SINH LÝ TẾ BÀO THỰC VẬT I. Khái niệm tế bào.
1. Học thuyết tế bào.
Tế bào là đơn vị cơ sở mà tất cả các cơ thể sống đều hình thành nên từ đó. Năm 1667, Robert Hook đã phát hiện ra đơn vị cấu trúc cơ sở của cơ thể sốnglà “tế bào”. Ơng đã mơ tả cấu trúc đó. Đồng thời và độc lập với Robert Hook, nhà bác học Hà Lan Antonie Van Leeuwenhock và người Ý Malpighi đã nghiên cứu ởđối tượng động vật và cũng phát hiện ra tế bào. Đến thế kỷ XIX, với sự đóng góp của nhà thực vật học Mathias Schleiden vànhà động vật học Theodor Schwann học thuyết tế bào chính thức ra đời 1838.2. Đặc trưng chung của tế bào. 2.1.Đặc trưng về cấu tạo.Theo Mathias Schleiden và Theodor Schwann thì mọi cơ thể thực vật và động vật đều do những tế bào cấu tạo nên và chúng được sắp xếp theo những trật tự riêngđặc trưng cho từng cơ thể. Tất cả các bộ phận của nó đều đạt đến mức chun hóa về hình thái và chức năng. Đó là kết quả của cả một quá trình tiến hóa hết sức lâudài của các dạng sống nguyên thủy, thích nghi cao độ với các điều kiện môi trường phức tạp và đa dạng.Mọi tế bào đều có cấu tạo cơ bản như sau: - Mọi tế bào đều có màng sinh chất bao quanh. Trên màng có nhiều kênh dẫntruyền vật chất và thơng tin tạo cầu nối giữa tế bào và mơi trường bên ngồi. -Mọi tế bào đều có nhân hoặc nguyên liệu nhân chứa thơng tin di truyền tếbào. Có vùng nhân định hướng và điều tiết mọi hoạt động của tế bào.-Mọi tế bào đều chứa chất nền gọi là tế bào chất. Tế bào chất chứa các bào quan.Mọi hoạt động sống của cơ thể cũng được thực hiện từ mức độ tế bào. - Trao đổi chất và năng lượng: Giữa cơ thể sinh vật và mơi trường ln lnxảy ra q trình trao đổi chất và năng lượng. Nhờ trao đổi chất và năng lượng mà cơ thể tồn tại, sinh trưởng và phát triển.- Sinh trưởng và phát triển: Sinh trưởng là hệ quả của quá trình trao đổi chất và năng lượng. Sinh trưởng là sự tích lũy về lượng làm cho khối lượng và kíchthước tăng lên. Khi sinh trưởng đạt đến ngưỡng nhất định thì cơ thể chuyển sang trạng thái phát triển. Phát triển là sự biến đổi về chất lượng của cả cấu trúc lẫn chứcnăng sinh lý của cơ thể theo từng giai đoạn của cơ thể. - Sinh sản: Sinh sản là thuộc tính đặc trưng nhất cho cơ thể sống. Nhờ sinh sảnmà cơ thể sống tồn tại, phát triển từ thế hệ này qua thế hệ khác, cơ thể thực hiện được cơ chế truyền đạt thông tin di truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác. Sinh sản làđặc tính quan trọng nhất của cơ thể sống mà vật thể không sống khơng có được. Sinh sản theo kiểu trực phân hay do các tế bào chuyên hóa đảm nhận.Như vậy mọi hoạt động sống của cơ thể được thực hiện từ mức độ tế bào. Vậy tế bào vừa là đơn vị cấu trúc vừa là đơn vị chức năng của mọi cơ thể sống.II.Thành phần hóa học của tế bào. 1. Các chất vơ cơ.Qua sự phân tích của các nhà khoa học, chất sống trung bình có khoảng 75- 85 nước, 10- 12 protide, 2- 3 lipide, 1 glucide và gần 1 muối và các hợpchất khác.Nước là thành phần chủ yếu của chất nguyên sinh, nó có vai trò quan trọng khơng những trong việc hòa tan các chất dinh dưỡng mà còn là mơi trường để tiếnhành các loại phản ứng hóa sinh, nó còn điều hòa nhiệt độ cơ thể, tham gia vào quá trình vận chuyển các chất trong cơ thể; vì vậy nó có ý nghĩa lớn. Lượng nước trongtế bào thường là một chỉ tiêu về mức độ hoạt động sống của tế bào. Chẳng hạn, ở mô não, hàm lượng nước lên đến 80, còn ở mơ xương chỉ chiếm 20, ở hạt ngũcốc, nước chỉ chiếm xấp xỉ 10, ở các mô non của cây đạt đến 80- 85 nước. Từ quan điểm sinh lý mà xét, sở dĩ nước có vai trò quan trọng vì phân tửnước có tính lưỡng cực, nhờ đặc tính này mà các phân tử nước liên kết được lại với nhau, hay có thể liên kết được với nhiều chất khác gây nên hiện tượng thủy hóa.Hiện tượng thủy hóa có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sống của tế bào.Trong chất nguyên sinh, nước tồn tại ở hai dạng: nước liên kết và nước tự do.Nước tự do chiếm hầu hết lượng nước trong tế bào và có vai trò quan trọng trong trao đổi chất TĐC. Nước liên kết chiếm 4- 5 tổng lượng nước. Nước liên kếtthường kết hợp với nhóm ưa nước của protein bằng cầu nối hydrogen. Hàm lượng nước liên kết lớn thì khả năng chống chịu của chất nguyên sinh đối với ngoại cảnhbất lợi cao.Ngồi nước, trong tế bào còn chứa nhiều chất vơ cơ khác là các nguyên tố khoáng, lượng chứa của từng nguyên tố khống trong chất sống khác biệt nhau rấtnhiều; ngồi những ngun tố đại lượng còn có những ngun tố vi lượng, siêu vi lượng. Chúng ở dạng các muối vô cơ KCl, NaCl, CaCl2..., các acid HCl, H3PO4..., các loại kiềm NH3, NH2OH.... Trong tế bào, các chất khoáng thường tồn tại dưới dạng các ion tự do như HCO3 -, CO3 -, NO3 -, NO2 -, H2PO4 -, HPO4 -, SO4 -, Cl-, H+, Ca++, K+, Mg++, Na+, Fe++, ... hay chúng được hút bám trên các gốc mang điện của các mixen keo hoặc có mặt trong thành phần các hợp chất hữu cơ khác liên kếthóa học. Chất khống ở trạng thái tự do quy định áp suất thẩm thấu của tế bào từ đó góp phần vào cơ chế hấp thụ nước, các chất khoáng của tế bào. Sự phân bốkhơng đồng đều của một số ion khống ở hai bên màng sinh chất là cơ sở của sự xuất hiện thế hiệu màng và dòng điện sinh học. Các chất khoáng ở dạng hút bámtrên bề mặt các hạt keo nó giữ trong trạng thái bền vững, mức độ phân tán, độ ngậm nước, độ nhớt nhất định của hệ thống keo Ion hóa trị 1, như K thường làm tăng độngậm nước, độ phân tán và giảm độ nhớt, còn ion hóa trị 2 như Ca và ion hóa trị 3 như Al có ảnh hưởng ngược lại.Các ngun tố khống có tác dụng điều tiết các hoạt động sống do ảnh hưởng sâu sắc đến các hệ enzyme. Các nguyên tố vi lượng thường là thành phần cấu trúcbắt buộc của các hệ enzyme. Ngoài ra các chất khống còn là thành phần của hàng loạt chất hữu cơ chủ yếu của tế bào sống như protide, nucleic acid, lipoid...Các chất khí O2, CO2là các yếu tố sống còn của cơ thể, nếu thiếu các chất đó, nhất là O2thì khơng thể có sự sống. Oxy là chất khí của sự sống, O2cần cho hô hấp tế bào, tạo năng lượng cần cho cơ thể hoạt động.CO2là nguyên liệu cho quá trình quang hợp, khơng có CO2thì khơng có sinh vật sản xuất,sinh vật tự dưỡng sẽ không tồn tại, dần dần mọi sinh vật khác cũng sẽbị diệt vong vì khơng có CO2, cây xanh khơng chuyển được năng lượng mặt trời thành năng lượng hóa học.
Khái niệm lý thuyết có thể đề cập đến một giả thuyết mà kết quả của nó có thể được áp dụng cho một khoa học; đến nhóm các luật phục vụ để thiết lập liên kết giữa các sự kiện hoặc hiện tượng; hoặc biết rằng nó chưa được chứng minh.
Mặt khác, tế bào có liên quan đến các tế bào : đơn vị nguyên thủy và tối thiểu cấu thành nên sinh vật sống.
Trước khi tiến tới khái niệm lý thuyết tế bào, chúng ta phải biết rằng ý tưởng này được đóng khung trong cái gọi là lý thuyết khoa học, được hình thành bởi các khái niệm, theo các quy tắc nhất định, cho phép chi tiết các mối quan hệ hiện có giữa các quan sát được tạo ra từ các khái niệm trong câu hỏi. Nói cách khác: một lý thuyết khoa học được xây dựng từ dữ liệu thực nghiệm thu được thông qua các quan sát.
Lý thuyết tế bào, theo nghĩa này, được sử dụng trong lĩnh vực sinh học để đưa ra lời giải thích về hiến pháp của các sinh vật sống từ các tế bào . Lý thuyết này mô tả chi tiết cách các tế bào rất cần thiết cho sự tồn tại của sự sống và cách chúng xác định các đặc điểm quan trọng nhất của sinh vật.
Theo lý thuyết tế bào, vật chất sống có thể chuyển hóa và tự tồn tại, không giống như vật chất thiếu sự sống. Các tế bào là đơn vị cơ bản hình thành cấu trúc của vật chất sống này: các chức năng hữu cơ được phát triển bên trong các tế bào hoặc trong môi trường gần nhất của chúng, dưới sự kiểm soát của các chất mà chúng tiết ra. Lý thuyết tế bào cũng chỉ ra rằng các tế bào đến từ các tế bào có sẵn khác từ sự phân chia của các tế bào này.
Ngoài các dữ liệu được trình bày cho đến nay về lý thuyết tế bào, đáng để biết những người khác có liên quan và quan trọng như nhau: - Nghiên cứu hoặc nghiên cứu đầu tiên bắt đầu đặt nền móng cho lý thuyết tế bào nói trên được thực hiện vào năm 1665 bởi nhà khoa học người Anh Robert Hooke, người được coi là cha đẻ của tế bào, người phát hiện ra nó. Và chính điều này, bằng cách kiểm tra một tấm nút chai bằng kính hiển vi, có thể xác minh rằng vật thể này được hình thành bởi các khoang khác nhau mà ông gọi là tế bào, tế bào. Một nghiên cứu được theo dõi bởi những người khác đã tìm hiểu sâu hơn về khám phá của nó, như trường hợp của Antony van Leeuwenhoek, vào thế kỷ XVII. - Tuy nhiên, lý thuyết tế bào được thiết lập được phát triển từ các nguyên tắc do Schleiden và Theodor Schwann đặt ra trong các năm 1838 và 1839. -Thời điểm quan trọng khác trong lịch sử lý thuyết tế bào là sự thành lập vào năm 1858 theo ý tưởng của Virchow: "mọi tế bào đều đến từ một tế bào khác".
-Các nhà khoa học đã chứng minh và phát triển nó với sự xuất sắc hơn trong suốt lịch sử và sau những khám phá đã nói ở trên là Pasteur, người chuyên về sự nhân lên của các vi sinh vật đơn bào; Santiago Ramón y Cajal, người đã định hình học thuyết về tế bào thần kinh và Camillo Golgi, người có công xác định một trong những tế bào thần kinh đã biết. Hai con số hai cuối cùng này chính xác cho những khám phá được quản lý để được công nhận với giải thưởng Nobel vào năm 1906.
Trang chủ
Sách ID
Khóa học miễn phí
Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023
Lý thuyết tế bào quy định rằng tất cả các sinh vật được tạo thành từ các tế bào , rằng tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống và tất cả các tế bào đến từ các tế bào khác .
Các định đề về lý thuyết tế bào chỉ có thể có được nhờ phát minh ra kính hiển vi của thương gia người Hà Lan Zacharias Janssen năm 1590. Sự đổi mới này đã được sửa đổi bởi nhà khoa học người Anh Robert Hooke, tạo ra năm 1665 kính hiển vi cho phép ông quan sát các tế bào đầu tiên.
Robert Hooke [1635-1703] đã đặt ra thuật ngữ "tế bào" định nghĩa nó là đơn vị cơ bản của sinh vật, đi đến kết luận đó bằng cách chỉ nhìn vào các mô chết như nút chai.
Vài năm sau, thương gia người Hà Lan Anthony van Leeuwenhoek [1632-1723] cải tiến kính viễn vọng Hooke và lần đầu tiên quan sát tế bào sống, xác định vi sinh vật. Do phát hiện này, chúng tôi biết ông là "cha đẻ của vi sinh".
Các nền tảng của lý thuyết tế bào được xác định 200 năm sau khi quan sát các tế bào đầu tiên. Hai định đề đầu tiên về lý thuyết tế bào của Theodor Schwann và Matthias J. Scheiden lần lượt khẳng định:
- Tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống Tất cả sự sống được tạo thành từ các tế bào
Các định đề của lý thuyết tế bào
Lý thuyết tế bào hiện đại đặt nền móng của nó trong 2 định đề ban đầu của nhà sinh vật học người Phổ Theodor Schwann [1810-1882] và nhà thực vật học người Đức Matthias J. Scheiden [1804-1881] trong những năm 1830:
Định đề đầu tiên
Tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống
Định đề đầu tiên này của Theodor Schwann bắt đầu với nền tảng của những gì chúng ta gọi là lý thuyết tế bào. Điều này có nghĩa là tế bào là một đơn vị cấu trúc , nghĩa là tất cả các sinh vật được tạo thành từ các tế bào, cấu trúc cơ bản của sự sống.
Định đề thứ hai
Tất cả sự sống được tạo thành từ các tế bào
Định đề thứ hai được xác định bởi nhà thực vật học Matthias Schleiden, nói về tế bào như một đơn vị chức năng của sinh vật vì chúng chứa tất cả các quá trình quan trọng và không thể thiếu cho sự sống.
Theo nghĩa này, lý thuyết tế bào hiện đại định nghĩa tế bào là một đơn vị sinh sản , do khả năng tạo ra các tế bào khác thông qua sự phân chia tế bào, chẳng hạn như nguyên phân và phân bào.
Định đề thứ ba
Tất cả các tế bào đến từ các tế bào khác
Định đề này chỉ ra rằng mọi tế bào bắt nguồn từ sự phân chia của một tế bào khác và do đó chứa thông tin di truyền cần thiết trong chính chúng. Đó là lý do tại sao tế bào cũng được công nhận là một đơn vị di truyền .
Định đề này là của Robert Remak [1815-1865] nhưng bị quy sai cho Rudolf Virchow, sau này được biết là đã nghiên cứu tế bào đạo văn.
Tầm quan trọng của lý thuyết tế bào
Ba định đề cơ bản của lý thuyết tế bào đã ra đời từ năm 1830 đến 1855, thời điểm vẫn còn một bộ phận trong cộng đồng khoa học về nguồn gốc của sự sống. Một mặt có những người theo thuyết abiogen, những người tin vào thế hệ tự phát, và mặt khác, các nhà sinh vật học, đã khẳng định rằng cuộc sống chỉ có thể phát sinh từ một cuộc sống có trước khác. Nhóm cuối cùng này được thành lập khi Anthony van Leeuwenhoek phát hiện ra vi sinh vật vào năm 1668, nhưng lý thuyết về sinh học sẽ chỉ được cộng đồng khoa học xác nhận vào năm 1887.
Tất cả các định đề của lý thuyết tế bào chỉ ra tế bào là đơn vị gốc, là đơn vị cơ bản của sự sống, là đơn vị duy nhất mà từ đó những người khác có thể được sinh ra và nhất thiết phải là từ một trước đó.
Ngày nay, các phân tử tự sao chép đã được nghiên cứu trong các sinh vật của chúng ta có thể tồn tại trong vũ trụ trước khi các tế bào đầu tiên được hình thành. Vẫn còn nhiều lý thuyết phải được nghiên cứu và đó là lý do tại sao điều quan trọng là lý thuyết tế bào tiếp tục với các nghiên cứu và quan sát của nó.