Sinh học

Khi sinh vật có kích thước cơ thể lớn nhưng được cấu tạo từ nhiều tế bào nhỏ thì tỉ lệ S/V lớn hơn so với cơ thể cấu tạo từ một tế bào duy nhất, nhờ đó tốc độ trao đổi chất giữa tế bào và môi trường sẽ nhanh hơn, đảm bảo hoạt động sống trong cơ thể được diễn ra bình thường.

Do tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ (khoảng 1µm – 5µm) nên tỉ lệ S/V (diện tích bề mặt/thể tích) lớn, giúp tế bào trao đổi chất với môi trường một cách nhanh chóng. Nhờ đó, tế bào nhân sơ sinh trưởng và sinh sản nhanh hơn so với các tế bào có kích thước lớn.

So sánh kích thước của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực: Kích thước tế bào nhân sơ nhỏ hơn tế bào nhân thực (thường bằng 1/10 cơ thể nhân thực). Cụ thể:

- Kích thước tế bào nhân sơ thường dao động trong khoảng 1 µm – 5 µm.

- Kích thước tế bào nhân thực thường dao động trong khoảng 9 µm – 1 m.

- Xác định số lượng vi khuẩn được tạo thành sau 5 giờ:

+ Số lần phân chia của vi khuẩn E.coli sau 5 giờ: 5 × 60 : 20 = 15.

+ Số lượng vi khuẩn E. coli sau 5 giờ: 215 vi khuẩn.

- Nhận xét: Tốc độ sinh trưởng và sinh sản của vi khuẩn E. coli rất nhanh.

- Giải thích: Kích thước cơ thể nhỏ bé → diện tích tiếp xúc với môi trường và chất dinh dưỡng lớn (S/V lớn) → quá trình trao đổi chất và năng lượng diễn nhanh chóng → cơ thể sinh trưởng, sinh sản nhanh.

Qua thí nghiệm trên cho thấy enzyme A (có bản chất là protein) chỉ hoạt động tốt khi ở nhiệt độ 30^oC giúp đẩy nhanh tốc độ nhân đôi DNA. Khi tăng nhiệt độ lên 50^oC lúc này enzyme A (có bản chất là protein) bị biến tính và không hoạt động được, kéo theo quá trình nhân đôi DNA không được diễn ra nữa.

Các loài động vật sống ở vùng cực thường có lớp mỡ dưới da dày hơn so với các loài sống ở vùng nhiệt đới vì lớp mỡ dưới da có vai trò quan trọng, quyết định sự sống còn của những động vật sống ở vùng cực lạnh giá:

- Lớp mỡ dày dưới da của các loài động vật sống ở vùng cực được xem như lớp cách nhiệt giúp tránh thất thoát nhiệt ra môi trường (giữ ấm cho cơ thể).

- Ngoài ra, lớp mỡ dưới da còn là nguồn dự trữ năng lượng giúp những động vật ở vùng cực sống qua mùa đông lạnh giá, nguồn thức ăn trở nên khan hiếm.

Mỗi loại protein có một giới hạn chịu nhiệt khác nhau. Bởi vậy, một số vi sinh vật sống được trong suối nước nóng có nhiệt độ xấp xỉ 100oC mà protein của chúng không bị biến tính vì các protein của những vi sinh vật này có giới hạn chịu nhiệt cao. Khi ở nhiệt độ cao, chất ức chế protein bị phân hủy từ đó protein không còn bị ức chế nữa và chúng sẽ hoạt động.

Phân biệt cấu tạo, chức năng của DNA và RNA:

Đặc điểm giúp cellulose trở thành hợp chất bền vững có chức năng bảo vệ tế bào:

- Phân tử cellulose được tạo ra bằng các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết β 1 – 4 glycosidic bền vững, khó bị phân giải bởi các enzyme thủy phân.

- Sự hiện diện của các nhóm hydroxyl –OH phóng ra từ mỗi phân tử cellulose theo mọi hướng, từ đó làm tăng mối liên kết giữa các phân tử cellulose liền kề. Chính nhờ mối liên kết mà độ bền kéo của cấu trúc cellulose tăng lên, ngăn không cho tế bào bị vỡ khi nước xâm nhập qua thẩm thấu.

- Cellulose không tan trong nước ngay cả khi đun nóng và các dung môi hữu cơ thông thường.

- Chúng ta không nên cắt giảm hoàn toàn lượng lipid trong khẩu phần ăn của người béo phì.

- Giải thích: Chất béo (lipid) là một đại phân tử có vai trò vô cùng quan trọng đối với cơ thể. Ngoài vai trò cung cấp và dự trữ năng lượng cho cơ thể, lipid còn có nhiều chức năng quan trọng khác như cấu trúc nên tế bào và cơ thể, ổn định thân nhiệt, hỗ trợ hấp thụ vitamin tan trong dầu,… Do đó, nếu cắt giảm hoàn toàn lipid sẽ dẫn đến tình trạng thiếu hụt lipid, khiến cơ thể không thể hoạt động bình thường. Cụ thể, cơ thể sẽ gặp các triệu chứng: dễ cảm thấy lạnh, da khô, thiếu hụt vitamin, đường huyết không ổn định, thần kinh ảnh hưởng, bệnh tim mạch,… Bởi vậy, trong khẩu phần ăn của người béo phì vẫn nên sử dụng lipid nhưng với lượng nhất định.

Nhờ sự kết hợp của 3 quá trình nhân đôi DNA, giảm phân và thụ tinh, thế hệ con nhận được sự kế thừa vật chất di truyền (DNA) từ bố và mẹ. Mà DNA là phân tử có chức năng lưu trữ thông tin di truyền, từ thông tin di truyền trên DNA qua quá trình phiên mã và dịch mã để biểu hiện nên thành tính trạng của cơ thể. Bởi vậy, thế hệ con thường có nhiều đặc điểm giống bố mẹ.