BÀI 8 - CẤU TRÚC TẾ BÀO NHÂN THỰC

MỞ ĐẦU

Câu 1: Nêu những thành phần cấu tạo chính của tế bào nhân thực.

Giải nhanh:

Cấu trúc cơ bản của tế bào thực vật bao gồm: màng sinh chất, chất nền ngoại bào, thành tế bào, nhân, tế bào chất, ti thể, lục lạp, lưới nội chất, bộ máy Golgi, lysosome, vacuole trung tâm, peroxisome, ribosome, trung thể, và bộ khung tế bào.

I. MÀNG SINH CHẤT

Câu 1: Điều gì sẽ xảy ra đối với tế bào nếu màng sinh chất bị phá vỡ? Chức năng của màng sinh chất là gì?

Giải nhanh:

* Màng sinh chất có vai trò quan trọng như sau:

- Bảo vệ và bao bọc phần bên trong của tế bào, đồng thời ngăn cách nội bào với ngoại bào.

- Kiểm soát sự di chuyển các chất đi vào và đi ra khỏi tế bào.

- Tham gia vào việc truyền thông tin và tương tác giữa các tế bào, đảm bảo các hoạt động phối hợp của hệ thống tế bào.

* Việc màng sinh chất bị phá vỡ có thể dẫn đến rối loạn trong hoạt động của tế bào, do không thể duy trì được các chức năng cần thiết như bảo vệ nội bào và kiểm soát vận chuyển chất bên trong và bên ngoài tế bào.

Câu 2: Quan sát hình 8.2, cho biết phân tử nào trong cấu trúc của màng sinh chất thuộc nhóm lipid, nhóm protein.

Giải nhanh:

- Các phân tử thuộc nhóm lipid: Glycolipid, phospholipid

- Các phân tử thuộc nhóm protein: Glycoprotein, protein màng.

Luyện tập 1: Tại sao nói màng sinh chất là một màng có tính thấm chọn lọc?

Giải nhanh:

Màng sinh chất là một màng có tính thấm chọn lọc vì các phân tử phospholipid ở màng sinh chất có đuôi kị nước quay vào nhau, phía giữa hai lớp, làm ổn định cấu trúc màng. Các đầu ưa nước quay ra phía ngoài hoặc phía trong màng, tiếp xúc với môi trường nước xung quanh. Chúng chỉ cho một số phân tử nhất định đi qua dễ dàng.

Luyện tập 2: Phân tử nào quyết định tính thấm của màng sinh chất? Những chất nào có thể dễ dàng đi qua màng?

Giải nhanh:

- Các phân tử phospholipid quyết định tính thấm của màng sinh chất.

- Các phân tử có thể dễ dàng đi qua màng: các phân tử kị nước, protein xuyên màng.

Tìm hiểu thêm:

• Các phân tử sterol thể hiện vai trò điều hòa tính lỏng của màng như thế nào? 
• Tìm hiểu vai trò của các vi lông ở bề mặt màng tế bào biểu mô ruột non.

Giải nhanh:

* Các phân tử sterol trong màng tế bào có vai trò quan trọng trong tính lỏng của màng sinh chất, làm cho màng mềm dẻo và linh hoạt. Điều này đặc biệt quan trọng để màng có thể thích ứng với các thay đổi trong môi trường.

* Vi lông trên bề mặt màng tế bào biểu mô ruột non có các chức năng chính sau:

- Tăng diện tích bề mặt của tế bào, giúp tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng và các quá trình liên quan đến trao đổi chất.

- Tham gia vào các hoạt động bài tiết và liên kết tế bào, giúp duy trì và tạo kết nối giữa các tế bào trong mô ruột non.

Câu 3: Quan sát hình 8.3 và nêu chức năng chính của protein trên màng sinh chất.

Giải nhanh:

Vận chuyển và liên kết.

Vận dụng 1: Thành phần nào của màng sinh chất giúp các tế bào có thể trao đổi thông tin với nhau?

Giải nhanh:

- Các phân tử glycoprotein và glycolipid.

II. CẤU TRÚC NGOÀI MÀNG SINH CHẤT

Câu 4: Quan sát hình 8.4, cho biết tên một số phân tử cấu tạo nên chất nền ngoại bào.

Giải nhanh:

- Các phân tử protein như collagen, proteoglycan,...

Câu 5: Phân tử sinh học nào là thành phần cấu tạo chính của thành tế bào thực vật?

Giải nhanh:

- Các chuỗi cellulose.

Luyện tập 3: Quan sát hình 8.5 và mô tả cách sắp xếp các phân tử cellulose trong thành tế bào thực vật.

Giải nhanh:

- Sắp xếp theo dạng chuỗi, tạo thành các bó sợi cellulose.

Luyện tập 4: Cấu tạo và cách sắp xếp của các phân tử cellulose phù hợp như thế nào với chức năng của thành tế bào?

Giải nhanh:

- Cấu trúc cellulose tạo nên các sợi vững chắc trong thành tế bào thực vật, được gia cố bởi các chất như lignin, pectin, hemicellulose. Điều này giúp tạo nên thành tế bào thực vật cứng chắc, phù hợp với chức năng bảo vệ và duy trì hình dạng đặc trưng của cây.

- Màng sinh chất giữ vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lượng nước và các chất dinh dưỡng đi vào và ra khỏi tế bào, đồng thời tham gia vào các quá trình trao đổi chất giữa các tế bào.

Vận dụng 2: Tại sao rau xanh là nguồn chính cung cấp chất xơ cho cơ thể người?

Giải nhanh:

Chất xơ là một thành phần của thực phẩm có nguồn gốc thực vật mà cơ thể không tiêu hóa được chủ yếu là cellulose – thành phần cấu tạo chủ yếu của thực vật. Con người không tiêu hoá được cellulose (chất xơ) nhưng cellulose lại giúp tiêu hoá thức ăn, giúp kích thích tế bào niêm mạc ruột tiết ra dịch nhầy làm cho thức ăn được di chuyển trơn tru trong đường ruột, cuốn trôi cặn bã bám vào thành ruột ra ngoài. Con người bổ sung chất xơ chủ yếu qua rau xanh.

III. NHÂN

Câu 6: Quan sát hình 8.6 và liệt kê các thành phần cấu tạo của nhân.

Giải nhanh:

Màng nhân, chất nhân và nhân con. 

Câu 7: Hãy tìm những thành phần cấu tạo tương ứng với mỗi chức năng sau:

a) Cho các phân tử nhất định đi vào và đi ra khỏi nhân.

b) Bao bọc và bảo vệ nhân.

c) Chứa chất di truyền.

Giải nhanh:

a) màng ngoài

b) màng trong

c) chất nhân

Luyện tập 5: Những đặc điểm nào của màng nhân phù hợp với chức năng bảo vệ và kiếm soát trao đối các chất với tế bào chất?

Giải nhanh:

- Màng nhân là màng kép, với lớp màng ngoài có các phần kết nối trực tiếp với lưới nội chất và có các lỗ cho phép các phân tử nhất định đi vào và đi ra khỏi nhân.

Luyện tập 6: Tại sao nói nhân là trung tâm điều khiển các hoạt động sống của tế bào?

Giải nhanh:

Nhân là trung tâm điều khiển các hoạt động sống của tế bào vì:

• Chất nhân chứa các sợi nhiễm sắc và nhiều phân tử khác như enzyme, RNA, nucleotide,...
• Sợi nhiễm sắc gồm chuỗi xoắn kép DNA và protein.
• Trong quá trình phân chia tế bào, sợi nhiễm sắc co ngắn (nhiễm sắc thể). DNA chứa các gene mã hoá protein tham gia vào các hoạt động sống của tế bào.

Vận dụng 3: Tại sao tế bào hồng cầu người không phân chia được?

Giải nhanh:

Tế bào hồng cầu người không phân chia được vì hồng cầu lúc mới sinh ra có nhân nhưng khi bước vào hệ tuần hoàn thì hồng cầu mất nhân, do đó, chúng không thể tự phân chia được.

Vận dụng 4: Đặc điểm của nhân là cơ sở cho lĩnh vực công nghệ sinh học nào?

Giải nhanh:

Đặc điểm của nhân là cơ sở cho lĩnh vực công nghệ cấy ghép nhân, là phương pháp chuyển nhân của một tế bào vào một tế bào đích đã loại bỏ nhân.

IV. TẾ BÀO CHẤT

Câu hỏi 8: Nêu các thành phần chủ yếu của tế bào chất.

Giải nhanh:

- Dịch keo (bào tương), các bào quan và bộ khung tế bào.

Câu hỏi 9: Tại sao bào tương là nơi diễn ra các phản ứng hoá học và là môi trường cho sự vận chuyển các chất vào các bào quan?

Giải nhanh:

Bào tương là nơi diễn ra các phản ứng hóa học và là môi trường cho sự vận chuyển các chất vào các bào quan vì trong bào tương chứa nước, các chất vô cơ khác và các phân tử sinh học như enzyme, carbonhydrate, acid hữu cơ,..

1. Ti thể

Câu 10: Quan sát hình 8.7 và nêu hình dạng và các thành phần cấu tạo của ti thể.

Giải nhanh:

- Kích thước dài từ 0.5 đến 10 micromet, cấu tạo gồm mào, chất nền, màng trong, màng ngoài, xoang gian màng, DNA và ribosome.

Câu 11: DNA của ti thể có đặc điểm gì khác so với DNA nhân?

Giải nhanh:

- DNA ti thể nhỏ hơn nhiều so với DNA nhân, có dạng vòng kép và mã hóa một số protein, tRNA, rRNA của ti thể. 

- Số lượng bản sao DNA ti thể trong các tế bào khác nhau thay đổi, phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng trong mô, trong khi gen nhân thường chỉ có 2 bản sao.

Câu 12: Sự hình thành các mào có ý nghĩa gì đối với hoạt động chức năng của ti thể?

Giải nhanh:

- Màng trong ti thể có các mào lõm sâu vào bên trong, là nơi chứa các enzyme chuỗi truyền electron và tổng hợp ATP.

- Các mào tạo diện tích màng trong lớn hơn, chứa nhiều enzyme chuỗi truyền electron và tổng hợp ATP, nâng cao khả năng sản xuất ATP của ti thể.

Câu 13:  Tại sao ti thể có thể tự tổng hợp một số protein của nó.

Giải nhanh:

Ti thể có thể tự tổng hợp một số protein của nó vì trong chất nền của ti thể có chứa DNA mang thông tin mã hóa một số protein, tRNA, rRNA,… và có ribosome – bộ máy tổng hợp protein.

Vận dụng 5: Tại sao các tế bào cơ, tế bào gan có số lượng ti thể (hàng nghìn) cao hơn rất nhiều so với các tế bào khác như tế bào biểu mô ở da, tế bào xương (hàng trăm)?

Giải nhanh:

Ti thể là “nhà máy năng lượng” của tế bào → Số lượng ti thể phụ thuộc vào nhu cầu năng lượng của tế bào. Tế bào cơ và tế bào gan hoạt động nhiều và liên tục nên cần nhiều năng lượng hơn so với các tế bào biểu mô ở da và tế bào xương. Do đó, tế bào cơ và tế bào gan có số lượng ti thể (hàng nghìn) cao hơn nhiều so với các tế bào khác như tế bào biểu mô ở da, tế bào xương (hàng trăm).

2. Lục lạp

Câu 14: Chức năng của lục lạp là gì?

Giải nhanh:

- Chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học.

Câu 15: Thành phần cấu tạo nào của lục lạp đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện chức năng của lục lạp? Vì sao?

Giải nhanh:

Thành phần cấu tạo của lục lạp đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện chức năng của lục lạp:

• Bên trong lục lạp có các túi dẹp (thylakoid) nối với nhau, nằm xếp chồng lên nhau tạo các hạt grana. Trên bề mặt của màng thylakoid chứa chất diệp lục có chức năng hấp thụ và chuyển hóa năng lượng ánh sáng. 
• Chất nền lục lạp (stroma) là dịch chứa các enzyme tham gia vào quá trình cố định CO₂ trong quang hợp.
• Chất nền lục lạp cũng có chứa DNA vòng kép, ribosome 70S giúp lục lạp có thể tự nhân đôi không phụ thuộc với sự nhân đôi của tế bào, đảm bảo đáp ứng nhu cầu quang hợp của tế bào.

Luyện tập 7: Dựa vào hình 8.7, 8.8, nêu những đặc điểm cấu tạo giống nhau giữa lục lạp và ti thể.

Giải nhanh:

Lục lạp và ti thể có những đặc điểm cấu tạo giống nhau như sau:

- Màng kép gồm 2 lớp màng: màng trong và màng ngoài.

- Cả hai đều có ribosome 70S.

- Đều có DNA trần dạng vòng và tự nhân đôi độc lập với DNA nhân tế bào.

- Cả hai đều có hệ enzyme synthetase tham gia vào tổng hợp ATP để duy trì hoạt động sống.

3. Lưới nội chất

Luyện tập 8: Quan sát hình 8.9, phân biệt cấu tạo lưới nội chất hạt và lưới nội chất trơn.

Luyện tập 9: Tại sao lưới nội chất hạt là nơi sản xuất protein.

Giải nhanh:

Lưới nội chất hạt là nơi sản xuất protein vì lưới nội chất hạt có chứa ribosome – “nhà máy” sản xuất protein. Tổng hợp protein ở ribosome sẽ được đưa vào trong lưới nội chất để chuyển qua túi vận chuyển (túi tiết) rồi vận chuyển tới bộ máy Golgi, sau đó chuyển đến các bào quan khác hay màng tế bào.

Vận dụng 6: Trong các tế bào sau đây, tế bào nào có lưới nội chất hạt hoặc lưới nội chất trơn phát triển mạnh: tế bào gan, tế bào ở tinh hoàn, tế bào tuyến tuy? Giải thích.

Giải nhanh:

• Tế bào gan có lưới nội chất trơn phát triển mạnh để đảm bảo thực hiện các chức năng của gan như chuyển hóa đường trong máu, khử độc cho cơ thể,…
• Tế bào ở tinh hoàn có lưới nội chất hạt phát triển mạnh vì tế bào ở tinh hoàn cần tổng hợp nhiều protein phù hợp với chức năng sản xuất tinh trùng.
• Tế bào tuyến tụy có lưới nội chất hạt phát triển mạnh vì tế bào tuyến tụy cần tổng hợp nhiều protein phù hợp với chức năng tiết hormone (insulin và glucagon tham gia điều hòa lượng đường huyết) và enzyme tiêu hóa.

Vận dụng 7: Tại sao nói lưới nội chất là nhà máy sản xuất màng cho tế bào? 

Giải nhanh:

Hệ thống mạng lưới nội chất tỏa rộng khắp tế bào đóng vai trò trung tâm trong việc sinh tổng hợp các protein và lipid cần thiết. Và các lipid và các protein này tạo nên màng tế bào.

4. Bộ máy Golgi

Câu 16: Mô tả hoạt động phối hợp của lưới nội chất và bộ máy Golgi.

Giải nhanh:

- Lưới nội chất tổng hợp các chất như protein, lipid, và carbohydrate, sau đó vận chuyển chúng trong các túi nhỏ (túi vận chuyển) đến bộ máy Golgi.

- Tại bộ máy Golgi, các sản phẩm từ lưới nội chất được sửa đổi, phân loại, đóng gói và vận chuyển đến các bào quan hay màng tế bào.

Luyện tập 10: Dựa vào hình 8.10, mô tả con đường tiết enzyme ở tế bào tuyến tụy.

Giải nhanh:

* Tuyến tụy sản xuất các enzyme quan trọng cho tiêu hoá, bao gồm trypsin và chymotrypsin để tiêu hóa protein, amylase để tiêu hóa carbohydrate, và lipase để phân hủy chất béo.

* Con đường tiết enzyme ở tế bào tuyến tụy bao gồm:

- Lưới nội chất tổng hợp các chất.

- Các chất được vận chuyển trong các túi vận chuyển đến mặt nhập của bộ máy Golgi.

- Tại bộ máy Golgi, các sản phẩm được sửa đổi, phân loại và đóng gói.

- Các chất hoàn thiện được vận chuyển qua mặt xuất của Golgi.

- Màng túi tiết dung hợp với màng sinh chất để tiết các enzyme ra ngoài hoặc đưa vào lysosome.

5. Lysosome

Câu 17: Tại sao lysosome tiêu hóa được nhiều phân tử lớn và bào quan? Sự tiêu hóa các bào quan bị hỏng, không cần thiết có ý nghĩa gì đối với tế bào?

Giải nhanh:

• Lysosome tiêu hóa được nhiều phân tử lớn và bào quan là vì có chứa các enzyme thủy phân thực hiện chức năng phân hủy các sản phẩm thừa như protein, nucleic, acid,,.. đảm bảo cho tế bào hoạt động ổn định.
• Việc lysosome tiêu hoá những bào quan bị hỏng, không cần thiết của tế bào có ý nghĩa quan trọng đối với tế bào: giúp dọn dẹp tế bào, lấy những gì có thể tái sử dụng và đào thải chất thải xuất ra ngoài tế bào.

Vận dụng 8: Vì sao tế bào bạch cầu có thể "ăn" được vi khuẩn?

Giải nhanh:

Tế bào bạch cầu có thể “ăn” được vi khuẩn vì tế bào bạch cầu có chứa các lysosome có các enzyme thủy phân tiêu hoá các vi khuẩn gây hại.

6. Không bào

Câu 18: Nêu vai trò của không bào trung tâm.

Giải nhanh:

- Cân bằng lượng nước trong tế bào và cũng có thể dự trữ các chất protein, acid hữu cơ, đường, muối, khoáng, chất thải hay sắc tố.

Vận dụng 9: Màu đỏ của cánh hoa hay màu tím của một số loại quả là do đâu?

Giải nhanh:

Một số tế bào cánh hoa có không bào chứa các sắc tố tạo nên màu sắc, làm nhiệm vụ thu hút côn trùng đến thụ phấn.

Vận dụng 10: Tại sao màng sinh chất của nguyên sinh vật sống trong môi trường nước ngọt không bị vỡ khi có lượng lớn nước đi vào trong tế bào?

Giải nhanh:

Nguyên sinh vật sống trong môi trường nước ngọt có không bào co bóp làm nhiệm vụ điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào nên không bị vỡ khi có lượng lớn nước đi vào trong tế bào

7. Peroxisome

Câu 19: Quan sát hình 8.14, mô tả cấu tạo Peroxisome.

Giải nhanh:

- Màng peroxisome, vùng lõi và protein màng.

Câu 20: Tại sao nói peroxisome là bào quan chuyên oxi hoá?

Giải nhanh:

Peroxisome là bào quan chuyên oxi hóa là bởi có chứa các enzyme chuyển hydrogen từ các chất khác nhau tạo thành hydrogen peroxide (H₂O₂).

Câu 21: Tại sao tế bào không bị độc do sản phẩm của quá trình oxi hoá (H₂O₂)?

Giải nhanh:

Tế bào không bị độc do sản phẩm của quá trình oxi hóa vì sau khi chuyển hydrogen từ các chất tạo thành H₂O₂ sau đó được enzyme khác phân giải thành nước và oxygen.

IV. TẾ BÀO CHẤT

8. Ribosome

Câu 22: Vai trò của ribosome là gì?

Giải nhanh:

- Tổng hợp protein của tế bào.

Câu 23: Hãy kế một số bào quan có ribosome.

Giải nhanh:

Lưới nội chất, lục lạp, ti thể.

Câu 24: Ribosome gắn trên màng lưới nội chất có ý nghĩa gì đối với việc thực hiện chức năng của lưới nội chất.

Giải nhanh:

- Giúp tổng hợp protein tham gia cấu tạo màng lưới nội chất và một số còn lại được đưa vào xoang lưới nội chất.

Câu 25: Mô tả cấu trúc của ribosome.

Giải nhanh:

- Có dạng hình cầu.

- Ribosome ở tế bào nhân thực có kích thước lớn hơn so với ở tế bào nhân sơ (80S).

- Được cấu tạo từ rRNA và protein.

- Là bào quan không có màng bao bọc.

- Mỗi ribosome bao gồm 2 tiểu đơn vị có kích thước khác nhau: tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị nhỏ. Hai tiểu đơn vị này thường tách rời nhau và chỉ gắn kết với nhau khi thực hiện chức năng tổng hợp protein.

9. Trung thể

Câu 26: Trung thể tham gia vào quá trình nào của tế bào động vật và có vai trò gì trong quá trình này?

Giải nhanh:

Trung thể có vai trò trong sự phân chia tế bào. Các vi ống xung quanh trung tử phát triển thành thoi phân bào trong quá trình phân chia tế bào.

Câu 27: Quan sát hình 8.16 và mô tả cấu tạo của trung thể.

Giải nhanh:

- Cấu tạo từ trung tử, vi ống và chất quanh trung tử.

Câu 28: Thành phần cấu tạo nào của trung thể đóng vai trò quan trọng trong sự phân chia tế bào?

Giải nhanh:

Vi ống ở trung thể có nhiệm vụ nâng đỡ cơ học, duy trì hình dạng tế bào trong quá trình phân chia tế bào.

10. Bộ khung tế bào

Câu 29: Quan sát hình 8.17, nêu các thành phần cấu tạo của bộ khung tế bào và chức năng của chúng.

Giải nhanh:

Bộ khung tế bào:

- Là mạng lưới gồm vi ống, sợi trung gian và vi sợi, được cấu tạo từ các phân tử protein.

- Đóng vai trò như "bộ xương" của tế bào, nâng đỡ và duy trì hình dạng của tế bào.

- Sợi trung gian giúp neo giữ các bào quan.

- Vi ống tham gia vào vận chuyển bào quan.

Luyện tập 11: Nêu cấu trúc và chức năng của các thành phần cấu tạo tế bào động vật và tế bào thực vật theo gợi ý bảng như 8.1. 

Giải nhanh:

• Giống nhau:

• Khác nhau: