PHAN 1 MO DAU
Moi co thé sống đều có cấu tạo tế bào, tế bào là đơn vị tô chức cơ bản của mọi sinh vật sống cả về câu tạo, chức năng sinh lý và di truyền Chỉ ở giai đoạn
xuất hiện tế bao thi sự sống mới biểu hiện đầy đủ các đặc tính như trao đổi chất,
sinh trưởng phát triển, sinh sản, cảm ứng và thích nghi với môi trường sống Tất
cả mọi hoạt động sông đều diễn ra trong tế bào đù là cơ thể đơn bào hay đa bào
Trong hệ thống màng sinh học thì màng sinh chất là loại màng xuất hiện đầu tiên, trong quá trình tiến hoá, từ loại màng này sẽ phân hoá vào khối tế bào chất để tạo nên hệ thông màng nội bào phức tạp trong đó có cả màng nhân
Màng sinh chất không phải là một hàng rào thụ động trong trao đổi chất giữa tế bào với môi trường mà nó có tính chọn lọc Trong tế bào màng sinh chất
giúp cho việc tổ chức và điều hòa quá trình sinh học ở các xoang riêng biệt như
màng nhân, màng ty thể, màng lạp thê vv Có thê khắng định màng tế bào có cầu trúc rất tinh vi, phù hợp với chức năng của nó
Mặt khác những rối loạn các thành phần của màng tế bào cũng gây nên những bệnh nguy hiểm cho con người như: xơ vữa động mạch, nhồi máu cơ tim,
suy gan, viêm tuy v.v có thê dẫn đến tàn tật hoặc thậm chí tử vong
Mặc dù có nhiều chức năng quan trọng và khả năng gây ra nhiều bệnh nguy hiém như vậy nhưng hiện nay vẫn chưa có nhiều nghiên cứu sâu về tế bào nói chung, đặc biệt là màng tế bào nói riêng Do đó đang đặt ra cần phải có những nghiên cứu sâu hơn nữa về màng tế bào
Ngoài ra, khi nghiên cứu về tế bào thì chu kỳ tế bào, các hình thức phân chia tế bào nhân thực, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân chia cũng như khả năng ứng dụng sự phân chia tế bào trong công nghệ sinh học cũng là một van dé dang dugc cac nha té bao hoc quan tam
Xuất phát từ những lý do trên, em tiễn hành nghiên cứu tiểu luận: “Cấu
trúc và vai trò của màng tế bào Chu kỳ tẾ bào, các hình thức phân chia tế bào
Trang 2Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào PHAN 2 NOI DUNG
A MANG TE BAO, SU PHAN HOA DA DANG CUA HE THONG MANG TE BAO, NHUNG DAC TINH VA VAI TRO CUA MANG TRONG DOI SONG TE BAO NHUNG THANH TUU NGHIEN CUU BENH LY TE BAO
1 Mang té bao (Cell membrane)
Gồm có 2 thành phần là màng bảo vệ (vỏ, vách tế bào) và mang sinh chat (màng plasma)
Hình 1.1 Màng tẾ bào dưới kính hiển vì điện tử
1.1 Màng bảo vệ (có thê có hoặc không có đối với mỗi tế bào) 1.1.1 Màng bảo vệ của tế bào động vật: Một số tế bào động vật có một lớp dày che phủ phía ngoài màng sinh chất Lớp này làm bằng các sản phẩm tiết đặc biệt của tế bào, thường là các chất nhây hoặc các kitin co thâm
muôi canxi như một sô đơn bao —
Trang 31.1.2 Màng bảo vệ của tẾ bào thực vật (cell wall):
Tế bào thực vật ngoài lớp màng sinh chất còn có thêm màng bảo vệ làm bằng các chất khác nhau chủ yếu là cenlulose, hemicenlulose và các pectin Các loại tế bào chuyên hoá đặc biệt có màmg bảo vệ chứa thêm lignin, các chất sap, và các chất khoáng có gốc canxi cacbonat hay silic màng này phát triên mạnh ở các mô nâng đỡ và yếu ở các mô phân sinh
1.1.3 Màng bảo vệ của tẾ bào vi khuẩn:
Tế bào vi khuẩn được bao bọc xung quanh bởi nhiều lớp màng Ngoài cùng là lớp vỏ nhầy (capsule) hoặc lớp dịch nhày, dưới lớp này là thành tế bào
(cell wall) và bên trong thành tế bào là màng tế bào chất (cytoplasmic
membrane) hay gọi là màng nguyén sinh chat (protoplasmic membrane)
Thành tế bào vi khuẩn có kích thước khác nhau tuỳ loại Nói chung vi
Trang 4Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào I t, ae í , ‘ | | ‘ill II 5 Welty : a AVA ite ` Phi nã tổ Si mang sinh | UI chat AC phoipholipit \ peptidoglycan tpotein xuyén mang Gram -
Hình 1.3 Màng tế bào của vi khuẩn Gram dương và Gram âm
1.2 Màng sinh chất (plasma membrane)
Là màng có ở mọi tế bào Màng tế bào còn gọi là màng plasma, màng lipoprotein hay màng sinh chất
Hình hiển vi điện tử cho thấy màng tế bào là một màng mỏng, khoảng 100
A” gồm hai lớp xẫm song song kẹp ở giữa là một lớp nhạt Mỗi lớp dày khoảng từ 25 A” đến 30 A” Lớp nhạt là lớp phân tử kép lipit còn hai lớp xẫm là do đầu
của các phân tử protein lỗi ra khỏi lớp phân tử kép lipit tạo nên Peripheral protein Exterior Oljcosacehaide Glycoprotein Giycolipid ? “4 a : 8 cả a £ E : š 5 ¬ = -~F Fatyacyl | § tails s Integral protein Hydrophilic polar =
Trang 5Hình 1.4 Sơ đồ một mảnh màng lipoprotein của tế bào
1.2.1 Thanh phan sinh hoá
a Lipit
Hàm lượng lipit trong câu trúc màng chiếm khoảng 50%
Có 10 loại lipit chủ yếu trong màng tế bào là: cholesterol, glycolipid, sphingomyelin, photphatidylcholine, photphatidylethanolamine, photphatidylinositol, photphatidylserine, photphatidylglycerol, diphotphatiylglycerol, photphattidic acid
Mỗi loại bào quan có tỷ lệ lipit đặc trưng riêng
b Phospholipid
Là loại protein chủ yếu cấu trúc nên màng, chiếm khoảng 55 - 57%
Phospholipid là những phân tử lipid mà trong phân tử có một nhóm axit béo được thay bằng axit phosphoric CH; — COO — phosphat CH - COO - axit béo Phosphatidat © Lae “O-P.0 CH, — COO - axIt béo 6 HạC CH-CH¿ạ c Cholesterol oO oO
Là một loại lipid quan trọng | c-90 C=-0
Trang 6Tiêu luận chuyên đề Sinh học tế bào
- Phân tử cholesterol xếp xen kẽ vào giữa các phân tử phospholipid Nhân steroid xếp xen kẽ vào các mạch ky nước của phân tử phospholipid
- Ở màng sinh chất của Eukaryota thường có tỉ lệ phospholipid và cholesterol xấp xỉ nhau Nếu có sự thay đổi tỷ lệ này trong màng sẽ làm thay đổi tính linh động của màng
- Cholesterol có vai trò cỗ định cơ học cho màng, gây bất động cho các mạch cacbon của lớp phân tử phospholipid Cholesterol
Pa
Ws Us J
Hinh 1.7: Cholesterol trong lop lipid kép
ngăn không cho các hydratcacbon liên kết chặt lại với nhau và là thành phần của
nhiêu loại hormon
Trang 7màng là glycolipid (khoảng 18%) và axit béo ky nước (khoảng 2%) [1], [4], [7] [8]
d Protein
Mang lipit dam nhiệm phần cấu trúc cơ bản còn các chức năng đặc hiệu của màng thì phần lớn do các phân tử protein màng đảm nhiệm Cho đến nay người ta đã phát hiện trên 50 loại protein màng (cùng có trên một màng plasma duy nhất) Tỷ lệ P/L (protein/lipit) xấp xi bằng 1 ở màng tế bào hồng cầu Một số tế bào đặc biệt thì tỉ lệ này cao hơn như P/L của màng tế bào gan =1,4; P/L
cua mang tế bào ruột = 4,6
Căn cứ vào tính cách liên kết với màng lipit, người ta chia protein màng ra làm hai loại: protein xuyên màng và prote1n ngoại vi
* Protein xuyén mang
Gọi là protein xuyên màng vi phân tử protein có một phần nằm xuyên suốt màng lipit và hai đầu của protein thò ra hai phía của màng
Protein xuyên màng có các loại sau:
- Giycophorin: một loại protein xuyên màng một lần trong màng hồng cầu, có 131 acid amin, có phần ky nước xuyên màng ngắn, chuỗi polypeptit ưa nước thò ra ngoài màng có mang những nhánh oligosaccharide và cả những nhanh polysaccharide giau acid sialic Glycophorin chiém phan lớn các protein xuyên màng và là thành phần chính mang các nhánh olygosaccharide Các oligosaccarit này tạo thành phần lớn các cacbohydrat của bê mặt tế bào [1], [4],
[8]
- Protein Band3 xuyén mang:
Trang 8Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào
ly glucoza và gắn với hemoglobin Với vai trò vận chuyên anion, Band3 như là một phân tử độc lập Khi gắn với Ankyrin để níu hệ lưới protein vào màng lipit thì Band3 như là có đuôi [8]
Hình 1.8: Một số loại prôtêin xuyên màng
1 Protein xuyên màng một lân (helix) với 2 đầu ở hai phía của màng (bitopic) 2 Protein xuyén mang nhiéu lan (helical) với 2 đâu ở hai phía của màng (polytopic) 3 Protein xuyên màng nhiễu lân với 2 đầu ở một phía của màng (barrel)
* Profein ngoại vỉ
Loại này chiếm khoảng 30% thành phần protein màng Gặp ở mặt ngoài hoặc mặt trong tế bào Chúng liên kết với đầu thò ra hai bên màng của các protein xuyên màng Kiêu liên kết được gọi là hấp phụ, không phải là liên kết đồng hoá trị mà bằng lực tĩnh điện hay bằng các liên kết ky nước
Protein rìa màng ngoài thường liên kết với gluxit tạo thành glicoprotein Proftein rìa màng trong thường liên kết với các protein tế bào chất như ankyrin và qua ankyrin liên hệ với hệ vi ông, vi sợi tạo thành hệ thông neo màng và điều
chỉnh hình dạng tế bào [4]
Trang 9Như trên đã nói, fibronectin là một protein ngoại vi bám ở mặt ngoài màng tế bào, protein này gặp hầu hết ở tế bào động vật từ san hô cho đến người, ở các tế bào sợi, tế bào cơ trơn, tế bào nội mô
Nhờ fibronectin mà tế bào bám dính dễ dàng với cơ chất của nó [1] e Cacbonhydrat mang té bao:
Cacbonhydrat có mặt ở màng tế bào dưới dang các oligosaccarit Các oligosaccarit gắn vào hầu hết các đầu ưa nước của các protein màng thò ra bên ngoài màng tế bào Đâu ưa nước của khoảng 1/10 các phân tử lipit màng (lớp phân tử ngoài) cũng liên kết với các oligosaccarrit Sự liên kết với các oligosaccarrit được gọi là sự glycosyl hoá biến protein thành glycoprotein, lipit thành glycolipIt
Các chuỗi carbohydrat thường rất quan trọng đôi với sự gấp protein để tạo thành câu trúc bậc ba và do đó làm cho protein được bên và có vị trí chính xác trong tế bào
Nói chung, chúng không có vai trò trong chức năng xúc tác của protein Khi liên kết với mặt ngoài màng tế bào tại phần axit sialic của protein- phần axit này tích điện làm cho bề mặt glycoprotein của tế bào mang điện âm Các phan tử glycoprotein đều mang điện âm nên đây nhau làm cho chúng khơng bị hồ nhập với nhau
Glycolipid cũng vậy, có phần carbohydrat quay ra phía ngoài tế bào cũng liên kết với một acid gọi là ganliosit cũng mang điện âm và góp phần cùng với các glycoprotein làm cho mặt ngoài của hầu hết tế bào động vật có điện tích âm
[1], [8]
1.2.2 Mô hình phân tử và tinh linh déng cua mang [3] [5] [7] [ 9]
Trang 10Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào BEN NGOAI TA BAO Oligésaccarit » \ Photpholipit | Glycdlipit = al Lipit kép Colestéron | a
ine vot: Protein
BEN TRONG TE BAO -xuyén mang bam mang —
Hinh 1.9 M6 hinh “khám động” của một mảnh màng Sự sắp sếp của các phân tử lipit:
Các phân tử lipit xếp thành hai lớp ép sát nhau nên được gọi là lớp phân tử kép lipit với đầu ky nước quay ra ngoài, quay ra phía ngoài hoặc vào trong tế bào và đầu ky nước quay vào giữa, nơi tiếp giáp của hai lớp phân tử lipit Tính
chất ky nước này làm cho các phân tử lipit luôn có xu hướng kết dính lại với
nhau dé đầu ky nước khỏi tiêp xúc với nước, nhờ có tính chất này mà màng có khả năng tự động khép kín và tái hợp nhanh
Các loại photpholipit xếp xen kẽ nhau, từng phân tử có thê tự quay quanh
trục của mình và đôi chỗ cho các phân tử trong cùng lớp, sự đối chỗ giữa các
phân tử của hai lớp rất hiễm xảy ra
Sự vận động đổi chỗ thường xuyên của các phân tử photpholipit đã tạo
nên tính lỏng linh động của màng
Trong khung lipit của màng tế bào Eukaryota còn có các phân tử cholesterol sắp xếp xen kẽ giữa các phân tử photpholipit tạo thêm tính ôn định của khung, tỷ lệ photpholipit/cholesterol càng cao thì tính linh động của màng càng giảm [2| [3 | [7]
Sự sắp xếp của các phần tử protein màng:
Lớp kép lipit là phần cơ bản của màng sinh chất, tạo thành giá đỡ cho các phân tử protein xuyên màng, các phân tử loại này có phân ky nước nắm xuyên
Trang 11suốt màng, dấu trong lớp kép lipit còn hai đầu ưa nước của phân tử thì thò về hai phía bề mặt của màng, nhiều loại protein có đầu thò vào phía bào tương mang nhóm cacboxyl (COO-) tích điện âm khiến chúng đây nhau nhờ đó mà các protein xuyên màng phân bố đồng đều trong màng sinh chất Có loại protein chỉ xuyên qua màng một lần, có loại xuyên qua nhiều lần, có khi tới 6 — 7 lần
Protein xuyên màng có khả năng chuyển động quay và di động kiểu tịnh tiễn trong khung lipit, do đó nó cũng ghóp phần tạo nên tính linh hoạt của màng Các phân tử protein ngoại vi gặp ở mặt ngoài hoặc mặt trong tế bào, chúng liên kết với các đầu thò ra hai bên màng của protein xuyên màng băng lực hút tĩnh điện hoặc bằng các liên kết ky nước
Sự sắp xếp của carbohydrat màng tế bào:
Các oligosaccarit gặp ở mặt ngoài của màng sinh chất, chúng gắn vào đầu ưa nước của các protein xuyên màng, đầu ưa nước của khoảng 1/10 các phân tử lipit lớp ngoài cũng liên kết với các oligosaccari Sự liên kết với các oligosaccarit gọi là sự glycosyl hóa, biến protein thành glycoprotein, lipit thành glycolipit Glycoprotein va glycolipit tích điện âm làm cho toàn bộ bề mặt tế bào của đa số động vật tích điện âm
1.2.3 Một số tính chất của màng sinh chất: a Tinh linh động:
Tính linh động hay trạng thái sol và gel do các cầu trúc màng tạo nên như: - Tính linh động của lớp kép lipid
- Tính linh hoạt của protein màng
- Sự kiểm soát tính linh hoạt của màng
Bản chất và kiêu phân bố của các photpholipit trong lớp kép lipid tạo nên trạng thái lỏng hay nhớt của màng
Tính linh hoạt của màng, đặc biệt đối với các protein màng được kiểm soát bởi các tác nhân bên trong và bên ngoài tê bào
Trang 12Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào
Sự kiểm soát tính linh hoạt của màng còn phụ thuộc hệ vi sợi, vì ống nam sát màng sinh chất và liên kết với màng sinh chất qua các protein ria trong mang [4]
b Tinh tham chon loc:
Nhờ tính thắm chọn lọc mà màng sinh học cho phép vài chất ra hay vào tế bào dễ dàng hơn những chất khác và cản sự ra vào của một số chất khác qua màng
Có hai đặc tính về câu trúc của màng giải thích tính thắm chọn lọc của màng sinh chất:
+ Các phân tử vô cực, ky nước hoà tan trong lipid qua màng dễ dàng hơn
các chất hữu cực, ưa nước
+ Các protein xuyên màng cho phép sự di chuyên qua màng các chất thích nước khác nhau, theo những hướng và tốc độ khác nhau [1], [8]
c Tính không cân xứng:
+ Tính không cân xứng của các màng sinh học: Do vị trí hay hình thê của các protein khảm trong màng làm cho hai mặt của màng khác nhau Một số chỉ năm ở ngoại vi còn một số thì ít nhiều xuyên qua màng Protein xuyên màng có hai đầu tiếp xúc khác nhau với cytosol và với mơi trường ngồi hay dịch gian bào
+ Tính không cân xứng của màng nguyên sinh chất: Thê hiện rõ khi mặt ngoài của màng sinh chất gắn với các olygosaccarid bởi các liên kết đồng hoá trị với protein (glycoprotein) và voi lipid (glycolipid), những phức hệ này tạo nên các kháng nguyên đặc trưng cho loài Các protein mặt trong màng tiếp xúc với các thành phân của bộ xương tế bào làm chúng di chuyên có định hướng [1], [4]
1.3 Kênh trên màng tế bào a Kênh khuếch tán
Là kiểu kênh đơn giản nhất trong sự vận chuyên thụ động nhờ tính thâm đặc biệt cao của màng tế bào: chúng cho một số chất đặc biệt đi qua từ nơi có nông độ cao đên nơi có nông độ thâp hơn
Trang 13
È ee KP K
Hình 1.10 Kênh khuếch tán
b Kênh ion phối hợp
Là kiêu kênh phức tạp hơn cho hai chất qua cùng chiêu
Hình 1.11 Kênh ion phối hợp c Kênh có công
Một kiểu kiểm soát sự di chuyên vật chất qua màng là nhờ một công ngang qua kênh Khi một phân tử tín hiệu, một hoocmon hay một chất truyền tải mang thông tin từ một tế bào thần kinh này sang một tế bào thần kinh khác, gắn vào một thụ thể là một protein xuyên màng, lúc đó có sự thay đôi cấu trúc Sự thay đối này làm cho công mở ra và tín hiệu thứ hai, thường là một ion như Na” hay Ca** mang thông tin đi qua công vào trong tế bào y 8 Đ q 8 8
Trang 14Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào Phan tử tín hiệu at as o v1 A | i J Hình 1.12 Kênh có công d Kênh tải cơ động
Một kiêu permeaz hoạt động như một chất tải cơ động, tải từng phân tử
k' KP "
Hình 1.13 Kênh tải cơ động
1.4 Sự hình thành màng tế bào
Màng tế bào được nhân lên mạnh nhất là trước lúc phân bào khi bào tương nhân đôi thì màng tế bào cũng được nhân đôi đủ cho hai tế bào con Bào quan trực tiếp tổng hợp nên màng mới là lưới nội sinh chất có hạt Màng lipit do màng lưới nội sinh chất có hạt tổng hợp, protein màng do các ribosom tự do trong bào tương và các ribosom bám trên lưới nội chất có hạt tông hợp Nguồn
carbohydrat lấy từ bào tương và một phần không nhỏ do các túi của bộ Golgi
cung cấp thông
Trang 15Thường xuyên màng tế bào bị thu nhỏ lại vì phải lõm vào để tạo nên các các túi tiết và túi thải Nói chung các túi này đều có cầu tạo màng giống như màng tế bào nên sự tiếp nhận và hoà nhập màng rất dễ dàng Ngoài ra các cuộc
tìm địa chỉ và tiếp nhận đều có tín hiệu dẫn đường và phức hợp tiếp nhận rất đặc
hiệu
Ở vi khuẩn có hiện tượng màng tế bào gấp nếp và lồi ra về phía bào tương, các nếp gấp này được gọi là mesosome đôi khi được làm nơi bám của nhiễm sắc thê vi khuẩn trước lúc phân bào ở tảo lam có các protein tiếp nhận ánh sáng và tiên hành quá trình quang hợp ở trong lạp thể của tế bào thực vật thì cơ chế gấp nếp của màng trong của lạp thể tạo ra lớp màng thứ ba của lap thé - màng
thylakoit (xem lap thé -plastids) [1]
1.5 Chức năng chung của màng tế bào:
- Bao bọc tế bào, là ranh giới giữa tế bào với môi trường ngoài
- Truyén dat thong tin bang các tín hiệu hoá học và vật ly hoc - Xu ly thong tin:
+ Nhân diện: nhận diện tế bào quen, lạ, kẻ thù
+ Kích thích hoặc ức chế tiếp xúc giữa các tế bào, giữa tế bào với cơ chất - Làm giá thể cho các enzyme xtc tác các phản ứng sinh học các loại trên màng, cô định các chất độc, dược liệu, virut [1]
- Vận chuyên các chất qua màng theo hai cơ chế là cơ chế thụ động và chủ động + Các phân tử nhỏ như HO, CO, O; có thể qua lại tự do qua màng
+ Các phân tử lớn như protein hoặc hydratcacbon không thể qua màng một cách tự do [4]
Trang 16Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào
Phân tử vận chuyên
Prôtáin
e” kể nh, Protéin mang
ara Khuech tan Khuéch 7 dé dang Vận chuyên thụ động chuyên tích cực a Hình 1.14: Sự vận chuyển chủ động và bị động qua màng
1.6 Trao đối thông tin qua màng:
Những thông tin mà từng tế bào trong cơ thể nhận được và truyền đi giúp cho việc điều chỉnh các hoạt động sống của cơ thể ở mức cân bằng và ôn định Khi có rối loạn thông tin (vì nhiều nguyên nhân) sẽ dẫn đến rối loạn hoạt động sông và có thể gây chết cho toàn bộ cơ thê
Thông tin có thê là các hormone, các chất dẫn truyền của hệ thần kinh,
các enzyme, nồng độ các chất trong cơ thê (máu, dịch gian bào ) thơng qua hệ tuần hồn và thân kinh kích thích đến các thụ quan (Recepter) trên bề mặt tế bào, làm cho tế bào đáp ứng lại theo 2 kiểu: kích thích và ức chế
Ví dụ một chất có khả năng kích thích tế bào gan tăng cường phân giải glycogen thành glucose vào máu làm tăng đường máu là gÏucagon - một hormone được tiết ra từ tuyến tuy nội tiết Nông độ chất kích thích (nicotin, morphin ) cao trong máu có thể ức chế tế bào thần kinh sản sinh ra các chất dẫn truyền trung gian như adrrenalin, noadrrenalin, acetylcolin
Giữa 2 tế bào cạnh nhau có thê điễn ra sự truyền đạt thông tin: ví dụ các neuron thần kinh liên hệ với nhau qua các xinap hoá học (chất dẫn truyền) hoặc xinap điện (xung điện truyền qua cầu nối gọi là gap) xây ra rất nhanh Nếu là các tế bào bình thường thì sự trao đổi thông tin thông qua các phân tử thông tin của
cầu nối tế bào, có sử dung ATP va Ca™* [1]
Trang 172 Sự phân hoá đa dạng của mang sinh chat
Mang sinh chất phân hóa về câu trúc và biến dạng thành phức hệ cầu tạo thích nghi với các chức năng khác nhau
Các dạng phân hóa gồm có: tăng cường sự liên hệ giữa các tế bào cạnh nhau, tăng cường hấp thụ, chế tiết, dẫn xuất vv [
2.1 Tăng cường mỗi liên kết giữa các tế bào cạnh nhau [2] [3] [4] [5]
Ở cơ thể đa bào, hai tế bào cạnh nhau liên kết với nhau qua khoảng gian
bào nhờ các nối kết gian bào ở vùng nối kết gian bào có sự thay đôi về câu tạo và hình dạng của màng, có sự tham gia của các protein liên kết và sự tạo thành phức hệ vi sợi trong tế bào chất
Có ba loại nỗi kết gian bào:
a Các cẩu nối gian bào:
Đó là các nỗi kết giữa hai tế bào cạnh nhau, ở đó hai màng sinh chất tiếp
cận nhau đến nỗi không thể phân biệ được hai màng Các cầu nối được hình thành là do sự liên kết của protein — connexin tồn tại trong màng của hai tế bào Nhờ các câu nối gian bào mà hai tế bào cạnh nhau có thể trao đôi chất với nhau một cách trực tiếp, nhanh chóng
b Các nổi kết vững chắc hay các thể liên kết (thể nối - thể dây chẳng) Các cầu trúc này được hình thành do sự thay đổi hình dạng của mang sinh chất, sự tham gia của protein liên kết và các phức hệ vi sợi tế bào chất
Thê liên kết góp phần tăng cường độ liên kết giữa hai tế bào cạnh nhau về mặt cơ học Qua phan nói kết không có sự trao đổi chất giữa hai tế bào như ở các cầu nối gian bào
Có những kiểu nối kết kém vững chắc như nối kết vùng (nối kết bao
quanh toàn bộ tế bào) hoặc nói kết điểm (nối kết chỉ định khu ở một phân tế bào
ở dạng vòng hoặc ô van) c Các cẩu nổi sinh chất
Loại liên kết này có ở tế bào thực vật ở các tế bào này có thành xenlulozơ bao bọc, do đó để đảm bảo độ liên kết và trao đôi giữa các tế bào cạnh nhau thì
Trang 18Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào
màng sinh chất và thành tế bào có những biến đôi đề hình thành các cầu nối sinh chất Nhờ các cầu nối này mà các tế bào có thê trao đổi chất trực tiếp với nhau
2.2 Tăng cường hấp thụ và chế tiết |2] [3] [4] [5]
Trên bề mặt tế bào, có những cấu trúc chuyên biệt của màng để đảm nhiệm các chức năng khác nhau như: vi mao, mâm khía
Vi mao: các vi mao gặp ở một số loại tế bào chuyên hoá như tế bào biểu mô ruột, tế bào ngoại tiết ở các loại tế bào này màng sinh chất ở phần đỉnh lồi lên tạo thành các vi mao giống như các lông nhỏ Vi mao có đường kính 80 —
100 nm, dai 0,6 — 0,8 nm, số lượng 3000/tế bào Vi mao được câu tạo gồm màng
sinh chất, bên trong là khối tế bào chất có chứa bó sợi actin gom 10 — 50 vi soi,
có chức năng cô định vi mao Nhờ các vi mao mà bề mặt ruột non tăng lên 600
lần với diện tích hấp thu rộng tới 500 m2
Mâm khía: đôi với một số loại tế bào thì phần màng đáy lõm sâu vào bên trong khối tế bào chất tạo thành các ô ngăn cách nhau, trong các ô có chứa nhiều ty thê Câu trúc mâm khía làm tăng diện tích bề mặt của màng, đáp ứng sự vận chuyền tích cực của các chất Cầu trúc này gặp ở tế bào biểu mô ông thận, tế bào tuyến ngoại tiết, tuyến muối
2.3 Tăng cường sự chuyển hóa năng lượng [6J
Tế bào biến đổi để tăng diện tích bề mặt bằng cách hình thành các nếp gấp gọi là đĩa màng (rodopxin: retinen + opxin) Ví dụ ở tế bào cảm quang (tế bào que, tế bào nón trong mắt)
2.4 Tăng cường sự dẫn truyền [6]
Ví dụ như ở tế bào thần kinh, màng tế bào đã phân hóa thành bao myelin
Nhờ đó mà sự truyền các xung động thân kinh được nhanh chóng và chính xác
hơn
Trang 19| eee Dendrites Nucleus La Myelin sheath ` cells Nà ; ¬= Axon => Termmais Cell body VÀ Nodes Wi or Ranvier
Hinh 2.1 Bao myelin 6 té bao than kinh
2.5 Sự phân hoá của màng sinh chất tạo các câu trúc chuyên biệt khác [1] J4J Màng sinh chất của một số vi khuẩn và nguyên sinh động vật còn phân hoá để tạo nên các cấu trúc đặc biệt khác như roi, nhung mao, mesosome ở tế bào vi khuẩn, màng sinh chất gấp nếp tạo thành một câu trúc đặc biệt là mesosome Mesosome có đường kính khoảng 2500 Angstron, gồm nhiều lớp màng bện chặt với nhau, chiều dày của mỗi lớp màng vào khoảng 75 Angstron, đó là nơi định vị ADN của tế bào nhân sơ, đóng vai trò là điểm khởi đầu của tế bào của quá trình nhân đôi ADN, khi nhiễm sắc thê tách đôi thì các mesosome cũng đồng thời tách đôi, chúng xa dần nhau và kéo theo ADN tách xa nhau, hình thành vách ngăn phân chia hai tế bào
Roi là cơ quan vận động của tinh trùng và một số vi sinh vật Đó là những sợi nguyên sinh chất rất mảnh, xuất phát từ lớp ngoại nguyên sinh chất rồi xuyên qua màng sinh chất và thành tế bào để ra ngoài Về cấu trúc siêu vi, roi có dạng hình trụ được bao bọc bởi lớp màng lipoprotein day khoảng 9 nm, bên trong là hệ thống vi ống xếp song song gồm một đôi vi ống trung tâm và 9 đôi vi ống ngoại biên (công thức 9 + 2) Tinh trùng chỉ có một roi bơi, một số vi sinh vật có
thê có tới 30 roi, một roi có chiều dài từ 6 —- 30 Em, đường kính từ 10 — 30 nm
Nhung mao có cấu tạo tương tự roi bơi nhưng ngăn hơn và có số lượng rất lớn Có hai loại nhung mao là nhung mao thường (type I) với số lượng khoảng vài
trăm/tế bào và nhung mao giới tính (type II) với số lượng rất ít khoảng từ 1 —
Trang 20Tiểu luận chuyên để Sinh học tế bào 3 Những thành tựu nghiên cứu bệnh lý tế bào [10]
Đa số các bệnh tật của con người là do các tế bào ngưng hoạt động hay không làm việc theo đúng như chức năng đặc hiệu của nó hoặc bởi các mô của thân thê bị huỷ hoại Do sự rối loạn trong quá trình trao đổi vật chất di truyền hoặc tác động của các tác nhân ngoại cảnh (hoá chất, tia phóng xạ, tia tử ngoại ) dẫn tới những tốn thương của các phân tử cấu tạo nên tế bào, kết quá là hoạt động sống và chức năng của tế bào bị ảnh hưởng Nếu các tôn thương đó nghiêm trọng có thể gây nên sự chết của tế bào hoặc sự chậm chế trong phân
bào Sự tốn thương của nhiều tế bào có thể dẫn đến tôn thương ở mô với nhiều
mức độ khác nhau Ví dụ, tổn thương ở máu và cơ qua tạo máu có thê gây ung thư máu, tôn thương ở bào thai có thể gây chết hoặc các dị tật bẩm sinh, tôn thương ở các mô sinh dục có thể gây vô sinh
Do các tôn thương có thể chưa biểu hiện ra ngoài mà còn trải qua một thời kỳ tiềm tàng nên việc chân đoán sớm mầm bệnh có ý nghĩa rất lớn, đặc biệt là các bệnh di truyền chưa có biện pháp chữa trị Ngày nay nhờ các kỹ thuật nuôi cây tế bào, xét nghiệm sinh hoá và đặc biệt là các kỹ thuật sinh học phân tử mà người ta có thê nhận biết được các tác nhân gây bệnh và các biến đôi trong tế bào một cách nhanh chóng và chính xác
Trong các bệnh lý của tế bào thì những bệnh liên quan đến tốn thương vật chất di truyền thường gây nên những hậu quả rất nghiêm trọng Đề điều trị tận gốc những loại bệnh này người ta đã sử dụng liệu pháp gene (chữa bệnh từ gene) tức là thay gene hỏng gây bệnh bằng các gene lành Liệu pháp gene có thê thực hiên ở hai mức độ: thực hiện với tế bào soma hoặc tế bào sinh dục Nhờ liệu tế pháp gene mà người ta đã thành công trong việc chữa trị đột biến gene gây chết bào lympho T
Kế từ năm 1998, với những hiểu biết về chức năng của tế bào gốc hiện
diện ở phôi bào, người ta đã nghiên cứu sử dụng chúng trong các phương pháp tr liệu Do những ưu thế về hiệu quả trị liệu và độ an toàn vượt trội so với liệu pháp gene và liệu pháp cây ghép cơ quan nên có thê nói liệu pháp tế bào là một bước tiễn nhảy vọt trong ngành y - sinh học đầu thế kỷ 21 Liệu pháp tế bào gồm
Trang 21nhiều khâu với những vi thao tác phức tạp, trước hết tiến hành phân lập tế bào gốc rồi nuôi dưỡng chúng trong môi trường thích hợp để các tế bào đó gia tăng sinh sản thêm các tế bào giống như vậy, sau đó dùng các thủ thuật đề kích thích chúng tự phát triển thành mô rồi đem cấy vào cơ thê thay thé các mô bị bệnh Tế bào gốc có thể cung cấp cho chúng ta một nguồn nguyên liệu mới phong phú có thể thay thế các tế bào và mô đã bị hỏng nhằm chữa trị các chứng bệnh nan y mà y học hiện nay vẫn bó tay Chang hạn như việc chữa trị bệnh tim, ung thu, tiểu đường, mất trí nhớ Có thể nói hầu như các bệnh nan y hiện nay đều có nhiều cơ may điêu trị bởi việc sử dụng tê bào gôc