A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

CHỦ ĐỀ 1: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO

1. Các nguyên tố hóa học và nước

- Dựa vào tỉ lệ phần trăm khối lượng cơ thể, các nguyên tố trong cơ thể sinh vật được chia thành hai nhóm: nguyên tố đại lượng (đa lượng) và nguyên tố vi lượng. Cơ thể thiếu một số nguyên tố đại lượng và vi lượng có thể gây ra một số rối loạn về chuyển hóa và bệnh.

- Cấu trúc hóa học của nước: Mỗi phân tử nước có một nguyên tử oxygen liên kết với hai nguyên tử hydrogen bằng liên kết cộng hóa trị. Nước có tính chất: phân cực, sức căng bề mặt lớn, nhiệt dung riêng cao, nhiệt bay hơi cao

2. Các phân tử sinh học

- Các phân tử sinh học chính bao gồm: protein, lipid, carbohydrate, nucleic acid.

- Đặc điểm chung của các phân tử sinh học:

+ Có kích thước và khối lượng phân tử lớn.

+ Thường được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân gồm nhiều đơn phân hợp thành nên được gọi là các polymer.

+ Thành phần hóa học chủ yếu của các phân tử sinh học là các nguyên tử carbon và các nguyên tử hydrogen

CHỦ ĐỀ 2: CẤU TRÚC TẾ BÀO

1. Tế bào nhân sơ

- Có kích thước nhỏ (1 µm đến 5 µm), thường chỉ quan sát được dưới kính hiển vi.

- Tế bào nhân sơ được cấu tạo từ các thành phần chính là: thành tế bào, màng tế bào, tế bào chất và vùng nhân.

- Chưa có nhân hoàn chỉnh, chưa có màng nhân ngăn cách giữa chất nhân và tế bào chất.

- Chưa có hệ thống nội màng, chưa có các bào quan có màng bao bọc và bộ khung xương tế bào.

2. Tế bào nhân thực

- Tế bào nhân thực có kích thước khoảng 10 – 100 µm. Một số tế bào có kích thước lớn hơn nhiều như tế bào thần kinh, tế bào trứng, tế bào mạch gỗ,…

- Có cấu tạo phức tạp hơn:

+ Đã có nhân chính thức với màng nhân ngăn cách chất nhân và tế bào chất.

+ Có khung xương tế bào.

+ Có hệ thống nội màng.

+ Có hệ thống các bào quan đa dạng từ không có màng đến có màng bao bọc.

CHỦ ĐỀ 3: TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG VÀ TRUYỀN TIN TẾ BÀO

1. Trao đổi chất qua màng tế bào

-  Trao đổi chất qua màng tế bào là quá trình vận chuyển các chất ra, vào tế bào qua màng tế bào.

- Cơ chế trao đổi chất:

+ Vận chuyển thụ động: là kiểu khuếch tán các chất từ nơi có nồng độ chất tan cao đến nơi có nồng độ chất thấp – xuôi chiều gradient nồng độ, không tiêu tốn năng lượng

+ Vận chuyển chủ động: vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ chất tan thấp tới nơi có nồng độ chất tan cao (ngược chiều gradient nồng độ) và cần tiêu tốn năng lượng.

+ Nhờ biến dạng màng tế bào: Là hình thức vận chuyển các vật chất có kích thước lớn, không thể vận chuyển qua các protein xuyên màng: protein, đường đa, DNA,…

2. Truyền tin tế bào

- Truyền tin tế bào là sự phát tán và nhận các phân tử tín hiệu qua lại giữa các tế bào.

-  Các hình thức truyền tin tế bào phổ biến trong cơ thể đa bào: truyền tin trực tiếp, truyền tin cận tiết, truyền tin nội tiết và truyền tin qua synapse

- Truyền tin trong tế bào gồm 3 giai đoạn: tiếp nhận tín hiệu, truyền tín hiệu và đáp ứng tín hiệu nhận được.

CHỦ ĐỀ 4: CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO

1. Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào

- Năng lượng trong tế bào tồn tại ở 2 dạng: động năng và thế năng.

- ATP gồm 3 thành phần cơ bản là: 1 phân tử adenine, 1 phân tử đường ribose, 3 gốc phosphate

- Sự chuyển hóa vật chất là tập hợp tất cả các phản ứng hóa học xảy ra bên trong tế bào làm chuyển đổi chất này thành chất khác.

- Chuyển hóa năng lượng là sự chuyển đổi của năng lượng từ dạng này sang dạng khác và luôn tuân theo các quy luật vật lí cơ bản về nhiệt động học.

- Thành phần enzyme có thể là protein hoặc protein kết hợp với cofactor (ion kim loại như Fe2+, Mg2+, Cu2+) , các phân tử hữu cơ (nhân heme, biotin, FAD, NAD, các vitamin).

- Tế bào có thể điều hòa quá trình chuyển hóa vật chất thông qua điều khiển hoạt tính của enzyme theo nhiều cơ chế như: bằng chất hoạt hóa hoặc ức chế; bằng ức chế ngược.

2. Phân giải và tổng hợp các chất trong tế bào

- Phân giải các chất trong tế bào là quá trình phá vỡ các liên kết trong các phân tử sinh học để tạo ra các phân tử nhỏ hơn đồng thời giải phóng năng lượng

- Quá trình phân giải diễn ra theo ba con đường:

+ Hô hấp tế bào (hô hấp hiếu khí), cần sự tham gia của O2.

+ Hô hấp kị khí, tương tự hô hấp hiếu khí nhưng không cần tới O2.

+ Lên men, không có chuỗi truyền electron.

- Tổng hợp các chất trong tế bào là sự hình thành hợp chất phức tạp từ các chất đơn giản và tiêu tốn năng lượng → Quá trình tổng hợp các chất cũng chính là quá trình tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học của sản phẩm mới được tổng hợp.

- Quang hợp ở thực vật sử dụng khí CO₂ và nước, dưới tác dụng của ánh sáng do diệp lục hấp thụ để tổng hợp nên carbohydrate và giải phóng khí O₂.

Phương trình quang hợp: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Phương trình pha sáng:

Phương trình chu trình Calvin:

6 CO₂ + 12 NADPH + 18 ATP → C₆H₁₂O₆ + 18 ADP + 18 Pi + 12 NADP

Phương trình quang khử: