Mở đầu
Câu hỏi Mở đầu SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 44): Mọi sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào. Có hai loại tế bào: tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực. Sinh vật nhân sơ có thể phân bố hầu như mọi nơi trên Trái Đất. Số lượng sinh vật nhân sơ có trên cơ thể người gấp hàng chục lần số lượng tế bào của cơ thể người. Tại sao các sinh vật nhân sơ lại có các đặc điểm thích nghi kì lạ đến như vậy?Trả lời:
– Vi sinh vật nhân sơ thích nghi được hầu hết ở mọi môi trường có điều kiện sống khác nhau trên Trái Đất, kể cả môi trường có nhiệt độ rất cao hoặc rất thấp, những nơi có nồng độ acid cao hoặc kiềm cao,….
– Cơ thể vi sinh vật nhân sơ được cấu tạo từ 1 tế bào nhân sơ mà tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ nên tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích tế bào lớn, do vậy nên chúng còn có tốc độ trao đổi chất với môi trường nhanh và có khả năng sinh trưởng và sinh sản rất nhanh.
– Bởi những lí do đó mà vi sinh vật có thể sống, phát triển ở mọi nơi và số lượng vi sinh vật có trên cơ thể người gấp hàng chục lần số lượng tế bào của cơ thể người.
I. Đặc điểm chung của tế bào nhân sơ
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 45): Nêu các đặc điểm chung của tế bào nhân sơ. Vì sao loại tế bào này được gọi là tế bào nhân sơ?Trả lời:
– Đặc điểm chung của tế bào nhân sơ:
+ Tế bào nhân sơ thường chỉ quan sát được dưới kính hiển vi với kích thước nhỏ dao động từ 1µm đến 5µm, chỉ bằng khoảng 1/10 tế bào nhân thực.
+ Các tế bào trao đổi chất với môi trường nhanh chóng do có tỉ lệ S/V (tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích) của tế bào lớn. Nhờ đó mà tốc độ chuyển hoá vật chất, năng lượng và sinh sản nhanh nên có khả năng thích nghi rất tốt.
+ Tế bào chưa có nhân hoàn chỉnh và 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.
+ Tế bào nhân sơ có nhiều hình dạng khác nhau (hình cầu, hình que và hình xoắn,…) với cấu trúc đơn giản.
– Giải thích lí do tại sao loại tế bào này được gọi là tế bào nhân sơ:
+ Cấu trúc tế bào còn đơn giản
+ Tế bào chưa có nhân hoàn chỉnh, chưa có màng nhân ngăn cách giữa chất nhân và tế bào chất bởi vậy mà vật chất di truyền còn nằm lẫn trong tế bào chất. Do đó, vùng chứa vật chất di truyền được gọi là vùng nhân chứ chưa phải nhân.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 45): Loại vi khuẩn A có kích thước trung bình là 1µm, loại vi khuẩn B có kích thước trung bình là 5µm. Theo lý thuyết, loại nào sẽ có tốc độ sinh sản nhanh hơn? Giải thích.
Trả lời:
– Theo lý thuyết, vi khuẩn A sẽ có tốc độ sinh sản nhanh hơn vi khuẩn B
– Vì: Vi khuẩn có kích thước nhỏ thì thì tỉ lệ S/V càng lớn giúp vi khuẩn có tốc độ trao đổi chất với môi trường nhanh chóng. Nhờ có tốc độ chuyển hóa vật chất và năng lượng nhanh nên tế bào sinh trưởng, sinh sản nhanh hơn so với những loại tế bào cùng hình dạng nhưng có kích thước lớn hơn.
II. Cấu tạo tế bào nhân sơ
2. Thành tế bào và màng tế bào
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 46): Phân biệt lông và roi ở tế bào vi khuẩn.Trả lời:
* Giống nhau:
– Lông và roi ở vi khuẩn để được cấu tạo từ bó sợi protein
* Khác nhau:
– Về kích thước: Roi có kích thước dài còn lông có kích thước ngắn hơn roi.
– Về số lượng: Tế bào vi khuẩn có số lượng roi ít, chỉ có thể có một hoặc một vài roi. Lông ở tế bào vi khuẩn có số lượng nhiều.
– Về chức năng: Roi là cơ quan vận động của tế bào, giúp vi sinh vật di chuyển được. Lông là cơ quan giúp các tế bào vi khuẩn bám dính, liên kết, tiếp hợp với nhau và đồng thời bám bào lên bề mặt của vi sinh vật khác.
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 46): Nêu cấu tạo và chức năng của thành tế bào và màng tế bào ở nhân sơ.
Trả lời:
* Thành tế bào
– Cấu tạo:
+ Thành tế bào có độ dày khoảng từ 10 nm đến 20 nm và được cấu tạo bởi peptidoglycan.
+ Vi khuẩn được chia làm 2 nhóm là vi khuẩn Gram dương (Gr+) và vi khuẩn Gram âm (Gr-) dựa vào cấu tạo của thành tế bào.
+ Vi khuẩn Gram dương (Gr+): Không có lớp màng ngoài và có lớp peptidoglycan dày.
+ Vi khuẩn Gram âm (Gr-): Có lớp màng ngoài bên ngoài lớp peptidoglycan mỏng của thành tế bào được cấu tạo từ lớp kép phospholipid giàu lipopolysaccharide.
– Chức năng: Giữ cho hình dạng tế bào ổn định và bảo vệ tế bào. Thành tế bào có sự ảnh hưởng nhất định đến độ mẫn cảm của vi khuẩn đối với kháng sinh.
* Màng tế bào
– Cấu tạo: Hai thành phần chủ yếu là lớp kép phospholipid và protein cấu tạo nên màng tế bào.
– Chức năng: Ở màng tế bào diễn ra hoạt động trao đổi chất có chọn lọc và diễn ra các quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng của tế bào.
4. Vùng nhân
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 46): Tế bào chất và vùng nhân của tế bào nhân sơ có cấu trúc và chức năng như thế nào?Trả lời:
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 46): Tại sao lại gọi là vùng nhân mà không phải là nhân tế bào?
Trả lời:
– Ở tế bào nhân sơ có nhân được gọi là vùng nhân mà không phải là nhân tế bào vì:
+ Tế bào nhân sơ có cấu trúc đơn giản và cấu tạo vùng nhân chưa hoàn chỉnh.
+ Nhân chưa có màng nhân bao bọc và hầu hết chỉ chứa một phân tử DNA
+ Vật chất di truyền không có màng bao bọc ngăn cách với tế bào chất mà nằm lẫn trong tế bào chất.
=> Do đó, vùng chứa vật chất di truyền ở tế bào nhân sơ được gọi là vùng nhân chứ chưa phải là nhân hoàn chỉnh.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 46): Phân biệt DNA vùng nhân và plasmid.
Trả lời:
Luyện tập và Vận dụng
Bài tập 1 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 47): Hoàn thành bảng cấu trúc và chức năng các thành phần của tế bào nhân sơ theo mẫu sau:
Lời giải:
Bài tập 2 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 47): Đặc điểm cấu trúc nào của tế bào vi khuẩn được ứng dụng trong kĩ thuật di truyền để biến nạp gene mong muốn từ tế bào này sang tế bào khác?
Trả lời:
– Với đặc điểm cấu trúc DNA nhỏ, dạng vòng, mạch kép, tế bào vi khuẩn được ứng dụng trong kĩ thuật di truyền để biến nạp gene mong muốn từ tế bào này sang tế bào khác.
– Nhờ có kích thước nhỏ và có khả năng nhân lên độc lập với hệ gene của tế bào, mang gene chỉ định. Trên cách plasmid thường chứa nhiều gene kháng thuốc kháng sinh và các plasmid được sử dụng làm vector với mục đích biến nạp gene tái tổ hợp từ tế bào này sang tế bào khác bằng con đường tiếp hợp.
Bài tập 3 SGK Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 7 (trang 47): Dựa vào thành phần nào người ta có thể phân biệt được 2 nhóm vi khuẩn Gr-, Gr+? Điều này có ý nghĩa gì đối với y học?
Trả lời:
– Dựa vào cấu tạo của thành tế bào người ta có thể phân biệt và chia vi khuẩn thành 2 nhóm: vi khuẩn Gram dương (Gr+) và vi khuẩn Gram âm (Gr-)
+ Vi khuẩn Gram dương (Gr+), có thành dày bắt màu tím khi nhuộm Gram
+ Vi khuẩn Gram âm (Gr-), có thành mỏng bắt màu đỏ khi nhuộm Gram.
– Ý nghĩa của việc phân biệt vi khuẩn Gr-, Gr+ đối với y học:
+ Giúp con người phân biệt sớm các bệnh do nhiễm khuẩn để xác định phương pháp phòng và hướng điều trị cũng như tiên lượng bệnh.
+ Căn cứ vào đặc điểm của thành tế bào ở 2 nhóm vi khuẩn, người ta có thể lựa chọn sử dụng loại kháng sinh phù hợp do thành tế bào có sự ảnh hưởng đến mức độ mẫn cảm của vi khuẩn đối với kháng sinh.
+ Ví dụ: Một số loại kháng sinh như penicillin diệt khuẩn bằng cách ngăn không cho vi khuẩn tạo được thành tế bào, đặc biệt đối với vi khuẩn Gr+. Thuốc này không có tác dụng phụ đối với người vì tế bào người không chứa peptidoglycan.