Báo cáo Lục lạp và sự di truyền tế bào chất ở lục lạp - Nguyễn Thị Phưởng

LỤC LẠP VÀ SỰ DI TRUYỀN TẾ BÀO CHẤT Ở LỤC LẠPGVHD:Cô Lê Thị Phương HồngThành viên:Nguyễn Thị Phưởng.Phan Thị Phương ThanhNguyễn Minh ThiệnPhan Minh TiếnNội dung báo cáo:I/LỤC LẠP:Sơ lược về lục lạp.Hình thái lục lạpKích thước lục lạpCấu trúc của lục lạpThành phần sinh hoá của lục lạpChức năng quang hợp của lục lạpII/DI TRUYỀN TẾ BÀO CHẤT Ở LỤC LẠP1.Bộ gen của lục lạp2.Di truyền tế bào chất ở lục lạpLỤC LẠPSơ lược về lục lạpLục lạp là một trong ba dạng lạp thể(vô sắc lạp,sắc lạp,lục lạp)chỉ có trong các tế bào có chức năng quang hợp ở thực vật.Hình dạng,kích thước và sự phân bố của lục lạp ở những loài khác nhau thì khác nhau.Lục lạp không chỉ có bộ máy quang hợp hoàn chỉnh, mà cả hệ thống tổng hợp prôtein riêng,màng của lục lạp giúp xảy ra sự trao đổi điều hòa giữa các chất với tế bào chất, và ngay cả những thông tin di truyền dưới dạng ADN lạp thể.Hình thái của lục lạpỞ các loài động vật thủy sinh như rong ,tảo có hình dạng rất khác nhau: hình cốc,hình vuông, hình sao, hình bảnỞ tế bào lá thực vật bậc cao có chứa một số lượng lớn lục lạp dạng hình cầu ,hình trứng hoặc hình dĩa Tế bào tảo thường chỉ có một lục lạp lớn có dạng hình lưới, hình giải xoắn hoặc hình sao dẹp.Lục lạp có thể xoay bề mặt để có thể tiếp xúc với ánh sáng mạnh hay yếu tuỳ thuộc vào cường đọ ánh sáng tới Nếu cường độ ánh sáng vừa phải hay yếu thì lục lạp xoay bề mặt có tiết diện lớn nhất vuông góc với tia sáng chiếu tới để nhận ánh sáng nhiều nhất.Còn nếu cường độ ánh sáng quá mạnh ,lục lạp sẽ xoay bề mặt có tiết diện nhỏ nhất về phía chiếu sáng để tránh sự phá hủy.Số lượng:Số lượng lục lạp trong tế bào của các mô khác nhau là khác nhau.Nếu số lượng thiếu thì lục lạp sẽ phân chia để tăng thêm số lượng, nếu thừa thì một số lục lạp sẽ bị thoái hóa đi.Đối với thực vật bậc cao mỗi tế bào của mô đồng hóa có nhiều lục lạp ,khoảng 20-100 lục lạp.Kích thướcĐường kính trung bình của lục lạp 4-6μm,dày từ 2-5μm.Những cây ưa bóng thường có số lượng,kích thước lớn hơn những cây ưa sáng. Cấu trúc của lục lạpMàng (memrbran)lục lạp bao bọc xung quanh lục lạp,là một màng kép gồm hai màng cơ sở tạo thành .Ngoài nhiệm vụ bao bọc ,bảo vệ phần cấu trúc bên trong còn có chức năng quan trọng là kiểm tra tính thấm của các chất đi vào hoặc đi ra khỏi lục lạp.Không gian bên trong lục lạp là thể stoma còn gọi là cơ chất lỏng ,nhầy,không màu Hệ thống màng quang hợp(thilacoit):Nằm chìm trong thể stroma là các hệ thống màng quang hợp được gọi là các thylakoid Gồm protein và photpholipit sắp xếp như màng cơ sở.Các tập hợp màng chồng đĩa lên nhau tạo ra cấu trúc dạng hạt (grana).Các sắc tố quang hợp (diệp lục và carotenoit) được sắp xếp một cách có định hướng trên màng thilacoitThành phần của lục lạpChất Hàm lượng % khối lượng khô Các cấu thành Protein35-55 Khoảng 80% không hòa tanLipid 20-30 Mỡ chiếm 50%, colin chiếm 46%, sterin 20%, inzitol 22%, sáp 16%, glixêrin 22%, phophatit 2-7%Etanolamin 8%GlucidThay đổi Tinh bột: đường có phophat có chứa 3-7 nguyên tử C Chlorofin 9Chlorofin a 75%Chiorofin b 25% carotinoit 4,5Xantofin 75%,Carotin 25% RNA 2-4 DNA0,2-0,5 Sự phân bố của lục lạpLục lạp phân bố trong tế bào chất có khi rất đồng đều ,nhưng thường tập trung ở gần nhân hoặc ở ngoại biên gần thành tế bào. Đặc tính phân bố của lục lạp trong tế bào thường phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Chức năng quang hợp của lục lạpLà quá trình thu nhận năng lượng ánh sánh mặt trời để tạo ra hợp chất hữu cơ. Quang hợp tạo ra oxy làm trong lành bầu khí quyểnQuá trình quang hợp chủ yếu được thực hiện nhờ chất diệp lục Quang hợp xảy ra theo 2 nhóm phản ứng:a/ Phản ứng phụ thuộc ánh sáng(quang hóa học):Cần ánh sángCác phản ứng xảy ra ở màng thilakoitGiải phóng oxyNăng lượng ánh sáng hóa năng(ATP,NADPH)b/ Phản ứng tối (hóa học):Xảy ra trong stroma của lục lạpKhông trực tiếp dùng ánh sángDùng ATP,NADPH từ phản ứng sáng,carbohydrat từ CO2 của khí quyển(chu trình calvin)Chức năng di truyền của lục lạpThực hiện di truyền tế bào chất,di truyền một số tính trạng ngoài nhân vì nó có ADN và ARN riêng cho lục lạp.Đặc điểmvề bộ gen lục lạp:Có chứa nhiều vùng lặp lại.Có nhiều bản sao của các gen. ít chịu ảnh hưởng của tác nhân gây đột biến chỉ điều khiển chưa đầy 1% tính trạng của toàn bộ cơ thể.Khái quát về bộ gen lục lạp•Là một DNA genome độc lập, thường là mạch vòng, được tìm thấy trong lạp thể của thực vật. DNA của lục lạp được ký hiệu là cpDNA (Chloroplast DNA) Bộ gene này ở dạng DNA vòng tròn, thường dài hơn DNA của ty thể 8-9 lần. Trong lục lạp còn tìm thấy bộ máy sinh tổng hợp protein khác rất nhiều với hệ thống trong tế bào chất của Eukaryota nhưng giống với bộ máy sinh tổng hợp protein của Prokaryota.•CpDNA dài từ 120-190 kb. Các genome của lạp thể đã được phân tích trình tự cho thấy có khoảng 87-183 gen. •Rất khác nhau về kích thước ,nhưng đủ lớn để mã hóa cho 50-100 protein cũng như rRNA và tRNA.Genome của lạp thể ở các cây trồng mã hóa cho 4 rRNA, 30 tRNA và khoảng 60 protein CpADN điển hình dài khoảng 120-200 kb tùy loài thực vật. ỞMarchantia, kích thước phân tử là 121 kb.Trên cpDNA của Marchantia có tất cả 136 gene gồm :4 loại mã hóa tổng hợp rRNA 31 loại mã hóa tổng hợp tRNA khoảng 90 gene tổng hợp protein.Các gene mã hóa cho các chức năng dịch mã chiếm khoảng một nữa bộ gene của lục lạp và bao gồm các protein và các RNA cần thiết cho dịch mã bên trong lục lạp.Sự di truyền tế bào chất ở lục lạpHiện tượng di truyền lá đốm được phát hiện rất sớmởMirabilis jalapa(Correns, 1908)Thí nghiệmTạp giao giữa cây Mirabilis jalapa có những cành khảmtrắng xanh theo các phép lai như saugiải thích thí nghiệmNhững chất cơ sở hình thành lạp thể có ở trong tế bào trứng sẽ hình thành tiền lạp thể, sau đó hình thành lục lạp.Hạt phấn không có chất cơ sở để hình thành lạp thể nên không thể truyền lục lạp được.Kết luậnTrong sự thụ phấn của thực vật bậc cao, một tế bào trứng có kích thước lớn có nhiều tế bào chất phối hợp với nhân của hạt phấn không có tế bào chất ở chung quanh. Do đó hợp tử nhận được phần lớn tế bào chất của tế bào trứngNếu hai bố mẹ có thành phần nguyên liệu di truyền trong tế bào chất khác nhau thì thế hệ con sẽ nhận được nhiều nguyên liệu di truyền trong tế bào chất của mẹ. Do đó sẽ xảy ra sự di truyền theo thế hệ mẹ.Tài liệu tham khảo:Võ Thị Thương Lan,2003,Sinh học phân tửChloroplast-Wikipedia,the free encyclopedia Hoàng Minh Tấn,Nguyễn Quang Thạch,Trần Văn Phẩm-Giáo trình sinh lý thực vật-NXB Nông nghiệp,trang78Google.netCẢM ƠN SỰ THEO DÕI CỦA CÔ VÀ CÁC BẠN