ĐẠI CƯƠNG VỀ CẤU TRÚC

VÀ CHỨC NĂNG CỦA TẾ

BÀO

CÁC BÀO QUAN

NHÓM 1 – LỚP D1B

PEROXISOME

Peroxisomes (Per: nhiều - Oxus: nhọn - Soma: cơ thể; bào quan có trong tế bào với số lượng nhiều và dưới kính hiển vi quang học có hình dạng mũi nhọn nằmtrong một túi tròn)

Có mặt trong tất cả các tế bào Eukaryote, có hình cầu, chỉ có một màng đơn bao bọc và không chứa ADN hay ribosomes.

PEROXISOME

CẤU TRÚC CỦA MỘT PEROXISOME:

Peroxisomes là một bào quan có đường kính 0,5 micromet, được bao bọc bởi màng và bên trong chứa rất nhiều men oxy hoá như D-aminoacid oxidase, catalase và urate oxidase, có khả năng tạo ra H2O2 cũng như phân hủy nó (catalase), do đó, dưới kính hiển vi điện tử người ta thấy hiện diện các dạng lõi tinh thể trong peroxisomes.

PEROXISOME

PEROXISOME

Peroxisomes không có bộ gen riêng cho nó, do đó, tất cả protein của peroxisomes đều được đưa vào từ bào tương.

Peroxisomes Peroxisomes có nhiều ở trong các tế bào gan nơi tập trung nhiều phó phẩm độc hạo trong quá trình chuyển hóa.

PEROXISOME

CHỨC NĂNG CỦA PEROXISOME: Peroxisomes hoạt động tương tự lysosome

nhưng không phải do phức hệ Golgi tạo thành. Chúng có khả năng tự nhân đôi giống ti thể.

Hai chức năng chính của các bào quan trong quá trình chuyển hóa lipid: peroxisome xúc tác cho những bước đầu tiên trong sinh tổng hợp của plasmalogens, đó là phospholipid có mặt với số lượng lớn trong myelin.

PEROXISOME

Peroxisome cũng xúc tác cho bẻ gãy các acid béo để cho ra các acetyl CoA bằng phản ứng β oxy hoá, sau đó acetyl CoA sẽ được chuyển từ peroxisomes ra dịch bào tương, mà sau đó được chuyển tới những để ti thể nơi chúng đang dần dần bị phân hủy để tạo carbon dioxide và nước.; con đường này là cần thiết cho sự dị hóa của một loạt các chất mà không bị oxy hóa bởi ty thể.

Trong nấm men và thực vật tế bào, quá trình này chỉ do peroxisome đảm nhận.

PEROXISOME

Một chức năng quan trọng thứ ba là trong hô hấp tế bào, liên quan đến sự trao đổi chất của H2O2, nhằm chuyển hoá một số chất dư thừa trong tế bào thông qua phản ứng oxy hoá khử. giúp cơ thể tránh khỏi tác dụng độc của các độc chất như hydrogen peroxide hoặc các chất chuyển hóa khác.

Peroxisomes là cơ quan sử dụng oxy và H2O2 để thực hiện các phản ứng oxy hoá.

PEROXISOME

Chuỗi phản ứng được tuần tự xảy ra như sau: (1) Các enzymes chứa trong peroxisomes sẽ khử hydro (H2) ra khỏi các gốc hữu cơ:

RH2 + O2 → R + H2O2(2) Men catalase sẽ sử dụng các H2O2 sinh ra từ phản ứng trên để oxy hoá các chất hữu cơ khác gồm phenol, acid formic,formaldehyde và rượu bằng phản ứng oxy hoá khử. Phản ứng này thấy nhiều ở tế bào gan và thận (các cơ quan có nhiệm vụ "giải độc" cho cơ thể).

PEROXISOME

Khoảng 1/4 lượng rượu uống vào trong cơ thể sẽ được giải độc theo cách này.

R'-H2 + H2O2 → R' + 2 H2OMột chức năng quan trọng khác của peroxisomes là bẻ gãy các acid béo để cho ra các acetyl CoA bằng phản ứng β oxy hoá, sau đó acetyl CoA sẽ được chuyển từ peroxisomes ra dịch bào tương.

PEROXISOME

Tóm lại: Peroxisomes là một bào quan đặc biệt sử dụng oxy để thực hiện phản ứng oxy hoá. Phản ứng này sinh ra H2O2 nhằm chuyển hoá một số chất dư thừa trong tế bào thông qua phản ứng oxy hoá khử. Peroxisomes chỉ có một màng đơn và không chứa ribosomes và ADN. Protein hay enzymes của tiêu thể được đưa vào từ bào tương.

PEROXISOME

KHÔNG BÀO (VACUOLE)

CẤU TRÚC KHÔNG BÀO: Không bào là khoảng không gian được hiện ra

trong tế bào chất như những túi chứa nước và các chất tan hoặc tích chứa nước do tế bào thải ra. Không bào được bao quanh màng nội chất.

Nếu lấy tiêu chuẩn là một cấu trúc trong bào tương được giới hạn bằng màng sinh chất nội bào thì có thể coi không bào như một bào quan.

KHÔNG BÀO

Không bào được hình thành bởi sự kết hợp của nhiều màng túi.

Cấu trúc không bào gồm màng không bào, tức là màng nội chất của tế bào, bao quanh khối dịch bào ở giữa. Ở thực vật, lúc tế bào còn non, có nhiều không bào nhỏ nằm rải rác trong tế bào chất, khi tế bào lớn dần, không bào tập trung lại, cuối cùng thành một không bào lớn, chiếm gần hết thể tích tế bào.

Không bào có thể tiến hóa nhiều lần một cách độc lập

KHÔNG BÀO

KHÔNG BÀO

Không bào ở tế bào động vật

Không bào ở tế bào thực vật

Tất cả các không bào của cùng một tế bào hoặc một cơ thể được coi như là một hệ thống gọi là hệ thống không bào.

Thành phần chính của không bào chứa dịch tế bào của thực vật là nước và các chất hoà tan khác như muối, đường đơn, axit hữu cơ và những hợp chất hoà tan khác như protein, các chất béo, tanin, các loại anthoxyan hay các nhóm sắc tố đó có trong dung dịch của không bào tạo ra màu sắc của hoa, quả, lá mùa thu.

KHÔNG BÀO

Các tế bào nhân thực có nhiều loại không bào tương ứng với chức năng khác nhau như ở nguyên sinh động vật có không bào co bóp, không bào tiêu hoá, không bào dự trữ thức ăn, không bào bài tiết điều tiết nước cho tế bào.

Ở tế bào thực vật, có các không bào thẩm thấu, không bào đạm (hạt alơrôn, không bào dầu (giọt dầu), không bào chứa chất dự trữ chúng còn gọi là không bào thực phẩm.

KHÔNG BÀO

Chúng tạo ra dung dịch thật hoặc trạng thái keo trong không bào  Những chất có mặt trong không bào, được liệt vào những chất thứ sinh. Chúng có thể là chất dự trữ được dùng vào các hoạt động sống, hoặc những sản phẩm cuối cùng của trao đổi chất.

Nồng độ của dịch tế bào thay đổi và khi một chất tích luỹ quá độ bảo hoà của nó thì có thể kết tinh được. Nồng độ có thể tăng lên khi các hạt khô.

KHÔNG BÀO

Nếu ta đặt tế bào vào dung dịch ưu trương, sẽ dấn tới hiện tượng co nguyên sinh của tế bào.

Độ nhớt dịch tế bào có thể kết hợp với sự có mặt của chất keo, đôi khi chúng xuất hiện dạng gel thụ động. Không bào có chứa các hợp chất tanin thường có độ nhớt cao.

KHÔNG BÀO

KHÔNG BÀO

không bào anthocyanin-lưu trữ của Rhoeo spathacea

Có hai loại không bào: loại tương đối kiềm thường nhuộm màu cam đỏ nhạt với đỏ trung bình và loại axit rõ rệt, màu đỏ lam nhạt.

Các không bào không có hình dạng cơ bản hoặc kích thước cấu trúc của nó thay đổi theo nhu cầu của tế bào tức các thay đổi hình dạng và kích thước gắn liền với giai đoạn phát triển và trạng thái trao đổi chất trong tế bào.

KHÔNG BÀO

Ở các tế bào trưởng thành có một không bào duy nhất nằm trung tâm tế bào, ngược lại tế bào chất và nhân nằm sát vách tế bào.

Ở các tế bào mô phân sinh không bào thường nhiều và nhỏ, nhưng ở một số tế bào mô phân sinh của tầng sinh mạch, có một hệ thống không bào lớn. Không bào nhỏ bé của tế bào mô phân sinh tăng về kích thước qua hoạt động sống hoặc chứa các sản phẩm trao đổi chất cuối cùng.

KHÔNG BÀO

Ở các tế bào mô phân sinh, không bào thường nhiều và nhỏ, nhưng nó tăng kích thước qua sự hấp thụ nước và dần dần hợp lại với nhau, khi tế bào lớn lên và già đi. Như vậy, sự tăng trưởng của một tế bào thực vật thường kéo theo sự tăng số lượng dịch tế bào và mở rộng vách của nó. Chất nguyên sinh của nó có thể phát triển về số lượng.

KHÔNG BÀO

CHỨC NĂNG CỦA KHÔNG BÀO:

Duy trì ổn định lượng đường và ion vô cơ cho tế bào chất nhờ các protein định hướng.

Điều hòa pH: giữ H+ và axit hữu cơ pH tế bào chất ổn định ≈ 7.

Điều hòa cân bằng nước qua thẩm thấu và hệ thống vận chuyển (đặc biệt là K+), aquaporin.

Điều hòa sự tăng trưởng vách.

KHÔNG BÀO

Điều hòa cân bằng hormone

-Không bào cô lập tạo ethylene.

-GA-tritium phóng xạ trong không bào.

-Auxin-tritium màng không bào, mạng nội chất, màng nguyên sinh chất đều là đích của auxin. Khử độc và bảo vệ Chứa nước và các phân tử nhỏ.

KHÔNG BÀO

Không bào là dạ dày hay bồ chứa của tế bào.

- “Dạ dày”: Chứa enzim thủy giải.

- “Bồ chứa” là nơi thực hiện 3 quá trình: thu hút, dự trữ và hoàn trả các chất. Trong nguyên sinh vật, không bào có chức năng

bổ sung lưu trữ thực phẩm đã được hấp thụ bởi cơ thể và hỗ trợ tiêu hóa và quy trình quản lý chất thải cho các tế bào.

KHÔNG BÀO

TI THỂ(MITOCHONDRIA)

Ty thể (mitochondria) là bào quan phổ biến ở các tế bào nhân chuẩn có lớp màng kép và hệ gene riêng. Ty thể được gọi là hô hấp của tế bào. Ty thể cũng được coi là trung tâm năng lượng của tế bào vì là nơi chuyển hóa các chất hữu cơ thành năng lượng tế bào có thể sử dụng được là adenosine triphosphate (ATP).

TI THỂ

Số lượng của ty thể hiện diện trong mỗi tế bào tùy thuộc vào nhu cầu chuyển hóa của tế bào đó và có thể thay đổi từ một ty thể lớn đến hàng ngàn ty thể khác nhau trong một tế bào, tập trung nhiều ở nơi hoạt động mạnh của tế bào.

Ty thể có thể tìm thấy trong gần như tất cả các tế bào có nhân, bao gồm cả thực vật, động vật, nấm và sinh vật nguyên sinh.

TI THỂ

CẤU TRÚC CỦA TI THỂ: Ty thể có kích thước từ 0,2-0,5 µm, là những bào

quan hình que hoặc hình sợi, hình túi như quả bí đao .có Ngoài ra ty thể có khả năng liên kết với ty thể khác hoặc tự phân chia thành hai ty thể khác nhau.

Ty thể được bao bọc bởi hai lớp màng có chức năng khác biệt nhau:

Màng ngoài bao trùm toàn bộ ty thể, tạo nên ranh giới ngoài của nó.

Lớp màng trong xếp nếp tạo thành các mào răng lược (cristae) hướng vào tâm, trên đó có các enzyme tham gia vào hệ thống chuyện điện tử và thẩm thấu hóa học (chemiosmosis) phục vụ cho quá trình tổng hợp ATP.

Khoảng không gian bên trong màng trong chứa dịch ty thể gọi là chất nền (matrix) của ty thể có chứa các enzyme của chu trình Kreb. Chất nền này tương đối đậm đặc và có thể tìm thấy các sợi ADN, ribosome hoặc các hạt nhỏ tại đây. Ty thể có thể mã hóa một phần các protein của chúng bằng chính bộ máy di truyền của riêng mình. Ty thể luôn luôn thay đổi hình dáng.

TI THỂ

Các màng ty thể chia ty thể thành hai khoang khác biệt nhau: khoang "chứa chất cơ bản" nằm bên trong ty thể và khoang "liên màng" hay gian màng nằm giữa lớp màng ngoài và màng trong.

Khoảng gian màng: Xen kẽ giữa hai màng, môi trường gian màng

tương tự và cân bằng với bào tương (Khoảng gian màng chứa cytochrom và b2)

TI THỂ

Màng ty thể Màng của ty thể đều được cấu tạo bởi protein và lớp

phospholipid kép (phospholipid bilayer). Tuy nhiên, mỗi màng có những đặc trưng riêng khác nhau. Như vậy ty thể có năm khoang khác nhau. Đó là lớp màng ngoài, khoảng gian màng (giữa màng ngoài và màng trong), màng trong, khoảng gian mào ty thể (giữa mỗi một mào ty thể) và chất nền (giữa các mào ty thể về phái trong). Kích thước ty thể thay đổi từ 1 đến 10 micrometers (μm).

TI THỂ

Màng ty thể ngoài: cũng là màng sinh chất: tỉ lệ P/L bằng hoặc hơn 1. Tuy tỉ lệ này gần giống như tỉ lệ của màng nhưng thành phần bên trong có khác, cholesterol thấp, bằng 1/6 so với màng hồng cầu, (photphatidyl cholin cao gấp hai lần rưỡi so với màng tế bào)

Màng trong cũng là một màng sinh chất nhưng P/L rất cao (=3), cholesterol thấp, chứa một phospholipid gọi là cariolipid với khả năng chặn ion H+ lại.

TI THỂ

Protein màng trong có 3 nhóm:• Nhóm vận tải các chất đặc hiệu chuyển hóa qua

lại màng trong.• Phức hợp enzyme ATP synthetase để tổng hợp

ATP.• Nhóm thực hiện các phản ứng oxy hóa của chuỗi

hô hấp tức là nhận và chuyển điện tử là H+ và oxy hóa H+.

TI THỂ

Lòng ti thể: Chứa phần lớn là enzyme-protein do ti thể tự tổng

hợp lấy nhờ AND của mình và protein từ bào tương vào. Trong số các enzyme có enzyme oxy hóa pyruvat và các axit béo từ ngoài bào tương vào thành acetyl CoA, các enzyme của chu trình Kreb, chuyển axit citric (2C) thành CO2 (1C) và NADH. CO2 sẽ đi ra khỏi ti thể, còn NADH sẽ đến màng ti thể trong để gặp chuỗi hô hấp.

Lòng ti thể còn chứa AND riêng của ti thể.

TI THỂ

Chất nền của ty thể (Mitochondrial matrix)

Khoang chất nền là khảng không gian được bao bọc bởi lớp màng trong. Chất nền ty thể chứa một hỗn hợp hàng trăm enzyme ở nồng độ cao và các ribosome ty thể đặc biệt, các tRNA và một số bản sao DNA ty thể. Chức năng chính của các enzyme này bao gồm ôxy hóa pyruvate và các acid béo cũng như tham gia trong chu trình acid citric.

TI THỂ

Ti thể có vật chất di truyền và bộ máy của riêng nó để tổng hợp nên các RNA cũng như protein của chúng. Các DNA ngoài nhiễm sắc thể này mã hóa một số các peptide của ty thể (13 peptide ở người). Các peptide này gắn vào lớp màng trong cùng với các protein khác được mã hóa trong nhân tế bào.

TI THỂ

TI THỂ

Cấu trúc ti thể

CHỨC NĂNG CỦA TI THỂ: Chức năng của ti thể hay quá trình hô hấp của tế

bào Loại hô hấp này được gọi là hô hấp ái khí tức là

cần có O2, gồm hai giai đoạn : giai đoạn phân ly glucose thực hiện trong bào tương và giai đoạn oxy hóa pyruvat thực hiện trong ti thể.

Sự phân ly glucose:• Ở giai đoạn này, glucose bị tách làm đôi thành hai

phân tử axit pyruvic (C3H4O3) nhờ enzyme có trong bào tương.

• C6H12O6 + 2ATP -> 2C3H4O3 + 4H + 2ADP + 2P + 4ATP

Chu trình Kreb: • Các phân tử pyruvat và axit béo được oxy hóa

thành acetyl CoA (CH3COOH) nhờ enzyme pyruvat dehydrogenase.

• Nhóm acetyl CoA sau đó đi vào chu trình Krebs nhờ các enzyme của chu trình này để tiếp tục giáng cấp xuống CO2 và tạo ra một lượng lớn NADH và FADH2.

• NADH và FADH2 cung cấp điện tử của chúng cho chuỗi hô hấp trên màng ti thể trong và cuối chuỗi các điện tử được dung để khử O2 thành H2O.

• CH3COOH+ 2H2O+ 3NAD+ +FAD -> 2CO2+ 3NADH+FADH2

TI THỂ

Chuỗi hô hấp:• Chuỗi hô hấp chứa các phức hợp enzyme lớn nằm

trên màng trong của ti thể• NADH-> NADH dehrogenase -> Ubiquinon ->

Phức hợp b-c1 -> Cytocrom c -> Phức hợp Cytocrom oxydase-> O2

• Đấy là quá trình nhận và chuyển điện tử theo một hướng nhất định, quá trình này diễn ra đồng thời với sự đẩy các proton (H+) ra khỏi lòng ty thể.

TI THỂ

Gradient protpn điện hóa học mà chuỗi hô hấp tạo ra được sử dụng để thành lập các ATP nhờ phức hợp protein xuyên màng ATP synthetase.

2C3H4O3 + 6H2O -> 6CO2 + 20H 4H+20H= 24H 24H + O2 + O2 + ... + O2 -> 12H2O Quá trình tổng hợp ATP từ ADP xảy ra trong ti thể

được gọi là sự phosphoryl hóa oxy hóa. Sự tổng hợp tỉ lệ với sự tiêu thụ oxy trong tế bào.

Thiếu O2 thì sự tổng hợp ATP giảm.

TI THỂ

Dù chức năng cơ bản của ty thể là biến các chất hữu cơ thành năng lượng cho tế bào ở dưới dạng ATP, ty thể còn đóng một vai trò quan trọng khác trong nhiều quá trình chuyển hóa, như là:

• Apoptosis, quá trình tế bào chết được lập trình• Tổn thương tế bào thần kinh do thoát các chất

trung gian Glutamate• Tăng sinh tế bào• Điều hòa trạng thái oxi hóa khử của tế bào

(redox có nghĩa là quá trình oxi hóa khử)

TI THỂ

• Tổng hợp Steroid• Tạo nhiệt (giúp giữ ấm cho có thể)

Một vài chức năng của ty thể chỉ được thực hiện ở một số loại tế bào đặc hiệu nào đó. Chẳng hạn như ty thể của tế bào gan chứa các enzymes cho phép loại bỏ độc tính của ammonia, đây là chất thải của quá trình chuyển hóa protein. Một sự đột biến các gene điều hòa bất cứ các chức năng này đều có thể gây ra nhiều bệnh ty thể khác nhau.

TI THỂ

ADN TI THỂ: Ti thể cũng sinh sãn khiểu nhân đôi như tế

nào. Chúng có ribosom riêng tuy không đủ cho toàn bộ nhu cầu protein của chúng.

ADN của ti thể giống như ADN của vi khuẩn, hình vòng, có một hoặc hai vòng trong một ti thể, tự do trong ti thể hoặc bám vào màng trong ti thể. 

TI THỂ

Khi chúng trở nên quá lớn, chúng bắt đầu chia đôi. Quá trình này thực hiện bằng quá trình tạo rãnh bên trong và sau đó là bên ngoài ty thể. Sau đó hai ty thể con tách đôi nhau (Trước đó, các ty thể phải nhân đôi bộ DNA của chúng). Đôi khi các ty thể mới được tổng hợp ở các trung tâm giàu protein và polyribosomes cần thiết.

TI THỂ

NHÓM 1- LỚP D1B:

Nguyễn Quỳnh AnLê Tuấn AnhNguyễn Ngọc Cát

Anh