Nguyên tử → Phân tử → Tế bào → Mô → Cơ quan

Quần thể → Quần xã → Hệ sinh thái → Sinh quyển

Tế bào → Quần thể → Cơ thể → Hệ sinh thái → Quần xã

Tế bào → Cơ thể → Quần thể → Quần xã → Hệ sinh thái

Các cấp độ liên hệ hữu cơ và chuyển hóa vật chất, năng lượng, thông tin

Mỗi cấp độ hoạt động hoàn toàn độc lập không ảnh hưởng nhau

Chỉ cấp độ cơ thể mới có trao đổi vật chất và năng lượng

Cấp độ quần xã là đơn vị duy nhất quyết định đặc tính sống

Cấp thấp điều khiển hoàn toàn cấp cao

Mọi cấp đều giống nhau về cấu trúc

Chỉ cấp thấp mới có chức năng sinh sản

Cấp trên có đặc tính nổi trội so với cấp dưới

Tự cô lập để giữ cân bằng nội môi tuyệt đối

Chỉ nhận năng lượng, không thải vật chất

Không có trao đổi thông tin với môi trường bên ngoài

Thường xuyên trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường

Duy trì cân bằng nội môi khi môi trường thay đổi

Loại bỏ hoàn toàn biến dị trong quần thể

Giảm đa dạng sinh học ở mọi cấp độ

Ngăn chặn sự trao đổi năng lượng với môi trường

Không liên quan đến đặc điểm chung của sự sống

Chỉ xảy ra ở cấp độ gen, không ở quần thể

Đặc điểm di truyền truyền qua thế hệ bằng DNA

Điều kiện môi trường khác nhau tạo nên biến dị thích nghi

Tất cả sinh vật gồm một hoặc nhiều tế bào

Tế bào là đơn vị nhỏ nhất có cấu trúc và chức năng

Tế bào sinh ra từ sự phân chia của tế bào có trước

Tế bào có thể tự xuất hiện từ vật chất vô cơ

Do nguyên tố đa lượng kết hợp trực tiếp

Hình thành khi có đủ nước trong môi trường

Hình thành ngẫu nhiên từ phân tử hữu cơ

Sinh ra từ tế bào có trước qua phân chia

P, S, Mg, Fe

C, H, O, N

C, H, O, N, P, S

Na, K, Cl, Ca

Chiếm khoảng 96% khối lượng chất hữu cơ

Chiếm dưới 20% tổng số nguyên tử

Chỉ có trong nhân tế bào, không ở bào tương

Chủ yếu hình thành nước, không tham gia cấu trúc

Tạo màu sắc cho cơ quan cảm giác

Tham gia cấu tạo protein, lipid, carbohydrate, nucleic acid

Chỉ tham gia phản ứng quang hợp

Tồn tại chủ yếu ở khoáng rắn trong cơ thể

Chiếm tỉ lệ rất nhỏ nhưng cực kỳ quan trọng

Chỉ có ở thực vật, không ở động vật

Không có trong enzyme hay hormone

Chiếm tỉ lệ lớn và ít tham gia phản ứng

Có 4 electron hóa trị tạo nhiều liên kết

Không tham gia tạo khung hydrocarbon

Tạo liên kết ion mạnh với oxy

Có kích thước nhỏ hơn hydrogen

Oxy mang điện tích dương ở đầu phân tử

Liên kết giữa O và H là liên kết ion

Hai nguyên tử hydrogen có kích thước lớn

Oxy hút electron mạnh hơn hydrogen

Nước là dung môi tốt cho chất phân cực

Nước có khả năng điều hòa nhiệt độ tốt

Nước không thể tạo mạng lưới liên kết

Nước luôn mang điện tích tổng cộng dương

Nước hỗ trợ cấu trúc không gian phân tử hữu cơ

Dung môi hòa tan chất cần thiết cho sống

Thành phần chủ yếu của tế bào và cơ thể

Nguyên liệu và môi trường cho phản ứng sinh hóa

Làm tăng tốc độ bốc hơi không kiểm soát

Chỉ tham gia vận chuyển năng lượng ngắn hạn

C, H, N theo khoảng 1 : 2 : 0.5

C, O, N theo khoảng 1 : 1 : 2

C, H, O theo khoảng 1 : 2 : 1

H, O, N theo khoảng 2 : 1 : 1

Các hợp chất chỉ có carbon nguyên chất

Các ion khoáng tự do có trong dịch bào

Các phân tử hữu cơ được tổng hợp và tồn tại trong tế bào

Các phân tử vô cơ trong tế bào sống

Nitơ liên kết với oxy tạo nitrate

Carbon liên kết với hydrogen tạo hydrocarbon

Lưu huỳnh liên kết với phospho tạo phosphat

Canxi liên kết với clo tạo muối clorua

1 : 1 : 1 tương ứng đều

3 : 2 : 1 nhiều carbon

1 : 2 : 1 theo công thức chung

2 : 1 : 2 đảo ngược

Dự trữ dài hạn trong dạng glycogen

Cung cấp năng lượng nhanh cho tế bào

Là nguyên liệu cấu tạo đường đôi

Hình thành cấu trúc thành tế bào cellulose

Glucose trong máu động vật

Fructose trong trái cây chín

Sucrose còn gọi là đường mía

Cellulose tạo thành tế bào thực vật

Chỉ có vai trò tạo năng lượng tức thời

Kị nước, không tan trong nước, chức năng đa dạng

Tan tốt trong nước và phân cực mạnh

Chủ yếu cấu tạo từ nitơ và lưu huỳnh

Steroid tạo hormone sinh dục

Triglyceride dự trữ năng lượng

Phospholipid cấu tạo màng tế bào

Carotenoid tham gia thị giác

Tính lưỡng cực của đầu và đuôi

Khả năng dự trữ năng lượng

Cấu trúc vòng steroid cứng

Sắc tố hấp thụ ánh sáng

Dự trữ năng lượng dài hạn

Tham gia quang hợp tế bào

Cấu tạo màng và hormone

Vận chuyển thông tin di truyền

Theo nguyên tắc liên kết ester, đơn phân glycerol

Theo nguyên tắc đa phân, đơn phân amino acid

Theo nguyên tắc song song, đơn phân nucleotide

Theo nguyên tắc vòng kín, đơn phân glucose

Cấu trúc và xúc tác enzyme

Tiếp nhận và điều hòa tín hiệu sinh lý

Vận động và bảo vệ miễn dịch

Lưu trữ dài hạn năng lượng

Không thể bị biến tính bởi nhiệt

Không ảnh hưởng đến chức năng

Chỉ có 2 bậc độc lập nhau

Có 4 bậc và phụ thuộc bậc cấu trúc

Ba chuỗi polynucleotide thẳng hàng

Chuỗi peptide song song không xoắn

Một chuỗi polynucleotide đơn xoắn

Chuỗi polynucleotide song song ngược chiều xoắn kép

Tham gia trực tiếp dịch mã protein trên ribosome

Vận chuyển acid amin đến ribosome

Mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền

Xúc tác phản ứng chuyển hóa như enzyme

Cấu trúc vòng steroid ổn định

Gồm hai chuỗi ngược chiều xoắn kép

Thường gồm một chuỗi polynucleotide

Chứa sắc tố carotenoid

mRNA truyền thông tin di truyền

tRNA vận chuyển acid amin

rRNA cấu tạo nên ribosome

cRNA điều hòa hormone steroid

Có màng nhân, nhân hoàn chỉnh

Cấu trúc phức tạp, nhiều bào quan

Kích thước nhỏ, tỉ lệ S/V lớn

Kích thước lớn, diện tích bề mặt nhỏ

Có khung xương tế bào phát triển

Có nhiều bào quan như ti thể, lục lạp

Có nhân hoàn chỉnh có màng nhân

Không có màng nhân và bào quan màng

Lignin tạo cấu trúc gỗ

Cellulose bền chắc nhiều lớp

Chitin dày cứng khó thấm

Peptidoglycan tạo độ bền

1 μm đến 5 μm

0,1 mm đến 0,5 mm

10 μm đến 50 μm

50 nm đến 100 nm

Kích thước nhỏ giúp sinh trưởng nhanh

Tỉ lệ S/V lớn thuận lợi trao đổi chất

Cấu trúc đơn giản, không có màng nhân

Có nhiều bào quan màng chuyên hóa

Thành mỏng, có màng ngoài lipopolysaccharide

Thành dày, không bắt màu trong nhuộm

Thành dày, bắt màu tím khi nhuộm

Thành mỏng, chỉ có lớp peptidoglycan mỏng

Tổng hợp protein tại ribosome

Bảo vệ khỏi hệ miễn dịch vật chủ

Trao đổi chất có chọn lọc và chuyển hóa năng lượng

Gắn vi khuẩn vào bề mặt vật chủ

Là nơi tổng hợp protein chủ yếu

Giúp bảo vệ khỏi tấn công của miễn dịch

Phân loại và đóng gói sản phẩm

Chứa DNA dạng vòng mạch kép

Không có màng, chứa một phân tử DNA vòng, mạch kép

Có màng bao bọc, chứa nhiều DNA thẳng

Có nhiều plasmid thay cho DNA

Không có DNA, chỉ có RNA

Là DNA nhỏ, dạng vòng, nằm ngoài vùng nhân

Là bào quan có màng chứa enzyme tiêu hóa

Là protein nhỏ giúp vận động của vi khuẩn

Là RNA mạch đơn điều khiển mọi hoạt động

Không có hệ thống nội màng phức tạp

Có thành tế bào rất dày bằng peptidoglycan

Có nhân chính thức được màng bao bọc

Kích thước luôn nhỏ hơn vi khuẩn

Phân giải chất thải nội bào

Tổng hợp ATP trong hô hấp

Phân loại và đóng gói sản phẩm

Lưu trữ DNA và điều khiển hoạt động

Phân hủy các đại phân tử thành đơn chất

Vận chuyển lipid giữa các bào quan

Bao bọc bởi màng kép, chứa DNA

Không có màng, là nơi tổng hợp protein

Lưới nội chất hạt: phân giải glucose

Lưới nội chất trơn: sao chép DNA

Lưới nội chất hạt: tổng hợp protein

Lưới nội chất trơn: chuyển hóa lipid

Phân loại, đóng gói và phân phối

Tổng hợp protein ribosomal

Khử độc các hợp chất phenolic

Dự trữ nước và điều hòa áp suất

Lysosome dự trữ nước, peroxisome điều hòa pH

Lysosome tiêu hóa nội bào, peroxisome chuyển hóa lipid

Lysosome tổng hợp protein, peroxisome sao chép DNA

Lysosome tạo ATP, peroxisome vận chuyển ion

Sao chép và sửa chữa DNA nhân

Dự trữ và điều hòa áp suất thẩm thấu

Tổng hợp protein màng ngoài

Phân giải lipid thành axit béo

Tổng hợp protein tại ribosome của bào tương

Thực hiện hô hấp tế bào tạo năng lượng ATP

Vận chuyển chất qua màng bằng bơm ion

Quang hợp chuyển hóa ánh sáng thành đường

Ở nấm, phân giải cellulose thành năng lượng

Ở thực vật và tảo, thực hiện quang hợp

Ở vi khuẩn, tổng hợp acid nucleic

Ở động vật, chuyển hóa glucose thành ATP

Giữ hình dạng tế bào và nâng đỡ

Là đường vận chuyển các bào quan

Thực hiện sao chép DNA

Tổng hợp lipid màng tế bào

Chỉ ở động vật, giúp trao đổi chất nhanh

Ở thực vật và nấm, bảo vệ và định hình

Ở tất cả tế bào, làm nơi tổng hợp ATP

Chỉ ở vi khuẩn, giúp quang hợp hiệu quả

Giúp các tế bào liên kết và phối hợp hoạt động

Tăng tốc độ phiên mã của mọi gen

Ngăn cản mọi tín hiệu từ môi trường

Thay thế hoàn toàn màng tế bào

Ion nhỏ đi thẳng qua lớp phospholipid

Phân tử lớn đi qua protein xuyên màng

Cần ATP để đi ngược gradient nồng độ

Nước đi từ nơi ưu trương vào nội bào

Chỉ diễn ra ở tế bào thực vật

Luôn tiêu tốn ATP và năng lượng

Không chọn lọc, cho mọi chất đi qua

Có tính chọn lọc, cho chất cần thiết

Phụ thuộc protein kênh để vận chuyển

Các phân tử nhỏ đi qua lớp phospholipid

Luôn xảy ra từ nơi nồng độ thấp lên cao

Chỉ vận chuyển các ion tích điện

Bơm Na–K tiêu tốn ATP

Khuếch tán đơn giản qua màng

Khuếch tán tăng cường qua protein

Thẩm thấu của nước qua màng

Nước đi qua kênh aquaporin tiêu tốn ATP

Phân tử nhỏ đi trực tiếp qua phospholipid

Chất tan di chuyển ngược gradient nồng độ

Phân tử lớn, phân cực đi nhờ protein màng

Hút nước và trương phồng lên

Giữ nguyên thể tích cân bằng

Mất nước và co lại

Tăng vận chuyển tích cực của ion

Nước di chuyển ngược gradient cần ATP

Nước di chuyển theo chênh lệch nồng độ chất tan

Liên quan đến vận chuyển các phân tử khí

Chỉ xảy ra ở tế bào động vật có nhân

Di chuyển theo bậc thang nồng độ, không cần ATP

Di chuyển ngược bậc thang nồng độ, cần ATP

Vận chuyển chỉ các phân tử nhỏ, không cần protein

Vận chuyển qua kênh nước, không đổi hình màng

Phá vỡ các phân tử lớn trong ngoại bào

Gắn hormone để truyền tin nội tiết

Vận chuyển chủ động các chất qua màng

Tạo ATP từ đường glucose

Khuếch tán đơn giản

Xuất bào (exocytosis)

Ẩm bào (pinocytosis)

Thực bào (phagocytosis)

Không tiêu tốn năng lượng của tế bào

Vận chuyển thụ động các ion qua kênh mở

Tế bào đưa chất ra ngoài bằng túi vận chuyển

Tế bào đưa chất vào bằng túi màng nhỏ

Khuếch tán lipid qua lớp kép

Bơm proton để acid hóa nội bào

Nuốt các hạt rắn bằng túi màng lớn

Hòa tan qua kênh ion đặc hiệu

Luôn tiêu tốn năng lượng và biến dạng màng

Không cần protein màng, không dùng ATP

Di chuyển theo bậc thang nồng độ thuận lợi

Chỉ xảy ra với phân tử nhỏ tan trong lipid

Sự tổng hợp protein từ axit amin

Sự phân bào tạo hai tế bào con

Sự khuếch tán nước qua màng tế bào

Sự phát tán và nhận các phân tử tín hiệu

Hormone vận chuyển trong máu

Peptide tiết ra khuếch tán gần

Tín hiệu qua liên kết tiếp xúc màng

Chất dẫn truyền thần kinh qua synapse

Tác động lên tế bào ở xa toàn cơ thể

Qua liên kết khít giữa hai màng

Đi qua synapse giữa tế bào thần kinh

Tác động lên tế bào đích lân cận

Chỉ tác động lên tế bào kề bên

Dùng hormone lan truyền qua máu

Diễn ra qua tiếp xúc trực tiếp màng

Không cần phân tử tín hiệu đặc hiệu

Tín hiệu điện thế hoạt động trong máu

Hormone tuần hoàn toàn cơ thể

Peptide lớn khuếch tán xa mô

Chất dẫn truyền thần kinh qua khe synapse

Phân hủy tín hiệu bằng enzyme

Hoạt hóa gen trong nhân

Tiếp nhận tín hiệu bằng thụ thể

Khuếch đại tín hiệu trong bào tương

Trong nhân tế bào

Trên màng tế bào

Trong bào tương

Trong dịch ngoại bào

Gen mục tiêu bị phiên mã ngay lập tức

Tín hiệu được khuếch đại ra ngoài tế bào

Các phân tử truyền tin kế tiếp được hoạt hóa dần

Tế bào lập tức thay đổi hình dạng bên ngoài

Tế bào tổng hợp thụ thể mới để nhận tín hiệu

Tế bào chấm dứt mọi hoạt động chuyển hóa

Tế bào khuếch đại tín hiệu giữa các thụ thể

Tế bào thực hiện đáp ứng cụ thể dựa trên tín hiệu

Tín hiệu estrogen chỉ hoạt hóa gen duy nhất ở mọi tế bào

Adrenaline luôn ức chế mọi cơ quan tiêu hóa

Epinephrine kích thích gan phân giải glycogen nhưng làm tim co mạnh

Insulin làm mọi tế bào tăng sinh đồng thời

Tế bào điều chỉnh độ nhạy và số lượng thụ thể theo nhu cầu

Mức đáp ứng là cố định, không thay đổi

Đáp ứng phụ thuộc duy nhất vào nồng độ tín hiệu

Chỉ có tế bào thần kinh mới điều chỉnh đáp ứng

Thực vật không thể cảnh báo cây lân cận

Giao tiếp chỉ xảy ra qua tiếp xúc rễ trực tiếp

Thực vật tiết tín hiệu hóa học vào không khí

Tín hiệu giúp cây phản ứng trước sâu bệnh

Thay đổi hình dạng tế bào hoặc điều khiển phân chia

Hoạt hóa chuỗi truyền tin nội bào liên tiếp

Chuyển đổi trạng thái các phân tử truyền tin

Khuếch đại tín hiệu qua các bước trung gian

Năng lượng phát ra dưới dạng ánh sáng

Năng lượng chứa trong liên kết hóa học

Năng lượng dự trữ ở vị trí hoặc trạng thái

Năng lượng làm vật chất di chuyển

Năng lượng tạo ra khi cơ co rút tức thời

Năng lượng từ nhiệt làm tăng tốc phản ứng

Năng lượng tiềm ẩn ở vị trí hoặc trạng thái

Năng lượng do chuyển động của ion

Lưu trữ di truyền dài hạn

Đồng tiền năng lượng dùng ngay

Tạo khung xương tế bào cố định

Vận chuyển oxy giữa các bào quan

Hấp thụ năng lượng và tích trữ lâu dài

Tạo ADN mới cho tế bào

Giải phóng năng lượng sử dụng ngay

Sinh ra protein cấu trúc bền vững

Co cơ

Tổng hợp chất

Cố định kiểu gen

Vận chuyển chủ động

Chuyển hóa gồm mọi phản ứng hóa học tế bào

Enzyme xúc tác phản ứng nhưng không biến đổi

Đồng hóa tổng hợp chất và tích lũy năng lượng

Dị hóa phân giải chất và giải phóng năng lượng

Enzyme là đường đôi, tăng năng lượng hoạt hóa

Enzyme là axit nucleic, chỉ hoạt động ở pH 1

Enzyme là protein xúc tác, không biến đổi sau phản ứng

Enzyme là lipid, bị tiêu hao sau phản ứng

Là vị trí phá hủy sản phẩm phản ứng hóa học

Là vùng quyết định độ pH của môi trường phản ứng

Là nơi enzyme dự trữ năng lượng hoạt hóa

Là vùng gắn cơ chất đặc hiệu để xúc tác

Làm tăng năng lượng hoạt hóa để phản ứng nhanh hơn

Giữ nguyên năng lượng hoạt hóa nhưng tăng nhiệt độ

Làm giảm năng lượng hoạt hóa giúp phản ứng diễn ra nhanh

Loại bỏ cơ chất để phản ứng không xảy ra

Nồng độ enzyme trong hệ phản ứng

Cường độ ánh sáng xanh lá cây

Độ pH của dung dịch phản ứng

Nhiệt độ của môi trường phản ứng

Nồng độ cơ chất tham gia phản ứng

Sản phẩm cuối tăng hoạt tính enzyme đầu chuỗi

Cơ chất ban đầu trung hòa mọi enzyme chuỗi

Enzyme giữa chuỗi tự nhân đôi để kết thúc quá trình

Sản phẩm cuối quay lại ức chế enzyme đầu chuỗi

Đồng hóa: phân giải chất, tiêu tốn năng lượng

Dị hóa: phân giải chất, giải phóng năng lượng

Dị hóa: tổng hợp chất, tích lũy năng lượng

Đồng hóa: tổng hợp chất, tích lũy năng lượng