Lên men và hô hấp yếm khí

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Lý thuyết nội cộng sinh
Nhóm thực hiện
Phạm Thị Như Nguyệt
Nguyễn Thị Phấn (nhóm trưởng)
Bùi Thị Thảo Phương
Lê Thị Tâm
Nguyễn Thị Kim Thảo
Đặng Thị Ngọc Thu
NỘI DUNG CHÍNH
Nội dung thuyết nội cộng sinh
Lịch sử nghiên cứu
Bằng chứng
Lý thuyết nội cộng sinh
Lý thuyết nội cộng sinh
I. Nội dung lý thuyết cộng sinh
Thuyết nội cộng sinh liên quan đến nguồn gốc của ty thể và thể hạt (thể hạt có chứa diệp lục a và b gọi là lục lạp, một số thể hạt khác được gọi là cyanelle và rhodoplast), hai trong số những bào quan của tế bào sinh vật nhân chuẩn. Theo thuyết này, những bào quan đó có nguồn gốc từ những sinh vật nhân sơ Prokaryotic sống bên trong các tế bào nhân chuẩn Eukaryotic như một sinh vật cộng sinh ở bên trong (nội cộng sinh).
Nói cách khác, thuyết nội cộng sinh đưa ra giả thuyết là những tế bào nhân chuẩn xuất hiện lần đầu tiên khi một tế bào nhân sơ bị hấp thụ vào trong một tế bào khác mà không bị tiêu hoá. Giả thuyết này cũng mặc nhận rằng ty thể tiến hoá từ một nhóm vi khuẩn hiếu khí (có lẽ là Proteobacteria, có liên quan đến trùng rận rickettsias), và cho rằng lục lạp tiến hoá từ một loài vi khuẩn lam nội cộng sinh (sinh vật nhân nguyên thuỷ quang tự dưỡng). Bằng chứng của thuyết này đã thuyết phục được hầu hết các nhà khoa học và ngày nay đang được chấp nhận một cách rộng rãi.


I. Nội dung lý thuyết cộng sinh
Lý thuyết nội cộng sinh
Lý thuyết nội cộng sinh
II. Lịch sử nghiên cứu
Thuyết nội cộng sinh lần đầu tiên được đề xuất bởi Andreas Schimper vào năm 1883
Năm 1905 Konstantin Mereschkowsky đề xuất giả thuyết về nội cộng sinh plastis
Năm 1920 Ivan Wallin đưa ra giả thuyết về cộng sinh của ty thể
Những giả thuyết ban đầu giả định rằng chúng không chứa AND. Điều này đã được chứng minh là sai lầm trong thập niên 1960, chính Hans Ris đã khôi phục lại ý kiến
Giả thuyết nội cộng sinh được sử dụng chủ yếu và phổ biến bởi Lynn Margulis.
Lý thuyết nội cộng sinh
II. Lịch sử nghiên cứu
Trong nghiên cứu của cô năm 1981 về “Sự cộng sinh trong sự tiến hóa của tế bào”, cô lập luận rằng tế bào nhân chuẩn có nguồn gốc từ sự tương tác của các tổ chức, bao gồm cả nộ cộng sinh xoắn khuẩn phát triển thành nhân điển hình tiêm mao và lông. Lập luận này không được chấp nhận nhiều, vì roi thiếu AND và cấu trúc hiển vi không giống với sinh vật nhân sơ
Theo Marugulis và Sagan (1996) “Cuộc sống không có trên toàn cầu bằng chiến đấu, nhưng bằng cách mạng” (Nghĩa là bằng hợp tác), và theo khái niệm tiến hóa nhờ chọn lọc tự nhiên không đầy đủ của Darwin. Tuy nhiên, những người khác cho rằng cộng sinh tạo nên chế độ nô lệ hơn là cộng sinh
Lý thuyết nội cộng sinh
- Chức năng của ty thể và lục lạp trong tế bào:
+ ty thể tiêu thụ oxy để trích xuất một cách hiệu quả năng lượng từ các nguồn cacbon như đường, sản xuất lượng khí carbon dioxide và nước trong tiến trình.
+ lạp lục tiêu thụ nước và carbon dioxide như là nó bắt năng lượng từ ánh sáng và kênh nó thành năng lượng hóa học của đường, giải phóng oxy trong tiến trình.
III. Bằng chứng ty thể và lục lạp phát sinh thông qua vi khuẩn cộng sinh
AND ty thể
AND ty thể nấm men
Cả ty thể và lục lạp có chứa AND, các AND NÀY khác AND trong nhân tế bào nhưng tương tự AND của Vi khuẩn.
AND ty thể VK
AND ty thể người
Cấu tạo VK
AND lục lạp
Chúng được bao quanh bởi hai hoặc nhiều màng, các màng này có thành phần khác với các màng trong tế bào nhưng tương tự màng 1 tế bào prokaryote.
Ty thể và lục lạp được hình thành chỉ qua 1 quá trình tương tự để phân hạch nhị phân. Trong 1 số tảo như Euglena, các plastid có thể bị phá huỷ bởi các hoá chất nhất định hay không kéo dài của ánh sáng..và trong trường hợp này các lục lạp sẽ không tái sinh.
Tảo Euglena
Cấu tạo tảo Euglena
Phần lớn cấu trúc nội bộ và hoá sinh cua plastid_thí dụ như thylakoid và cụ thể là chất diệp lục là tương tự như VK lam. Xét sự phát sinh loài với các VK, plastid và bộ gen SV nhân chuẩn cũng cho rằng plastid liên quan chặt chẽ đến VK lam.
Cấu trúc thylakoid
Vi khuẩn lam
Ngoài ra:
Phân tích trình tự AND và phát sinh loài ước tính cho thấy hạt nhân AND chứa các gen mà có lẽ đến từ các plastid.
Một số mã hoá protêin trong hạt nhân được vận chuyển đến hạt cơ quan và cả ty thể và lục lạp có bộ gen nhỏ so cới VK. Điều này phù hợp với một sự phụ thuộc gia tăng trên vật chủ có nhân điển hình sau khi thành lập một cộng sinh…
Lục lạp có mặt trong các nhóm rất khác nhau của các sinh vật nguyên sinh, một trong số đó liên quan chặt chẽ với các hình thức thiếu lục lạp. Điều này cho thấy rằng nếu lục lạp không được thực hiện từ bên ngoài, chúng sẽ tiến hoá nhiều lần, trong trường hợp tương tự gần gũi với nhau là khó giải thích.
Lý thuyết nội cộng sinh
Nhiều nhóm trong số những sinh vật nguyên sinh có chứa “thứ cấp” lục lạp đã được tiếp nhận lại từ các sinh vật nhân chuẩn khác có chứa lục lạp, không phải từ cyanobacteria trực tiếp.
Các hạt cơ quan của ribosome được như những tìm thấy ở VK (70).
Năm 2005, Okamato và Inouye đã tìm ra vỏ của một tập đoàn trùng roi dị dưỡng đang bắt một tảo lục đơn bào tự dưỡng, tế bào tảo mất roi và lớp vỏ bọc của nó trong khi tế bào chứa nó lại có khả năng quang hợp và di chuyển về phía ánh sáng. Kết quả in vitro này minh hoạ cho việc các nhân tố nội cộng sinh không cần phải có AND thì tự nó cũng được gắn vào tế bào chứa - một nhân tố đơn bào có thể được tách ra và tái chuyên hoá về chức năng trên cơ sở sự thực bào.


Lý thuyết nội cộng sinh
- Thuyết nội cộng sinh cho rằng: tế bào Eukaryote được tiến hóa từ sự cộng sinh của các tế bào Prokaryote.
+ Các bào quan chứa DNA như ty thể hay lục lạp là những phần cộng sinh của một nhóm vi khuẩn hiếu khí (ty thể) hay vi khuẩn lam (lục lạp) cổ xưa.
+ Phần còn lại của tế bào được giả thuyết là có nguồn gốc từ tế bào Archaea.
Lý thuyết nội cộng sinh
Một giả thuyết về thuyết nội cộng sinh
Giả thuyết này được chứng minh như sau
- Ty thể và lục lạp chứa ADN, khác với ADN của nhân tế bào.
Lý thuyết nội cộng sinh
Ty thể và lục lạp được bao bọc tối thiểu bởi hai màng tế bào, và màng tế bào bên trong đưa ra những thành phần khác biệt quan trọng với các màng khác của tế bào.
Lý thuyết nội cộng sinh
Ty thể và lục lạp chứa ADN, khác với ADN của nhân tế bào.
- Ty thể và lục lạp được bao bọc tối thiểu bởi hai màng tế bào, và màng tế bào bên trong đưa ra những thành phần khác biệt quan trọng với các màng khác của tế bào.
Thông tin này cung cấp lý lẽ vững chắc cho học thuyết nội cộng sinh.
Sự tương tự giữa lục lạp của tế bào Ekaryote và vi khuẩn quang tổng hợp củng cố thêm bởi nhiều đặc điểm:
- ADN của lục lạp cuộn và không kết hợp thành Histone như ở tế bào vi khuẩn
- ADN giải mã một phần protein lục lạp ( sinh vật Demi autonomes).
- Một phần của quá trình tổng hợp protein lục lạp diễn ra trong lục lạp, nhờ vào sự hiện diện của ribosome cũng hiện diện trong TB của vi khuẩn.
- Sự phân chia của lục lạp không lệ thuộc vào sự phân chia nhân.
- Ở thực vật bậc cao, hai màng tế bào của lục lạp thể khác nhau: màng nội bào cũng như màng của thylakoid có phần giống nhau ( thành phần lipid ) với màng của TB vi khuẩn.
* Nội cộng sinh bậc nhất :
- Sự hấp thụ 1 vi khuẩn vào tế bào EuKaryote sơ và tạo tế bào Heterotrophe. Những tế bào vi khuẩn bị hấp thu trở thành ty thể và thực hiện sự hô hấp.
- Sự tạo 1 tế bào Eukaryote autotrophe bằng cách TB Eukaryote hetetrophe hấp thụ vi khuẩn quang tổng hợp . Vikhuẩn này sẽ tạo thành lục lạp, và màng nội bào có nguồn gốc vi khuẩn. Màng ngoại bào của vỏ bắt nguồn từ màng sinh chất của TB đó.
* Nội cộng sinh bậc hai :
- Một TB Eukaryote heterotrope hấp thu 1 tế bào Eukaryote autotrophe chứa lục lạp bị giới hạn bằng lớp vỏ ở hai màng ( nội cộng sinh bậc nhất ). Màng sinh chất của tế bào cộng sinh và màng của phagocytose chứa hai lóp vỏ ngoài. Nhìn chung, nhân và sinh chất của tế bào cộng sinh sinh sản và lục lạp thể được bao quanh 4 lớp màng.
THE END!
Thank you very much!