CẤU TRÚC và CHỨC NĂNG tế bào NHÂN THỰC

CẤU TRÚC và CHỨC NĂNG tế bào NHÂN THỰC

CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG

TẾ BÀO NHÂN THỰC

Nhóm 2

I Lịch sử phát hiện tế bào

II Thuyết tế bào

III Phân loại tế bào

IV Cấu trúc, chức năng của tế bào nhân thực

TẾ BÀO NHÂN THỰC

+ Gallileo (1564 - 1642) chế tạo ra kính viễn vọng để quan sát bầu trời tình cờ khám phá ra những vật rất nhỏ khi quan sát bằng cách lật ngược đầu kính lại

+ Atoni Van Leeuwenhoek (1632 - 1723) người Hà Lan, do yêu cầu kiểm tra tơ lụa, ông mài các thấu kính để quan sát chất lượng của vải, nhờ đó quan sát được những vật li ti quanh môi trường sống và khám phá ra sự hiện diện của thế giới vi sinh vật

I Lịch sử phát hiện tế bào

+ Robert Hooke (1635 - 1703) người Anh, lần đầu tiên mô tả các

lỗ nhỏ có vách bao bọc của miếng bấc (nút bần) cắt ngang dưới kính hiển vi năm 1665 và Hooke dùng thuật ngữ tế bào (cellula có nghĩa là phòng, buồng nhỏ, vì ý nghĩa lịch sử từ này vẫn còn được dùng cho đến ngày nay) để chỉ các lỗ đó

II Thuyết tế bào

+ Mãi đến thế kỷ 19 khái niệm sinh vật có cấu tạo tế bào của Hooke mới được sống dậy từ nhiều công trình nghiên cứu, đặc biệt hai công trình của hai người Ðức: nhà thực vật học Matthias Jakob Schleiden (1838) và nhà động vật học Theodor Schwann (1839)

+ Hai ông đã hệ thống hóa quan điểm thành thuyết tế bào Tất cả các sinh vật do một hay nhiều tế bào tạo thành, nói một cách khác, Tế bào

là đơn vị cấu tạo sống cơ bản của tất cả sinh vật

+ Ðến năm 1858 thuyết tế bào được mở rộng thêm do một bác sĩ người

Ðức (Rudolph Virchow): Tế bào do tế bào có trước sinh ra Quan điểm (mở rộng tế bào) của Virchow sau đó được Louis Pasteur (1862) thuyết phục các nhà khoa học đồng thời bằng hàng loạt thí nghiệm chứng minh

Như vậy có thể tóm tắt thuyết tế bào như sau: Tế bào là đơn vị cấu tạo sống cơ bản của tất cả sinh vật, tế bào do tế bào có trước sinh ra

III Phân loại tế bào

- Tế bào nhân sơ: không có màng nhân; DNA có kiến trúc xoắn vòng kín; không có các bào quan có màng Các tế bào này gặp

ở các sinh vật thuộc giới Archaebacteria và Eubacteria

- Tế bào nhân chuẩn: có nhân với màng nhân bao quanh, và nhiều loại bào quan có màng bao Các tế bào này gặp ở các

sinh vật thuộc các giới Protista, nấm, thực vật và động vật

- Dựa trên đặc điểm cấu trúc của tế bào có thể phân chia tế bào của sinh vật ra làm hai nhóm: tế bào nhân sơ (Prokaryote)

và tế bào nhân chuẩn (Eukaryote)

VI Cấu trúc của tế bào nhân thực

6 Tiêm mao và Tiên mao

IV Cấu trúc của tế bào nhân thực

1 Màng tế bào

• Tế bào được một màng bao bọc gọi là màng tế bào, bên trong

màng là chất nguyên sinh (protoplasm), gồm tế bào chất (cytoplasm), nhân và các bào quan (organelle) khác

Chức năng của màng tế bào:

- Chức năng bảo vệ(cơ học, sinh lý)

- Chức năng thông tin, miễn dịch

- Chức năng trao đổi chất

- Chức năng vận chuyển các chất qua màng

2 Các bào quan

a Lưới nội chất

-Là 1 hệ thống màng bên rong tế bào

tạo nên hệ thống các ống và xoang

dẹp thông với nhau → phân bố khắp

trong tế bào chất

Ribosome

+Lưới nội chất hạt

Trên màng có đính các hạt ribosome,

một đầu liên kết với màng nhân, đầu

kia nối với hệ thống lưới nội chất trơn

Chức năng-Tổng hợp protein tiết ra

ngoài tế bào và các protein cấu tạo nên

tế bào

- Lưới nội chất trơn

Trên màng không đính các ribosome,

đính các enzyme

Chức năng- Tổng hợp lipid,chuyển hóa

đường và phân hủy các chất độc hại với

cơ thể

,

b Phức hệ Golgi

Hệ Golgi(Camillo Golgi,người đầu tiên mô tả vào năm 1898) gồm một hệ thống túi dẹp có màng bao và xếp gần như song song nhau Mặt phía gần nhân được gọi là mặt cis, phía đối diện

là mặt trans

Chức năng:

- Bộ Golgi là nơi tập trung sắp xếp và đóng gói và cô đặc những sản phẩm chế tiết đã được sản xuất bởi mạng lưới nội sinh chất và chế biến thành các hat chất tiết Sản phẩm tập trung vào bộ máy Golgi thường là protein, các hạt noãn hoàng, hormon thuộc loại steroid, hormon thuộc loại insulin, và glucagon.

- Bộ Golgi tham gia tạo ra tiền lysosome Ở tế bào dòng tinh, bộ Golgi tạo ra cực đầu của tinh trùng.

+ Thể cặn bã: khi các dị vật không bị phân hủy hoàn toàn, những cặn bã còn tồn tại trong lysosome tạo thành thể cặn

bã Thể cặn bã sẽ bị tống ra khỏi tế bào

+ Các không bào tự tiêu (Xitolysosome, otolysosome): là một dạng của lysosome chứa những cấu trúc của bản thân tế bào(các ty thể, ribosome, các mảnh của mạng lưới nội sinh chất…) đang trong quá trình bị tiêu hóa

• Chức năng:

+ Tiêu hủy các dị vật xâm nhập vào tế bào

+ Tiêu hóa các bào quan già trong tế bào

+ Đôi khi tiêu hủy ngay bản thân tế bào (sự tự tiêu).

• picture

e Không bào (vacuole )

• Không bào có một màng bao quanh, bên trong chứa một dịch lỏng gồm các chất hữu cơ và các ion khoáng tạo nên

áp suất thẩm thấu của tế bào

• Có nhiều loại không bào với chức năng khác nhau Ở một

số động vật nguyên sinh sống ở nước ngọt có không bào đặc biệt gọi là không bào co bóp giữ vai trò quan trọng trong sự thải nước ra khỏi tế bào

• Không bào tiêu hóa để tiêu hóa thức ăn

• Ngoài ra, ở vi khuẩn và vi khuẩn lam có không bào khí chứa khí giúp tế bào nổi lên mặt nước

• Không bào tích nước bằng sự thẩm thấu trương lên và đẩy

tế bào chất ra sát vách tế bào ,áp lực này tạo cho tế bào một sức trương nhất định

• Sức trương của tế bào rất quan trọng, nó giúp cho các cơ quan của cây như lá, thân non đứng vững được Khi sức trương này không còn nữa, cây sẽ héo

• Áp suất thẩm thấu cao của không bào giúp cho cây có thể hấp thu được nước ở đất rất khô bằng sự thẩm thấu

• Tích chứa những chất thải do các quá trình biến dưỡng Một số chất thải có thể được sử dụng lại dưới tác dụng của enzyme

f Ty thể bộ (mitochondria)

• Ty thể bộ là toàn thể các ty thể hiện diện trong tế bào

• Ty thể thường có dạng hình cầu hoặc thể sợi ngắn

• Hình dạng, số lượng, kích thước, vị trí sắp xếp của ti thể biến thiên tuỳ thuộc các điều kiện môi trường và trạng thái sinh lí của tế bào

f Ty thể bộ (mitochondria)

* Cấu trúc ty thể:

Giống như nhân, mỗi ty thể được bao bọc bởi hai màng:

- Màng ngoài trơn láng,kh ông gấp khúc

- Màng trong: với các túi gấp nếp sâu vào bên trong chất căn bản làm gia tăng diện tích của màng trong lên rất nhiều

- Ty thể cũng chứa DNA, ribosome riêng nên có thể nhân lên độc lập với sự phân chia của nhân

- Ty thể là nơi tổng hợp năng lượng chủ yếu của tế bào nhân thực, là nơi diễn ra quá trình hô hấp, lấy năng lượng từ thức

ăn để tổng hợp ATP

- Ngoài ra, ty thể còn tạo ra nhiều sản phẩm trung gian có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá vật chất

* Chức năng:

g Lạp bộ (plastid)

• Lạp bộ gồm tất cả các lạp hiện diện trong tế bào, được tìm thấy trong hầu hết tế bào thực vật, trừ tế bào nấm, mốc và

tế bào động vật

• Lạp có thể quan sát được dưới kính hiển vi thường

• Có hai loại lạp chính: sắc lạp (chromoplast) và vô sắc lạp (leucoplast)

• Lục lạp là sắc lạp có chứa diệp lục tố (chlorophyll), và các sắc

tố vàng hay cam gọi là carotenoid Phân tử diệp lục tố hấp thu năng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp các phân tử hữu cơ phức tạp từ nước và khí carbonic

• Mỗi lục lạp được bao bọc bởi hai màng, và vô số các túi dẹp có màng bao bọc gọi là thylakoid nằm trong chất cơ bản gần như đồng nhất gọi la stroma Thylakoid hoặc phân bố khắp trong stroma, hoặc xếp chồng lên nhau được gọila grana

• Diệp lục tố và carotenoid gắn trên màng thylakoid Lục lạp cũng

có chứa DNA và ribosome riêng như ty thể

- Lục lạp (chloroplast)

• Quá trình quang hợp được tổng quát bằng phương trình sau:

6CO2 + 6H2O Cas 6H12O6 + O2

Chl

* Sắc lạp không có diệp lục tố

- Thường có màu vàng hay cam (đôi khi có màu đỏ) vì chúng chứa carotenoid Sắc lạp này làm cho hoa, trái chín, lá vàng có màu vàng hay cam đặc trưng Một số sắc lạp không bao giờ chứa diệp lục tố, một số khác thì do mất diệp lục tố, đây là trường hợp của trái chín và lá mùa thu

* Vô sắc lạp

- Vô sắc lạp có chứa các vật liệu như tinh bột, dầu và protein

dự trữ Lạp có chứa tinh bột được gọi là bột lạp (amyloplast), thường gặp ở hột như lúa và bắp, hay dự trữ trong rễ và thân như carot và khoai tây, ngoài ra có thể hiện diện trong tế bào

ở các phần khác của cây

• Thể gốc có cấu tạo giống hệt trung tử, được tìm thấy ở gốc của các tiêm mao và tiên mao Trung tử và thể gốc có mối liên quan với nhau

• Trung tử có vai trò quan trọng, là bào quan hình thành nên thoi vô sắc trong quá trình phân chia tế bào

- Bên trong là dịch nhân chứa nước,các chất vô cơ và hữu cơ,chứa chất nhiễm sắc và nhân con.

• Thông tin di truyền mang bởi các gene là trình tự các nucleotide của phân tử DNA

• Trình tự này xác định trình tự của acid amin trong phân tử protein được tổng hợp trong tế bào chất

• Do vậy, gene được xem là trung tâm của sự sống, chúng

mã hóa các thông tin cần thiết cho sự tổng hợp các enzyme, để điều hòa vô số các phản ứng hóa học tiêu biểu của tế bào và của sinh vật

+ Sự trao đổi chất xuyên qua các lỗ được kiểm soát nghiêm ngặt

và có tính chọn lọc rất cao Nhiều nghiên cứu cho thấy một số phân tử có thể đi xuyên qua màng sinh chất vào tế bào chất, nhưng lại không thể xuyên qua màng nhân để vào nhân, ngay cả những phân tử có kích thước nhỏ hơn lỗ nhân; trong khi đó có những phân tử lớn hơn lỗ nhân lại có thể đi qua được

+ Chức năng: màng nhân tham gia vào quá trình tổng hợp và chuyên chở các chất, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein

vì mặt ngoài của màng nhân có đính các thể ribosome

4 Tế bào chất

- Tế bào chất là thành phần của chất nguyên sinh gồm phần dịch lỏng là dịch tế bào chất (cytosol) và bộ khung protein được gọi là khung xương tế bào (cytoskeleton)

b Khung xương tế bào

+ Các bào quan trôi nổi tự do trong dịch tế bào chất hoặc có thể gắn vào hệ thống sợi protein phức tạp bên trong, gọi là khung xương tế bào

+ Ba thành phần quan trọng nhất của khung xương tế bào là

vi sợi, sợi trung gian, và vi ống

-Vi sợi

+ Vi sợi dài, cực mảnh, làm thành sợi đôi, quấn xoắn do các protein actin trùng hợp tạo thành

+ Vi sợi actin giữ vai trò cấu trúc, chúng đan chéo nhau giữ hình dạng tế bào

+ Sợi actin khi kết hợp với myosin tham gia vào sự cử động của tế bào

+ Sợi myosin dài, mãnh, rất giống sợi actin, nhưng có một đầu to

+ Ðiểm đặc trưng của sự kết hợp myosin là khi được cung cấp năng lượng ATP thì phần đầu của sợi myosin móc vào sợi actin và uốn ngược lại

actin Sợi trung gian

+ Được tìm thấy nhiều ở tế bào chịu nhiều kích thích cơ học như tế bào thần kinh

+ Bán đơn vị căn bản cấu tạo nên sợi trung gian gồm hai phân tử protein quấn xoắn nhau

+ Bán đơn vị căn bản này xếp thành

từng đôi (một tứ phân), các đôi này gắn

nối tiếp nhau từ đầu đến đuôi tạo thành

sợi giống như dây thừng Tám sợi đôi

này tạo thành một ống rỗng

- Vi ống

• Vi ống có cấu trúc hình trụ dài, rỗng cấu tạo bởi các phân tử protein hình cầu tubulin Mỗi tubulin gồm hai protein, trùng phân thành một chồng xoắn ốc gồm 13 bán đơn vị

• Vi ống giữ vai trò quan trọng trong cấu trúc và trong sự phân cắt của tế bào

• Giống như vi sợi, chúng cũng tham gia vào sự chuyển vận bên trong tế bào và giúp tạo hình dạng

và nâng đỡ cho tế bào cũng như các bào quan của

nó

- Vi ống còn có vai trò chính trong cấu trúc và cử động của tiêm mao và tiên mao

5 Vách tế bào và vỏ tế bào

a Vách tế bào thực vật

+ Vách tế bào là đặc điểm của tế bào thực vật để phân biệt với tế bào động vật, cấu tạo là các phân tử cellulose có dạng sợi được kết dính với nhau bằng chất nền gồm các đường đa khác và protein

+ Ở cây còn non tế bào có vách mỏng gọi là vách sơ cấp (primary wall), vách này có tính đàn hồi và cho phép tế bào gia tăng kích thước

+ Giữa hai vách sơ cấp của các tế bào liên kề nhau là phiến giữa hay lớp chung (middle lamella), là một lớp mỏng giàu chất polysaccharide gọi là pectin, thường hiện diện dưới dạng là pectat calci

+ Khi tế bào trưởng thành và ngừng tăng trưởng, một số tế bào tạo thêm lớp cứng hơn gọi là vách thứ cấp (secondary wall) nằm giữa vách sơ cấp và màng tế bào.

+ Trên vách của tế bào thực vật có những lỗ nhỏ giúp các chất thông thương giữa các tế bào với nhau, các lỗ này được gọi là cầu liên bào (plasmodesmata)

b Vỏ của tế bào động vật (coat)

• Ở tế bào động vật, vỏ không độc lập với màng

• Các carbohydrate cấu tạo nên vỏ tế bào thành lập các cầu nối hóa trị với các phân tử lipid hay protein trên màng tế bào Kết quả tạo ra các glycolipid hay glycoprotein, do đó

vỏ tế bào còn được gọi là glycocalyx

• Theo các nghiên cứu mới đây, trong glycocalyx có những điểm nhận diện (recognition site) trên bề mặt tế bào, đặc điểm này giúp các tế bào phân biệt chủng loại

• Các sinh vật ký sinh cũng nhờ các carbohydrate trên glycocalyx để nhận ra tế bào chủ để xâm nhập vào

6 Tiêm mao và tiên mao (cilia và flagella)

• Ở một số tế bào động vật và tế bào thực vật có một hay nhiều sợi tơ giống như tóc cử động được ở bề mặt ngoài của tế bào

• Nếu chỉ có một vài sợi và có chiều dài tương đối dài hơn

so với chiều dài của tế bào thì được gọi là tiên mao, nếu có rất nhiều và ngắn thì được gọi là tiêm mao

• Cả hai cơ cấu này đều giúp cho tế bào chuyển động hoặc làm chuyển động chất lỏng quanh tế bào

• Tiêm mao có ở thảo trùng, ở tế bào sinh vật đa bào, ví dụ như ở tế bào biểu mô có lông tơ lót ống tiêu hoá, lót ống hô hấp, ống sinh dục Tiên mao có nhiều ở sinh vật đơn bào, tinh trùng

Tiên mao và tiêm mao đều được bao bởi 1 lớp màng có cấu trúc 3 lớp - chính là do sự kéo dài của màng tế bào mà thành Bên trong

có cấu trúc sợi Các sợi sắp xếp theo sơ đồ sau :

Sơ đồ cho thấy phía trong màng có 9 cặp vi ống nằm ngoài dày 300Å Ở chính giữa có 2 sợi trung tâm được bọc trong một bao trung tâm dày 150Å Ở giữa sợi ngoại vi và sợi trung tâm có 9 sợi thứ cấp nhỏ hơn

- Thành phần hoá học chủ yếu của tiên mao và tiêm mao là protein, ngoài ra còn có lipid Protein và lipid là 2 thành phần chủ yếu tạo nên sợi microfibrin và sợi falagelin Falagelin tương ứng với myosin của sợi cơ (ở đây không có actin) Tiên mao và tiêm mao có thể rụng đi, mất đi và loại mới sẽ dược phát triển từ chất nền Thể nền có nguồn gốc từ trung tử

- Chức năng: là cơ quan vận động của tế bào Năng lượng cần cho hoạt động là ATP

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI