Chương I. Tổng quan tổ chức cơ thể sống
A. Mục tiêu
Sau khi học xong, sinh viên trình bày được:
1. Đặc điểm sinh học đặc trưng, cấu trúc của các nhóm cơ thể chưa có cấu tạo tế
bào (virus), nhóm cơ thể sống có cấu tạo tế bào với nhân chưa hoàn chỉnh (Procaryota),
nhóm cơ thể sống có cấu tạo tế bào với nhân hoàn chỉnh(Procaryota)
2. Cấu trúc và chức năng của các bào quan: Ti thể, lạp thể, bộ máy Golgi, mạng
lưới nội chất, nhân và màng tế bào.
3. Các loại mô cấu tạo nên cơ thể động vật và cơ thể thực vật
B. NộI DUNG
I. Những đặc trưng của sự sống
Sinh giới rất đa dạng và phong phú. Từ chỗ chỉ là các thể sống chưa có cấu tạo tế
bào, đến cơ thể có cấu tạo tế bào điển hình nhưng chỉ là một tế bào (cơ thể đơn bào).
Tuy vậy, chúng đều có những đăc trưng cơ bản của một cơ thể sống:
- Có tính ổn định về tổ chức, cấu tạo, hình dạng và kích thước.
- Có quá trình trao đổi chất theo phương thức đồng hoá và dị hoá.
- Có quá trình sinh trưởng, phát triển.
- Có khả năng sinh sản.
- Có khả năng vận động nhờ co dãn cơ, roi và khối sinh chất.
- Có khả năng cảm ứng và thích nghi (cảm nhận và phản ứng lại một cách có hiệu
quả các kích thích từ môi trường).
Trong các đặc trưng trên thì trao đổi chất theo phương thức đồng hoá, dị hoá và
sinh sản là 2 đặc trưng chỉ có ở các tổ chức sống, không có ở vật không sống.
Những đặc trưng đó biểu hiện ở những mức độ tổ chức của cơ thể.
II. Nhóm cơ thể sống chưa có cấu tạo tế bào (Virus)
1. Đặc điểm sinh học đặc trưng
* Lịch sử: Virus là những sinh vật cực nhỏ, chưa có cấu tạo tế bào. Virus được phát
hiện năm 1982 bởi D.I.Ivanopski, khi nghiên cứu bệnh đốm thuốc lá, ông nhận thấy
nếu lấy dịch ép của cây thuốc lá bị bệnh đã được lọc qua màng lọc vi khuẩn (để giữ vi
khuẩn lại), tiêm vào cây lành thì cây này cũng bị bệnh. Khi cấy dịch ép lên môi trường
dinh dưỡng để nuôi cấy vi khuẩn thì không thấy xuất hiện các khuẩn lạc. Điều đó
chứng tỏ rằng ở đây không có vi khuẩn, mà nguyên nhân gây bệnh là một thể sống rất
bé, bé hơn vi khuẩn và ông gọi là “siêu vi khuẩn”.
* Định nghĩa virus: Virus hay siêu vi khuẩn là vật thể trung gian giữa vật sống và
vật không sống, bởi vì khi có vật chủ thì nó là cơ thể sống, khi không có vật chủ thì nó
là cơ thể chết. Nó không có cấu tạo tế bào, không có quá trình trao đổi chất để sinh
năng lượng và không có các riboxom cần thiết để tổng hợp protein như vật sống.
Nhưng nó lại có các axit Nucleic mã hoá đủ các thông tin để sinh ra virus mới có bản
chất tương tự như một sinh vật.
* Đặc điểm sinh học đặc trưng:
+ Chưa có cấu tạo tế bào, cơ thể chỉ gồm vỏ protein và lõi axit nucleic
+ Chỉ thể hiện là cơ thể sống khi kí sinh trên vật chủ2
+ Đa số là có hại: Kí sinh trên tế bào vật chủ, virút thường gây bệnh, nhưng khi
tách chúng khỏi tế bào vật chủ, chúng không thể hiện hoạt động sống, có thể khuấch
tán đến nhiều nơi.
+ Khó nuôi cấy trên môi trường nhân tạo
+ Đó là những đại diện cho các cơ thể sống đầu tiên, kí sinh bắt buộc trên các cơ
thể sống khác (vì chúng không có hệ thống men, do đó không có sự trao đổi chất đặc
trưng).
Theo Martin (1968) có đến hơn 500 bệnh của người và động vật, 400 bệnh ở thực
vật là do virút kí sinh
178 trang |
Chia sẻ: thuyduongbt11 | Ngày: 18/06/2022 | Lượt xem: 218 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Sinh học đại cương - Mai Hoàng Đạt, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÀI GIẢNG
SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG
(ThS. Mai Hoàng Đạt biờn soạn)
1
Phần I. Sinh Học Đại c−ơng
(30 tiết)
Ch−ơng I. Tổng quan tổ chức cơ thể sống
A. Mục tiêu
Sau khi học xong, sinh viên trình bày đ−ợc:
1. Đặc điểm sinh học đặc tr−ng, cấu trúc của các nhóm cơ thể ch−a có cấu tạo tế
bào (virus), nhóm cơ thể sống có cấu tạo tế bào với nhân ch−a hoàn chỉnh (Procaryota),
nhóm cơ thể sống có cấu tạo tế bào với nhân hoàn chỉnh(Procaryota)
2. Cấu trúc và chức năng của các bào quan: Ti thể, lạp thể, bộ máy Golgi, mạng
l−ới nội chất, nhân và màng tế bào.
3. Các loại mô cấu tạo nên cơ thể động vật và cơ thể thực vật
B. NộI DUNG
I. Những đặc tr−ng của sự sống
Sinh giới rất đa dạng và phong phú. Từ chỗ chỉ là các thể sống ch−a có cấu tạo tế
bào, đến cơ thể có cấu tạo tế bào điển hình nh−ng chỉ là một tế bào (cơ thể đơn bào).
Tuy vậy, chúng đều có những đăc tr−ng cơ bản của một cơ thể sống:
- Có tính ổn định về tổ chức, cấu tạo, hình dạng và kích th−ớc.
- Có quá trình trao đổi chất theo ph−ơng thức đồng hoá và dị hoá.
- Có quá trình sinh tr−ởng, phát triển.
- Có khả năng sinh sản.
- Có khả năng vận động nhờ co dãn cơ, roi và khối sinh chất.
- Có khả năng cảm ứng và thích nghi (cảm nhận và phản ứng lại một cách có hiệu
quả các kích thích từ môi tr−ờng).
Trong các đặc tr−ng trên thì trao đổi chất theo ph−ơng thức đồng hoá, dị hoá và
sinh sản là 2 đặc tr−ng chỉ có ở các tổ chức sống, không có ở vật không sống.
Những đặc tr−ng đó biểu hiện ở những mức độ tổ chức của cơ thể.
II. Nhóm cơ thể sống ch−a có cấu tạo tế bào (Virus)
1. Đặc điểm sinh học đặc tr−ng
* Lịch sử: Virus là những sinh vật cực nhỏ, ch−a có cấu tạo tế bào. Virus đ−ợc phát
hiện năm 1982 bởi D.I.Ivanopski, khi nghiên cứu bệnh đốm thuốc lá, ông nhận thấy
nếu lấy dịch ép của cây thuốc lá bị bệnh đã đ−ợc lọc qua màng lọc vi khuẩn (để giữ vi
khuẩn lại), tiêm vào cây lành thì cây này cũng bị bệnh. Khi cấy dịch ép lên môi tr−ờng
dinh d−ỡng để nuôi cấy vi khuẩn thì không thấy xuất hiện các khuẩn lạc. Điều đó
chứng tỏ rằng ở đây không có vi khuẩn, mà nguyên nhân gây bệnh là một thể sống rất
bé, bé hơn vi khuẩn và ông gọi là “siêu vi khuẩn”.
* Định nghĩa virus: Virus hay siêu vi khuẩn là vật thể trung gian giữa vật sống và
vật không sống, bởi vì khi có vật chủ thì nó là cơ thể sống, khi không có vật chủ thì nó
là cơ thể chết. Nó không có cấu tạo tế bào, không có quá trình trao đổi chất để sinh
năng l−ợng và không có các riboxom cần thiết để tổng hợp protein nh− vật sống.
Nh−ng nó lại có các axit Nucleic mã hoá đủ các thông tin để sinh ra virus mới có bản
chất t−ơng tự nh− một sinh vật.
* Đặc điểm sinh học đặc tr−ng:
+ Ch−a có cấu tạo tế bào, cơ thể chỉ gồm vỏ protein và lõi axit nucleic
+ Chỉ thể hiện là cơ thể sống khi kí sinh trên vật chủ
2
+ Đa số là có hại: Kí sinh trên tế bào vật chủ, virút th−ờng gây bệnh, nh−ng khi
tách chúng khỏi tế bào vật chủ, chúng không thể hiện hoạt động sống, có thể khuấch
tán đến nhiều nơi.
+ Khó nuôi cấy trên môi tr−ờng nhân tạo
+ Đó là những đại diện cho các cơ thể sống đầu tiên, kí sinh bắt buộc trên các cơ
thể sống khác (vì chúng không có hệ thống men, do đó không có sự trao đổi chất đặc
tr−ng).
Theo Martin (1968) có đến hơn 500 bệnh của ng−ời và động vật, 400 bệnh ở thực
vật là do virút kí sinh.
2. Hình dạng, kích th−ớc, cấu tạo
* Hình dạng: virus có nhiều hình dạng.
+ Dạng cầu: Gồm phần lớn các virút gây bệnh ở ng−ời nh− cúm, quai bị, sởi, bệnh
dại, bại liệt, HIV
+ Dạng que: Gồm một số virút gây bệnh ở thực vật nh− bệnh đốm thuốc lá, đốm
khoai tây
+ Dạng khối: Gồm những virút có nhiều cạnh, nhiều mặt, trông nh− dạng cầu nh−
virus gây bệnh đậu mùa.
+ Dạng nòng nọc đăc tr−ng cho thể ăn khuẩn (Bacteriaphage)
* Kích th−ớc: Rất nhỏ, dao động trong khoảng từ
vài chục đến vài trăm nm (0,02 – 0,03 àm)
1 nm = 10 AP0 P
1àm = 1000nm = 10000AP0P
1mm = 1000.000 nm
VD: Virút khảm thuốc lá dài 30 nm, virút bệnh đầu
mùa là 125-200 nm
* Cấu tạo: Virút có cấu tạo đơn giản gồm hai phần:
+ Vỏ protêin (capsid): Gồm các tiểu đơn vị hình
thái (capxomer) tập hợp thành. Có chứa các kháng
nguyên.
+ Lõi axit nucleic: Một phân tử axit nucleic (ADN
hoặc ARN) t−ơng đ−ơng với một gen tự do, phân tử
l−ợng 18000 - 38000 đvC.
3
Qua nghiên cứu, ng−ời ta thấy các virút kí sinh ở thực vật đều chứa ARN, virút kí
sinh ở động vật chứa ADN hoặc chứa ARN .
* Đại diện:
+ Nitavirus hay Herpes virus: Là tác nhân gây bệnh cho ng−ời và động vật nh−:
bệnh mụn rộp ở miệng và cơ quan sinh dục, một số bệnh gây ung th−.
+ Adenovirus: Gây bệnh viêm đ−ờng hô hấp và ung th− máu
+ Myxovirus: Gây bệnh cúm, chó dại, sởi, quai bị
+ Hepatitis A, B, C, D, E : Viêm gan, viêm gan mãn tính, ung th− gan
3. Thể ăn khuẩn (Bacteriaphage)
- Là loại siêu vi khuẩn kí sinh trong tế bào
vi khuẩn do nhà bác học ng−ời Pháp là Herlle
phát hiện năm 1917. Chúng rất phổ biến trong
tự nhiên, đặc biệt phong phú trong ruột ng−ời
và động vật.
- Cấu tạo: Thể ăn khuẩn có dạng nòng
nọc, gồm 2 phần chính:
+ Phần đầu hình cầu, trái soan hoặc hình
nhiều cạnh, chứa ADN hai sợi là chủ yếu, một
số mang ADN một sợi: S12, φX174, fd (Vật
chủ chính là E.Coli). Hệ gen của φX174
mang 575 nuclêotit nằm trong một sợi đơn
ADN vòng.
+ Phần đuôi có cấu tạo phức tạp gồm :
Trục đuôi: Là một ống rỗng, tựa nh− kim
tiêm trích vào bên trong tế bào vật chủ để dẫn
axit Nucleic của mình vào tế bào vật chủ.
Bao đuôi: Bao bên ngoài trục đuôi, có khả năng co lại.
Đĩa gốc: Là một tấm hình 6 cạnh, có 6 gai và 6 sợi lông đuôi mảnh dài, cấu tạo từ
prôtêin. Là cơ quan thực hiện chức năng hấp thụ lên màng tế bào vi khuẩn.
* Sự xâm nhập và nhân lên của Phage
Đ−ợc chia làm 5 giai đoạn.
(1) Sự bám (hấp thụ) của virút lên bề mặt tế bào chủ: Đĩa gốc của Phage bám chắc
vào bề mặt màng tế bào chủ
(2) Đ−a axit Nuclêic vào trong tế bào vi khuẩn:
Sau khi hấp thụ ở điểm cố định của màng tế bào, men Lizozim đ−ợc tiết ra làm tan
màng tế bào ở chỗ phần đuôi virus tiếp xúc, bao đuôi co lại, nhờ đó trục đuôi chọc
thủng màng tế bào và ADN của Phage đ−ợc đ−a vào tế bào theo trục đuôi, còn màng
Prôtêin của virut nằm lại ở bên ngoài.
(3) Tổng hợp các thành phần của virut: Sau khi chui vào tế bào, ADN của Phage
tăng lên trong khoảng 10-30 phút. ADN của vi khuẩn giảm rất nhanh. Sự tổng hợp
ADN của Phage diễn ra mạnh mẽ đặc biệt vào thhời gian đầu của giai đoạn này nhờ
các vật liệu có sẵn trong tế bào chủ.
(4) Sự lắp ráp virut: Các thành phần của virut đ−ợc tổng hợp ở những nơi khác nhau
trong tế bào, sau đó đ−ợc tự lắp ráp lại theo quy luật háo tinh thể tạo thành các virut
con có đầy đủ vỏ và lõi axit Nucleic.
4
(5) Sự giải phóng virut ra ngoài: Qúa trình nhân lên của virut trong tế bào chủ kết
thúc bằng việc giải phóng các virut con ra ngoài do màng tế bào chủ bị phá vỡ bởi men
lizozim.
- Trong tự nhiên, một số virut sau khi thâm nhập vào vật chủ, hệ gen của chúng gia
nhập vào tế bào vật chủ. Hệ gen này đ−ợc nhân lên cùng với sự nhân lên của hệ gen tế
bào chủ. Chúng không làm tan tế bào vật chủ mà cùng tồn tại tế bào trong một thời
gian dài. Hiện t−ợng này gọi là hiện t−ợng sinh tan, virut gây hiện t−ợng sinh tan gọi là
virut “ôn hoà”.
5
III. Nhóm cơ thể sống có cấu tạo tế bào với nhân ch−a hoàn
chỉnh (Procaryota)
1. Đặc điểm sinh học đặc tr−ng
- Đại diện là vi khuẩn và tảo lam, kích th−ớc nhỏ bé từ 1 - 3àm.
- Là những cơ thể có cấu tạo đơn giản, ch−a có nhân chính thức (ch−a có màng
nhân, dịch nhân, hạch nhân).
- Vật chất di truyền của chúng chỉ là một nhiễm sắc thể đơn độc, ch−a có màng
nhân để ngăn cách ranh giới giữa NST với TBC. ADN của vi khuẩn th−ờng là những
phân tử ADN trần, chuỗi kép, mạch vòng
- Tế bào ch−a có các bào quan điển hình (ti thể, lạp thể, l−ới nội chất, bộ máy
Golgi) mà chỉ có các riboxom.
- Sinh sản bằng sình thức sinh sản vô tính, ch−a có sinh sản hữu tính.
- Dinh d−ỡng bằng cách hấp thụ trực tiếp qua màng tế bào (kí sinh, hoại sinh). Một
số có khả năng tự d−ỡng nhờ quang hợp (tảo lam).
2. Hình dạng- kích th−ớc
- Kích th−ớc: Rất nhỏ, rộng 0,2 – 1àm, dài 1-10 àm. Cũng có loài lớn đến vài chục
àm
- Hình dạng: vi khuẩn có một số dạng chính:
+ Dạng cầu (Coccus): Tế bào hình cầu, đ−ờng kính khoảng 0,5 – 1àm. Tuỳ theo vị
trí của mặt phẳng phân cắt và đặc tính rời nhau hay không sau khi phân chia mà dạng
cầu đ−ợc phân biệt thành: Micrococcus, diplococcus, Steptococcus, sarana,
tetracoccus
+ Dạng cầu nói chung không có roi, không di động đ−ợc
+ Dạng que (trực khuẩn): Tế bào có hình thẳng nh− 1 que nhỏ (Bracillus,
bacterium), kích th−ớc khoảng 0,5-1 x 1-4 micromet.
+ Dạng xoắn (xoắn khuẩn: Spirillum): Gồm những vi khuẩn có hai vòng xoắn trở
lên, kích th−ớc 0,3-0,5 x 5-40 micromet. Có hơi cong nh− hình dấu phẩy (viorio), hoặc
xoắn nhiều vòng trông nh− cái mở nút chai (Spirochaeta gây bệnh giang mai)
3. Cấu trúc tế bào vi khuẩn
- Tế bào vi khuẩn có cấu trúc đơn giản, cơ bản giống nhau bao gồm: Vỏ nhày, vách
tế bào, màng chất nguyên sinh, chất nguyên sinh, chất nguyên sinh với các cơ quan tử
* Vỏ nhày (capsule): Gồm hai loại: Vỏ nhày lớn (dầy hơn 0,2 mM) và vỏ dày nhỏ
(dày d−ới 0,2 mM). Vỏ nhày gồm 4 lớp, cấu tạp chủ yếu từ Polysaccarit và một l−ợng
lớn n−ớc.
Vỏ dày có tác dụng bảo vệ vi khuẩn và là nguồn thức ăn dự trữ khi môi tr−ờng
thiếu chất dinh d−ỡng [2]
* Vách tế bào (Cell wall): Nằm d−ới lớp vỏ nhày, là lớp màng vững chắc bao lấy tế
bào chất, giữ cho tế bào có hình dạng ổn định.
Khác với tế bào thực vật, vách tế bào vi khuẩn có cấu trúc đặc biệt, có
peptidoglulan, một phân tử lớn phức tạp gồm chất trùng hợp của đ−ờng (polysaccarit)
đ−ợc liên kết ngang bằng các chuỗi axit amin ngắn (các đơn vị polipeptit ngắn). Không
một tế bào nhân thật nào có vách tế bào theo kiểu này. Nhờ đó, H.C.Gram, nhà sinh
học Đan mạch đã phát minh ra ph−ơng pháp nhuộm màu tế bào vi khuẩn. Căn cứ vào
sự khác nhau trong cấu trúc vách tế bào, vi khuẩn th−ờng đ−ợc chia thành vi khuẩn
6
Gram d−ơng có vách đơn dày, giữ thuốc nhuộm Gram trong tế bào làm tế bào bị
nhuộm có màu đỏ tía d−ới kính hiển vi, vi khuẩn Gram am co vách tế bào phức tạp hơn
nh−ng mỏng hơn và không giữ thuốc nhuộm Gram [1]
Vi khuẩn vận động th−ờng có roi – phần phụ dài rất mỏng mảnh gồm các tiểu
đơn vị của protein (flagellin). Ngoài ra, vi khuẩn cũng có lông giúp chúng bám vào bề
mặt thích hợp. [1]
Thành tế bào vi khuẩn Gram d−ơng và Gram âm
* Màng chất nguyên sinh (Cytoplasmic membrane): Bao bọc toàn bộ khối chất
nguyên sinh trong tế bào, dày khoảng 100AP0P. Màng chất nguyên sinh là nơi xảy ra quá
trình tổng hợp 1 số thành phần của tế bào, đặc biệt là của vách tế bào và vỏ nhày.
- Cấu trúc: Có cấu trúc t−ơng tự nh− màng sinh chất ở sinh vật nhân chuẩn:
Dày ≈ 100AP0 P
Phía ngoài và trong là protein: 60 – 70%
ở giữa: Lớp kép photpholipit: 30 – 40%, các phân tử photpholipit quay đầu kị n−ớc
vào nhau đầu −a n−ớc quay ra ngoài
- Chức năng:
+ Bảo vệ: Là hàng rào ngăn cản có chọn lọc các chất từ màng ngoài vào và trong
ra.
+ Trên màng có hệ enzim oxihoá khử giống nh− hệ enzim trên màng trong ti thể,
tham gia vào quá trình biến đổi chất dinh d−ỡng thành năng l−ợng d−ới dạng ATP.
+ Trên màng có thể có roi (tiên mao) giúp vi khuẩn có thể di chuyển và lông giúp
chúng bám dính vào vật chủ.
* Tế bào chất (Cytoplasm):
- Nằm phía trong màng nguyên sinh, là khối chất keo ở trạng thái đặc (gel) nên
TBC ở vi khuẩn không chuyển động nh− tế bào nhân chuẩn đ−ợc.
- Thành phần hoá học:
+ Ch−a có các bào quan điển hình, chỉ có riboxom và các giọt chất dự trữ (giọt
dầu, volutin)
+ N−ớc chứa 80-90%
+ Riboxom: 70% trọng l−ợng khô
+ Ngoài ra còn có pr, axit nucleic, các hydrâtcacbon, lipit và các ion vo cơ.
- TBC không có khung nâng đỡ tế bào nh− ở sinh vật nhân chuẩn. ở khuẩn lam có
các sắc tố quang hợp (thylacoit) th−ờng định vị trong màng.
* Thể nhân (vùng nhân: nucleoid):
- Tế bào vi khuẩn thiếu nhân thực xác định (Y) nên gọi là sinh vật tiền nhân, thể
nhân đ−ợc coi nh− là thể nhiễm sắc gồm hai sợi ADN dài (chừng 107AP0 P) cuộn lại
7
thành vòng ADN kín, không kết hợp với prôtêin và có thể phân bố trong mọi phần của
tế bào.
- Ngoài NST chính, ở vi khuẩn còn phát hiện đ−ợc một loạt vật chất di truyền quan
trọng khác, nằm trong tế bào chất gọi là Plasmid, mang ADN vòng kép 3000-4000 cặp
bazơ có khả năng tự sao chép độc lập với NST nhân. Có hàng trăm Plasmid/1 tế bào vi
khuẩn. [5]
Phân bố – vai trò
- Vi khuẩn và tảo lam phân bố rộng rãi trong thiên nhiên, trong đất, n−ớc, không
khí, cơ thể ng−ời và động vật, có số l−ợng loài lớn hơn tất cả các loài khác cộng lại.
- Vi khuẩn huỷ xác hữu cơ: Là điểm kết thúc và mở đầu cho chu trình các chất vô
cởtong tự nhiên, hình thành than đá và dầu lửa, đ−ợc con ng−ời sủ dụng trong ông
nghiệp thực phẩm (công nghệ vi sinh vật), trong ngành d−ợc (chiết các chất kháng
sinh), trong việc bảo vệ môi tr−ờng
III. Nhóm cơ thể sống có cấu tạo tế bào với nhân hoàn chỉnh
(Procaryota)
1. Đặc điểm sinh học đặc tr−ng
- Gồm những cơ thể mà tế bào đã có nhân điển hình: Có màng nhân, dịch nhân,
hạch nhân
- Vật liệu di truyền nằm trong NST: Tổ choc phức tạp gồm ADN và protein
- Tế bào có đầy đủ các bào quan điển hình: Ti thể, lạp thể (TV), l−ới nội chất, bộ
máy Golgi, trung thể, thoi vô sắc
- Có quá trình phân bào nguyên nhiễm và giảm nhiễm
- Sinh sản: Đã có quá trình sinh sản hữu tính, kết hợp vật chất di truyền của cả cơ
thể bố và mẹ.
- Dinh d−ỡng: Có thể dị d−ỡng hoặc tự d−ỡng, thức ăn đ−ợc tiêu hoá trong cơ thể.
- Tế bào đa dạng về hình thái, chức năng, có khuôn protein nâng đỡ tạo thành
khung tế bào.
2. Cấu trúc tế bào nhân chuẩn
Mô hình tế
bào ở sinh vật
nhân chuẩn
2.1. Màng sinh
chất
- Là lớp
mỏng đàn hồi
bao quanh tế
bào không thể
tách ra đ−ợc,
còn gọi là
màng tế bào.
Màng sinh chất
có cấu tạo dặc
tr−ng cho tất cả
các màng
mỏng của các
bào quan trong
8
tế bào.
- Cấu trúc:
+ Bao gồm hai lớp phân tử photpholipit, có các đuôi không phân cực kị n−ớc h−ớng
vào nhau tạo vùng không phân cực ở phần trong của tầng kép. Còn đầu phân cực của
n−ớc của phần tử photpholipit h−ớng ra ngoài. Các phân tử photpholipit có thể tự
chuyển động quanh vị trí của mình và chuyển động từ vị trí này đến vị trí khác, làm
tăng tính linh động của màng. Giữa các phân tử photpholipit có các lỗ nhỏ gọi là lỗ
màng, có tác dụng cho các chất hoà tan trong lipit di qua màng.
Mô hình khảm động cấu trúc màng sinh chất
+ Protein xuyên màng: Xen giữa tầng kép lipit, tạo thành các kênh dẫn truyền đi
vào tế bào của các phân tử hoà tan trong n−ớc (CaP2+P, KP+P, NaP+P ). Protein xuyên màng
chiếm 70% protein màng.
+ Protein bám màng (protein ngoại vi): Nằm ở mặt ngoài hay mặt trong của màng,
làm hạn chế sự di chuyển của các phân tử photpholipit, tăng tính ổn định của màng,
hoặc làm các thụ quan sinh học, khi thụ quan tiếp xúc với phân tử nào đó trên bề mặt tế
bào thì gây ra các biến đổi bên trong tế bào.
+ Cholesteron: Nằm xen kẽ giữa các phân tử photpholipit, chiếm khoảng 25-30%
l−ợng lipit trong màng, có chức năng hạn chế một mức độ nhất định sự di chuyển của
các phân tử photpholipit, tạo sự ổn định trong cấu trúc màng.
Ngoài ra, màng sinh chất có hệ thống sợi nâng đỡ, đó là các protein nâng đỡ cấu
trúc và củng cố hình dạng của màng
- Chức năng:
9
+ Màng sinh chất hoạt động nh− một hàng rào cản chọn lọc giữa môi tr−ờng trong
và ngoài tế bào, điều chỉnh vật chất ra và vào tế bào.
+ Các thụ quan sinh học trên bề mặt màng tế bào giúp tế bào có khả năng nhận biết
tế bào quen, tế bào lạ, tế bào lành, tế bào bệnh.
+ Trên màng sinh chất có một số enzym có khả năng xúc tác các phản ứng sinh
tổng hợp và các quá trình trao đổi khác.
+ Màng của ti thể và lục lạp là nơi diễn ra các khâu phức tạp và quan trọng nhất
của quá trình trao đổi năng l−ợng.
+ Trên màng sinh chất có các hợp chất nh− Glicoprotein đóng vai trò thụ cảm các
tín hiệu đặc tr−ng của môi tr−ờng, có khả năng tiếp nhận các kích thích hoá học, quang
học, lí học từ môi tr−ờng ngoài hay bên trong, từ đó tế bào có phản ứng trả lời các kích
thích đối với các biến đổi của điều kiện sống.
+ Màng sinh chất ở tế bào thần kinh có tác dụng dẫn truyền các xung thần kinh.
2.2. Tế bào chất
- Tế bào chất là chất lỏng dạng keo nhớt, chiết quang hơn n−ớc, th−ờng xuyên
chuyển động. Tế bào chất có thể chuyển từ dạng sol sang gel và ng−ợc lại.
- Tế bào chất ở gần nhân gọi là nội chất, xa nhân gọi là ngoại chất.
- Bên trong tế bào chất có chứa các bào quan
2.2.1 L−ới nội chất
- L−ới nội chất là thành phần nội bào chủ yếu của hệ màng trong.
- Cấu trúc: L−ới nội chất cũng nh− màng sinh chất gồm tầng kép lipit với các
enzim khác nhau gắn vào bề mặt.
Quan sát d−ới kính hiển vi điện tử thấy l−ới nội chất là một hệ thống màng bao
gồm các xoang dẹp gọi là túi dịch, các ống dẫn có đ−ờng kính khác nhau và phân
nhánh rải rác khắp tế bào chất, đi từ màng nhân tới màng sinh chất.
Màng của l−ới nội chất tạo nên hệ xoang trong là sự phân biệt cơ bản nhất giữa tế
bào nhân chuẩn và tế bào tiền nhân.
- Phân loại: Có thể phân biệt hai loại l−ới nội chất hạt và l−ới nội chất trơn.
+ L−ới nội chất hạt: Là hệ thống gồm các túi xếp song song thành nhóm, bề mặt
gắn các riboxom, là nơi chuyên hoá tổng hợp protein để bài xuất khỏi tế bào. L−ới này
th−ờng nằm ở gần nhân, rất phát triển ở các mô tiết. Các chất tiết (hoocmon và các sản
phẩm khác) có bản chất protein sau khi đ−ợc tổng hợp trong các riboxom đ−ợc chuyển
qua màng vào phức hệ Golgi để hoàn chỉnh và bài xuất ra khỏi tế bào.
+ L−ới nội chất không hạt (trơn): Gồm các kênh hẹp nối lại với nhau và đ−ợc phân
bố khắp tế bào chất, không có các riboxom dính trên bề mặt. Trong nhiều tr−ờng hợp,
mạng l−ới nội chất trơn nối thông với màng sinh chất, màng nhân...Hệ thống này phát
triển mạnh ở các tế bào tham gia dự trữ lipit.
. Bề mặt màng của nó định vị nhiều enzim, xúc tác tổng hợp nhiều hiđrat
cacbon và lipit (VD: Tế bào tinh hoàn tổng hợp lipit mạnh mẽ, tế bào ruột non tổng
hợp nhiều triglixerit, tế bào gan có nhiều enzim để tham gia vào quá trình khử độc
những tế bào này có nhiều l−ới nội chất trơn).
- Chức năng
+ L−ới nội chất tạo nên hệ xoang trong của tế bào là hệ dẫn truyền quan trọng. Các
protein do riboxom tổng hợp vận động từ xoang của l−ới nội thất hạt đến xoang của
l−ới nội chất trơn rồi đ−ơc bao gói trong túi màng con và gửi đến phức hệ Golgi để bài
xuất.
10
+ Nối liền các thành phần khác của tế bào làm cho tế bào hoạt động nh− một thể
thống nhất.
+ L−ới nội chất hạt là nơi diễn ra quá trình sinh tổng hợp protein và vận chuyển
protein đã đ−ợc tổng hợp tới nơi tế bào cần sử dụng.
+ L−ới nội chất trơn là nơi tổng hợp và trao đổi lipit.
2.2.2. Phức hệ Golgi (Golgi complex)
- Là bào quan đ−ợc nhà bác học ng−ời ý Camilo Golgi mô tả lần đầu tiên năm
1898 trong tế bào purkinje của tiểu não.
- Hình thái: Th−ờng có dạng hình cầu, hình liềm, hình que...
- Thành phần hoá học: Gồm protein và photpholipit, ngoài ra còn có một l−ợng ít
ARN.
- Cấu trúc siêu hiển vi
Gồm một chồng các xitec dẹp, tròn hình đĩa, bao bởi màng trơn uốn cong hình
cung và xếp song song với nhau tựa nh− những chồng đĩa. Các túi dẹp cạnh nhau có thể
nối với nhau bằng các ống.
Ngoài thành phần chính là các túi dẹp, bào quan này còn có các túi tròn nhỏ, kích
th−ớc 20-60 nm nằm ở bên cạnh hông và một vài túi tròn lớn kích th−ớc 0,5-2 àm.
- Số l−ợng: Có từ 3-20 trong các tế bào động vật khác nhau, đặc biệt phong phú
trong tế bào tuyến sản sinh chất bài tiết. Trong tế bào thực vật, phức hệ Golgi có tên
gọi khác là thể l−ới (dictioxom) với số l−ợng khoảng một vài trăm tế bào
ở tế bào động vật, phức hệ Golgi có vùng trung tâm: Gồm các túi lớn nằm song
song hay uốn cong lại cùng với các túi con nhỏ hơn, có mặt hình thành nằm sát d−ới
n