Giáo án Bài 7. Tế bào nhân sơ

Huy động kiến thức nền về tế bào nhân thực và tạo tình huống có vấn đề dẫn vào đặc điểm tế bào nhân sơ.

GV chiếu hai hình: tế bào động vật có nhân có màng bao bọc và tế bào vi khuẩn không thấy màng nhân rõ. GV đặt câu hỏi: (1) Tế bào nhân thực có vật chất di truyền ở đâu? (2) Vi khuẩn không có nhân có màng thì DNA của vi khuẩn nằm ở đâu? (3) Nếu vi khuẩn không có ti thể thì chúng có tổng hợp được protein không?

HS dự đoán được: (1) DNA nằm trong nhân có màng bao bọc; (2) DNA nằm ở vùng nhân, không được màng nhân bao bọc; (3) Vi khuẩn vẫn tổng hợp được protein nhờ ribosome và hệ chuyển hóa ở tế bào chất. Các dự đoán được ghi lên bảng để đối chiếu sau bài học.

Nêu được các thành phần cấu tạo của tế bào nhân sơ; phân biệt vùng nhân với nhân điển hình; nêu được đặc điểm DNA dạng vòng và plasmid.

HS làm việc theo cặp, đọc mục Bản chất và cơ chế trong SGK và hoàn thành Phiếu học tập số 1. Câu hỏi GV đặt ra: (1) Tế bào nhân sơ có những thành phần nào? (2) Vùng nhân khác nhân điển hình ở điểm nào? (3) DNA chính của vi khuẩn có dạng gì? Plasmid là gì và có ở mọi vi khuẩn không? (4) Ribosome và hệ chuyển hóa đảm nhiệm chức năng gì?

Phiếu học tập số 1 hoàn thành đúng: tế bào nhân sơ có màng sinh chất, tế bào chất, ribosome và vùng nhân không được màng nhân bao bọc; không có bào quan có màng điển hình như ti thể; DNA chính của nhiều vi khuẩn dạng vòng, tập trung ở vùng nhân; plasmid là phân tử DNA nhỏ, riêng biệt, không phải vi khuẩn nào cũng có; ribosome tổng hợp protein, hệ chuyển hóa ở tế bào chất và màng sinh chất tham gia tạo ATP. HS rút ra kết luận: tế bào nhân sơ chưa có nhân có màng bao bọc, nhưng vẫn có đủ hệ thống để tổng hợp protein và chuyển hóa.

Phân biệt được thành peptidoglycan với cellulose; nêu được vai trò có điều kiện của vỏ nhầy, lông, roi; tính và giải thích được ý nghĩa của tỉ lệ S/V = 3/r.

HS làm việc nhóm 4 theo kĩ thuật khăn trải bàn: mỗi HS ghi ý kiến cá nhân vào một ô quanh khăn, sau đó cả nhóm thống nhất ý kiến chung. Nhiệm vụ: (1) Thành vi khuẩn chứa chất gì và khác thành cây ở điểm nào? (2) Vỏ nhầy, lông, roi có vai trò gì và có phải loài nào cũng có không? (3) Với tế bào cầu bán kính r, S/V bằng bao nhiêu? Ý nghĩa của kích thước nhỏ là gì? Mô hình này có giới hạn gì? Hoàn thành Phiếu học tập số 2.

Phiếu học tập số 2 hoàn thành đúng: thành vi khuẩn chứa peptidoglycan, không đồng nhất với cellulose ở thành tế bào thực vật; vỏ nhầy, lông và roi có thể tham gia bảo vệ, bám hoặc vận động, nhưng không phải loài nào cũng có đủ. Với tế bào hình cầu, S/V = 3/r; tế bào càng nhỏ tỉ lệ diện tích bề mặt/thể tích càng lớn, thuận lợi trao đổi. Giới hạn: đây là mô hình hình học, không khẳng định mọi tế bào là cầu. HS rút ra: kích thước nhỏ giúp trao đổi chất hiệu quả, nhưng kết luận cần được đặt trong giới hạn mô hình.

Củng cố nhận biết cấu trúc tế bào nhân sơ, thành peptidoglycan, S/V và vai trò các cấu trúc qua bài tập đã cho.

GV chiếu lần lượt các câu hỏi sau, HS giơ thẻ A/B/C hoặc viết đáp án vào bảng con: (1) Cấu trúc nào có ở vi khuẩn và tế bào nhân thực? A. Ti thể; B. Ribosome; C. Màng nhân. (2) Vùng nhân khác nhân điển hình ở điểm nào? A. Không có DNA; B. Không liên quan di truyền; C. Không có màng nhân bao bọc. (3) Chất đặc trưng của thành nhiều vi khuẩn? A. Peptidoglycan; B. Cellulose; C. Chitin. (4) Đúng hay sai: “Không có ti thể nghĩa là mọi vi khuẩn đều không tạo ATP”? (5) Tế bào cầu mô hình bán kính 1 µm có S/V bằng bao nhiêu µm⁻¹? (6) Ghép cấu trúc với vai trò: Ribosome; Roi; Màng sinh chất với các vai trò: trao đổi chọn lọc, vận động, tổng hợp protein.

Đáp án: (1) B – ribosome tổng hợp protein ở cả hai loại tế bào; (2) C – DNA tập trung ở vùng nhân nhưng không nằm trong nhân có màng; (3) A – peptidoglycan; (4) Sai – nhiều vi khuẩn tạo ATP qua chuyển hóa ở tế bào chất và màng sinh chất; (5) 3 µm⁻¹ vì $\dfrac{S}{V}=\dfrac{3}{r}=\dfrac{3}{1}=3$; (6) Ribosome – tổng hợp protein; Roi – vận động ở loài có roi; Màng sinh chất – trao đổi chọn lọc. HS nhận ra vai trò của roi chỉ áp dụng khi cấu trúc đó có mặt.

Vận dụng kiến thức về tế bào nhân sơ và tỉ lệ S/V để phân tích bằng chứng, nêu điều kiện và kiểm tra kết luận trong tình huống thực tế.

Nhóm 4 HS giải quyết hai tình huống: (1) Hai tế bào cầu có bán kính 1 µm và 2 µm; so sánh S/V của chúng, nêu ý nghĩa đối với trao đổi chất và giới hạn của mô hình hình cầu. (2) Một mẫu tế bào có DNA và ribosome nhưng chưa thấy màng nhân trong ảnh mờ. Có đủ cơ sở kết luận đây là tế bào nhân sơ không? Cần bổ sung bằng chứng gì?

Tình huống 1: S/V lần lượt là 3 µm⁻¹ và 1,5 µm⁻¹; tế bào nhỏ có tỉ lệ gấp đôi, thuận lợi trao đổi trên mỗi đơn vị thể tích; tốc độ trao đổi thực còn phụ thuộc màng, enzyme và môi trường, hình cầu chỉ là giả định. Tình huống 2: Chưa đủ cơ sở để kết luận. Ảnh mờ có thể không làm lộ cấu trúc; cần ảnh có độ phân giải tốt, tiêu bản rõ và bằng chứng bổ sung về màng nhân và bào quan có màng. Không thể suy sự vắng mặt của màng nhân chỉ từ việc không nhìn thấy trong ảnh.