1. cấu trúc của ty thể:
a. Cấu trúc hiển vi của ty thể
Dưới kính hiển vi thường, ty thể thường cĩ dạng hạt hoặc sợi là do ty thể rất dễ dàng biến đổi hình dạng theo sự biến đổi của tính trạng sinh lý của tế bào như áp suất thẩm thấu, độ pH, tình tạng bệnh lý và cĩ thể thay đổi số lượng và di chuyển tử vùng này đến vùng khác của tế bào,….
Trong tế bào, ty thể luơn luơn được đổi mới, ty thể tồn tại 10 – 20 ngày, các ty thể già, hư hỏng sẽ bị phân hủy trong lizơxơm… Ty thể được sinh ra từ ty thể mẹ cĩ sẵn. Trong quá trình phân bào, ty thể được phân bố đều về hai tế bào con.
Ở trạng thái bình thường ty thể cĩ dạng hình trứng với đường kính từ 0,5 - 2μm và dài 7 - 10μm. Ty thể cĩ nhiều trong các tế bào tích cực chuyển hĩa năng lượng: tế bào gan và tế bào cơ.
Ngọc Hải
Trong tế bào, ty thể thường được phân bố tương đối đồng đều trong tế bào chất (tế bào gan) hay tập trung ở một vùng tế bào chất mà ở đĩ tế bào cần nhiểu năng lượng để hoạt động (tế bào ống thận, ty thể tập trung ở vùng đáy; đối với tinh trúng, ty thể tập trung ở phần cổ nơi cung cấp năng lượng cho hoạt động co rút của đuơi tinh trùng)
Ty thể cấu tạo gồm màng kép, màng ngồi và màng trong. Và đều cĩ bản chất là liporotein, bao lấy khối chất nền (matrix) ở phía trong. Giữa màng ngồi và màng trong của ty thể được giới hạn bởi xoang gian màng, cách biệt với xoang trong bởi màng trong. Màng trong mọc lồi vào trong chất nền tạo nên các mấu lồi hình răng lược gọi là mào (crista).
Ty thể chứa protein (65 – 70%) và lipit (25 -30%). Ngồi ra trong ty thể cịn cĩ ADN và ARN.
b. Màng ngồi:
Màng ngồi của ty thể là màng liporotêincĩ độ dày khoảng 6nm chứa nhiều prơtêin xuyên màng (chiếm khoảng 60%) và lipit (40%). Tỷ lệ colesterol/photpholipit là 1/8. Màng ngồi chưa nhiều kênh ion, các prơtêin mang để vận chuyền các ion và các chất cĩ khối lượng phân tử dưới 1000 D
Trong màng ngồi chưa nhiều enzim khác nhau: transferaza, kinaza, cytocrom, cytocrom-reductaza, photphataza, photpholipaza
c. Xoang gian màng:
Xoang gian màng rất hẹp phân bố vào các màng răng lược, là nơi rung chuyển các chất giữ màng trong và màng ngồi, ngồi ra xoang gian màng cịn chứa nhiều proton H+ được vận chuyển đến từ xoang chất nền do hoạt động của các phức hợp chuyển electron.
Trong xoang gian màng chứa nhiều protêin tham gia vào chương trình tự chết của tế bào (apoptosis)
d. Xoang trong của ty thể
Màng trong của ty thể ăn sâu vào bên trong tạo nên các mào do đĩ làm tăng bề mặt của màng lên 3 lần so với màng ngồi...
Ngọc Hải
Số lượng của mào của màng trong tỷ lệ với cường độ chuyển hĩa năng lượng ATP của tế bào. Tế bào tim hoạt động nhiều địi hỏi tiêu phí nhiều ATP cĩ số lượng mào ty thể nhiều gấp 3 lần so với ty thể tế bào gan là tế bào tiêu thụ năng lượng ít hơn.
Màng trong (mào) chứa nhiều loại prơtêin khác nhau cĩ chức năng khác nhau: + Prơtêin vận chuyển chủ động các chất (ATP, ADP, ion photphat, proton H+, pyrivat, axit béo, nuclêic,…) từ xoang gian màng vào chất nến của ty thể.
+ Prơtêin màng và prơtêin kênh cĩ chức năng vận chuyển các ion: Na+, K+, Ca2+
và H+.
+ Các phức hợp của dãy truyền electron.
+ Phức hợp Fo – F1 (ATP-sintetaza) cĩ chức năng tổng hợp ATP.
+ Cytorom P450 định vị trong màng cĩ phần hoạt tính đưa vào chất nền ty thể. e. Chất nền ty thể:
Chất nền của ty thể cịn gọi là xoang trong, chứa nhiều thành phần khác nhau và cĩ vai trị rất quan trọng đối với ty thể.
Các enzim cĩ chứ năng ơxy hĩa axít pyruvic sản sinh ra Axêtyl-CoenzimA. Các enzim của chub trình Crep
Các enzim tổng hợp các axt béo.
Ribơxơm ty thể: Ribơxơm của ty thể khác với roboxom của tế bào và tương tự như ribơxơm của vi khuẩn về kích thước, thành phần r.ARN và prơtêin.
ADN ty thể- mtADN là phân tử ADN trần dạng vịng giống ADN của vi khuẩn. Trong ty thể cĩ từ 5 – 10 phân tử mtADN (cĩ kích thước khoảng 5 – 26 μm
Các dạng ARN ty thể.
Ngồi ra trong chất nền cịn chứa nhiều ion khác nhau (canxi, magie, proton,…) các chất vơ cơ và các chất hữu cơ khác.
2. Chức năng của ty thể
a. Ty thể là nhà máy sản sinh ATP:
Ty thể cĩ vai trị rất quan trong trong hơ hấp hiếu khí, chuyển hĩa năng lượng thành ATP:
Ngọc Hải
- Các điện tử (electron) giải phĩng từ chu trình Crep được truyền qua dãy chuyền điện tử định khu trong màng trong.
- Sự tổng hợp ATP nhờ phức hệ ATP-sintetaza định khu trong màng trong. b. Ty thể tham gia các quá trình rao đổi chất
Ty thể tham gia vào các quá trình chuyển hĩa các chất bằng cách phối hợp với các bào quan khác như tổng hợp các hoocmon steroid, các photpholipit và cc1 colesterol, các axit amin. Ty thể tham gia điều hịa nồng độ ion canxi trong tế bào. c. Ty thể tham gia vào quá trình tự chết của tế bào
Ty thể tham gia vào quá trình tự chết của tế bào bằng cách giải phĩng vào tế bào chất các nhân tố (ion canxi, cytocrom C) cĩ tác dụng hoạt hĩa các enzim caspaza, enzim endonucleaza gây tự chết theo chương trình của tế bào (apoptosi)
d. Trong chất nền ty thể cĩ đủ các dạng ARN và ribơxơm
Trong chất nền ty thể cĩ đủ các dạng ARN và ribơxơm cho nên ty thể cĩ thể tự mình tổng hợp một số prơtêin riêng cho ty thể.
3. Biến đổi bệnh lý của ty thể:
Trong tình trạng bệnh lý của tế bào (viêm gan siêu vi trùng, viêm ban do uống rượu, ung thư, thiếu hụt dinh dưỡng, thiếu vitamin, ngạt ơxy, nhiễm độc,…)ty thể bị biến đổi về hình dạng, kích thước, về cấu trúc và phân bố của mào, các chất nền trong xoang,…
Từ dạng hình trứng bình thường chúng cĩ thể bị biện dạng chẻ đơi, hình chùy, hình nhẫn,… kích thước của ty thể trong tình trạng hoạt động quá mẫn cảm và bệnh lý trở nên quá “khổng lồ” đát đến kích thước 4-5nm hoặc teo lại và thối hĩa.