Tế bào - Đơn vị căn bản của sự sống_3 pps

Tế bào - Đơn vị căn bản của
sự sống

Tại những vị trí nhất định, màng ngoài của màng nhân đính vào tế bào
chất và tiếp tục dính với các màng của bào quan khác,như màng của lưới
nội chất(sẽ được nói đến ở phần sau)
Trong nhân, DNA kết hợp với protein để hình thành các sợi có cấu tạo
phức tạp gọi là chromatin. Chromatin có cấp tạo rất dài, mỏng, như
những sợi chỉ rối. Trước khi thực hiện phân bào, chromatin kết hợp lại
thành những sợi riêng lẽ có thể thấy được cấu trúc gọi là chromosome
Bao quanh các sợi chromatin là nước và các chất hoà tan khác thường
được gọi là dịch nhân. Trong dịch nhân có một hệ thống protein cấu trúc
được gọi là nuclear matrix xắp xếp các chromatin. Tại vùng ngoại vi của
nhân, chromatin kết hợp với một mạng lưới protein gọi là nuclear
lamina, được tạo thành bởi sự polymer hoá của protein gọi là lamins.
Nuclear lamina tạo nên hình dạng của nhân nhờ chúng gắn cả với
chromatin và màng nhân
Trong hầu hết đời sống của tế bào, màng nhân có cấu trúc ổn định. Khi
tế bào phân chia, màng nhân chia ra thành nhiều đoạn nhỏ tại các lỗ.
Màng nhân hình thành lại cấu trúc cũ khi quá trình nhân đôi DNA kết
thúc
Ribosome là nơi tổng hợp protein

Trong tế bào procaryote, các ribosome di chuyển tự do trong tế bào chất.
Trong tế bào eukaryote thì chúng có thể tìm thấy tại 2 nơi: trong nguyên
sinh chất nơi ribosome có thể tự do hoặc gắn lên mạng nội chất tạo
thành mạng nội chất nhám (trình bày ở đoạn sau); và trong ty thể và lục
thể, nơi năng lượng được sản sinh. Trong mỗi nơi, ribosome là nơi mà
protein được tổng hợp từ dưới sự điều khiển trực tiếp từ các nucleic acid.
Mặc dù có vẻ như chúng quá nhỏ bé khi so sánh với tế bào, nhưng
ribosome là một cỗ máy máy khổng lồ tạo nên một lượng lớn các phân

tử. Ribosome của eukaryote và prokaryote gần giống nhau, chúng đều
được cấu thành từ hai đơn vị có kích thước khác nhau. Ribosome của
eukaryote có vẻ lớn hơn, nhưng cấu trúc ribosome của prokaryotic được
nghiên cứu rõ hơn. Theo cấu tạo hoá học ribosome bao gồm ribosomal
RNA (rRNA) một loại RNA đặc và hơn 50 loại protein khác nhau được
liên kết với nhau nhờ các liên kết không phải liên kết cộng hóa trị.
Hệ thống nội màng

Hệ thống nội màng chiếm phần lớn thể tích trong tế bào eukaryote. Hệ
thống này gồm hai phần chính là : mạng lưới nội chất và thể Golgi. Sự
gắn liền giữa màng nhân và hệ thống nội màng có thể quan sát dưới kính
hiển vi điện tử. Hệ thống này gồm nhiều cấu trúc khác nhau nhưng tất cả
chúng đều được bọc trong màng.

Hệ thống nội màng


Mạng lưới nội chất là một nhà máy phức tạp

Hình ảnh kính hiển vi cho thấy một mạng lưới nối liền giữa các màng
bên trong tế bào chất của tế bào Eucaryotic tạo thành những ống và túi.
Tập hợp những màng mày được gọi là mạng lưới nội chất (endoplasmic
reticulum hay ER). Phần giữa của ER được gọi là khoang (lumen). ER
có thể chiếm gần 10 phần trăm thể tích tế bào và diện tích bề mặt của nó
có thể gấp nhiều lần so với diện tích bề mặt màng tế bào.
Phần ngoài của mạng lưới nội chất được gắn với ribosome đưọc gọi là
màng nội chất nhám (rough endoplasmic reticulum hay RER) có thể
nhìn thấy bằng kính hiển vi điện tử . RER có hai vai trò :
- Tương tự như một khoang, đây là nơi protein được tổng hợp, các
protein mới này sẽ được vận chuyển từ nguyên sinh chất đến các vị trí

khác của tế bào.
- Bên trong mạng nội chất nhám, protein được biến đổi hóa học dẫn đến
sự thay đổi chức năng và quyết định vị trí đến của protein.
Protein được tổng hợp tại các vị trí gắn ribosome,và chức năng của
protein cũng biểu hiện ở cytosol, nghĩa là protein có thể thoát ra ngoài tế
bào, gia nhập vào màng tế bào hoặc là di chuyển đến các bào quan trong
hệ thống nội màng. Các protein tiếp tục vào các khoang(lumen) của
mạng nội chất. tại đây, chúng sẽ bị nhiều biến đổi, như tạo ra các cầu nối
disulfide và tạo nên cấu trúc bậc 3 protein ( hình 3.4)
Trong màng nội chât nhám, protein được gắn thêm các nhóm
carbohydrate sẽ tạo thành glycoprotein. Trong trường hợp các protein
được chuyển trực tiếp đến lysosome thì nhóm carbohydrate là hệ thống
chỉ đường có nhiệm vụ đưa protein đến đúng nơi nhận tế bào.
Màng nội chất trơn ( SER –smooth endoplasmic reticulum) là những ống
và túi mà không có sự gắn các ribosome ( hình 4.11). Protein đuợc tổng
hợp trong mạng nội chất sần sẽ được tiếp tục biến đổi hóa học trong các
khoang của màng nôi chất trơn. Mạng nội chất trơn có 3 vai trò chính :
- Chịu trách nhiệm trong sửa chữa các phân tử nhỏ trong tế bào. Điều
này có ý nghĩa trong dược phẩm và chất diệt cây có hại.
- Là nơi ly giải glycogen trong tế bào động vật.
- Là nơi tổng hợp lypid và steroids.
Những tế bào cần sản xuất nhiều protein thì có mạng nội chất lớn hơn so
với các tế bào cần ít. Tế bào gan sản xuất các enzyme phân hủy cung cấp
cho cơ thể do đó chúng sản xuất nhiều protein hơn vì vậy chúng có
mạng nội chất láng nhiều hơn.

Màng nội chất

Bộ máy Golgi : dự trữ, sửa đổi, và đóng gói protein

Bộ máy Golgi (do Camillo Golgi khám phá) thay đổi từ loài này sang
loài khác, nhưng nó bao gồm các túi màng gọi là Cisternae và các bóng
màng (vescile). Cisternae được đặt xếp chồng lên nhau. Toàn bộ bộ mày
dài khoảng 1 um. Bộ máy Golgi có nhiều vai trò :
- Nhận protein từ màng nội chất và sửa đổi chúng.
- Tập trung , đóng gói và phân loại protein trước khi xuất chúng đến các
nội tế bào và ngoại tế bào.
- Cung cấp polyscharride cho việc tổng hợp màng tế bào thực vật.

Bộ máy Golgi


Trong tế bào thực vật, ptotist, nấm và nhiều tế bào động vật không
xương sống khác, các nhóm cisternae là các đơn vị riêng lẻ phân tán
trong tế bào chất. Ở tế bào động vật có xương, một vài nhóm cisternae
thường tạo thành một bộ máy golgi lớn và phức tạp hơn.
Dựa trên chức năng ta có thể chia bộ máy Golgi thành 3 phần : phần
trên, phần giữa và phần dưới. Phần trên cisterna, bao gồm vùng cis của
bộ máy Golgi, nằm gần nhất nhân nhất. Phần trên cistnae , bao gồm
cùng trans, nằm gần bề mặt tế bào nhất. Phần giữa cuả cisternae nằm ở
phần trung tâm của phức hệ. Ba phần của thể Golgi chứa nhiều enzyme
khác nhau và thể hiện nhiều chức năng khác nhau.
Bộ máy golgi nhận protein từ mạng nội chất, đóng gói và vận chuyển
chúng đi nơi khác. Ta biết rằng không có sự kết nối liên tục giữa mạng
nội chất với bộ máy golgi cũng như từ bộ máy golgi với các bào quan
khác. Vậy câu hỏi được đặt ra ở đây là protein sẽ được nhận từ bào quan
này đến bào quan khác bằng cách nào? Protein có thể dễ dàng rời mạng
nội chất, qua tế bào chất và vào bộ máy golgi. Thế nhưng trên đường đi,

các protein có thể kết hợp với các phân tử khác hiện diện trong tế bào
chất hoặc bị phân cắt nếu chúng không được bảo vệ. Sự xuất hiện của
bóng màng (vesicle)có chức năng bảo vệ protein trong màng của chúng
khi vận chuyển protein từ mạng nội chất sang bộ máy golgi. Khi tới bộ
máy golgi thì các vesicle sẽ hòa với màng của bộ máy golgi tại vị trí cis
và đưa các chất có trong chúng vào các khoang (lumen) của golgi. Và tại
vị trí trans các bóng màng sẽ được tạo ra và vận chuyển các chất chứa
trong nó đi khỏi bộ máy golgi tới các nơi khác.
Tiêu thể

Tiêu thể có nguồn gốc từ một bộ phận của hệ Golgi. Tiêu thể chứa các
enzyme phân huỷ và là nơi các đại phân tử như protein, polysaccarrides,
acid nucleic, và acid béo bị thủy phân tạo thành các đơn phân
(monomer). Tiêu thể có đường kính 1 um và bao quanh bởi màng đơn.
Có nhiều tiểu thể trong tế bào tùy thuộc vào nhu cầu của của tế bào.

Tiêu thể



Lysosome là nơi phân hủy thức ăn và các vật thể lạ của tế bào. Các
nguyên liệu này sẽ vào tế bào bằng con đường thực bào, được đựng
trong một túi được hình thành từ màng sinh chất. Các túi đựng nguyên
liệu này được di chuyển vào bên trong nguyên sinh chất và hòa tan với
tiêu thề sơ cấp (primary lyosome), tạo thành tiêu thể thứ cấp (secodary
lysosome), tại đây quá trình phân hủy bắt đầu diễn ra. Các enzyme trong
lysosom thứ cấp sẽ nhanh chóng phân hủy thức ăn thành từng mảnh.
Phản ứng này được thức đẩy nhờ môi trường acid yếu trong lysosome,
tại đây pH của lysosome thấp hơn so với mội trường bên ngoài tế bào
chất. Các sản phẩm của quá trình phân hủy này sẻ được di chuyển ra

khỏi lysosome cung cấp các nhiên liệu và vật liệu cho các quá trình
khác.
Lysosome cũng là nơi phân hủy các vật liệu của chính tế bào trong một
quá trình gọi là autophagy. Quá trình này liện tục xảy ra, các bào quan
như ti thể sẽ bị lysosome hòa tan và phân cắt tạo thành các monomer.
Các monomer sẽ ra khỏi lysosome vào tế bào chất để sử dụng lại.
Lysosome cá vai trò hết sức quan trọng. Bệnh Tay-Sachs là một ví dụ
điển hình khi lysome mất chức năng phân giải lipid trong tế bào thần
kinh người thì dẩn đến lượng lipid tăng cao trong tế bào và cuối cùng
gây chết ở giai đoạn sớm của trẻ. Khác với các tế bào khác, trong tế bào
thực vật không có sự hiện diện cảu lysosome nhưng thay vào đó là
không bào có vai trò tương tự như lysosome bởi vì chúng chứa các
enzyme phân cắt.
Bào quan sinh năng lượng

Một tế bào sử dụng năng lượng để tổng hợp những hợp chất đặc trưng
được củatế bào, mà các vật chất này dùng cho các hoạt động sống của tế
bào như sinh trưởng phát triển sinh sản và vận động. Năng lượng được
chuyển từ dạng này sang dạng khác trong ti thể( tìm thấy ở hầu hết cá tế
bào Eukariotic) và trong lục lạp (tìm thấy ở hầu hết trong tế bào
eukaryote thu nguồn năng lượng từ ánh sáng mặt trời). Ngược lại, sự
chuyển hóa năng lượng trong tế bào prokaryote có liên quan đến các
enzyme trên màng trong hay màng ngoài tế bào chất procaryote.