Sinh học tế bào

SINH HỌC TẾ BÀO I/ Từ sự sống, sinh vật đến sinh học và sinh học tế bào Sinh học thường được định nghĩa đơn giản là: “Khoa học về sự sống”. “Sự sống là hệ thống các đại phân tử có tổ chức đặc trưng theo thứ bậc, có khả năng trao đổi chất, tự tái tạo và điều hòa năng lượng”. Chúng phải thể hiện đầy đủ các tính chất cơ bản: Tính tổ chức đặc hiệu hợp lý Sự trao đổi chất Sự sinh sản, sinh trưởng và phát triển Vận động , cảm ứng và thích nghi - Tế bào học hay sinh học tế bào nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của tế bào. Chương 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CĂN BẢN VỀ SỰ SỐNG VÀ TẾ BÀO II/ Những khái niệm căn bản về sự sống 1. Học thuyết tế bào 1838, Schleiden, giáo sư thực vật học ở Jena, cho rằng: “Tế bào là đơn vị sống căn bản của mọi cấu trúc thực vật” 1839, Schwan, giáo sư giải phẫu học ở Louvain, mở rộng quan điểm của Schleiden: “Tế bào là đơn vị cấu trúc căn bản của mọi sinh vật” 1855, Virchow, giáo sư giải phẩu bệnh ở Berlin, giới thiệu học thuyết tế bào theo cách khác: “Mọi tế bào đều sinh ra từ tế bào” Ngày nay, các nhà khoa học thường giới thiệu học thuyết tế bào như sau: “Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng căn bản của mọi sinh vật sống”. 2. Tế bào được cấu tạo gồm các phân tử, đại phân tử, bào quan tạo nên 3 thành phần cơ bản là: màng sinh chất, tế bào chất và nhân Tế bào có 2 dạng: tế bào nhân sơ (Prokaryote) và tế bào nhân chuẩn (Eukaryote) Các phân tử có trong tế bào là các chất vô cơ, muối vô cơ, nước, và các chất hữu cơ (đơn phân). Các đơn phân tập hợp tạo thành các đại phân tử. Các đại phân tử: protein, acid nucleic -> quyết định sự sống của tế bào nhưng giới hạn trong tổ chức tế bào Bào quan là cấu trúc gồm các đại phân tử và phức hợp trên phân tử có chức năng nhất định trong tế bào. III/ Đa dạng sinh vật. Các giới sinh vật - Người ta ước tính rằng số loài sinh vật trên Trái Đất có thể đạt tới con số 30 triệu loài. 1735, Carl Linne đã sắp xếp các sinh vật vào bậc phân loại: loài – chi – họ - bộ - lớp – ngành – giới. Ông đã phân loại tất cả các sinh vật vào 2 giới: Giới thực vật và giới động vật 1969, Wittaker đề nghị hệ thống 5 giới sinh vật: giới khởi sinh, giới nguyên sinh, giới nấm, giới thực vật, giới động vật. Những năm gần đây, người ta đề nghị hệ thống phân loại gồm 3 lãnh giới: Lãnh giới vsv cổ: giới vi sinh vật cổ Lãnh giới vi khuẩn: giới vi khuẩn Lãnh giới sinh vật nhân chuẩn: giới nguyên sinh, nấm, thực vật, động vật IV/ Đối tượng, nhiệm vụ, lược sử và phát triển của sinh học tế bào Đối tượng và nhiệm vụ của SHTB SHTB là một trong những môn cơ bản của khoa học về sự sống Đối tượng nghiên cứu: tế bào SHTB nghiên cứu Cấu tạo và chức năng trong hoạt động sống của tế bào và cơ thể Cơ sở phân tử và tế bào của hiện tượng di truyền, biến dị và tiến hóa Sự sinh trưởng, phát triển và sinh sản của cơ thể Mối tương quan giữa tế bào, cơ thể với môi trường sống. 2. Lược sử ra đời và phát triển của sinh học tế bào 1838 – 1839, sử dụng kính hiển vi để nghiên cứu các vsv, phát hiện ra tế bào -> khai sinh ra Tế bào học Thế kỷ XX, tế bào học phát triển nhanh chóng không chỉ nhờ ứng dụng các phương pháp hiện đại: ly tâm siêu tốc, kính hiển vi điện tử…mà còn nhờ sự tích hợp giữa tế bào học với di truyền học, sinh học phân tử, sinh học phát triển, miễn dịch học. Tế bào học được mở rộng nghiên cứu các lĩnh vực sinh lý, di truyền, tiến hóa và đi sâu vào cơ chế phân tử của tế bào, cấu trúc tế bào -> sinh học tế bào (cell biology) V/ Phương pháp nghiên cứu trong sinh học tế bào Kỹ thuật kính hiển vi 1665, R. Hooke sử dụng kính hiển vi với độ phóng đại 30 lần để phát hiện cấu trúc tế bào mô bần thực vật. H. V. Leewenhoek đã cải tiến kính hiển vi với độ phóng đại 300 lần đã phát hiện nhiều dạng tế bào (hồng cầu, amip, tinh trùng, vi khuẩn…) Từ những năm 1828, độ phóng đại của kính hiển vi được nhân lên hàng nghìn lần. 1838 – 1839 ra đời học thuyết tế bào -> khai sinh ra chuyên ngành Tế bào học Nữa sau thế kỷ XIX, kính hiển vi được cải tiến hiện đại hơn . Thế kỷ XX, các nhà tế bào học đã phát hiện cấu trúc phân tử và đại phân tử của các bào quan Kính hiển vi x 30 Kính hiển vi giảng dạy Kính hiển vi huỳnh quang Kính hiển vi soi nổi 2. Kỹ thuật nuôi cấy tế bào Để nuôi cấy -> tiên bản hiển vi -> xử lý và nhuộm màu -> quan sát tế bào và mô (tiêu bản chết) . Đầu thế kỷ XX ra đời kỹ thuật nuôi cấy mô – tế bào invitro -> quan sát được trạng thái sống của tế bào tương tự như trong cơ thể (invivo) Nguyên lý phương pháp nuôi cấy mô – tế bào: Mô hoặc tế bào được tách ra khỏi cơ thể bằng phẫu thuật vô trùng Được nuôi cấy trong môi trường nuôi nhân tạo với các điều kiện tương tự invivo. VI/ Sinh học tế bào với sản xuất và đời sống Công nghệ tế bào động vật Công nghệ nhân bản vô tính động vật Công nghệ tế bào gốc Công nghệ sản xuất kháng thể đơn dòng 2. Công nghệ tế bào thực vật Công nghệ nhân bản vô tính và vi nhân giống cây trồng Công nghệ vi nhân giống Công nghệ tạo cây lai soma Công nghệ nuôi cấy tế bào để sản xuất các chế phẩm sinh học