hóa sinh tế bào (động vật và thực vật)

BÀI BÁO CÁO
ĐỀ TÀI
HÓA SINH TẾ BÀO
GVHD: TS LÊ THỊ THÚY
THỰC HIỆN: TỔ 2, CĐXN7B
I. ĐẠI CƯƠNG
Tế bào là những đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể
sống. Cơ thể nhỏ nhất gồm những tế bào riêng biệt, là những vật
rất nhỏ (microscopic). Trái lại, những cơ thể lớn hơn là những đa
bào(multicellula). Ví dụ, cơ thể người chứa ít nhất 1014 tế bào.
Cơ thể đa bào chứa nhiều loại tế bào khác nhau, chúng rất khác
nhau về hình dạng, kích thước và chức năng.
Các tế bào của cơ thể có những đặc tính và sự độc lập của nó.
Tuy nhiên, tế bào của các loài khác nhau đều có những đặc điểm
cấu trúc nhất định
màng bào tương (plasma membrane) định rõ

phạm vi của tế bào, ngăn cách những chất chứa bên trong của
chúng với môi trường xung quanh. Màng bào
tương gồm rất nhiều các phân tử lipid và protein, liên kết với
nhau bằng các tương tác kỵ nước không phân cực, hình thành
lớp kép mỏng – mềm – dai – kỵ nước bao quanh tế bào.
Thể tích bên trong được bao quanh bởi màng bào tương là
bào tương (cytoplasm), bao gồm một dịch lỏng là dịch bào
(cytosol) và nhiều phần tử lơ lửng, không tan (bào quan,
ribosom, RNA,…


Trong số các tế
bào không nhân,
Escherichia coli là loại

tế bào được nghiên
cứu nhiều nhất. E.coli
là loại vi khuẩn không
có hại sống trong
đường ruột của
người và nhiều động
vật khác.
II. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TẾ
BÀO KHÔNG NHÂN
1. Màng Tế Bào
E.coli có một màng bảo vệ bên ngoài và một màng bào
tương bên trong bao bọc bào tương và nhân. Giữa màng
ngoài và màng trong là một lớp peptidoglycans (Cấu tạo từ
các chuỗi cacbohiđrat liên kết với nhau bằng các đoạn
pôlipêptit ngắn). mỏng, nhưng chắc, làm cho tế bào có hình
dạng và độ cứng. Màng bào tương và các lớp bên ngoài tạo
thành vỏ tế bào.
Màng bào tương chứa các phân tử protein có khả năng
vận chuyển các ion và các hợp chất nhất định vào tế bào
cũng như mang các sản phẩm và chất thải ra ngoài.
Từ màng ngoài của các tế bào E.coli và một số
eubacteria khác thò ra các cấu trúc ngắn, giống như sợi tóc
gọi là các lông (pili). Nhờ các lông này mà các tế bào
bám chặt vào bề mặt các tế bào khác. Các chủng E.coli
và các vi khuẩn có thể vận động khác, có một hoặc
nhiều roi (flagella) dài, nhờ đó vi khuẩn có thể di chuyển
trong môi trường nước xung quanh. Các roi vi khuẩn là
các gậy mỏng , rắn, xoắn dày từ 10 – 20nm.
Bào tương của E.coli chứa khoảng 15.000 Ribosom,
vài nghìn enzym khác nhau, nhiều chất chuyển hóa, các

cofactor và nhiều loại ion vô cơ.
2. Chất Nhân
Chất nhân chứa một phân tử DNA vòng độc nhất.
Cũng như tất cả các vi khuẩn, vật chất di truyền của
E.coli không có màng bao quanh
3. Ribosom
Mỗi E.coli có khoảng 15.000 ribosom. Ribosom chứa
khoảng 65% RNAr và khoảng 35% protein.
Ribosom có hai phần là ribosom 50s và ribosom 30s. Hai
phần này kết hợp với nhau tạo thành ribosom 70s.
Ribosom là nơi xãy ra quá trình tổng hợp protein.
III. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TẾ
BÀO CÓ NHÂN
Nhiều vi khuẩn chỉ dài từ 1-2µm, các tế bào có nhân có
kích thước lớn hơn nhiều, có đường kính 10 - 30µm, có
thể tích tế bào lớn hơn vi khuẩn từ 1000 – 10000 lần.
Điểm khác biệt của tế bào có nhân là nhân tế bào có cấu
trúc bên trong phức tạp và được bao quanh bởi một
màng kép. Đặc biệt là các tế bào có nhân chứa một số
bào quan có màng khác.
Mô hình một tế bào động vật điển hình. Các bào quan gồm: (1)hạch nhân (2)
nhân (3) ribosome
(4) túi tiết (5) mạng lưới nội chất (ER) hạt
(6) bộ máy Golgi (7) khung xương tế bào
(8) ER trơn (9) ty thể (10)không bào
(11) tế bào chất (12) lysosome (13) trung thể.
1.Màng tế bào
mặt ngoài của một tế bào thường tiếp xúc với các tế bào khác, với dịch ngoài tế bào và các chất hòa
tan (chất dinh dưỡng, các hormon, chất dẩn truyền thần kinh và các kháng nguyên trong dịch này).

● Các chất vận chuyển (transporters)
màng bào tương của các tế bào có nhân chứa nhiều loại chất vận
chuyển khác nhau. Đó là các phân tử protein nằm vắt ngang qua bề rộng
của màng, vận chuyển các chất dinh dưỡng vào và đào thải các chất ra
ngoài tế bào.
● Các thụ thể (signal receptor)
các protein màng bề mặt tế bào là các thụ thể, có các vị
trí gắn đặc hiệu cao vào các phân tử tín hiệu ngoài tế bào.
Hầu hết các tế bào của các thực vật cao hơn có một thành tế bào bên ngoài
màng bào tương, có tác dụng như một lớp vỏ bảo vệ chắc chắn. Thánh tế bào
gồm cellulose và các polymer carbohydrat khác, dày nhưng có lỗ thủng. Nó cho
nước vá các phân tử nhỏ đi qua dễ dàng.
● Quá trình nội thực bào (endocytosis) và ngoại tiết
bào (exocytosis)
Các chất trao đổi được vận chuyển qua màng bào
tương nhờ quá trình nội thực bào và ngoại tiết bào.
Nội thực bào là sự vận chuyển các chất của môi
trường xung quanh đi vào bào tương. Trong quá trình
nội thực bào, một vùng của màng bào tương lõm vào và
chúa một thể nhỏ của dịch ngoài tế bào trong một chồi
tách vào
phía trong của tế bào bằng sự tách màng. Kết quả là một túi nhỏ
(endosom) có thể xuyên vào bên trong tế bào, chuyển các chất vào
bào quan khác được bao quanh bởi một màng đơn bằng cách hòa 2
màng. Endosome thật sự là 1 vật dẫn đi vào trong tế bào của màng
bào tương, cho phép sự tiếp xúc chung giữa các thành phần của môi
trường ngoài tế bào và các vùng sâu hơn trong bào tương là điều mà
không thể đạt được chỉ bằng riêng sự khuyếch tán.
Thực bào (phagocytosis) là một trường hợp đặc biệt của nội thực

bào, trong đó vật chất được mang vào trong tế bào (dưới dạng một thể
thực bào phagosome) là tiểu phần như mảnh tế bào hoặc những thứ
khác, kể cả tế bào nhỏ hơn.
Trái ngược với nội thực bào là ngoại tiết bào (exocytosis)
trong đó, 1 túi trong bào tương chuyển động đến bề mặt
bên trong của màng bào tương và hòa màng với nó, giải
phóng các chất chứa trong túi ra bên ngoài màng.
2. Nhân tế bào
Nhân của các tế bào có nhân chứa hệ yếu tố di truyền
(genome). Nhân tế bào có nhân phức tạp cả về cấu trúc và
tính chất sinh học nhiều hơn so với chất nhân của tế bào
không nhân. Nhân chứa đựng gần như tất cả DNA của tế bào
(nhiều hơn khoảng 100 lần DNA của một tế bào vi
khuẩn),một lượng nhỏ của DNA có mặt trong ty thể.
Nhân được bao bọc bởi màng nhân (nuclear envelope)
bao gồm hai màng được tách biệt bởi một khoảng hẹp và
được nối liền với lưới nội bào có hạt.
Ở những khoảng cách nhất định, 2 màng được kéo lại
với nhau tạo nên nhưng khe hở (có lỗ nhân), có đường
kính khoảng 90nm. Gắn liền với các lỗ nhân là các cấu
trúc protein (phức hợp lỗ nhân) là các chất vận chuyển
đại phân tử đặc hiệu, chỉ cho những phân tử nhất định
qua lại giữa bào tương và pha dịch của nhân (nhân
tương), như là các enzym được tổng hợp trong bào
tương và cần thiết trong nhân tương để phân đôi DNA,
sao chép hoặc sửa chửa DNA. Các tiền chất RNA thông
tin và các protein có liên quan cũng đi ra ngoài nhân qua
các phức hợp lỗ nhân, được dịch mã trên các ribosom ở
bào tương. Nhân tương không chứa các ribosom.
Bên trong nhân là hạt nhân (nucleolus) thể hiện màu

sẩm trong vi ảnh điện tử do hàm lượng RNA cao.
Hạt nhân là một vùng đặc biệt của nhân tế bào, trong
đó DNA chứa nhiều phiên bản của gien mã hóa cho RNA
ribosom
3. Bào tương của tế bào
Bào tương của tế bào là phần thể tích được bao quanh
bởi màng bào tương. Bào tương gồm dịch bào và các bào
quan có màng bao quanh (chỉ có ở các tế bào có nhân mà
không có ở vi khuẩn). Bào tương cũng chứa bộ khung của tế
bào, đó là các vi ống và vi sợi. Ngoài ra, trong bào tương của
nhiều tế bào có các hạt chứa các chất dự trữ như tinh bột
hoặc chất béo.
3.1. Dịch bào
Dịch bào (cytosol) là một dung dịch nước loãng, có
thành phần phức tạp và độ chắc giống gel. Có thể nói
dịch bào là phức hợp đơn giản nhất về cấu trúc của tế
bào nhưng không đơn giản về mặt hóa học,là chất cơ bản
trong bào tương của tế bào.
Dịch bào có chứa nhiều loại enzym, các phân tử RNA mã
hóa chúng, các coenzym, các acid amin, nucleotid, các chất
chuyển hóa trung gian của quá trình tổng hợp và thoái hóa,
các ion vô cơ. Trong dịch bào, nhiều phản ứng hóa học và
nhiều chuyển hóa xảy ra, các cơ chất và các cofactor của
các enzym khác nhau tương tác với nhau.
Vai trò chủ yếu của dịch bào là cung cấp các enzym và
cofactor cho sự tổng hợp protein ở lưới nội bào có hạt.
Thêm vào đó, dịch bào chứa các ribosom tự do, thường ở
Dưới dạng liên kết tạo thành các polysom có chức năng
tổng hợp các protein trong tế bào.
3.2 Các bào quan trong tế bào

Các túi vận chuyển nhỏ chuyển động đến và đi từ màng bào tương
trong ngoại tiết bào và nội thực bào, là các phần của một hệ thống rất
hoạt động của các màng bên trong tế bào. Hệ thống này gồm lưới nội
bào, phức hợp Golgi, màng nhân và nhiều túi nhỏ như lysosom và
peroxisom.
● Lưới nội bào
Lưới nội bào là hệ thống lưới không gian ba chiều của các khoảng
không được màng tế bào bao quanh, trải rộng trong khắp bào tương
và bao quanh các ngăn dưới tế bào tách biệt khỏi bào tương.
Nhiều nhánh của ngăn này được nối tiếp với ngăn khác và với màng nhân.
Sự gắn hàng nghìn ribosom và lưới nội bào tạo nên lưới nội bào có hạt (còn
gọi là lưới nội bào ráp). Ở vùng khác của tế bào, lưới nội bào không có các
ribosom gọi là lưới nội bào nhẵn. các lưới nội bào nhẵn này được nối liên tục
với lưới nội bào có hạt, chúng là vị trí của sự tổng hợp lipid và của nhiều quá
trình quan trọng khác ( sự chuyển hóa thuốc và độc chất)
● Các ty thể
Ty thể là nhà máy năng lượng của các tế bào có nhân ái khí.
Ty thể là loại bào quan rất đặc biệt trong bào tương của
hầu hết các tế bào có nhân. Các ty thể rất khác nhau
Cơ cấu của ty thể
thước, hình dạng, số
lượng và nơi cư trú,
phụ thuộc vào kiểu tế
bào hoặc chức năng
của mô.
Mỗi ty thể có hai
màng: màng ngoài
không có nếp gấp và
bao bọc toàn bộ ty
thể. Màng trong có

những nếp gấp gọi là
mào (cristase)
Màng ngoài ty thể có các phần tử nhỏ và các ion thấm qua một
cách tự do. Màng trong ty thể thấm hầu hết các phân tử nhỏ và
các ion (trừ H+). Màng trong ty thể chứa các chất vận chuyển
điện tử của chuổi hô hấp tế bào. Dịch ty thể chứa Pyruvat
dehydrogenase. Các enzym của chu trình acid Citric, các enzym
của sự β oxy hóa acid béo bão hòa, các enzym oxy hóa ở ty thể
được sản sinh ATP
Trong các tế bào ái khí, ty thể là nơi sản xuất chủ yếu của ATP,
ATP được phân tán đến tất cả các tế bào và cung cấp năng lượng
cho sự hoạt động của tế bào.
Khác với các cấu trúc màng khác như lysosom, phức hợp Golgi
và màng nhân, ty thể được sản xuất chỉ bởi sự phân chia của các
ty thể đang tồn tại trước đó, mỗi ty thể chứa DNA, RNA và các
ribosom của riêng nó.
● Phức hợp Golgi
Hầu như tất cả các tế bào có nhân có những đám đặc
biệt của của các túi có màng gọi là các dictyosom. Một số
các dictyosom nối với nhau tạo thành phức hợp Golgi.
Phức hợp Golgi là cấu trúc bất đối xứng và có chức
năng: Các protein trong quá trình tống hợp của nó trên
ribosom gắn trên lưới nội bào có hạt, được gài vào phía
trong của màng nhẵn. Các túi có màng nhỏ chứa những
protein được tổng hợp mới nảy chồi từ lưới nội bào và
chuyển đến phức hớp Golgi. Khi các protein đi qua phức
hợp Golgi, các enzym trong phức hợp biến đổi các phân tử
protein bằng cách thêm Sulfat, carbohydrate hoặc các phân
tử lipid vào các chuỗi bên trong của các acid amin nhất
định. Một trong các chức năng của sự biến đổi một protein

được tổng hợp mới là
để đưa đến “địa chỉ”
thích hợp. Các protein
nhất định được gói
trong các túi bài tiết,
cuối cùng được tách
khỏi tế bào nhờ ngoại
tiết bào. Các protein
khác được chuyển đến
các bào quan trong tế
bào như lysosom,
hoặc gia nhập vào
màng bào tương trong
quá trình trưởng
thành của tế bào.
Hệ Golgi
● Các lysosom
Các lysosom được tìm thấy trong các bào tương của các tế
bào động vật là các túi hình cầu được bao bọc bởi một màng
đơn. Lysosom có đường kính khoảng 1µm.
Lysosom chứa các enzym có khả năng tiêu hóa protein,
polysaccarid, acid nhân và lipid như lysozym, acid
phosphatase và các hydrolase (bao gồm protease,
glucosidase, nuclease, lipase, phospholipase và phosphatase)
Lysosom có chức năng như là một trung tâm lặp lại chu
trình tế bào cho các phần tử phức tạp được đưa vào tế bào
bởi nội thực bào, các mẫu của tế bào được đưa vào bởi sự
thực bào hoặc các bào quan bị rách màng trong bào tương.
Các enzym thái hóa trong lysosom sẽ có hại nếu chúng
không được bao bọc bởi màng lysosom, chúng sẽ giải phóng để

tác động vào tất cả các thành phần của tế bào. Môi trường bên
trong lysosom acid nhiều hơn(pH≤5) so với bào tương (pH=7).
Các enzym của lysosom có hoạt tính yếu hơn nhiều ở pH=7,
điều này có tác dụng bảo vệ tế bào chống lại sự phá hủy của các
đại phân tử ở dịch bào nếu các enzym này thoát ra đi vào dịch
bào.
● Peroxisom
Peroxisom có vai trò phân hủy H2O2
Một số phản ứng thái hóa acid amin và chất béo sản
sinh ra các gốc tự do là H2O2 , các chất hóa học này rất
hoạt động, có thể gây nên tổn thương cho bộ máy tế bào.
Để bảo vệ tế bào chống lại các sản phẩm phụ phá hoại