TRƯỜNG ĐHSP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHÒNG SAU ĐẠI HỌC CHUYÊN ĐỀ: SINH HỌC TẾ BÀO ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN: TẾ BÀO CHẤT, KHUNG XƯƠNG TẾ BÀO VÀ TRUNG THỂ Tế bào chất (protoplasma) là khối nguyên sinh chất nằm trong màng tế bào và bao quanh lấy nhân. TBC gồm phần dịch lỏng là dịch tế bào chất (cytosol) và bộ khung protein được gọi là khung xương tế bào (cytoskeleton) và các bào quan I. Dịch tế bào chất (cytosol) + chiếm gần một nửa khối lượng của tế bào. + không màu, hơi trong suốt, đàn hồi, không tan trong nước + Thành phần chính của dịch tế bào chất là nước, ngoài ra còn có các đại phân tử protid, lipid và glucid. Các đại phân tử này làm thành các micel, các micel mang cùng điện tích đẩy nhau gây nên chuyển động Brown (Robert Brown) của tế bào chất.
TRƯỜNG ĐHSP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHÒNG SAU ĐẠI HỌC CHUYÊN ĐỀ: SINH HỌC TẾ BÀO ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN: TẾ BÀO CHẤT, KHUNG XƯƠNG TẾ BÀO VÀ TRUNG THỂ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: THS LÊ THỊ TRUNG HỌC VIÊN THỰC HIỆN: HOÀNG THỊ NGỌC PHÚC LỚP: SINH HỌC THỰC NGHIỆM K21 PHẦN A: TẾ BÀO CHẤT 1 Thành phố Hồ Chí Minh, 03- 2011 * Tế bào chất (protoplasma) là khối nguyên sinh chất nằm trong màng tế bào và bao quanh lấy nhân. 2 * TBC gồm phần dịch lỏng là dịch tế bào chất (cytosol) và bộ khung protein được gọi là khung xương tế bào (cytoskeleton) và các bào quan I. Dịch tế bào chất (cytosol) + chiếm gần một nửa khối lượng của tế bào. + không màu, hơi trong suốt, đàn hồi, không tan trong nước + Thành phần chính của dịch tế bào chất là nước, ngoài ra còn có các đại phân tử protid, lipid và glucid. Các đại phân tử này làm thành các micel, các micel mang cùng điện tích đẩy nhau gây nên chuyển động Brown (Robert Brown) của tế bào chất. II, Tính chất của tế bào chất a. Tính keo. Do sự hiện diện của các micel nên dịch tế bào chất ở trạng thái keo, vừa có thể ở trạng thái lỏng (sol) vừa ở trạng thái đặc (gel). Trong tế bào sống thường xuyên có sự thay đổi giữa hai trạng thái trên. . b. Tính nhớt. Độ nhớt là ma sát nội, là lực cản xuất hiện khi các lớp vật chất trượt lên nhau. Độ nhớt phụ thuộc vào hàm lượng nước. Độ nhớt là chỉ tiêu quan trọng cho phép đánh giá trạng thái sinh lý của tế bào. Các tế bào của cơ quan non thường có độ nhớt thấp hơn độ nhớt của các tế bào ở các cơ quan trưởng thành và cơ quan già. Độ nhớt của tế bào chất liên quan với mức độ trao đổi chất. Khi độ nhớt tăng lên trao đổi chất giảm xuống tương ứng với tính chống chịu cao của cơ quan thực vật đối với môi trường bất lợi. Tế bào chất trong các tế bào ở trạng thái nghỉ như hạt khô 3 có độ nhớt cao. Đối với cây chịu nóng tốt có độ nhớt cao và nó dễ bị chết rét; đối với cơ quan sinh sản thường có độ nhớt cao hơn cơ quan dinh dưỡng. Sự khác biệt đó là một đặc điểm có lợi nhằm bảo vệ nòi giống. c. Tính đàn hồi. Khả năng quay lại trạng thái ban đầu sau khi đã biến dạng là tính đàn hồi của cytosol. Nhờ có tính đàn hồi, cytosol có thể khôi phục lại trạng thái ban đầu khi điều kiện gây ra ảnh hưởng đó không còn nữa. Tính đàn hồi của cytosol càng cao thì khả năng chịu khô của cytosol càng lớn. III, Chức năng của tế bào chất: - Dịch tế bào chất là nơi xảy ra các phản ứng của các quá trình biến dưỡng trong tế bào: - Nơi thực hiện một số quá trình điều hòa hoạt động của các chất. - Nơi chứa các vật liệu dùng cho các phản ứng tổng hợp các đại phân tử sinh học như các gluxit, lipid, glycogen. - Mọi hoạt động sống của tế bào đều xảy ra trong tế bào chất và do các bào quan riêng biệt phụ trách và được phối hợp điều hòa một cách nhịp nhàng. PHẦN B . KHUNG XƯƠNG TẾ BÀO 4 * * Các bào quan trôi nổi tự do trong dịch tế bào chất của tế bào chân hạch hoặc chúng có thể gắn vào hệ thống sợi protein phức tạp bên trong, được gọi là khung xương tế bào. Cái sườn protein này tạo hình dạng của tế bào, tham gia vào các cử động của tế bào và đặc biệt quan trọng trong lúc tế bào phân chia. * Ba thành phần quan trọng nhất của khung xương tế bào là vi sợi (microfilament), sợi trung gian (intermediate filament), và vi ống (microtubule). Ba thành phần này được cấu tạo bởi những bán đơn vị (subunit) protein có thể tập họp thành sợi đơn hay đôi và có thể làm thay đổi hình dạng của tế bào hay gây ra các cử động. I. VI SỢI - Được cấu tạo từ actin - đường kính khoảng 7 nm và có chiều dài khác nhau. - Trong vi sợi (hay sợi actin), các phân tử actin có vị trí đầu và cuối rõ ràng, và các actin này xếp cuộn xoắn. - Các vị trí đầu cuối này nhằm kết nối với các phân tử actin khác để tạo thành chiều dài và cấu trúc xoắn kép của vi sợi. - Vi sợi có thể xuất hiện dưới dạng sợi đơn, bó hay thành một mạng lưới. 5 - Quá trình polymer hóa các actin nhằm tạo thành vi sợi có thể được đảo nghịch (hay monomer hóa) và các polymer này có thể được phân cắt tạo thành các đơn vị actin tự do. Hình B1. Một sợi actin 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 actin-myosin là khi được cung cấp năng lượng ATP thì phần đầu của sợi myosin móc vào sợi actin và uốn ngược lại (Hình B2). - Sự cử động này làm cho màng cử động kéo theo sự cử động của các sợi actin khác. Ðiều này giải thích được các chuyển động như sự co cơ, sự vận chuyển của các túi chuyên chở bên trong tế bào, vùng giữa của tế bào mẹ thắt lại tách hai tế bào con, cử động ở amip. 6 Hình B2. Tương tác của actin và sợi myosin II. SỢI TRUNG GIAN - Sợi trung gian chỉ tìm thấy ở tế bào động vật đa bào và được tìm thấy nhiều ở tế bào chịu nhiều kích thích cơ học như tế bào thần kinh nên có lẻ chúng làm thành cái khung chống đỡ cho tế bào và nhân của chúng. - monomer cấu tạo nên sợi trung gian có hình sợi gồm hai phân tử protein quấn xoắn nhau. Đơn vị cấu tạo 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 7 thừng. Tám sợi đôi này tạo thành một ống rỗng đường kính khoảng 8- 12 nm III. VI ỐNG - Vi ống có cấu trúc hình trụ dài, rỗng chiều dài có khi đạt tới 25nm, đường kính từ 150 - 300Å, lòng ống rộng từ 100 - 200Å, thành ống dày 40 - 60Å -cấu tạo bởi các phân tử protein hình cầu tubuline. Mỗi tubulin gồm hai protein alpha-tubuline và beta-tubuline (các phân tử tulubine luôn liên kết thành từng căp gọi là heterodimer α – β tubuline) trùng phân thành một chồng xoắn ốc - Vi ống tăng trưởng nhờ sự gắn thêm vào của những phân tử tubulin vào đầu của sợi - Vi ống thường nằm ở lớp ngoài của tế bào chất, sát với tơ cơ (tế bào cơ vân), hoặc theo trục dọc của tế bào (tế bào biểu bì), hoặc theo kiểu phóng xạ. Vi ống liên quan chặt chẽ với ty thể, trung tử, mạng lưới nội sinh chất và với màng nhân. - vi ống giữ vai trò quan trọng trong cấu trúc và trong sự phân cắt của tế bào. Trong lúc tế bào phân chia vi ống được thành lập và tỏa ra từ mỗi cực của tế bào 8 để tạo ra thoi vi ống để các nhiễm sắc thể trượt trên đó về hai cực của tế bào hình thành nhân mới. - 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, đồng thời có vai trò là hàng rào để định khu các bào quan trong tế bào. Vi ống còn có vai trò chính trong cấu trúc và cử động của tiêm mao và chiên mao. Cấu tạo vi ống Vi ống được cấu tạo từ các phân tử alpha-tubulin và beta-tubuline 9 * CHỨC NĂNG CỦA KHUNG XƯƠNG TẾ BÀO - Giữ nước cho tế bào - Nâng đỡ và duy trì hình dạng cho tế bào, các tế bào nuôi cấy invitro thường có hình cầu do các vi ống sắp xếp theo cách đối xứng tỏa tròn - Xác định vị trí của các bào quan trong tế bào - Vận chuyển các chất (như mARN) và các bào quan (như các bóng mạng nội chất hay Golgi) trong tế bào. Bộ xương tế bào tạo nên những đường vận chuyển riêng biệt trong tế bào - Di chuyển tế bào. Sinh vật đơn bào di chuyển từ nơi này đến nơi khác, bằng cách trườn trên bề mặt rắn hay bơi trong môi trường lỏng nhờ các lông hay roi. Động 10 [...] .. . đập lông (A): lông ở trạng thái cứng rắn, giúp tế bào đi tới (B): lông ở trạng thái mềm dẻo tái lập sự đập 2, Roi Roi thường có nhiều kiểu khác nhau tùy theo kiểu tế bào: lôi tế bào đi tới như người bơi ngửa (tảo đơn bào 2 roi Chlamydomonas reinhardtii) hay đẩy tế bào (tinh trùng) 14 Hình: sự đập roi (A): Tảo hai roi (B) Tinh trùng biến nhiễm 3, Bộ máy vận động của lông hay roi - Các vi ống của lông v . .. - W.D Phlipps and T J Chilton (1991), A - Level Biology, Oxford - Web: http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2988-tienmao-flagella-va-tiem-mao-cillia http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2991-trungthe-centrosome http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2987-vi-ongmicrotubule 20 .. . cũng có nhiều tế bào di động: tinh trùng, tế bào bạch huyết, nguyên bào sợi, PHẦN C TIÊM MAO (cilia) VÀ CHIÊN MAO (flagella) I, Cấu tạo: - 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 chiên mao, nếu có rất nhiều và ngắn thì được .. . Không phải mọi tế bào chân hạch đều có lông hay roi, nếu có, lông roi thường có chung cách sắp xếp 9 +2 Sự kiện này một làn nữa nhắc chúng ta nhắc chúng ta nhớ rằng mọi sinh vật chân hạch đều có chung 1 tổ tiên Mặc dù kiểu 9 + 2 rất bảo tồn, nhưng cũng có vài chuyển hóa đáng chú ý là 9+1 (giun dẹp) hay 9 + 0 (sam châu á, cá chình, phù du) 12 II, Sự chuyển động của lông và roi 1, Lông - Mỗi lông giống nh .. . Mỗi lông giống như 1 mái chèo, khi “chèo” mạnh, lông ở trạng thái cứng rắn, giúp tế bào đi tới - Sau đó, để tiếp tục “chèo” (hay “đập”), lông trở nên mềm dẻo, ít kháng với môi trường Lông thường có nhiều trên bề mặt tế bào và cử động theo cách đồng hàng Ở Sinh vật đa bào, lông chuyển các chất lỏng và rắn qua các cơ quan hình ống , ví dụ như biểu mô mang lông của đường hô hấp đẩy chất nhầy (mucus) bẫy .. . trình phân bào Nó được 16 tìm thấy vào năm 1888 bởi Theodor Boveri và được miêu tả như là một “cơ quan đặc biệt của phân bào” - Trung thể (cytocentrom) nằm gần trung tâm tế bào ngay bên ngoài nhân, là bào quan có trong tất cả tế bào động vật đa bào, đơn bào và trong tế bào một số thực vật (tảo, nấm, rêu, dương xỉ và một số hạt trần) Trong tế bào của thực vật hạt kín, người ta chưa quan sát thấy trung thể ,.. . phân bào, trung tử phân chia và di chuyển về 2 cực đối lập của tế bào và hoạt động như tâm điểm cho thoi vô sắc và hình thành nhân của tế bào con 18 - Trung thể sẽ nhân đôi một lần duy nhất ở mỗi lần phân bào nên mỗi trung thể con nhận một chiếc trung tử từ trung thể mẹ, một chiếc mới Trung thể tái tạo lại ở pha S của phân bào Trong suốt pha trước của phân bào, mỗi trung thể đi về 2 cực khác nhau của t . .. được gọi là tiêm mao Ở tế bào chân hạch, cấu trúc cơ bản của chúng giống nhau, và hai từ này dùng lẫn lộn qua lại Cả hai cơ cấu này đều giúp cho tế bào chuyển động hoặc làm chuyển động chất lỏng quanh tế bào - Thường gặp hai cơ cấu này ở những sinh vật đơn bào và những sinh vật đa bào có kích thước nhỏ và ở giao tử đực của hầu hết thực vật và động vật Chúng cũng hiện diện ở những tế bào lót ở mặt trong .. . tồn tại trong tế bào chất ngay cả trong thời gian tế bào không phân chia, và xuất hiện rõ khi phân chia - Trong tế bào không phân chia thì trung thể có trong tế bào chất, nằm cạnh nhân và ở giữa có 2 hạt bắt màu sáng nằm vuông góc với nhau gọi là trung tử - Trung tử (centriole) có kích thước từ 0,2 - 0,3µm Dưới kính hiển vi điện tử, trung tử xuất hiện như cái ống trụ tròn, dài 0,3 - 0,6µm và đường kính .. . đến bệnh ung thư - Tuy nhiên, những tế bào không có trung tử thoi vô sắc cũng được hình thành 19 Tài liệu tham khảo - Nguyễn Như Hiền, Trịnh Xuân Hậu (2000), Tế bào học, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội - Phạm Thành Hổ (2002), Sinh học đại cương - Tế bào học, Nxb Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh -Bùi Trang Việt, Sinh học tế bào, Nxb Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh - W.D Phlipps and T J Chilton (1991), A . (1991), A - Level Biology, Oxford - Web: http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2988-tien- mao-flagella-va-tiem-mao-cillia http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2991-trung- the-centrosome http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2987-vi-ong- microtubule 20 . Web: http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2988-tien- mao-flagella-va-tiem-mao-cillia http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2991-trung- the-centrosome http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh -hoc/ sinh -hoc- te-bao/2987-vi-ong- microtubule 20 . CỦA KHUNG XƯƠNG TẾ BÀO - Giữ nước cho tế bào - Nâng đỡ và duy trì hình dạng cho tế bào, các tế bào nuôi cấy invitro thường có hình cầu do các vi ống sắp xếp theo cách đối xứng tỏa tròn - Xác