protein có chứa nitrogen phóng xạ được tổng hợp ở lưới nội chất hạt và vận chuyển protein tới bộ máy Golgi. Túi vận chuyển của lưới nội chất hạt tham gia vào vận chuyển protein đến bộ máy Golgi.

+ Bộ máy Golgi có chức năng làm biến đổi protein có chứa amino acid chứa nitrogen phóng xạ, như gắn thêm hoặc loại bỏ các chất khác nhau, sau đó xuất các sản phẩm đã hoàn thiện đi các nơi khác.Túi vận chuyển của bộ máy Golgi làm nhiệm vụ đưa các phân tử protein đến các bào quan của tế bào, đến màng sinh chất hoặc đưa ra bên ngoài tế bào.

+ Màng sinh chất có chức năng vận chuyển các chất qua màng, tiếp nhận thông tin từ bên ngoài tế bào, đến màng sinh chất hoặc đưa protein có chứa nitrogen phóng xạ tiết ra bên ngoài tế bào.

- Lưới nội chất có hai loại: lưới nội chất trơn và lưới nội chất hạt, chức năng của mỗi loại là:

+ Lưới nội chất trơn: có dính nhiều enzyme; có vai trò trong tổng hợp lipid, chuyển hóa đường, phân hủy chất độc hại đối với cơ thể.

 + Lưới nội chất hạt: đính các hạt ribosome, một đầu gắn với màng nhân, một đầu nối với lưới nội chất trơn, có vai trò tổng hợp prôtêin.

- Ví dụ về một loại tế bào của người có lưới nội chất hạt phát triển: Lưới nội chất hạt phát triển nhiều nhất ở tế bào bạch cầu,vì bạch cầu có chức năng bảo vệ cơ thể bằng các kháng thể và protein đặc hiệu, mà protein được tổng hợp ở lưới nội chất hạt là nơi có các ribosome tổng hợp protein.

- Ví dụ về một loại tế bào của người có lưới nối chất trơn phát triển: Tế bào gan là nơi có lưới nội chất trơn phát triển. Vì gan đảm nhiệm chức năng chuyển hóa đường trong máu thành glycogen và khử độc cho cơ thể, mà lưới nội chất trơn có nhiều loại enzyme tham gia vào quá trình tổng lớp lipid, tổng hợp và phân giải glycogen giúp điều hòa đường huyết, phân hủy các chất độc hại của cơ thể.

a) Nấm men không thể sinh trưởng trên oleat nghĩa là oleat không cung cấp năng lượng cho hoạt động của tế bào, nên chắc chắn sẽ xảy ra đột biến khiếm khuyết ở ty thể và peroxisome.

- Oleat là một acid béo dạng chuỗi dài nên chúng được beta – oxy hóa tại peroxisome, cắt oleat thành acetyl – CoA.

- Sau đó acetyl – CoA được đưa vào ty thể thực hiện chu trình Krebs cung cấp năng lượng cho tế bào.

b) Nấm men không thể sinh trưởng trên glycerol, nên xảy ra đột biến khiếm khuyết ở ti thể, vì đây là bào quan chuyển hóa các phân tử carbon ngắn.

- Glycerol được phân cắt tạo thành acetyl – CoA, tạo năng lượng thông qua chu trình Krebs và chuỗi chuyền electron.

- Các con ếch con này có đặc điểm của loài cho nhân (nhân ở tế bào sinh dưỡng). Vì nhân của tế bào mang nhiễm sắc thể chứa DNA là vật chất di truyền quy định các tính trạng của loài đó. Vậy nên những con ếch con từ tế bào trứng ếch chuyển nhân sẽ mang đặc điểm giống với loài cho nhân.

- Chú thích hình: 1 – Lông; 2 – Màng ngoài; 3 – Thành tế bào; 4 – Màng sinh chất, 5 – Plasmid; 6 – DNA vùng nhân; 7 – Roi, 8 – Tế bào chất, 9 – Ribosome.

- Khác nhau về chức năng giữa cấu trúc số 1 (lông) với cấu trúc số 7 (roi): Lông giúp tế bào bám dính, tiếp hợp với nhau hoặc bám trên bề mặt tế bào khác; roi giúp tế bào di chuyển.

+ Về cấu tạo hóa học: Roi được cấu tạo từ bó sợi protein, dài hơn lông, các tế bào vi khuẩn có thể có một hoặc một vài roi. Còn lông ngắn hơn roi, có số lượng nhiều hơn roi.

- Cấu trúc số 3 là thành tế bào chứa peptidoglycan. Bản chất của peptidoglycan là mạng lưới các chuỗi carbohydrate liên kết với nhau bằng các đoạn polypeptide ngắn. Thành tế bào có chức năng giữ ổn định hình dạng và bảo vệ tế bào.

- Vi khuẩn có cấu trúc số 2 là những vi khuẩn có màng ngoài (vi khuẩn Gram âm). Ví dụ: vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa gây bệnh viêm phổi; vi khuẩn Haemophilus influenzae, vi khuẩn Escherichia coli gây bệnh đường ruột; vi khuẩn Vibrio cholerae gây bệnh tả.

- Cấu tạo của màng tế bào: Các thành phần cấu tạo của màng tế bào gồm lớp kép phospholipid; protein màng; carbohydrate; glycoprotein; glycolipid; cholesterol. Trong đó, hai thành phần chủ yếu là lớp kép phospholipid và protein.

- Giải thích mô hình khảm – động:

+ "Khảm" là do các phân tử protein xen kẽ trong lớp kép phospholipid; ngoài ra còn có các phân tử carbohydrate, glycolipid, cholesterol.

+ "Động" là do lớp kép phospholipid có cấu trúc lỏng lẻo nên có khả năng di chuyển; các phân tử protein cũng có thể di chuyển trong lớp kép phospholipid.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến tính động của màng gồm các thành phần cấu tạo nên màng tế bào như phospholipid, cholesterol (ở tế bào động vật), protein màng, carbohydrate và các yếu tố môi trường như nhiệt độ.

- Các bào quan có màng kép là: nhân, ti thể và lục lạp; các bào quan có màng đơn là: lưới nội chất, bộ máy Golgi, proxisome, lysosome, không bào.

(1) sai, vì chỉ có tế bào nhân thực mới có đầy đủ màng, tế bào chất các bào quan và nhân, còn tế bào nhân sơ chưa có đủ các bào quan và nhân chính thức.

(2) sai, vì trung thề không có ở tế bào thực vật mà chỉ có ở tế bào động vật.

(3) đúng.

(4) sai, vì ngoài tế bào vi khuẩn còn có tế bào thực vật và tế bào nấm cũng có thành tế bào nhưng thành phần hoá học của thành tế bào ở mỗi nhóm khác nhau.

- Không bào ở tế bào lông hút của rễ cây chứa các chất tan, giúp điều hoà áp suất thẩm thấu nên rễ có thể hút được nước từ đất.

- Không bào trong các tế bào cánh hoa giúp điều chỉnh độ trương nước nên hoa có thể nở hoặc khép cánh; nó cũng có thể chứa sắc tố giúp tạo màu sắc cho hoa nên hấp dẫn côn trùng đến hút mật và thụ phấn cho hoa.

- Không bào trong tế bào lá của một số loài cây mà động vật không dám ăn thường chứa các chất độc giúp bảo vệ cây.

- Không bào trong các tế bào ở đỉnh sinh trưởng thường tích nhiều nước làm tăng kích thước tế bào giúp sinh trưởng nhanh.

Ti thể có lớp màng kép, màng trong của ti thể có chứa các phức hệ enzyme tham gia tổng hợp ATP (đồng tiền năng lượng của tế bào). Bên trong hai lớp màng là chất nền ti thể chứa nhiều loại enzyme tham gia vào quá trình hô hấp tế bào. Khoảng không gian giữa hai lớp màng là kho chứa ion H⁺ có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp ATP. Vì vậy, khi thuốc làm hỏng màng trong của ti thể, tế bào sẽ không tổng hợp được ATP để cung cấp cho các hoạt động sống, do đó, làm giảm khối lượng cơ thể và có thể tử vong.

- Ti thể có hai lớp màng, giữa là xoang gian màng, dòng H⁺ đi từ xoang gian màng qua ATP synthase vào chất nền ti thể tổng hợp nên ATP. Nhờ đặc điểm này giúp ti thể thực hiện được chức năng tổng hợp ATP. Do đó, nếu ti thể chỉ còn 1 lớp màng thì sẽ ảnh hưởng đến khả năng tổng hợp ATP. Nếu mất màng trong thì không tổng hợp được ATP, nếu mất màng ngoài thì khả năng tổng hợp ATP sẽ giảm.

- Bộ máy Golgi có chức năng thu gom, chế biến và phân phối nhiều sản phẩm trong tế bào. Trong quá trình này thường xuyên có sự thu nhận, chuyển giao và bài xuất các túi tiết. Do đó, nếu bộ máy Golgi có màng kép sẽ ảnh hưởng đến khả năng hình thành các túi vận chuyển (túi tiết). Các túi tiết không được hình thành hoặc hình thành chậm làm các quá trình trao đổi chất khác trong tế bào bị ảnh hưởng.

- Ti thể có hai lớp màng, giữa là xoang gian màng, dòng H⁺ đi từ xoang gian màng qua ATP synthase vào chất nền ti thể tổng hợp nên ATP. Nhờ đặc điểm này giúp ti thể thực hiện được chức năng tổng hợp ATP. Do đó, nếu ti thể chỉ còn 1 lớp màng thì sẽ ảnh hưởng đến khả năng tổng hợp ATP. Nếu mất màng trong thì không tổng hợp được ATP, nếu mất màng ngoài thì khả năng tổng hợp ATP sẽ giảm.

- Bộ máy Golgi có chức năng thu gom, chế biến và phân phối nhiều sản phẩm trong tế bào. Trong quá trình này thường xuyên có sự thu nhận, chuyển giao và bài xuất các túi tiết. Do đó, nếu bộ máy Golgi có màng kép sẽ ảnh hưởng đến khả năng hình thành các túi vận chuyển (túi tiết). Các túi tiết không được hình thành hoặc hình thành chậm làm các quá trình trao đổi chất khác trong tế bào bị ảnh hưởng.

Hội chứng này là do đột biến gene mã hoá các protein quan trọng quy định cấu trúc và chức năng của lông, roi ở các tế bào khiến chúng không thể di chuyển hoặc di chuyển không đúng cách, dẫn đến các triệu chứng như đã nêu ở trên. Ví dụ: Roi hoạt động kém dẫn đến tinh trùng không thể vận động; các lông rung ở các tế bào niêm mạc đường hô hấp (làm nhiệm vụ đẩy dịch nhầy chứa bụi bẩn và các tác nhân gây bệnh ra khỏi đường hô hấp) hoạt động kém hoặc không hoạt động nên bụi bẩn và các vi sinh vật gây bệnh không được đẩy ra ngoài mà xâm nhập vào phổi gây viêm phổi; các sự kiện truyền tín hiệu trong quá trình phát triển phôi không diễn ra chính xác do lông nhung kém hoạt động. Nếu bất thường về roi của các tế bào phôi, thì các cơ quan nội tạng không định vị đúng vị trí.

- Dấu phóng xạ xuất hiện trên mạng lưới nội chất hạt, sau đó, dấu phóng xạ xuất hiện ở các túi vận chuyển của lưới nội chất hạt, rồi đến bộ máy Golgi, đến các túi vận chuyển của Golgi. Tiếp theo, dấu phóng xạ có thể xuất hiện ở một số bào quan, ở màng sinh chất hoặc ở bên ngoài tế bào.

- Chức năng của các cấu trúc:

+ Lưới nội chất hạt tham gia tổng hợp protein và chuyển protein tới bộ máy Golgi. Túi vận chuyển của lưới nội chất hạt tham gia vào vận chuyển protein đến bộ máy Golgi.

+ Bộ máy Golgi có chức năng làm biến đổi protein như gắn thêm hoặc loại bỏ các chất khác nhau, sau đó, xuất các sản phẩm đã hoàn thiện đi các nơi khác. Túi vận chuyển của bộ máy Golgi làm nhiệm vụ đưa các phân tử protein đến các bào quan của tế bào, đến màng sinh chất hoặc đưa ra bên ngoài tế bào.

+ Màng sinh chất có chức năng vận chuyển các chất qua màng, tiếp nhận thông tin từ bên ngoài tế bào, nhận biết giữa các tế bào, tạo hình dạng tế bào,…

- Các tế bào nhận biết các tế bào khác bằng các chuỗi carbohydrate trên màng sinh chất. Chuỗi carbohydrate thường ngắn, nhô ra phía ngoài màng. Hầu hết chuỗi carbohydrate liên kết cộng hoá trị với protein màng tạo thành glycoprotein. Một số liên kết cộng hoá trị với lipid màng tạo thành các phân tử glycolipid. Các phân tử carbohydrate là khác nhau giữa các loại tế bào của cùng một cá thể, giữa các cá thể cùng loài và giữa các loài. Tính đa dạng và vị trí của các phân tử carbohydrate trên bề mặt màng tế bào giúp cho chúng có chức năng như những dấu chuẩn để phân biệt tế bào này với tế bào khác.

- Một số vai trò quan trọng của sự nhận biết tế bào trong các hoạt động sống của động vật: phân loại các tế bào vào các mô và các cơ quan ở phôi động vật; cơ sở để loại bỏ các tế bào lạ nhờ hệ thống miễn dịch; tinh trùng nhận ra tế bào trứng trong quá trình thụ tinh;...

- Hai loại bào quan thực hiện chức năng khử độc cho tế bào là lưới nội chất trơn và peroxysome.

- Cơ chế khử độc của hai loại bào quan:

+ Lưới nội chất trơn thường khử độc thuốc và chất độc bằng cách bổ sung nhóm hydroxyl (-OH) vào các phân tử thuốc và chất độc làm cho chúng dễ tan hơn và dễ bị đẩy ra khỏi cơ thể.

+ Peroxysome khử độc rượu và các chất độc khác bằng cách truyền hydrogen từ chất độc đến oxygen tạo ra H₂O₂, chất này lập tức được enzyme catalase xúc tác chuyển thành H₂O.

Phần gần móng của hươu Bắc Cực tiếp xúc trực tiếp với băng tuyết (nhiệt độ thấp) nên màng tế bào cần có độ linh hoạt cao đảm bảo hoạt động trao đổi chất diễn ra bình thường:

- Acid béo chưa no có liên kết đôi trong phân tử → mật độ phân tử trong lớp phospholipid thấp hơn so với các acid béo no → Màng tế bào linh hoạt hơn.

- Cholesterol ngăn cản các đuôi acid béo liên kết chặt với nhau khi gặp nhiệt độ thấp, tạo tính linh động của màng.

Tế bào thực vật không có lysosome nhưng có không bào trung tâm. Loại bào quan này ở tế bào thực vật có chức năng tương tự như chức năng của lysosome ở tế bào động vật. Không bào cũng có nhiều enzyme thuỷ phân và có các chức năng phân giải các chất hữu cơ cũng như thuỷ phân các bào quan và các tế bào già.

- EPO là một loại protein tiết, được glyco hoá → EPO là một loại glycoprotein. Do đó các cấu trúc làm nhiệm vụ tổng hợp và hoàn thiện EPO gồm: lưới nội chất trơn, lưới nội chất hạt, bộ máy Golgi.

- Chức năng của các cấu trúc trong tổng hợp và hoàn thiện EPO:

+ Carbohydrate tổng hợp từ lưới nội chất trơn.

+ mRNA được tổng hợp trong nhân, qua màng nhân đến ribosome trên lưới nội chất hạt để tổng hợp protein. Các protein sau khi được tổng hợp ở lưới nội chất hạt sẽ được tập trung vào lòng túi để vận chuyển đến bộ máy Golgi.

+ Tại bộ máy Golgi, protein tiếp tục được gắn thêm carbohydrate (glyco hoá) tạo nên glycoprotein, sau đó đến màng sinh chất và giải phóng ra ngoài bằng xuất bào.

(1) – Nhóm kháng sinh β – lactam là các chất ức chế sự tổng hợp thành peptidoglycan của vi khuẩn, do đó, có tác dụng ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn. Nếu sử dụng amoxicillin trong điều trị bệnh nhưng không hiệu quả thì có thể đặt ra nhiều giả thuyết về tác nhân gây bệnh:

+ Tác nhân gây bệnh là các virus. Do virus có vỏ capsid cấu tạo từ protein nên không chịu tác động của amoxicillin → virus không bị tiêu diệt → bệnh không thuyên giảm.

+ Tác nhân gây bệnh là nấm. Do thành tế bào của nấm không phải peptidoglican nên không chịu tác động của amoxicillin → nấm không bị tiêu diệt → bệnh không thuyên giảm.

+ Tác nhân gây bệnh là các vi khuẩn nhóm mycoplasma không có thành tế bào nên không chịu tác động của amoxicillin → vi khuẩn không bị tiêu diệt → bệnh không thuyên giảm.

+ Tác nhân gây bệnh là các vi khuẩn thông thường, tuy nhiên, chúng có khả năng kháng kháng sinh loại β – lactam.

(2) Khi biết bệnh là do một chủng vi khuẩn gây nên, bác sĩ có thể điều trị bằng các cách sử dụng phối hợp nhiều loại kháng sinh với nhiều tác dụng như phân cắt thành tế bào, ức chế sự tổng hợp thành tế bào, ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn.