Bài 9: Tế bào nhân thực

A. Đặc điểm chung của tế bào nhân thực

- Tế bào nhân thực có kích thước lớn và cấu tạo phức tạp:

• Nhân chính thức.
• Màng nhân ngăn cách chất nhân và tế bào chất.
• Bộ khung xương tế bào.
• Hệ thống nội màng.
• Các bào quan có màng bao bọc.

  

B. Cấu tạo tế bào nhân thực

I. Nhân tế bào

- Nhân tế bào là cấu trúc lớn nhất có màng bao bọc.

- Mỗi tế bào nhân thực thường chỉ có một nhân. Tuy nhiên ở một số tế bào nấm và sinh vật khác, mỗi tế bào có thể có vài nhân.

- Phần lớn nhân tế bào có dạng hình cầu với đường kính khoảng 5 μm và được bao bọc bởi lớp kép phospholipid và protein.

- Trên màng nhân có nhiều lỗ nhỏ đảm bảo cho các chất có thể ra vào nhân.

- Trong nhân có chất nhiễm sắc chứa DNA.

→ Nhân là trung tâm điều khiển các hoạt động sống của tế bào.

1. Nhân tế bào có dạng hình bầu dục hoặc hình cầu, được bao bọc bởi màng kép, bên trong là dịch nhân chứa chất nhiễm sắc và nhân con.

2. Nhân tế bào chứa vật chất di truyền, có vai trò điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào.

II. Tế bào chất

- Tế bào chất là nơi diễn ra các hoạt động sống của tế bào.

1. Bào tương

- Bào tương là vật chất dạng keo có thành phần chủ yếu là nước và các phân tử sinh học.

2. Ribosome 

- Ribosome là bào quan không có màng bao bọc, có dạng hình cầu.

- Thành phần hoá học của ribosome gồm rRNA và protein.

- Mỗi ribosome được cấu tạo bởi hai tiểu cầu đơn vị có kích thước khác nhau:

• Tiểu đơn vị lớn.
• Tiểu đơn vị nhỏ.

  

- Ribosome là nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein.

1. Ribosome được cấu tạo từ tRNA và protein, gồm hai tiểu phần lớn và bé.

2. Ribosome là nơi tổng hợp protein cho tế bào.

3. Lưới nội chất 

- Lưới nội chất là một hệ thống gồm các ống và các túi dẹp chứa dịch nối thông nhau thành một mạng lưới, gồm:

• Lưới nội chất hạt: gồm hệ thống các đường ống tạo nên bởi lớp kép phospholipid, một đầu liên kết với màng nhân, đầu liên liên kết với nội chất trơn.Trên màng lưới nội chất hạt có các hạt ribosome.
• Lưới nội chất trơn: gồm hệ thống màng dạng ống dẹp thông với lưới nội chất hạt, có ít hoặc không có ribosome.

Lưới nội chất gồm hệ thống các kênh, túi và ống thông với nhau, chia tế bào thành các xoang. Có hai loại là lưới nội chất trơn và lưới nội chất hạt. Hệ thống lưới nội chất sản xuất ra các sản phẩm cần thiết cho hoạt động của tế bào.

4. Bộ máy Golgi 

- Bộ máy Golgi gồm các túi dẹp nằm song song với nhau nhưng tách rời nhau.

- Chức năng: là nơi chế biến, lắp ráp, đóng gói các phân tử protein, lipid rồi phân phối chúng đến những nơi cần thiết.

Bộ máy Golgi là hệ thống túi dẹp xếp chồng lên nhau. Đây là nơi tiếp nhận, biến đổi, đóng gói và phân phối các sản phẩm của tế bào.

5. Ti thể

- Đặc điểm của ti thể:

• Màng kép: lớp màng ngoài trơn nhẵn, màng trong gấp nếp hình răng lược tạo ra các mào.
• Khoang ngoài: khoảng không gian giữa hai màng chứa ion H⁺ có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp ATP.
• Khoang trong là chất nền chứa nhiều loại enzyme tham gia tổng hợp ATP.
• Chất nền chứa DNA nhỏ, dạng vòng và ribosome. Vì vây, ti thể có khả năng tự nhân đôi và tổng hợp protein cho riêng mình.

- Chức năng:

• Là nơi diễn ra quá trình phân giải carbohydrate giải phóng năng lượng,
• Tạo ra nhiều sản phẩm trung gian cho quá trình chuyển hoá vật chất của tế bào.

Ti thể được bao bọc bởi màng kép (màng ngoài trơn nhẵn, màng trong gấp nếp), chứa DNA và ribosome. Ti thể có vai trò cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào.

6. Lục lạp

- Trong các tế bào thực vật và nhiều sinh vật nhân thực khác như tảo lục có loại bào quan với hai lớp màng được gọi là lục lạp.

- Chức năng: thu nhận ánh sáng mặt trời thông qua quá trình quang hợp để tao ra nguồn carbohydrate.

- Đặc điểm:

• Lớp màng ngoài tạo khoảng không hẹp với lớp màng trong.
• Hệ thống màng ở dạng túi dẹp ở bên trong lục lạp được gọi là thylakoid. Các túi này xếp chồng và nối thông với nhau bằng các phiến màng tạo nên cấu trúc được gọi là granum.
• Bao quanh các granum là vật chất dạng lỏng được gọi là chất nền (stroma).

Lục lạp là bào quan được bao bọc bởi màng kép (màng trong không gấp nếp), chứa DNA và ribosome. Lục lạp có chức năng quang hợp, tổng hợp các chất cần thiết cho tế bào.

7. Một số bào quan khác

a. Cấu tạo và chức năng của khung xương tế bào

- Cấu tạo bởi vi ống và sợi trung gian.

- Chức năng: 

• Làm giá đỡ cơ học.
• Duy trì hình dạng của tế bào.
• Là nơi neo đậu của nhiều bào quan (ti thể, ribosome, nhân) và enzyme trong tế bào.

b. Cấu tạo và chức năng của lysosome và peroxisome

* Lysosome

- Lysosome là bào quan dạng túi có màng đơn, chứa các loại enzyme thuỷ phân protein, nucleic acid, carbohydrate, lipid, các bào quan và các tế bào cần thay thế.

- Chức năng:

• Phân giải, tái sử dụng một số chất, loại bỏ chất thải ra ngoài tế bào.
• Hỗ trợ tế bào tiêu hoá thức ăn theo con đường thực bào.

  

* Peroxisome

- Peroxisome là bào quan có dạng hình cầu, được bao bọc bởi một màng đơn mỏng, thường nằm gần lưới nội chất.

c. Cấu tạo và chức năng của không bào

- Ở thực vật:

• Không bào có một lớp màng bao bọc.
• Không bào lớn nằm giữa tế bào được gọi là không gian trung tâm.
• Chức năng của không bào trung tâm: điều hoà áp suất thẩm thấu trong tế bào.
• Không bào bắt nguồn từ lưới nội chất và bộ máy Golgi.

  

- Ở một số loài động vật nguyên sinh:

• Không bào co bóp: đẩy nước ra khỏi tế bào khi tế bào hấp thụ quá nhiều nước.
• Không bào tiêu hoá: chứa các enzyme giúp tiêu hoá thức ăn.

d. Cấu tạo và chức năng của trung thể​

- Trung thể là nơi lắp ráp và tổ chức của các vi ống trong tế bào động vật.

- Cấu tạo:

• Trung thể gồm hai trung tử nằm vuông góc với nhau.
• Trung tử gồm nhiều bộ ba vi ống xếp thành vòng.

- Chức năng: hình thành nên thoi phân bào giúp NST di chuyển khi tế bào phân chia.

- Tế bào thực vật và nấm không có trung thể nhưng vẫn có tổ chức vi ống tạo thoi phân bào.​​

1. Khung xương tế bào được cấu tạo từ các vi ống, vi sợi và sợi trung gian. Khung xương tế bào giúp ổn định hình dạng tế bào động vật và là nơi neo giữ các bào quan.

2. Lysosome và peroxisome chứa nhiều enzyme thuỷ phân. Lysosome phân huỷ các đại phân tử, bào quan già, tế bào bị tổn thương. Peroxisome tham gia chuyển hoá lipid và khử đặc cho tế bào.

3. Tế bào thực vật có không bào trung tâm lớn thực hiện nhiều chức năng quan trọng: giúp tế bào hút nước, dự trữ chất dinh dưỡng và các sản phẩm thải, bảo vệ tế bào.

4. Trung thể có chức năng hình thành thoi phân bào trong quá trình phân chia tế bào.

III. Màng sinh chất

1. Cấu tạo của màng sinh chất

* Lớp kép phospholipid

- Các phân tử phospholipid được giữ với nhau tạo nên lớp màng nhờ các tương tác kị nước giữa các phân tử.

→ Phân tử phospholipid trong cùng lớp không cố định tại một vị trí mà luôn di chuyển.

- Lớp phospholipid có cấu trúc lỏng lẻo.

→ Các phân tử protein màng dễ dàng di chuyển và tế bào cũng dễ dàng biến đổi hình dạng.

- Tế bào có thể điều chỉnh độ linh hoạt của màng sinh chất bằng cách chèn thêm cách phân tử cholesterol (ở tế bào động vật) và sterol (ở tế bào thực vật) vào giữa lớp kép phospholipid.

* Các protein màng

- Protein màng liên kết với các loại sợi của bộ khung tế bào nằm bên trong tế bào hay các protein ở mạng lưới ngoại bào giúp ổn định cấu trúc màng.

- Các protein của màng sinh chất được chia thành hai loại:

• Protein xuyên màng: protein xuyên qua lớp kép phospholipid.
• Protein bám màng (ngoại vi): protein liên kết với phía ngoài của một lớp phospholipid.

- Chức năng của protein màng: 

• Vận chuyển các chất qua màng.
• Xúc tác.
• Cấu tạo nên thụ thể tiếp nhận các tín hiệu truyền tin tế bào.
• Tạo nên các đặc điểm nhận diện đặc trưng cho từng loại tế bào.

2. Chức năng của màng sinh chất

- Ngăn cách phần tế bào chất với môi trường bên ngoài, đảm bảo cho các cấu trúc tế bào cũng như môi trường bên trong tế bào không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bất lợi của môi trường.

- Kiểm soát các chất ra vào tế bào theo cách có thể điều chỉnh số lượng, tốc độ các chất ra vào tế bào theo nhu cầu.

- Tiếp nhận thông tin từ môi trường và truyền tín hiệu vào trong tế bào nhờ đó tế bào có thể đưa ra các đáp ứng thích nghi với điều kiện môi trường.

- Quy định hình dạng tế bào phù hợp với chức năng của chúng.

IV. Các cấu trúc bên ngoài màng sinh chất

1. Cấu tạo và chức năng của thành tế bào

- Bên ngoài thực vật và nấm được bao bọc bởi một cấu trúc vững chắc được gọi là thành tế bào.

- Thành tế bào thực vật được cấu tạo từ các phân tử cellulose tạo nên các sợi vững chắc, được gia cố thêm bởi nhiều chất khác như lignin do tế bào tiết ra.

- Chức năng: bảo vệ, định hình tế bào.

2. Cấu tạo và chức năng của chất nền ngoại bào

- Các tế bào động vật tiết ra các chất cấu tạo nên cấu trúc ở phía bên ngoài tế bào được gọi là chất nền ngoại bào.

1. Thành tế bào bao bọc bên ngoài màng tế bào có chức năng bảo vệ và quy định hình dạng tế bào.

2. Chất nền ngoại bào giúp các tế bào động vật liên kết với nhau tạo thành mô nhất định.