Các bào quan tế bào: cấu trúc và chức năng của chúng. Cấu trúc và chức năng của tế bào Cấu trúc và chức năng của tế bào

Thành phần hóa học của cơ thể sống

Thành phần hóa học của cơ thể sống có thể được thể hiện dưới hai dạng: nguyên tử và phân tử. Thành phần nguyên tử (nguyên tố) cho thấy tỷ lệ các nguyên tử của các nguyên tố tạo nên các sinh vật sống. Thành phần phân tử (vật chất) phản ánh tỷ lệ phân tử của các chất.

Các nguyên tố hóa học là một phần của tế bào ở dạng ion và phân tử các chất vô cơ và hữu cơ. Các chất vô cơ quan trọng nhất trong tế bào là nước và muối khoáng, các chất hữu cơ quan trọng nhất là cacbohydrat, lipit, prôtêin và axit nuclêic.

Nước là thành phần chủ yếu của tất cả các sinh vật sống. Hàm lượng nước trung bình trong tế bào của hầu hết các sinh vật sống là khoảng 70%.

Các muối khoáng trong dung dịch nước của tế bào phân ly thành cation và anion. Các cation quan trọng nhất là K+, Ca2+, Mg2+, Na+, NHJ, các anion - Cl-, SO2-, HPO2-, H2PO-, HCO-, NO-.

carbohydrate - hợp chất hữu cơ bao gồm một hoặc nhiều phân tử đường đơn giản. Hàm lượng carbohydrate trong tế bào động vật là 1-5% và trong một số tế bào thực vật, nó đạt tới 70%.
lipid - chất béo và các hợp chất hữu cơ giống chất béo, thực tế không tan trong nước. Hàm lượng của chúng trong các tế bào khác nhau rất khác nhau: từ 2-3 đến 50-90% trong tế bào hạt thực vật và mô mỡ của động vật.
sóc là các heteropolyme sinh học có monome là các axit amin. Chỉ có 20 axit amin tham gia vào quá trình hình thành protein. Chúng được gọi là cơ bản, hoặc cơ bản. Một số axit amin không được tổng hợp trong các sinh vật của động vật và con người và phải được cung cấp từ thực phẩm thực vật (chúng được gọi là thiết yếu).

axit nuclêic. Có hai loại axit nuclêic: ADN và ARN. Axit nuclêic là polime mà đơn phân của nó là nuclêôtit.

Cấu trúc tế bào

Sự hình thành học thuyết tế bào

Robert Hooke vào năm 1665 đã phát hiện ra các tế bào trong một phần của nút chai và là người đầu tiên sử dụng thuật ngữ "tế bào".
Anthony van Leeuwenhoek phát hiện ra các sinh vật đơn bào.
Matthias Schleiden năm 1838 và Thomas Schwann năm 1839 đã xây dựng các quy định chính của lý thuyết tế bào. Tuy nhiên, họ đã lầm tưởng rằng các tế bào phát sinh từ chất không phải tế bào chính.
Rudolf Virchow đã chứng minh vào năm 1858 rằng tất cả các tế bào được hình thành từ các tế bào khác bằng cách phân chia tế bào.

Những quy định cơ bản của thuyết tế bào

Tế bào là đơn vị cấu trúc của mọi sinh vật. Tất cả các sinh vật sống được tạo thành từ các tế bào (virus là một ngoại lệ).
Tế bào là đơn vị chức năng của mọi sinh vật. Các tế bào cho thấy toàn bộ các chức năng quan trọng.
Tế bào là đơn vị phát triển của mọi sinh vật. Các tế bào mới chỉ được hình thành do sự phân chia của tế bào gốc (mẹ).
Tế bào là đơn vị di truyền của mọi sinh vật. Các nhiễm sắc thể của một tế bào chứa thông tin về sự phát triển của toàn bộ sinh vật.
Các tế bào của tất cả các sinh vật đều giống nhau về thành phần hóa học, cấu trúc và chức năng.

Các loại tổ chức tế bào

Trong số các sinh vật sống, chỉ có virus không có cấu trúc tế bào. Tất cả các sinh vật khác được đại diện bởi các dạng sống tế bào. Có hai loại tổ chức tế bào: sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn. Vi khuẩn là sinh vật nhân sơ và thực vật, nấm và động vật là sinh vật nhân chuẩn.

Tế bào nhân sơ tương đối đơn giản. Chúng không có nhân, vị trí của DNA trong tế bào chất được gọi là nucleoid, phân tử DNA duy nhất có dạng hình tròn và không liên kết với protein, tế bào nhỏ hơn tế bào nhân chuẩn, thành tế bào chứa glycopeptide - murein, không có các bào quan màng, các chức năng của chúng được thực hiện bằng sự xâm lấn của màng sinh chất, các ribosome nhỏ, không có vi ống nên tế bào chất bất động, lông mao và roi có cấu trúc đặc biệt.

Các tế bào nhân chuẩn có một nhân trong đó các nhiễm sắc thể được đặt - các phân tử DNA tuyến tính liên kết với protein; các bào quan màng khác nhau được đặt trong tế bào chất.

Các tế bào thực vật được phân biệt bởi sự hiện diện của thành tế bào cellulose dày, plastid và một không bào trung tâm lớn chuyển nhân ra ngoại vi. Trung tâm tế bào của thực vật bậc cao không chứa máy ly tâm. Carbohydrate dự trữ là tinh bột.

Tế bào nấm có màng tế bào chứa kitin, có không bào trung tâm trong tế bào chất và không có lạp thể. Chỉ một số loại nấm có trung tâm tế bào. Carbohydrate dự trữ chính là glycogen.

Các tế bào động vật, theo quy luật, có thành tế bào mỏng, không chứa plastid và không bào trung tâm, một máy ly tâm là đặc trưng của trung tâm tế bào. Carbohydrate dự trữ là glycogen.

Cấu trúc của một tế bào nhân chuẩn

Một tế bào nhân chuẩn điển hình bao gồm ba thành phần: màng, tế bào chất và nhân.

vách tế bào

Bên ngoài, tế bào được bao quanh bởi một lớp vỏ, cơ sở của nó là màng sinh chất hay plasmalemma, có cấu trúc điển hình và độ dày 7,5nm.

Màng tế bào thực hiện các chức năng quan trọng và rất đa dạng: nó quyết định và duy trì hình dạng của tế bào; bảo vệ tế bào khỏi các tác động cơ học do sự xâm nhập của các tác nhân sinh học gây hại; thực hiện việc tiếp nhận nhiều tín hiệu phân tử (ví dụ, hormone); giới hạn nội dung chi bộ; điều hòa quá trình trao đổi chất giữa tế bào và môi trường, đảm bảo sự ổn định của thành phần nội bào; tham gia vào việc hình thành các tiếp xúc giữa các tế bào và các loại phần nhô ra cụ thể của tế bào chất (vi nhung mao, lông mao, Flagella).

Thành phần carbon trong màng tế bào động vật được gọi là glycocalyx.

Sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trường diễn ra không ngừng. Cơ chế vận chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào phụ thuộc vào kích thước của các hạt được vận chuyển. Các phân tử và ion nhỏ được tế bào vận chuyển trực tiếp qua màng dưới hình thức vận chuyển chủ động và thụ động.

Tùy thuộc vào loại và hướng, endocytosis và exocytosis được phân biệt.

Sự hấp thụ và giải phóng các hạt rắn và lớn được gọi là thực bào và thực bào đảo ngược, tương ứng là các hạt lỏng hoặc hòa tan - pinocytosis và pinocytosis ngược.

tế bào chất

Tế bào chất là nội dung bên trong của tế bào và bao gồm hyaloplasm và các cấu trúc nội bào khác nhau nằm trong đó.

Hyaloplasm (ma trận) là một dung dịch nước gồm các chất vô cơ và hữu cơ có thể thay đổi độ nhớt và chuyển động liên tục. Khả năng di chuyển hoặc dòng chảy của tế bào chất được gọi là cyclosis.

Ma trận là một phương tiện hoạt động trong đó nhiều quá trình vật lý và hóa học diễn ra và kết hợp tất cả các yếu tố của tế bào thành một hệ thống duy nhất.

Các cấu trúc tế bào chất của tế bào được thể hiện bằng các thể vùi và bào quan. Các thể vùi tương đối không cố định, xuất hiện trong một số loại tế bào vào những thời điểm nhất định của cuộc sống, chẳng hạn như nguồn cung cấp chất dinh dưỡng (hạt tinh bột, protein, giọt glycogen) hoặc sản phẩm được bài tiết ra khỏi tế bào. Bào quan là thành phần vĩnh viễn và không thể thiếu của hầu hết các tế bào có cấu trúc cụ thể và thực hiện chức năng quan trọng.

Các bào quan màng của một tế bào nhân chuẩn bao gồm mạng lưới nội chất, bộ máy Golgi, ty thể, lysosome và plastid.

lưới nội chất. Toàn bộ khu vực bên trong của tế bào chất chứa đầy nhiều kênh và lỗ nhỏ, các bức tường của chúng là các màng có cấu trúc tương tự như màng sinh chất. Các kênh này phân nhánh, kết nối với nhau và tạo thành một mạng gọi là mạng lưới nội chất.

Mạng lưới nội chất không đồng nhất trong cấu trúc của nó. Hai loại của nó được biết đến - dạng hạt và mịn. Trên màng của các kênh và khoang của mạng lưới hạt có nhiều thể tròn nhỏ - ribosome, tạo cho màng có vẻ ngoài thô ráp. Các màng của mạng lưới nội chất trơn không mang ribosome trên bề mặt của chúng.

Mạng lưới nội chất thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Chức năng chính của mạng lưới nội chất hạt là tham gia vào quá trình tổng hợp protein, được thực hiện trong các ribosome.

Trên màng của mạng lưới nội chất trơn, lipid và carbohydrate được tổng hợp. Tất cả các sản phẩm tổng hợp này tích lũy trong các kênh và khoang, sau đó được vận chuyển đến các bào quan khác nhau của tế bào, nơi chúng được tiêu thụ hoặc tích lũy trong tế bào chất dưới dạng thể vùi tế bào. Mạng lưới nội chất kết nối các bào quan chính của tế bào.

bộ máy Golgi

Ở nhiều tế bào động vật, chẳng hạn như tế bào thần kinh, nó có dạng một mạng lưới phức tạp nằm xung quanh nhân. Trong các tế bào của thực vật và động vật nguyên sinh, bộ máy Golgi được thể hiện bằng các cơ thể hình liềm hoặc hình que riêng lẻ. Cấu trúc của organoid này tương tự như trong các tế bào của thực vật và động vật, mặc dù hình dạng của nó rất đa dạng.

Cấu tạo của bộ máy Golgi bao gồm: các khoang được giới hạn bởi màng và nằm theo nhóm (5-10 mỗi nhóm); bong bóng lớn và nhỏ nằm ở cuối các lỗ sâu răng. Tất cả những yếu tố này tạo thành một phức hợp duy nhất.

Bộ máy Golgi thực hiện nhiều chức năng quan trọng. Thông qua các kênh của mạng lưới nội chất, các sản phẩm của hoạt động tổng hợp của tế bào - protein, carbohydrate và chất béo - được vận chuyển đến đó. Tất cả các chất này đầu tiên được tích lũy, sau đó đi vào tế bào chất dưới dạng bong bóng lớn và nhỏ và được sử dụng trong chính tế bào trong quá trình hoạt động sống của nó, hoặc được loại bỏ khỏi tế bào và được sử dụng trong cơ thể. Ví dụ, trong các tế bào tuyến tụy của động vật có vú, các enzym tiêu hóa được tổng hợp, chúng tích tụ trong các khoang của cơ quan. Sau đó, các túi chứa đầy enzyme hình thành. Chúng được bài tiết từ các tế bào vào ống tụy, từ đó chúng chảy vào khoang ruột. Một chức năng quan trọng khác của organoid này là chất béo và carbohydrate (polysacarit) được tổng hợp trên màng của nó, được sử dụng trong tế bào và là một phần của màng. Nhờ hoạt động của bộ máy Golgi, quá trình đổi mới và phát triển của màng sinh chất diễn ra.

ti thể

Tế bào chất của hầu hết các tế bào động vật và thực vật chứa các cơ thể nhỏ (0,2-7 micron) - ty thể (tiếng Hy Lạp "mitos" - sợi, "chondrion" - hạt, hạt).

Ty thể có thể nhìn thấy rõ ràng trong kính hiển vi ánh sáng, nhờ đó bạn có thể nhìn thấy hình dạng, vị trí, đếm số lượng của chúng. Cấu trúc bên trong của ty thể được nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử. Vỏ của ty thể bao gồm hai màng - bên ngoài và bên trong. Màng ngoài nhẵn, không có nếp gấp và nếp gấp. Ngược lại, màng bên trong tạo thành nhiều nếp gấp hướng vào khoang của ty thể. Các nếp gấp của màng bên trong được gọi là cristae (lat. "crista" - lược, phần ngoài) Số lượng các nếp gấp không giống nhau trong ty thể của các tế bào khác nhau. Có thể có từ vài chục đến vài trăm, và đặc biệt có nhiều mào trong ty thể của các tế bào hoạt động tích cực, chẳng hạn như tế bào cơ.

Ti thể được gọi là "nhà máy điện" của tế bào" vì chức năng chính của chúng là tổng hợp adenosine triphosphate (ATP). Axit này được tổng hợp trong ty thể của tế bào của tất cả các sinh vật và là nguồn năng lượng phổ quát cần thiết để thực hiện các quá trình sống của tế bào và toàn bộ sinh vật.

Các ty thể mới được hình thành do sự phân chia của các ty thể đã có sẵn trong tế bào.

Lysosome

Chúng là những cơ thể tròn nhỏ. Mỗi lysosome được ngăn cách với tế bào chất bằng một màng. Bên trong lysosome là các enzyme phân hủy protein, chất béo, carbohydrate, axit nucleic.

Lysosome tiếp cận hạt thức ăn đã xâm nhập vào tế bào chất, hợp nhất với nó và một không bào tiêu hóa được hình thành, bên trong có hạt thức ăn được bao quanh bởi các enzyme lysosome. Các chất được hình thành do quá trình tiêu hóa một hạt thức ăn đi vào tế bào chất và được tế bào sử dụng.

Sở hữu khả năng tiêu hóa tích cực các chất dinh dưỡng, lysosome tham gia vào việc loại bỏ các bộ phận của tế bào, toàn bộ tế bào và các cơ quan chết trong quá trình hoạt động sống còn. Sự hình thành các lysosome mới xảy ra liên tục trong tế bào. Enzyme chứa trong lysosome, giống như bất kỳ protein nào khác, được tổng hợp trên các ribosome của tế bào chất. Sau đó, các enzym này xâm nhập qua các kênh của mạng lưới nội chất đến bộ máy Golgi, trong các khoang mà lysosome được hình thành. Ở dạng này, lysosome đi vào tế bào chất.

lạp thể

Plastid được tìm thấy trong tế bào chất của tất cả các tế bào thực vật. Không có plastid trong các tế bào động vật. Có ba loại lạp thể chính: lục lạp - lục lạp; đỏ, cam và vàng - sắc lạp; không màu - bạch cầu.

Bắt buộc đối với hầu hết các tế bào cũng là các bào quan không có cấu trúc màng. Chúng bao gồm các ribosome, vi sợi, vi ống và trung tâm tế bào.

Riboxom. Riboxom được tìm thấy trong các tế bào của tất cả các sinh vật. Đây là những vật thể siêu nhỏ có hình tròn với đường kính 15-20nm. Mỗi ribosome bao gồm hai hạt có kích thước lớn và nhỏ khác nhau.

Một tế bào chứa hàng nghìn ribosome, chúng nằm trên màng của mạng lưới nội chất hạt hoặc nằm tự do trong tế bào chất. Ribosome được tạo thành từ protein và RNA. Chức năng của ribôxôm là tổng hợp prôtêin. Tổng hợp protein là một quá trình phức tạp được thực hiện không phải bởi một ribosome mà bởi cả một nhóm, bao gồm tới vài chục ribosome kết hợp. Nhóm ribosome này được gọi là polysome. Các protein được tổng hợp đầu tiên được tích lũy trong các kênh và khoang của mạng lưới nội chất, sau đó được vận chuyển đến các bào quan và vị trí tế bào nơi chúng được tiêu thụ. Mạng lưới nội chất và các ribosome nằm trên màng của nó là một bộ máy duy nhất để sinh tổng hợp và vận chuyển protein.

Vi ống và vi sợi

Các cấu trúc dạng sợi, bao gồm các protein co bóp khác nhau và gây ra các chức năng vận động của tế bào. Các vi ống có dạng hình trụ rỗng, các bức tường bao gồm các protein - tubulin. Vi sợi là những cấu trúc sợi rất mỏng, dài bao gồm actin và myosin.

Các vi ống và vi chất xâm nhập vào toàn bộ tế bào chất của tế bào, tạo thành bộ khung tế bào của nó, gây ra chu kỳ, chuyển động nội bào của các bào quan, sự phân chia nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia vật chất hạt nhân, v.v.

Trung tâm tế bào (centrosome). Trong các tế bào động vật, một cơ quan nằm gần nhân, được gọi là trung tâm tế bào. Phần chính của trung tâm tế bào được tạo thành từ hai cơ quan nhỏ - trung tâm nằm trong một khu vực nhỏ của tế bào chất dày đặc. Mỗi máy ly tâm có dạng hình trụ dài tới 1 µm. Centrioles đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phân chia tế bào; chúng tham gia vào việc hình thành trục chính phân hạch.

Trong quá trình tiến hóa, các tế bào khác nhau thích nghi với cuộc sống trong các điều kiện khác nhau và thực hiện các chức năng cụ thể. Điều này đòi hỏi sự hiện diện của các chất hữu cơ đặc biệt, được gọi là chuyên biệt, trái ngược với các bào quan có mục đích chung đã thảo luận ở trên. Chúng bao gồm không bào co bóp của động vật nguyên sinh, tơ cơ của sợi cơ, tơ thần kinh và túi tiếp hợp của tế bào thần kinh, vi nhung mao của tế bào biểu mô, lông mao và roi của một số động vật nguyên sinh.

Cốt lõi

Nhân là thành phần quan trọng nhất của tế bào nhân thực. Phần lớn tế bào có một nhân, nhưng cũng có tế bào có nhiều nhân (ở một số động vật nguyên sinh, ở cơ xương của động vật có xương sống). Một số tế bào chuyên biệt cao bị mất nhân (ví dụ hồng cầu của động vật có vú).

Theo quy luật, hạt nhân có hình cầu hoặc hình bầu dục, ít thường xuyên hơn, nó có thể được phân đoạn hoặc hình thoi. Nhân bao gồm màng nhân và karyoplasm chứa chất nhiễm sắc (nhiễm sắc thể) và nucleoli.

Màng nhân được hình thành bởi hai màng (bên ngoài và bên trong) và chứa nhiều lỗ thông qua đó các chất khác nhau được trao đổi giữa nhân và tế bào chất.

Karyoplasm (nucleoplasm) là một dung dịch giống như thạch chứa nhiều loại protein, nucleotide, ion, cũng như nhiễm sắc thể và nhân.

Hạch nhân là một vật thể tròn nhỏ, bắt màu đậm và được tìm thấy trong nhân của các tế bào không phân chia. Chức năng của nucleolus là tổng hợp rRNA và kết nối của chúng với protein, tức là lắp ráp các tiểu đơn vị ribosome.

Chất nhiễm sắc - cục, hạt và cấu trúc sợi được nhuộm màu đặc biệt bởi một số thuốc nhuộm, được hình thành bởi các phân tử DNA kết hợp với protein. Các phần khác nhau của phân tử DNA trong thành phần của chất nhiễm sắc có mức độ xoắn khác nhau, do đó khác nhau về cường độ màu và bản chất của hoạt động di truyền. Chromatin là một dạng tồn tại của vật liệu di truyền trong các tế bào không phân chia và cung cấp khả năng nhân đôi và nhận ra thông tin chứa trong đó. Trong quá trình phân chia tế bào, xảy ra quá trình xoắn ốc DNA và cấu trúc nhiễm sắc hình thành nhiễm sắc thể.

Nhiễm sắc thể là những cấu trúc dày đặc, bắt màu mạnh, là đơn vị tổ chức hình thái của vật liệu di truyền và đảm bảo sự phân bố chính xác của nó trong quá trình phân chia tế bào.

Số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào của mỗi loài sinh vật là không đổi. Thông thường, trong nhân của các tế bào cơ thể (soma), nhiễm sắc thể được trình bày theo cặp, trong tế bào mầm, chúng không được ghép nối. Bộ nhiễm sắc thể đơn bội trong tế bào mầm được gọi là đơn bội (n), bộ nhiễm sắc thể trong tế bào sinh dưỡng gọi là lưỡng bội (2n). Các nhiễm sắc thể của các sinh vật khác nhau khác nhau về kích thước và hình dạng.

Một bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội trong các tế bào của một loại sinh vật sống cụ thể, được đặc trưng bởi số lượng, kích thước và hình dạng của nhiễm sắc thể, được gọi là kiểu nhân. Trong bộ nhiễm sắc thể của tế bào sinh dưỡng, các nhiễm sắc thể ghép đôi được gọi là tương đồng, các nhiễm sắc thể từ các cặp khác nhau được gọi là không tương đồng. Các nhiễm sắc thể tương đồng giống nhau về kích thước, hình dạng, thành phần (một chiếc được di truyền từ mẹ, chiếc còn lại từ cơ thể bố). Các nhiễm sắc thể trong kiểu nhân cũng được chia thành nhiễm sắc thể thường hoặc nhiễm sắc thể phi giới tính giống nhau ở cá thể nam và nữ và dị nhiễm sắc thể hoặc nhiễm sắc thể giới tính liên quan đến việc xác định giới tính và khác nhau ở nam và nữ. Kiểu nhân của con người được biểu thị bằng 46 nhiễm sắc thể (23 cặp): 44 nhiễm sắc thể thường và 2 nhiễm sắc thể giới tính (nữ có hai nhiễm sắc thể X giống hệt nhau, nam có nhiễm sắc thể X và Y).

Hạt nhân lưu trữ và thực hiện thông tin di truyền, kiểm soát quá trình sinh tổng hợp protein và thông qua protein - tất cả các quá trình sống khác. Nhân tham gia vào quá trình sao chép và phân phối thông tin di truyền giữa các tế bào con, và do đó, tham gia vào quá trình điều hòa sự phân chia tế bào và sự phát triển của cơ thể.

Tế bào học là khoa học của tế bào. Khoa học về tế bào được gọi là tế bào học (tiếng Hy Lạp "cytos" - tế bào, "logo" - khoa học). Đối tượng của tế bào học là các tế bào của động vật và thực vật đa bào, cũng như các sinh vật đơn bào, bao gồm vi khuẩn, động vật nguyên sinh và tảo đơn bào. Tế bào học nghiên cứu cấu trúc và thành phần hóa học của tế bào, chức năng của cấu trúc nội bào, chức năng của tế bào trong cơ thể động vật và thực vật, sự sinh sản và phát triển của tế bào, sự thích nghi của tế bào với điều kiện môi trường. Tế bào học hiện đại là một khoa học phức tạp. Nó có mối liên hệ chặt chẽ nhất với các ngành khoa học sinh học khác, chẳng hạn như thực vật học, động vật học, sinh lý học, lý thuyết về sự tiến hóa của thế giới hữu cơ, cũng như với sinh học phân tử, hóa học, vật lý và toán học. Tế bào học là một trong những ngành khoa học sinh học tương đối trẻ, tuổi của nó là khoảng 100 năm. Tuổi của thuật ngữ "tế bào" là hơn 300 tuổi. Lần đầu tiên tên "tế bào" vào giữa thế kỷ XVII. được áp dụng bởi R. Hooke. Kiểm tra một phần mỏng của nút chai bằng kính hiển vi, Hooke thấy rằng nút chai bao gồm các tế bào - tế bào.

Tế bào- một đơn vị cơ bản của tất cả các sinh vật sống, do đó, nó có các đặc tính của sinh vật sống: cấu trúc có trật tự cao, trao đổi chất, dễ bị kích thích, tăng trưởng, phát triển, sinh sản, tái sinh và các đặc tính khác.

Bên ngoài, tế bào được bao phủ bởi một màng tế bào ngăn cách tế bào với môi trường bên ngoài. Nó thực hiện các chức năng sau: bảo vệ, phân định, thụ thể (nhận thức tín hiệu môi trường), vận chuyển.

Tế bào chất tạo thành một số cấu trúc cụ thể. Đây là các kết nối giữa các tế bào, vi nhung mao, lông mao, các quá trình tế bào. Kết nối giữa các tế bào (liên hệ) được chia thành đơn giản và phức tạp. Với sự kết nối đơn giản của tế bào chất của các tế bào lân cận, các phần phát triển được hình thành để kết nối các tế bào. Giữa các tế bào chất luôn có khoảng cách giữa các tế bào. Trong các mối nối phức tạp, các ô được kết nối bằng sợi và hầu như không có khoảng cách giữa các ô. Microvilli là sự phát triển giống như ngón tay của các tế bào không có bào quan. Lông mao và roi thực hiện chức năng vận động.

Ti thể chứa các chất giàu năng lượng, tham gia vào quá trình hô hấp tế bào và chuyển hóa năng lượng thành dạng sẵn có cho tế bào sử dụng. Số lượng, kích thước và vị trí của ty thể phụ thuộc vào chức năng của tế bào, nhu cầu năng lượng của nó. Ty thể chứa DNA của chính chúng. Khoảng 2% DNA của tế bào được tìm thấy trong ty thể. Ribosome tạo thành protein tế bào. Ribosome tham gia vào quá trình tổng hợp protein và có mặt trong tất cả các tế bào của con người, ngoại trừ hồng cầu trưởng thành. Riboxom có thể nằm tự do trong tế bào chất. Chúng tổng hợp protein cần thiết cho sự sống của chính tế bào. Quá trình tổng hợp prôtêin gắn liền với quá trình phiên âm- viết lại thông tin được lưu trữ trong DNA.

Nhân là cơ quan quan trọng nhất của tế bào: nó chứa một chất đặc biệt là chất nhiễm sắc, từ đó, trước khi phân chia tế bào, các nhiễm sắc thể dạng sợi được hình thành - chất mang các đặc điểm và tính chất di truyền của con người. Chất nhiễm sắc bao gồm DNA và một lượng nhỏ RNA. Trong nhân phân chia, chất nhiễm sắc xoắn ốc, do đó các nhiễm sắc thể có thể nhìn thấy được. Hạch nhân (một hoặc nhiều) là một thể tròn đặc, kích thước càng lớn thì quá trình tổng hợp protein càng mạnh. Ribosome được hình thành trong nucleolus.

Tế bào của bất kỳ sinh vật nào là một hệ thống sống toàn diện. Nó bao gồm ba phần liên kết chặt chẽ với nhau: màng, tế bào chất và nhân. Vỏ tế bào tương tác trực tiếp với môi trường bên ngoài và tương tác với các tế bào lân cận (ở sinh vật đa bào).

Các quá trình sinh lý trong tế bàođảm bảo thực hiện các cơ chế điều hòa thần kinh, điều hòa các thông số hóa lý của môi trường bên trong (áp suất thẩm thấu, pH), tạo ra điện tích tế bào, xuất hiện và lan truyền kích thích, giải phóng các chất bí mật (nội tiết tố, enzym và các chất có hoạt tính sinh học khác), việc thực hiện tác dụng của các chế phẩm dược lý. Các quá trình này có thể thực hiện được do hoạt động hệ thống giao thông . Các quá trình chuyển hóa tế bào, bao gồm năng lượng sinh học và nhiều quá trình khác, cũng liên quan đến việc vận chuyển các chất qua màng. Tác dụng dược lý của hầu hết mọi loại thuốc cũng là do sự xâm nhập của nó qua màng tế bào và hiệu quả phần lớn phụ thuộc vào tính thấm của nó.

Chức năng tế bào

Cơ thể con người có cấu trúc tế bào. Các tế bào nằm trong chất gian bào, cung cấp cho chúng sức mạnh cơ học, dinh dưỡng và hô hấp. Các tế bào khác nhau về kích thước, hình dạng và chức năng. Nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của các tế bào được tham gia vào tế bào học (tiếng Hy Lạp "cytos" - tế bào).

Tế bào được bao phủ bởi một màng gồm nhiều lớp phân tử, đảm bảo tính thấm chọn lọc của các chất. Khoảng trống giữa các màng của các tế bào lân cận chứa đầy chất lỏng gian bào. Chức năng chính của màng là trao đổi chất giữa tế bào và chất gian bào.

Tế bào chất là một chất bán lỏng nhớt. Tế bào chất chứa một số cấu trúc tế bào nhỏ - các bào quan thực hiện các chức năng khác nhau: mạng lưới nội chất, ribosome, ty thể, lysosome, phức hợp Golgi, trung tâm tế bào, nhân.

Mạng lưới nội chất - một hệ thống ống và khoang thấm vào toàn bộ tế bào chất. Chức năng chính là tham gia tổng hợp, tích lũy và di chuyển các chất hữu cơ chính do tế bào tạo ra, tổng hợp protein.

Ribosome là cơ thể dày đặc chứa protein và axit ribonucleic (RNA). Chúng là nơi tổng hợp protein. Phức hệ Golgi Các khoang được giới hạn bởi các màng với các ống kéo dài từ chúng và các túi nằm ở hai đầu của chúng. Chức năng chính là tích lũy các chất hữu cơ, hình thành lysosome.

Trung tâm tế bào được hình thành bởi hai cơ thể tham gia vào quá trình phân chia tế bào. Những cơ thể này nằm gần hạt nhân.

Nhân là cấu trúc quan trọng nhất của tế bào. Khoang của hạt nhân chứa đầy nước hạt nhân. Nó chứa nucleolus, axit nucleic, protein, chất béo, carbohydrate, nhiễm sắc thể. Nhiễm sắc thể chứa thông tin di truyền. Tế bào có số lượng nhiễm sắc thể không đổi. Các tế bào của cơ thể con người chứa 46 nhiễm sắc thể và các tế bào mầm - 23.

Lysosome là những cơ thể tròn với phức hợp enzyme bên trong. Chức năng chính của chúng là tiêu hóa các hạt thức ăn và loại bỏ các bào quan chết.

Thành phần của tế bào bao gồm các hợp chất vô cơ và hữu cơ.

Các chất vô cơ - nước và muối. Nước chiếm tới 80% khối lượng tế bào. Nó hòa tan các chất liên quan đến phản ứng hóa học: nó mang chất dinh dưỡng, loại bỏ chất thải và các hợp chất có hại ra khỏi tế bào.

Muối khoáng - natri clorua, kali clorua, v.v., đóng vai trò quan trọng trong việc phân phối nước giữa các tế bào và chất gian bào. Các nguyên tố hóa học riêng biệt: oxy, hydro, nitơ, lưu huỳnh, sắt, magiê, kẽm, iốt, phốt pho có liên quan đến việc tạo ra các hợp chất hữu cơ quan trọng.

Các hợp chất hữu cơ tạo thành tới 20-30% khối lượng của mỗi tế bào. Trong số đó, protein, chất béo, carbohydrate và axit nucleic có tầm quan trọng lớn nhất.

Protein là chất hữu cơ cơ bản và phức tạp nhất được tìm thấy trong tự nhiên. Phân tử protein lớn và bao gồm các axit amin. Protein phục vụ như là các khối xây dựng của tế bào. Chúng tham gia vào quá trình hình thành màng tế bào, nhân, tế bào chất, bào quan. Protein enzyme là chất tăng tốc của các phản ứng hóa học. Chỉ trong một tế bào có tới 1000 loại protein khác nhau. Bao gồm carbon, hydro, nitơ, oxy, lưu huỳnh, phốt pho.

Carbohydrate được tạo thành từ carbon, hydro và oxy. Carbohydrate bao gồm glucose, glycogen tinh bột động vật. Sự phân rã của 1 g giải phóng 17,2 kJ năng lượng.

Chất béo được tạo thành từ các nguyên tố hóa học giống như carbohydrate. Chất béo không tan trong nước. Chúng là một phần của màng tế bào, đóng vai trò là nguồn năng lượng dự trữ trong cơ thể. Khi phân tách 1 g chất béo, năng lượng được giải phóng là 39,1 kJ.

Axit nucleic có hai loại - DNA và RNA.

DNA nằm trong nhân, là một phần của nhiễm sắc thể, xác định thành phần của protein tế bào và chuyển các đặc điểm và tính chất di truyền từ cha mẹ sang con cái. Các chức năng của RNA có liên quan đến sự hình thành các protein đặc trưng của tế bào này.

Tài sản quan trọng chính của tế bào là sự trao đổi chất. Từ chất gian bào, các chất dinh dưỡng và oxy liên tục đi vào tế bào và các sản phẩm phân rã được giải phóng.

Các chất đi vào tế bào tham gia vào quá trình sinh tổng hợp.

Sinh tổng hợp là sự hình thành protein, chất béo, carbohydrate và các hợp chất của chúng từ các chất đơn giản hơn. Đồng thời với quá trình sinh tổng hợp trong tế bào xảy ra quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ. Hầu hết các phản ứng phân hủy liên quan đến oxy và giải phóng năng lượng. Do quá trình trao đổi chất, thành phần tế bào được cập nhật liên tục: một số chất được hình thành, trong khi những chất khác bị phá hủy.

Tính chất của các tế bào sống, các mô, toàn bộ sinh vật để đáp ứng với các tác động bên ngoài hoặc bên trong - các kích thích được gọi là tính dễ bị kích thích. Để đáp ứng với các kích thích hóa học và vật lý, những thay đổi cụ thể trong hoạt động sống còn của chúng xảy ra trong các tế bào.

Tế bào có khả năng sinh trưởng và sinh sản. Mỗi tế bào con tạo thành phát triển và đạt kích thước của tế bào mẹ. Tế bào mới thực hiện chức năng của tế bào mẹ. Tuổi thọ của các tế bào thay đổi từ vài giờ đến hàng chục năm.

Một tế bào sống có một số đặc tính quan trọng: trao đổi chất, tính dễ bị kích thích, tăng trưởng và sinh sản, khả năng vận động, trên cơ sở đó các chức năng của toàn bộ sinh vật được thực hiện.

Vỏ tế bào.

Màng tế bào có cấu trúc phức tạp. Nó bao gồm một lớp bên ngoài và một màng sinh chất nằm bên dưới. Tế bào động vật và thực vật khác nhau về cấu trúc của lớp ngoài cùng của chúng. Ở thực vật, cũng như ở vi khuẩn, tảo lam và nấm, một lớp màng dày đặc hay thành tế bào nằm trên bề mặt tế bào. Trong hầu hết các loại thực vật, nó bao gồm chất xơ. Thành tế bào có vai trò cực kỳ quan trọng: là khung ngoài, là lớp vỏ bảo vệ, cung cấp sức trương cho tế bào thực vật: nước, muối, phân tử của nhiều chất hữu cơ đi qua thành tế bào.

Lớp ngoài của bề mặt tế bào động vật, không giống như thành tế bào của thực vật, rất mỏng và đàn hồi. Nó không thể nhìn thấy dưới kính hiển vi ánh sáng và bao gồm nhiều loại polysacarit và protein. Lớp bề mặt của tế bào động vật được gọi là glycocalyx.

Glycocalyx chủ yếu thực hiện chức năng kết nối trực tiếp tế bào động vật với môi trường bên ngoài, với tất cả các chất bao quanh nó. Có độ dày không đáng kể (dưới 1 micron), lớp ngoài cùng của tế bào động vật không đóng vai trò nâng đỡ, đây là đặc điểm của thành tế bào thực vật. Sự hình thành của glycocalyx, cũng như thành tế bào của thực vật, xảy ra do hoạt động sống còn của chính các tế bào.

Màng sinh chất.

Dưới glycocalyx và thành tế bào của thực vật có màng sinh chất (lat. "màng" - da, màng), giáp trực tiếp với tế bào chất. Độ dày của màng plasma là khoảng 10nm, nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của nó chỉ có thể thực hiện được với sự trợ giúp của kính hiển vi điện tử.

Màng sinh chất chứa protein và lipid. Chúng được sắp xếp một cách có trật tự và được kết nối với nhau bằng các tương tác hóa học. Theo quan niệm hiện đại, các phân tử lipid trong màng sinh chất được sắp xếp thành hai hàng và tạo thành một lớp liên tục. Các phân tử protein không tạo thành một lớp liên tục, chúng nằm trong lớp lipid, lao vào nó ở các độ sâu khác nhau.

Các phân tử protein và lipid có tính di động, đảm bảo tính năng động của màng sinh chất.

Màng sinh chất thực hiện nhiều chức năng quan trọng mà hoạt động sống của tế bào phải ghen tị. Một trong những chức năng này là nó tạo thành một rào cản ngăn cách nội dung bên trong của tế bào với môi trường bên ngoài. Nhưng giữa tế bào với môi trường bên ngoài luôn diễn ra sự trao đổi chất thường xuyên. Nước, các loại muối khác nhau ở dạng ion riêng lẻ, các phân tử vô cơ và hữu cơ xâm nhập vào tế bào từ môi trường bên ngoài. Chúng xâm nhập vào tế bào thông qua các kênh rất mỏng của màng sinh chất. Sản phẩm hình thành trong tế bào được giải phóng ra môi trường bên ngoài. Vận chuyển vật chất là một trong những chức năng chính của màng sinh chất. Các sản phẩm trao đổi chất cũng như các chất được tổng hợp trong tế bào được đưa ra khỏi tế bào qua màng sinh chất. Chúng bao gồm nhiều loại protein, carbohydrate, hormone được sản xuất trong tế bào của các tuyến khác nhau và được bài tiết ra môi trường ngoại bào dưới dạng giọt nhỏ.

Các tế bào hình thành các mô khác nhau (biểu mô, cơ, v.v.) ở động vật đa bào được kết nối với nhau bằng màng sinh chất. Tại điểm nối của hai tế bào, màng của mỗi tế bào có thể hình thành các nếp gấp hoặc phần nhô ra, tạo cho các liên kết một sức mạnh đặc biệt.

Sự kết nối của các tế bào thực vật được cung cấp bởi sự hình thành các kênh mỏng chứa đầy tế bào chất và bị giới hạn bởi màng sinh chất. Các chất dinh dưỡng, ion, carbohydrate và các hợp chất khác đi từ tế bào này sang tế bào khác thông qua các kênh như vậy đi qua màng tế bào.

Trên bề mặt của nhiều tế bào động vật, chẳng hạn như các biểu mô khác nhau, có những phần phát triển rất mỏng của tế bào chất được bao phủ bởi một màng sinh chất - vi nhung mao. Số lượng vi nhung mao lớn nhất nằm trên bề mặt tế bào ruột, nơi diễn ra quá trình tiêu hóa và hấp thụ thức ăn đã tiêu hóa.

thực bào.

Các phân tử lớn của các chất hữu cơ, chẳng hạn như protein và polysacarit, các hạt thức ăn, vi khuẩn xâm nhập vào tế bào bằng thực bào ("phageo" trong tiếng Hy Lạp - để nuốt chửng). Màng sinh chất tham gia trực tiếp vào quá trình thực bào. Ở nơi bề mặt tế bào tiếp xúc với một hạt của một số chất đậm đặc, màng sẽ chùng xuống, tạo thành một chỗ lõm và bao quanh hạt đó, trong một "gói màng", chìm vào trong tế bào. Một không bào tiêu hóa được hình thành và các chất hữu cơ đã xâm nhập vào tế bào được tiêu hóa trong đó.

tế bào chất.

Được ngăn cách với môi trường bên ngoài bởi màng sinh chất, tế bào chất là môi trường bán lỏng bên trong của tế bào. Tế bào chất của tế bào nhân thực chứa nhân và các bào quan khác nhau. Nhân nằm ở phần trung tâm của tế bào chất. Nó cũng chứa nhiều thể vùi - sản phẩm của hoạt động tế bào, không bào, cũng như các ống và sợi nhỏ nhất tạo thành bộ xương của tế bào. Protein chiếm ưu thế trong thành phần chất chính của tế bào chất. Các quá trình trao đổi chất chính diễn ra trong tế bào chất, nó hợp nhất nhân và tất cả các bào quan thành một tổng thể, đảm bảo sự tương tác của chúng, hoạt động của tế bào như một hệ thống sống tích hợp duy nhất.

lưới nội chất.

Toàn bộ khu vực bên trong của tế bào chất chứa đầy nhiều kênh và lỗ nhỏ, các bức tường của chúng là các màng có cấu trúc tương tự như màng sinh chất. Các kênh này phân nhánh, kết nối với nhau và tạo thành một mạng gọi là mạng lưới nội chất.

Riboxom.

Riboxom được tìm thấy trong các tế bào của tất cả các sinh vật. Đây là những vật thể siêu nhỏ có hình tròn với đường kính 15-20nm. Mỗi ribosome bao gồm hai hạt có kích thước lớn và nhỏ khác nhau.

Một tế bào chứa hàng nghìn ribosome, chúng nằm trên màng của mạng lưới nội chất hạt hoặc nằm tự do trong tế bào chất. Ribosome được tạo thành từ protein và RNA. Chức năng của ribôxôm là tổng hợp prôtêin. Tổng hợp protein là một quá trình phức tạp được thực hiện không phải bởi một ribosome mà bởi cả một nhóm, bao gồm tới vài chục ribosome kết hợp. Nhóm ribosome này được gọi là polysome. Các protein được tổng hợp đầu tiên được tích lũy trong các kênh và khoang của mạng lưới nội chất, sau đó được vận chuyển đến các bào quan và các khu vực của tế bào nơi chúng được tiêu thụ. Mạng lưới nội chất và các ribosome nằm trên màng của nó là một bộ máy duy nhất để sinh tổng hợp và vận chuyển protein.

Ti thể.

Tế bào chất của hầu hết các tế bào động vật và thực vật chứa các cơ thể nhỏ (0,2-7 micron) - ty thể (tiếng Hy Lạp "mitos" - sợi, "chondrion" - hạt, hạt).

Ty thể có thể nhìn thấy rõ ràng trong kính hiển vi ánh sáng, nhờ đó bạn có thể nhìn thấy hình dạng, vị trí, đếm số lượng của chúng. Cấu trúc bên trong của ty thể được nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử. Vỏ của ty thể bao gồm hai màng - bên ngoài và bên trong. Màng ngoài nhẵn, không có nếp gấp và nếp gấp. Ngược lại, màng bên trong tạo thành nhiều nếp gấp hướng vào khoang của ty thể. Các nếp gấp của màng trong được gọi là cristae (lat. "crista" - mào, phần phát triển) Số lượng mào không giống nhau ở các ty thể của các tế bào khác nhau. Có thể có từ vài chục đến vài trăm, và đặc biệt có nhiều mào trong ty thể của các tế bào hoạt động tích cực, chẳng hạn như tế bào cơ.

Ty thể được gọi là "nhà máy điện" của tế bào "vì chức năng chính của chúng là tổng hợp adenosine triphosphate (ATP). Axit này được tổng hợp trong ty thể của tế bào của tất cả các sinh vật và là nguồn năng lượng phổ quát cần thiết cho việc thực hiện các hoạt động sống còn các quá trình của tế bào và toàn bộ sinh vật.

Các ty thể mới được hình thành do sự phân chia của các ty thể đã có sẵn trong tế bào.

Plastid.

lục lạp.

Các bào quan này được tìm thấy trong các tế bào của lá và các cơ quan khác của cây xanh, cũng như trong nhiều loại tảo. Kích thước của lục lạp là 4-6 micron, thường chúng có hình bầu dục. Ở thực vật bậc cao, một tế bào thường có vài chục lục lạp. Màu xanh lục của lục lạp phụ thuộc vào hàm lượng sắc tố diệp lục có trong chúng. Lục lạp là cơ quan chính của tế bào thực vật, trong đó quá trình quang hợp diễn ra, tức là sự hình thành các chất hữu cơ (cacbonhydrat) từ các chất vô cơ (CO2 và H2O) sử dụng năng lượng của ánh sáng mặt trời.

Lục lạp có cấu trúc tương tự như ti thể. Lục lạp được phân định từ tế bào chất bởi hai màng - bên ngoài và bên trong. Màng ngoài nhẵn, không có nếp gấp và các mấu lồi, còn màng trong hình thành nhiều mấu gấp khúc hướng vào bên trong lục lạp. Do đó, một số lượng lớn màng tập trung bên trong lục lạp, tạo thành các cấu trúc đặc biệt - grana. Chúng được xếp chồng lên nhau như một chồng tiền xu.

Các phân tử diệp lục nằm trong màng của hạt, bởi vì ở đây quá trình quang hợp diễn ra. ATP cũng được tổng hợp trong lục lạp. Giữa các màng trong của lục lạp chứa ADN, ARN. và ribôxôm. Do đó, trong lục lạp, cũng như trong ty thể, có sự tổng hợp protein cần thiết cho hoạt động của các bào quan này. Lục lạp sinh sản bằng cách phân chia.

Sắc lạp nằm trong tế bào chất của các tế bào thuộc các bộ phận khác nhau của cây: ở hoa, quả, thân, lá. Sự hiện diện của sắc lạp giải thích màu vàng, cam và đỏ của tràng hoa, quả, lá mùa thu.

bạch cầu.

Chúng được tìm thấy trong tế bào chất của các tế bào của các bộ phận không bắt màu của thực vật, ví dụ, trong thân, rễ, củ. Hình dạng của leukoplast rất đa dạng.

Lục lạp, sắc lạp và bạch cầu có khả năng trao đổi tế bào. Vì vậy, khi quả chín hoặc lá đổi màu vào mùa thu, lục lạp chuyển thành sắc lạp và bạch cầu có thể chuyển thành lục lạp, chẳng hạn như khi củ khoai tây chuyển sang màu xanh.

Bộ máy Golgi.

lysosome.

Trung tâm tế bào.

Trong các tế bào động vật, một cơ quan nằm gần nhân, được gọi là trung tâm tế bào. Phần chính của trung tâm tế bào được tạo thành từ hai cơ thể nhỏ - máy ly tâm, nằm trong một khu vực nhỏ của tế bào chất dày đặc. Mỗi máy ly tâm có dạng hình trụ dài tới 1 µm. Centrioles đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phân chia tế bào; chúng tham gia vào việc hình thành trục chính phân hạch.

Thể vùi tế bào.

Các thể vùi tế bào bao gồm carbohydrate, chất béo và protein. Tất cả các chất này tích tụ trong tế bào chất của tế bào dưới dạng giọt và hạt có kích cỡ và hình dạng khác nhau. Chúng được tổng hợp định kỳ trong tế bào và được sử dụng trong quá trình trao đổi chất.

Cốt lõi.

Mỗi tế bào của động vật đơn bào và đa bào cũng như thực vật đều chứa một nhân. Hình dạng và kích thước của nhân phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của tế bào. Hầu hết các tế bào đều có một nhân và các tế bào như vậy được gọi là đơn nhân. Cũng có tế bào có hai, ba, vài chục thậm chí hàng trăm nhân. Đây là những tế bào đa nhân.

Nhựa hạt nhân là một chất bán lỏng, nằm dưới lớp vỏ hạt nhân và đại diện cho môi trường bên trong của hạt nhân.

Tế bào- đơn vị cơ bản của một hệ thống sống. Các cấu trúc khác nhau của một tế bào sống, chịu trách nhiệm thực hiện một chức năng cụ thể, được gọi là bào quan, giống như các cơ quan của toàn bộ sinh vật. Các chức năng cụ thể trong tế bào được phân bổ giữa các bào quan, cấu trúc nội bào có hình dạng nhất định, chẳng hạn như nhân tế bào, ty thể, v.v.

Cấu trúc tế bào:

tế bào chất. Phần bắt buộc của tế bào, được bao bọc giữa màng sinh chất và nhân. bào tương là một dung dịch nước nhớt của các loại muối và chất hữu cơ khác nhau, được thấm bằng một hệ thống các sợi protein - khung tế bào. Hầu hết các quá trình hóa học và sinh lý của tế bào diễn ra trong tế bào chất. Cấu trúc: Cytosol, khung tế bào. Chức năng: bao gồm các bào quan khác nhau, môi trường bên trong của tế bào
màng sinh chất. Mỗi tế bào của động vật, thực vật được giới hạn với môi trường hoặc tế bào khác bởi màng sinh chất. Độ dày của lớp màng này rất nhỏ (khoảng 10 nm) nên chỉ có thể nhìn thấy nó bằng kính hiển vi điện tử.

lipid chúng tạo thành một lớp kép trong màng và các protein xuyên qua toàn bộ chiều dày của nó, được nhúng vào các độ sâu khác nhau trong lớp lipid hoặc nằm ở bề mặt bên ngoài và bên trong của màng. Cấu trúc màng của tất cả các bào quan khác tương tự như màng sinh chất. Cấu tạo: lớp kép lipit, prôtêin, cacbohiđrat. Chức năng: hạn chế, bảo tồn hình dạng của tế bào, bảo vệ chống lại thiệt hại, điều chỉnh việc hấp thụ và loại bỏ các chất.

Lysosome. Lysosome là bào quan màng. Chúng có hình bầu dục và đường kính 0,5 micron. Chúng chứa một tập hợp các enzym phân hủy chất hữu cơ. Màng của lysosome rất bền và ngăn cản sự xâm nhập của các enzym của chính nó vào tế bào chất, nhưng nếu lysosome bị phá hủy bởi bất kỳ tác động bên ngoài nào, thì toàn bộ tế bào hoặc một phần của nó sẽ bị phá hủy.
Lysosome được tìm thấy trong tất cả các tế bào của thực vật, động vật và nấm.

Thực hiện quá trình tiêu hóa các hạt hữu cơ khác nhau, lysosome cung cấp thêm "nguyên liệu thô" cho các quá trình hóa học và năng lượng trong tế bào. Trong quá trình đói, các tế bào lysosome tiêu hóa một số bào quan mà không giết chết tế bào. Quá trình tiêu hóa một phần như vậy cung cấp cho tế bào lượng chất dinh dưỡng tối thiểu cần thiết trong một thời gian. Đôi khi lysosome tiêu hóa toàn bộ tế bào và nhóm tế bào, đóng vai trò thiết yếu trong quá trình phát triển ở động vật. Một ví dụ là việc mất đuôi trong quá trình biến nòng nọc thành ếch. Cấu tạo: túi hình bầu dục, bên ngoài có màng, bên trong có enzim. Chức năng: phân hủy các chất hữu cơ, phá hủy các bào quan đã chết, phá hủy các tế bào đã chết.

phức hợp Golgi. Các sản phẩm của quá trình sinh tổng hợp đi vào lumen của các khoang và ống của mạng lưới nội chất được tập trung và vận chuyển trong bộ máy Golgi. Bào quan này có kích thước 5–10 µm.

Kết cấu: các hốc được bao bọc bởi màng (vesicles). Chức năng: tích lũy, đóng gói, bài tiết chất hữu cơ, hình thành lysosome

lưới nội chất. Mạng lưới nội chất là một hệ thống tổng hợp và vận chuyển các chất hữu cơ trong tế bào chất, là một cấu trúc mở của các khoang được kết nối.
Một số lượng lớn ribosome được gắn vào màng của mạng lưới nội chất - bào quan tế bào nhỏ nhất trông giống như một quả cầu có đường kính 20nm. và được tạo thành từ RNA và protein. Riboxom là nơi diễn ra quá trình tổng hợp prôtêin. Sau đó, các protein mới được tổng hợp sẽ đi vào hệ thống các khoang và ống, qua đó chúng di chuyển vào bên trong tế bào. Khoang, ống, ống từ màng, trên bề mặt màng ribôxôm. Chức năng: tổng hợp chất hữu cơ nhờ ribôxôm, vận chuyển chất.

Riboxom. Các ribosome được gắn vào màng của mạng lưới nội chất hoặc nằm tự do trong tế bào chất, chúng được sắp xếp theo nhóm và protein được tổng hợp trên chúng. Thành phần protein, RNA ribosome Chức năng: cung cấp quá trình sinh tổng hợp protein (sự lắp ráp của một phân tử protein từ).
ti thể. Ti thể là bào quan năng lượng. Hình dạng của ti thể cũng khác, chúng có thể là phần còn lại, hình que, dạng sợi với đường kính trung bình 1 micron. và dài 7 µm. Số lượng ty thể phụ thuộc vào hoạt động chức năng của tế bào và có thể lên tới hàng vạn trong cơ bay của côn trùng. Ty thể được bao bọc bên ngoài bởi một màng ngoài, bên dưới nó là một màng trong tạo thành vô số phần nhô ra - cristae.

Bên trong ty thể là RNA, DNA và ribosome. Các enzym cụ thể được tích hợp vào màng của nó, nhờ đó năng lượng của các chất trong thực phẩm được chuyển thành năng lượng ATP trong ty thể, cần thiết cho sự sống của tế bào và toàn bộ sinh vật.

Màng, ma trận, phát triển - cristae. Chức năng: tổng hợp một phân tử ATP, tổng hợp protein, axit nucleic, carbohydrate, lipid của chính nó, hình thành các ribosome của chính nó.

lạp thể. Chỉ có ở tế bào thực vật: bạch cầu, lục lạp, sắc lạp. Chức năng: tích lũy chất hữu cơ dự trữ, thu hút côn trùng thụ phấn, tổng hợp ATP và cacbohydrat. Lục lạp có hình đĩa hoặc quả bóng với đường kính 4-6 micron. Với màng kép - bên ngoài và bên trong. Bên trong lục lạp có các ribosome DNA và cấu trúc màng đặc biệt - grana, được kết nối với nhau và với màng trong của lục lạp. Mỗi lục lạp chứa khoảng 50 hạt, xếp so le để bắt sáng tốt hơn. Chất diệp lục được tìm thấy trong màng hạt, nhờ đó năng lượng của ánh sáng mặt trời được chuyển thành năng lượng hóa học của ATP. Năng lượng của ATP được sử dụng trong lục lạp để tổng hợp các hợp chất hữu cơ, chủ yếu là carbohydrate.
sắc lạp. Các sắc tố đỏ và vàng được tìm thấy trong sắc lạp tạo cho các bộ phận khác nhau của cây có màu đỏ và vàng. cà rốt, quả cà chua.

Leukoplasts là nơi tích tụ chất dinh dưỡng dự trữ - tinh bột. Đặc biệt có nhiều bạch cầu trong các tế bào của củ khoai tây. Dưới ánh sáng, bạch cầu có thể biến thành lục lạp (do đó tế bào khoai tây chuyển sang màu xanh lục). Vào mùa thu, lục lạp biến thành sắc lạp, lá và quả màu xanh chuyển sang màu vàng và đỏ.

trung tâm di động. Nó bao gồm hai hình trụ, ly tâm, nằm vuông góc với nhau. Chức năng: hỗ trợ ren trục chính

Các thể vùi tế bào hoặc xuất hiện trong tế bào chất hoặc biến mất trong quá trình sống của tế bào.

Các thể vùi dày đặc ở dạng hạt chứa các chất dinh dưỡng dự trữ (tinh bột, protein, đường, chất béo) hoặc các chất thải của tế bào chưa thể loại bỏ được. Tất cả các lạp thể của tế bào thực vật đều có khả năng tổng hợp và tích luỹ chất dinh dưỡng dự trữ. Ở tế bào thực vật, quá trình tích lũy chất dinh dưỡng dự trữ xảy ra trong không bào.

Hạt, hạt, giọt Chức năng: hình thành không vĩnh viễn lưu trữ chất hữu cơ và năng lượng

Cốt lõi. Vỏ nhân gồm hai màng, nước nhân, nhân. Chức năng: lưu trữ thông tin di truyền trong tế bào và sinh sản của nó, tổng hợp RNA - thông tin, vận chuyển, ribosome. Bào tử nằm trong màng nhân, qua đó diễn ra quá trình trao đổi chất tích cực giữa nhân và tế bào chất. Nhân lưu trữ thông tin di truyền không chỉ về tất cả các đặc điểm và tính chất của một tế bào nhất định, về các quá trình sẽ diễn ra với tế bào đó (ví dụ: tổng hợp protein), mà còn về các đặc điểm của toàn bộ sinh vật. Thông tin được ghi lại trong các phân tử DNA, là phần chính của nhiễm sắc thể. Hạt nhân chứa một nucleolus. Nhân, do có các nhiễm sắc thể chứa thông tin di truyền trong đó, thực hiện các chức năng của một trung tâm điều khiển mọi hoạt động sống và sự phát triển của tế bào.

CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TẾ BÀO

Tế bào là đơn vị cấu tạo cơ bản và hoạt động sống của mọi sinh vật (trừ virut thường gọi là dạng sống không tế bào), có quá trình trao đổi chất riêng, có khả năng tồn tại, tự sinh sản và phát triển độc lập. . Tất cả các sinh vật sống đều bao gồm nhiều tế bào (động vật đa bào, thực vật và nấm) hoặc là sinh vật đơn bào (nhiều động vật nguyên sinh và vi khuẩn). Ngành sinh học nghiên cứu cấu trúc và hoạt động của tế bào được gọi là tế bào học. Gần đây, người ta thường nói về sinh học của tế bào, hoặc sinh học tế bào.

Thông thường, kích thước của tế bào thực vật và động vật có đường kính từ 5 đến 20 micron. Một tế bào vi khuẩn điển hình nhỏ hơn nhiều - xấp xỉ. 2 µm, và giá trị nhỏ nhất được biết là 0,2 µm.

Một số tế bào sống tự do, chẳng hạn như động vật nguyên sinh như foraminifera, có thể dài vài cm; chúng luôn có nhiều hạt nhân. Các tế bào của sợi thực vật mỏng đạt chiều dài một mét và các quá trình của tế bào thần kinh đạt tới vài mét ở động vật lớn. Với chiều dài như vậy, thể tích của các ô này nhỏ, và bề mặt rất lớn.

Các tế bào lớn nhất là trứng chim chưa thụ tinh chứa đầy lòng đỏ. Quả trứng lớn nhất (và do đó, tế bào lớn nhất) thuộc về một loài chim khổng lồ đã tuyệt chủng - epiornis (Aepyornis). Có lẽ lòng đỏ của nó nặng khoảng. 3,5kg. Quả trứng lớn nhất trong các loài còn sống thuộc về đà điểu, lòng đỏ của nó nặng khoảng. 0,5kg

Có một thời, tế bào được coi là một giọt chất hữu cơ ít nhiều đồng nhất, được gọi là nguyên sinh chất hay chất sống. Thuật ngữ này đã trở nên lỗi thời sau khi rõ ràng là tế bào bao gồm nhiều cấu trúc được phân tách rõ ràng, được gọi là bào quan tế bào ("cơ quan nhỏ").

Người đầu tiên nhìn thấy tế bào là nhà khoa học người Anh Robert Hooke (được chúng ta biết đến nhờ định luật Hooke). Năm 1665, cố gắng tìm hiểu lý do tại sao cây bần nổi tốt như vậy, Hooke bắt đầu kiểm tra các phần mỏng của nút chai bằng kính hiển vi cải tiến. Ông nhận thấy nút chai được chia thành nhiều ô nhỏ, khiến ông liên tưởng đến những tổ ong trong tổ ong mật, và ông gọi những ô này là ô (trong tiếng Anh, ô có nghĩa là "ô, ô").

Năm 1675, bác sĩ người Ý M. Malpighi, và vào năm 1682 - nhà thực vật học người Anh N. Gru xác nhận cấu trúc tế bào của thực vật. Họ bắt đầu nói về tế bào như một "bong bóng chứa đầy nước trái cây bổ dưỡng". Năm 1674, một bậc thầy người Hà Lan Anthony van Leeuwenhoek(Anton van Leeuwenhoek, 1632-1723) lần đầu tiên sử dụng kính hiển vi đã nhìn thấy "động vật" trong một giọt nước - các sinh vật sống đang di chuyển (chuột, amip, vi khuẩn). Leeuwenhoek cũng là người đầu tiên quan sát tế bào động vật - hồng cầu và tinh trùng. Do đó, vào đầu thế kỷ 18, các nhà khoa học đã biết rằng dưới độ phóng đại cao, thực vật có cấu trúc tế bào và họ đã nhìn thấy một số sinh vật, sau này được gọi là đơn bào. Năm 1802-1808, nhà thám hiểm người Pháp Charles-Francois Mirbel đã xác định rằng tất cả thực vật đều bao gồm các mô do tế bào tạo thành. B. Lamarck vào năm 1809

đã mở rộng ý tưởng của Mirbel về cấu trúc tế bào cho các sinh vật động vật. Năm 1825, nhà khoa học người Séc J. Purkyne khám phá ra nhân tế bào trứng của chim, và năm 1839 giới thiệu thuật ngữ "nguyên sinh chất". Năm 1831, nhà thực vật học người Anh R. Brown lần đầu tiên mô tả nhân của một tế bào thực vật, và vào năm 1833, ông đã chứng minh rằng nhân là một bào quan thiết yếu của tế bào thực vật. Kể từ đó, điều chính trong việc tổ chức các tế bào không phải là màng, mà là nội dung.

Phương pháp nghiên cứu tế bào

Lần đầu tiên, các tế bào chỉ có thể được nhìn thấy sau khi tạo ra kính hiển vi ánh sáng, từ đó đến nay, kính hiển vi vẫn là một trong những phương pháp quan trọng nhất để nghiên cứu tế bào. Kính hiển vi ánh sáng (quang học), mặc dù có độ phân giải tương đối thấp, nhưng vẫn có thể quan sát các tế bào sống. Vào thế kỷ XX, kính hiển vi điện tử đã được phát minh, cho phép nghiên cứu cơ sở hạ tầng của tế bào.

Trong nghiên cứu về hình dạng và cấu trúc tế bào, dụng cụ đầu tiên là kính hiển vi ánh sáng. Độ phân giải của nó bị giới hạn ở các kích thước tương đương với bước sóng ánh sáng (0,4–0,7 µm đối với ánh sáng khả kiến). Tuy nhiên, nhiều yếu tố của cấu trúc tế bào có kích thước nhỏ hơn nhiều.

Một khó khăn khác là hầu hết các thành phần tế bào đều trong suốt và chiết suất của chúng gần giống như chiết suất của nước. Để cải thiện khả năng hiển thị, thuốc nhuộm thường được sử dụng có ái lực khác nhau đối với các thành phần tế bào khác nhau. Nhuộm cũng được sử dụng để nghiên cứu hóa học của tế bào. Ví dụ, một số thuốc nhuộm liên kết chủ yếu với axit nucleic và do đó bộc lộ sự định vị của chúng trong tế bào. Một lượng nhỏ thuốc nhuộm

- chúng được gọi là in vivo - có thể dùng để nhuộm tế bào sống, nhưng thông thường tế bào phải được cố định trước (dùng chất làm đông tụ protein) và chỉ sau đó mới được nhuộm.

Trước khi kiểm tra, các tế bào hoặc mảnh mô thường được nhúng trong parafin hoặc nhựa và sau đó cắt thành các phần rất mỏng bằng microtome. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm lâm sàng để phát hiện các tế bào khối u. Ngoài kính hiển vi ánh sáng thông thường, các phương pháp quang học khác để nghiên cứu tế bào cũng đã được phát triển: kính hiển vi huỳnh quang, kính hiển vi tương phản pha, quang phổ và phân tích nhiễu xạ tia X.

kính hiển vi quang học

Trong kính hiển vi quang học, độ phóng đại của vật thể đạt được thông qua một loạt thấu kính mà ánh sáng đi qua. Độ phóng đại tối đa có thể đạt được bằng kính hiển vi quang học là khoảng 1000. Một đặc điểm quan trọng khác là

độ phân giải chỉ khoảng 200 nm; sự cho phép như vậy đã đạt được vào cuối

thế kỷ XIX. Do đó, các cấu trúc nhỏ nhất có thể quan sát được dưới kính hiển vi quang học là ty thể và vi khuẩn, kích thước tuyến tính của chúng xấp xỉ 500 nm. Tuy nhiên, các vật thể nhỏ hơn 200 nm chỉ có thể nhìn thấy trong kính hiển vi ánh sáng nếu chính chúng phát ra ánh sáng. Tính năng này được sử dụng trong kính hiển vi huỳnh quang khi các cấu trúc tế bào hoặc các protein riêng lẻ liên kết với các protein hoặc kháng thể huỳnh quang đặc biệt có nhãn huỳnh quang. Chất lượng của hình ảnh thu được bằng kính hiển vi quang học cũng bị ảnh hưởng bởi độ tương phản - nó có thể được tăng lên bằng các phương pháp nhuộm tế bào khác nhau. Kính hiển vi tương phản pha, tương phản giao thoa vi sai và kính hiển vi trường tối được sử dụng để nghiên cứu các tế bào sống. Kính hiển vi đồng tiêu có thể cải thiện chất lượng của hình ảnh huỳnh quang.

kính hiển vi điện tử

Vào những năm 1930, một kính hiển vi điện tử được chế tạo trong đó, thay vì ánh sáng, một chùm electron được truyền qua một vật thể. Giới hạn độ phân giải lý thuyết đối với kính hiển vi điện tử hiện đại là khoảng 0,002 nm, tuy nhiên, vì lý do thực tế, chỉ đạt được độ phân giải khoảng 2 nm đối với các vật thể sinh học. Kính hiển vi điện tử có thể được sử dụng để nghiên cứu cơ sở hạ tầng của tế bào. Có hai loại kính hiển vi điện tử chính:

quét và truyền.

Kính hiển vi điện tử quét (raster) (SEM) được sử dụng để nghiên cứu bề mặt của vật thể. Các mẫu thường được phủ một lớp vàng mỏng. REM

cho phép bạn có được hình ảnh 3D. Kính hiển vi điện tử truyền (truyền) (TEM) - được sử dụng để nghiên cứu bên trong

cấu trúc tế bào. Một chùm tia điện tử được truyền qua một vật thể đã được xử lý trước bằng các kim loại nặng tích tụ trong một số cấu trúc nhất định, làm tăng mật độ điện tử của chúng. Các điện tử phân tán đến các khu vực của ô có mật độ điện tử cao hơn, làm cho các khu vực này xuất hiện tối hơn trong ảnh.

Phân chia tế bào. Để thiết lập chức năng của các thành phần riêng lẻ của ô, điều quan trọng là phải cách ly chúng ở dạng nguyên chất, điều này thường được thực hiện bằng phương pháp vi phân. ly tâm. Các kỹ thuật đã được phát triển để thu được các phần tinh khiết của bất kỳ bào quan nào của tế bào. Việc sản xuất các phân số bắt đầu bằng việc phá hủy màng sinh chất và hình thành chất đồng nhất của tế bào. Chất đồng nhất được ly tâm tuần tự ở các tốc độ khác nhau, ở giai đoạn đầu tiên, có thể thu được bốn phần: (1) nhân và các mảnh tế bào lớn, (2) ty thể, lạp thể, lysosome và peroxisome, (3) microsome - túi Golgi và nội chất mạng lưới, (4) ribosome, protein và các phân tử nhỏ hơn sẽ vẫn còn ở phần nổi phía trên. Quá trình ly tâm vi sai hơn nữa của từng phần hỗn hợp giúp thu được các chế phẩm tinh khiết của các bào quan, có thể áp dụng nhiều phương pháp sinh hóa và vi mô.

Cấu trúc tế bào

Tất cả các dạng sống tế bào trên Trái đất có thể được chia thành hai vương quốc dựa trên cấu trúc của các tế bào cấu thành của chúng:

sinh vật nhân sơ (tiền nhân) - cấu trúc đơn giản hơn;

sinh vật nhân chuẩn (nhân) phức tạp hơn. Các tế bào tạo nên cơ thể con người là tế bào nhân chuẩn.

Mặc dù có nhiều dạng khác nhau, nhưng việc tổ chức các tế bào của tất cả các sinh vật sống đều tuân theo các nguyên tắc cấu trúc thống nhất.

tế bào sinh vật nhân nguyên thủy

Prokaryote (lat. pro - trước, trước tiếng Hy Lạp κάρῠον - lõi, hạt) - những sinh vật, không giống như sinh vật nhân chuẩn, không có nhân tế bào hình thành và các bào quan màng bên trong khác (ngoại trừ bể phẳng ở các loài quang hợp, ví dụ, vi khuẩn ucyanobacteria ). Phân tử DNA sợi kép hình tròn lớn duy nhất (ở một số loài - tuyến tính), chứa phần chính của vật liệu di truyền của tế bào (cái gọi là nucleoid) không tạo thành phức hợp với protein histone (cái gọi là chất nhiễm sắc). Prokaryote bao gồm vi khuẩn, bao gồm cả vi khuẩn lam (tảo xanh lam) và vi khuẩn cổ. Nội dung chính của tế bào, lấp đầy toàn bộ thể tích của nó, là dạng hạt nhớt

tế bào chất.

tế bào nhân chuẩn

Sinh vật nhân chuẩn (Eukaryote) (tiếng Hy Lạp ευ - tốt, hoàn toàn và κάρῠον - lõi, hạt)

Các sinh vật, không giống như sinh vật nhân sơ, có nhân tế bào hình dạng tốt, được ngăn cách với tế bào chất bởi màng nhân. Vật liệu di truyền được bao bọc trong một số phân tử DNA sợi kép tuyến tính (tùy thuộc vào loại sinh vật, số lượng của chúng trên mỗi nhân có thể thay đổi từ hai đến vài trăm), được gắn từ bên trong vào màng của nhân tế bào và hình thành trong phạm vi rộng lớn. phần lớn trong số chúng là một phức hợp với protein histone, được gọi là chất nhiễm sắc.

Cấu trúc của một tế bào nhân thực. Sơ đồ biểu diễn của một tế bào động vật.

Một số tế bào, chủ yếu là tế bào thực vật và vi khuẩn, có lớp vỏ ngoài vách tế bào. Ở thực vật bậc cao, nó bao gồm cellulose. Thành tế bào có vai trò cực kỳ quan trọng: là khung ngoài, là lớp vỏ bảo vệ, cung cấp sức trương của tế bào thực vật: nước, muối và các phân tử của nhiều chất hữu cơ đi qua được thành tế bào, tế bào động vật thường không có thành tế bào.

Nằm dưới vách tế bào thực vật màng sinh chất hoặc plasmalemma. Độ dày của màng plasma là khoảng 10nm, nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của nó chỉ có thể thực hiện được với sự trợ giúp của kính hiển vi điện tử.

Bên trong tế bào chứa đầy tế bào chất, trong đó có nhiều bào quan và thể vùi tế bào, cũng như vật liệu di truyền ở dạng phân tử DNA. Mỗi cơ quan của tế bào thực hiện chức năng đặc biệt của riêng mình và tất cả chúng cùng nhau xác định hoạt động sống còn của toàn bộ tế bào.

Màng sinh chất chủ yếu cung cấp chức năng phân định liên quan đến bên ngoài đối với

tế bào trong môi trường. Nó là một lớp kép của các phân tử (lớp lưỡng phân tử, hoặc lớp kép). Về cơ bản, đây là những phân tử phospholipid và các chất khác gần với chúng. Các phân tử lipid có bản chất kép, thể hiện ở cách chúng ứng xử với nước. Đầu của các phân tử là ưa nước, tức là có ái lực với nước và đuôi hydrocarbon của chúng kỵ nước. Do đó, khi trộn với nước, lipid tạo thành một lớp màng trên bề mặt của nó, tương tự như màng dầu; đồng thời, tất cả các phân tử của chúng được định hướng theo cùng một cách: đầu của các phân tử nằm trong nước và đuôi hydrocarbon ở trên bề mặt của nó.

TRONG màng tế bào có hai lớp như vậy, trong mỗi lớp, phần đầu của các phân tử quay ra ngoài và phần đuôi quay vào trong màng, lớp này sang lớp kia, do đó không tiếp xúc với nước.

Ngoài các thành phần lipid chính, nó còn chứa các phân tử protein lớn có khả năng “trôi nổi” trong lớp lipid kép và được định vị sao cho một trong các mặt của chúng quay vào bên trong tế bào và mặt kia tiếp xúc với môi trường bên ngoài. Một số protein chỉ nằm ở bên ngoài hoặc chỉ ở bề mặt bên trong của màng hoặc chỉ được ngâm một phần trong lớp lipid kép.

Chức năng chính của màng tế bào là điều hòa quá trình vận chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào.

Có một số cơ chế vận chuyển các chất qua màng:

Khuếch tán - sự xâm nhập của các chất qua màng dọc theo gradient nồng độ (từ khu vực có nồng độ cao hơn đến khu vực có nồng độ thấp hơn). Sự vận chuyển khuếch tán các chất được thực hiện với sự tham gia của các protein màng, trong đó có các lỗ phân tử (nước, ion) hoặc với sự tham gia của pha lipid (đối với các chất hòa tan trong chất béo).

khuếch tán thuận lợi- các protein mang màng đặc biệt liên kết có chọn lọc với một hoặc một ion hoặc phân tử khác và chuyển chúng qua màng.

vận chuyển tích cực. Cơ chế này liên quan đến tiêu tốn năng lượng và phục vụ cho việc vận chuyển các chất ngược với gradient nồng độ của chúng. Nó được thực hiện bởi đặc biệt

protein vận chuyển tạo thành cái gọi là bơm ion. Được nghiên cứu nhiều nhất là bơm Na+ /K+ trong tế bào động vật, bơm này tích cực bơm ra ion Na+ đồng thời hấp thụ ion K+.

TRONG Kết hợp với sự vận chuyển tích cực của các ion vào tế bào, các loại đường, nucleotide và axit amin khác nhau xâm nhập qua màng tế bào chất.

Tính thấm chọn lọc như vậy là rất quan trọng về mặt sinh lý, và sự vắng mặt của nó

– bằng chứng đầu tiên về cái chết của tế bào. Điều này có thể dễ dàng minh họa bằng ví dụ về củ cải đường. Nếu một củ cải đường sống được ngâm trong nước lạnh, nó sẽ giữ lại sắc tố của nó; nếu luộc củ cải thì tế bào chết, dễ thấm nước và mất sắc tố khiến nước chuyển sang màu đỏ.

Các phân tử lớn như tế bào protein có thể "nuốt chửng". Dưới ảnh hưởng của một số protein, nếu chúng có trong chất lỏng bao quanh tế bào, màng tế bào sẽ xảy ra hiện tượng xâm lấn, sau đó màng tế bào này đóng lại, tạo thành bong bóng - một không bào nhỏ chứa các phân tử nước và protein; sau đó, màng xung quanh không bào bị vỡ và nội dung đi vào tế bào. Quá trình này được gọi là pinocytosis (nghĩa đen là "uống tế bào") hoặc endocytosis.

Các hạt lớn hơn, chẳng hạn như các hạt thức ăn, có thể được hấp thụ theo cách tương tự trong quá trình gọi là. thực bào. Theo quy luật, không bào được hình thành trong quá trình thực bào lớn hơn và thức ăn được tiêu hóa bởi các enzym của lysosome bên trong không bào cho đến khi màng bao quanh nó bị vỡ. Kiểu dinh dưỡng này đặc trưng cho động vật nguyên sinh, ví dụ cho amip ăn vi khuẩn.

Exocytosis (exo - out), nhờ nó, tế bào loại bỏ các sản phẩm nội bào hoặc chất cặn bã không được tiêu hóa được bao bọc trong không bào hoặc túi. Túi tiếp cận màng tế bào chất, hợp nhất với nó và nội dung của nó được giải phóng ra môi trường. Đây là cách các enzym tiêu hóa, hormone, hemiaellulose, v.v. được tiết ra.

Cấu trúc của tế bào chất.

Thành phần lỏng của tế bào chất còn được gọi là bào tương. Dưới kính hiển vi ánh sáng, có vẻ như tế bào chứa đầy thứ gì đó giống như plasma lỏng hoặc sol, trong đó nhân và các bào quan khác “trôi nổi”. Thực ra không phải vậy. Không gian bên trong của một tế bào nhân chuẩn được sắp xếp nghiêm ngặt. Sự chuyển động của các bào quan được phối hợp với sự trợ giúp của các hệ thống vận chuyển chuyên biệt, cái gọi là vi ống, đóng vai trò là "đường" nội bào, và các protein đặc biệt, dynein và kinesin, đóng vai trò là "động cơ". Các phân tử protein riêng biệt cũng không khuếch tán tự do trong toàn bộ không gian nội bào mà được hướng đến các ngăn cần thiết bằng cách sử dụng các tín hiệu đặc biệt trên bề mặt của chúng, được hệ thống vận chuyển của tế bào nhận biết.

lưới nội chất

Ở tế bào nhân thực có hệ thống các ngăn màng thông với nhau (ống và bể),

được gọi là lưới nội chất(hoặc lưới nội chất, EPR hoặc EPS). Phần đó của EPR, với màng mà các ribosome được gắn vào, được gọi là nội chất hạt (hoặc thô).

mạng lưới, trên màng của nó xảy ra quá trình tổng hợp protein. Những ngăn đó, trên thành không có ribosome, được phân loại là ER trơn, tham gia vào quá trình tổng hợp lipid. Các không gian bên trong của ER mịn và dạng hạt không bị cô lập mà đi vào nhau và giao tiếp với màng tế bào. Các ống cũng mở ra trên bề mặt tế bào và mạng lưới nội chất do đó đóng vai trò của một bộ máy mà qua đó môi trường bên ngoài có thể tương tác trực tiếp với tất cả các chất bên trong tế bào.

Các thể nhỏ gọi là ribosome bao phủ bề mặt của mạng lưới nội chất thô, đặc biệt là gần nhân. Đường kính ribosome khoảng 15 nm. Mỗi ribôxôm gồm hai hạt có kích thước lớn nhỏ khác nhau, chức năng chính của chúng là tổng hợp prôtêin; ma trận (thông tin) RNA và các axit amin liên kết với RNA vận chuyển được gắn vào bề mặt của chúng. Các protein được tổng hợp đầu tiên được tích lũy trong các kênh và khoang của mạng lưới nội chất, sau đó được vận chuyển đến các bào quan và vị trí tế bào nơi chúng được tiêu thụ.

bộ máy Golgi

Bộ máy Golgi (phức hợp Golgi)

là một chồng các túi màng phẳng, hơi mở rộng ra gần mép. Trong các bể chứa của bộ máy Golgi, một số protein được tổng hợp trên màng của ER dạng hạt và được dùng để bài tiết hoặc hình thành lysosome trưởng thành. Bộ máy Golgi không đối xứng - các bể nằm gần nhân tế bào hơn (cis-Golgi) chứa các protein kém trưởng thành nhất, các túi màng, túi nảy chồi từ mạng lưới nội chất, liên tục tham gia các bể này. Rõ ràng, với sự trợ giúp của cùng một túi, quá trình di chuyển tiếp theo của các protein trưởng thành từ bể này sang bể khác diễn ra. Cuối cùng từ đầu đối diện của bào quan

(trans-Golgi) túi chứa protein trưởng thành hoàn toàn nảy mầm.

Lysosome

Lysosome (tiếng Hy Lạp "Liseo" - hòa tan, "Soma" - cơ thể) là những cơ thể tròn nhỏ. Các bào quan màng tế bào này có hình bầu dục và đường kính 0,5 µm, nảy mầm từ bộ máy Golgi và có thể từ mạng lưới nội chất. Lysosome chứa nhiều loại enzyme phân hủy các phân tử lớn: protein, chất béo, carbohydrate, axit nucleic. Do hành động phá hoại của chúng, các enzym này dường như bị "khóa" trong lysosome và chỉ được giải phóng khi cần thiết. Nhưng nếu lysosome

bị hư hại do bất kỳ tác động bên ngoài nào, thì toàn bộ tế bào hoặc một phần của nó bị phá hủy.

Trong quá trình tiêu hóa nội bào, các enzyme được giải phóng từ lysosome vào không bào tiêu hóa.

Trong quá trình đói, các tế bào lysosome tiêu hóa một số bào quan mà không giết chết tế bào. Quá trình tiêu hóa một phần như vậy cung cấp cho tế bào lượng chất dinh dưỡng tối thiểu cần thiết trong một thời gian.

Sở hữu khả năng tiêu hóa tích cực các chất dinh dưỡng, lysosome tham gia vào việc loại bỏ các bộ phận của tế bào, toàn bộ tế bào và các cơ quan chết trong quá trình hoạt động sống còn. Ví dụ, sự biến mất đuôi của nòng nọc ếch xảy ra dưới tác dụng của enzym lysosome, trong trường hợp này là bình thường và có lợi cho cơ thể, nhưng đôi khi sự phá hủy tế bào như vậy lại là bệnh lý. Ví dụ, khi hít phải bụi amiăng, nó có thể xâm nhập vào các tế bào của phổi, sau đó các lysosome bị vỡ ra, các tế bào bị phá hủy và bệnh phổi phát triển.

Trung tâm thông tin của tế bào, nơi lưu trữ và tái tạo thông tin di truyền xác định tất cả các dấu hiệu của một tế bào nhất định và toàn bộ sinh vật, là nhân. Loại bỏ hạt nhân khỏi tế bào, như một quy luật, dẫn đến cái chết nhanh chóng của nó. Hình dạng và kích thước của nhân tế bào rất thay đổi tùy thuộc vào loại sinh vật, cũng như loại, tuổi và trạng thái chức năng của tế bào. Kế hoạch tổng thể

Cấu trúc của hạt nhân là giống nhau trong tất cả các tế bào nhân chuẩn. Nhân tế bào bao gồm màng nhân, ma trận nhân (nucleoplasm), chất nhiễm sắc và nucleolus (một hoặc nhiều). Nội dung của nhân được ngăn cách với tế bào chất bằng màng kép hay còn gọi là Màng nhân. Màng ngoài ở một số nơi đi vào các kênh của mạng lưới nội chất; các ribôxôm được gắn vào nó Nhân tế bào chứa các phân tử ADN trên đó ghi thông tin di truyền của sinh vật. . Điều này xác định vai trò hàng đầu của nhân tế bào trong tính di truyền. Trong nhân, quá trình sao chép diễn ra - quá trình sao chép của các phân tử DNA, cũng như quá trình phiên mã - quá trình tổng hợp các phân tử RNA trên khuôn mẫu DNA. Sự lắp ráp caribosome cũng diễn ra trong nhân, ở dạng đặc biệt gọi là nucleoli. Vỏ hạt nhân có nhiều lỗ rỗng, đường kính khoảng 90 nm. Do sự hiện diện của các lỗ cung cấp tính thấm chọn lọc, màng nhân kiểm soát sự trao đổi chất giữa nhân và tế bào chất.

cấu trúc dạng sợi nằm trong tế bào chất của tế bào: vi ống, sợi actin và sợi trung gian. Các vi ống tham gia vào việc vận chuyển các bào quan, là một phần của roi và thoi phân bào được xây dựng từ các vi ống. Các sợi Actin rất cần thiết để duy trì

hình dạng tế bào, phản ứng giả hành. Vai trò của các sợi trung gian dường như cũng là để duy trì cấu trúc của tế bào. Protein của khung tế bào chiếm vài chục phần trăm khối lượng của protein tế bào.

ly tâm

Máy ly tâm là cấu trúc protein hình trụ nằm gần nhân tế bào động vật (thực vật không có máy ly tâm, ngoại trừ tảo bậc thấp). Máy ly tâm là một hình trụ, bề mặt bên của nó được hình thành bởi chín bộ vi ống. Số lượng vi ống trong một bộ

dao động đối với các sinh vật khác nhau từ 1 đến 3.

Xung quanh các máy ly tâm là cái gọi là trung tâm tổ chức của khung tế bào, khu vực trong đó các đầu trừ của các vi ống của tế bào được nhóm lại.

Trước khi phân chia, tế bào chứa hai tâm động nằm vuông góc với nhau. Trong quá trình nguyên phân, chúng chuyển hướng đến các đầu khác nhau của tế bào, tạo thành các cực phân chia của trục chính. Sau quá trình phân bào, mỗi tế bào con nhận được một máy ly tâm, nhân đôi cho lần phân chia tiếp theo. Việc nhân đôi số ly tâm diễn ra không phải bằng cách phân chia mà bằng sự tổng hợp của một cấu trúc mới vuông góc với cấu trúc hiện có.

ti thể

ti thể - bào quan đặc biệt của tế bào, chức năng chính của nó là tổng hợp ATP - chất mang năng lượng phổ quát. Trong ti thể xảy ra quá trình oxi hóa các chất hữu cơ, đồng thời với quá trình tổng hợp

adenosine triphosphate (ATP). Sự phân hủy ATP với sự hình thành adenosine diphosphate (ADP) đi kèm với việc giải phóng năng lượng, được sử dụng cho các quá trình sống khác nhau, chẳng hạn như tổng hợp protein và axit nucleic, vận chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào, việc truyền các xung thần kinh, hoặc co cơ.

Do đó, ty thể là trạm năng lượng xử lý "nhiên liệu" - chất béo và carbohydrate - thành một dạng năng lượng mà tế bào có thể sử dụng và do đó toàn bộ cơ thể.

Tế bào là đơn vị cấu trúc cơ bản và nhỏ nhất của cơ thể sống, có khả năng tự đổi mới, tự điều chỉnh và tự sinh sản.

Kích thước tế bào điển hình: tế bào vi khuẩn - từ 0,1 đến 15 micron, tế bào của các sinh vật khác - từ 1 đến 100 micron, đôi khi đạt 1-10 mm; trứng của những con chim lớn - lên tới 10-20 cm, các quá trình của tế bào thần kinh - lên tới 1 m.

hình dạng tế bào rất đa dạng: có tế bào hình cầu (cầu trùng), xích (streptococci), kéo dài (que hoặc trực khuẩn), cong (vibrio), xoắn (xoắn xoắn), nhiều mặt, với Flagella động cơ, v.v.

Các loại tế bào: prokaryote(không có nhân) và sinh vật nhân thực (có nhân chính thức).

sinh vật nhân thực các tế bào lại được chia nhỏ thành các tế bào động vật, thực vật và nấm.

Tổ chức cấu trúc của tế bào nhân chuẩn

nguyên sinh chất là toàn bộ nội dung sống của tế bào. Nguyên sinh chất của tất cả các tế bào nhân chuẩn bao gồm tế bào chất (với tất cả các bào quan) và nhân.

tế bào chất- đây là nội dung bên trong của tế bào, ngoại trừ nhân, bao gồm hyaloplasm, các bào quan được ngâm trong đó và (ở một số loại tế bào) các thể vùi nội bào (dự trữ chất dinh dưỡng và / hoặc sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất).

Hyaloplasm- huyết tương chính, ma trận của tế bào chất, chất chính, là môi trường bên trong của tế bào và là dung dịch keo không màu nhớt (hàm lượng nước lên tới 85%) gồm nhiều chất khác nhau: protein (10%), đường, axit hữu cơ và vô cơ, axit amin, polysacarit, RNA, lipid, muối khoáng, v.v.

■ Hyaloplasm là môi trường cho các phản ứng trao đổi chất trong tế bào và là nơi liên kết giữa các bào quan trong tế bào; nó có khả năng chuyển đổi thuận nghịch từ sol sang gel, thành phần của nó quyết định tính chất đệm và thẩm thấu của tế bào. Tế bào chất chứa khung tế bào bao gồm các vi ống và sợi protein có khả năng co lại.

■ Khung tế bào xác định hình dạng của tế bào và tham gia vào quá trình di chuyển trong tế bào của các bào quan và các chất riêng lẻ. Nhân là cơ quan lớn nhất của tế bào nhân chuẩn, chứa các nhiễm sắc thể lưu trữ tất cả thông tin di truyền (xem bên dưới để biết thêm chi tiết).

Thành phần cấu trúc của tế bào nhân thực:

■ plasmalemma (màng sinh chất),
■ vách tế bào (chỉ có ở tế bào thực vật và nấm),
■ màng sinh học (sơ cấp),
■ lõi,
■ lưới nội chất (endoplasmic reticulum),
■ ti thể,
■ Phức hệ Golgi,
■ lục lạp (chỉ có ở tế bào thực vật),
■ lysosome, s
■ ribôxôm,
■ trung tâm tế bào,
■ không bào (chỉ có ở tế bào thực vật và nấm),
■ vi ống,
■ lông mao, roi.

Sơ đồ cấu tạo của tế bào động vật và thực vật được cho dưới đây:

Màng sinh học (sơ cấp) là những phức hợp phân tử hoạt động ngăn cách các bào quan nội bào và tế bào. Tất cả các màng có cấu trúc tương tự nhau.

Cấu trúc và thành phần của màng:độ dày 6-10nm; bao gồm chủ yếu là protein và phospholipid.

■photpholipid tạo thành một lớp kép (lưỡng phân tử), trong đó các phân tử của chúng được quay với các đầu ưa nước (hòa tan trong nước) hướng ra ngoài và các đầu kỵ nước (không tan trong nước) - bên trong màng.

■ phân tử protein nằm trên cả hai bề mặt của lớp lipid kép protein ngoại vi), thâm nhập cả hai lớp phân tử lipid ( tích phân protein, hầu hết trong số đó là enzyme) hoặc chỉ một trong các lớp của chúng (protein bán nguyên vẹn).

Tính chất màng: dẻo, bất đối xứng(thành phần lớp ngoài và lớp trong của cả lipit và protein là khác nhau), tính phân cực (lớp ngoài tích điện dương, lớp trong tích điện âm), khả năng tự đóng, tính thấm chọn lọc (trong trường hợp này là các chất kỵ nước đi qua qua lớp lipid kép và các chất ưa nước đi qua các lỗ xốp trong các protein tích hợp).

Chức năng màng: rào cản (tách nội dung của cơ quan hoặc tế bào khỏi môi trường), cấu trúc (cung cấp hình dạng, kích thước và độ ổn định nhất định của cơ quan hoặc tế bào), vận chuyển (cung cấp sự vận chuyển các chất vào và ra khỏi cơ quan hoặc tế bào), xúc tác (cung cấp các quá trình sinh hóa gần màng), điều hòa ( tham gia điều hòa quá trình trao đổi chất và năng lượng giữa cơ quan hoặc tế bào và môi trường bên ngoài), tham gia chuyển hóa năng lượng và duy trì điện thế xuyên màng.

Màng sinh chất (plasmalemma)

màng sinh chất, hay plasmalemma, là một màng sinh học hoặc một phức hợp các màng sinh học liền kề chặt chẽ với nhau, bao phủ tế bào từ bên ngoài.

Cấu trúc, tính chất và chức năng của plasmalemma về cơ bản giống như của màng sinh học cơ bản.

❖ Đặc điểm tòa nhà:

■ bề mặt bên ngoài của plasmalemma chứa glycocalyx - một lớp polysacarit gồm các phân tử glycolipoid và glycoprotein đóng vai trò là thụ thể để "nhận biết" một số hóa chất; trong tế bào động vật, nó có thể được bao phủ bởi chất nhầy hoặc kitin, và trong tế bào thực vật, với chất cellulose hoặc pectin;

■ Plasmalemma thường hình thành các nốt phát triển, nốt lõm, nếp gấp, vi nhung mao, v.v., làm tăng bề mặt tế bào.

■ Chức năng bổ sung: thụ thể (tham gia vào quá trình "nhận biết" các chất và nhận biết các tín hiệu từ môi trường và truyền chúng đến tế bào), cung cấp thông tin liên lạc giữa các tế bào trong các mô của sinh vật đa bào, tham gia xây dựng các cấu trúc tế bào đặc biệt (flagella, lông mao, v.v.).

Thành tế bào (vỏ)

vách tế bào- Đây là một cấu trúc cứng nằm bên ngoài plasmalemma và đại diện cho lớp vỏ bên ngoài của tế bào. Nó hiện diện trong tế bào nhân sơ và tế bào của nấm và thực vật.

❖Thành phần vách tế bào: cellulose trong tế bào thực vật và chitin trong tế bào nấm (thành phần cấu trúc), protein, pectin (tham gia vào quá trình hình thành các phiến liên kết thành của hai tế bào liền kề), lignin (giúp gắn chặt các sợi cellulose thành một khung rất chắc chắn), suberin (được lắng đọng trên vỏ từ bên trong và làm cho nó thực tế không thấm nước và dung dịch), v.v. Bề mặt bên ngoài của thành tế bào của các tế bào biểu bì của thực vật chứa một lượng lớn canxi cacbonat và silica (khoáng hóa) và là được bao phủ bởi các chất kỵ nước, sáp và lớp biểu bì (một lớp chất cutin được xuyên qua bởi cellulose và pectin).

❖ Chức năng của vách tế bào: phục vụ như một khung bên ngoài, hỗ trợ tế bào, thực hiện các chức năng bảo vệ và vận chuyển.

bào quan tế bào

Bào quan (hoặc bào quan)- Là những cấu trúc nội bào chuyên hóa cao vĩnh viễn, có cấu trúc nhất định và thực hiện các chức năng tương ứng.

❖ Theo lịch hẹn bào quan được chia thành:
■ các bào quan có mục đích chung (ty thể, phức hợp Golgi, mạng lưới nội chất, ribosome, ly thể, lysosome, plastid) và
■ bào quan có mục đích đặc biệt (myofibrils, Flagella, cilia, vacuoles).
❖ Với sự có mặt của màng bào quan được chia thành:
■ hai màng (ti thể, lạp thể, nhân tế bào),
■ màng đơn (mạng lưới nội chất, phức hợp Golgi, lysosome, không bào) và
■ không màng (ribôxôm, trung thể tế bào).
Nội dung bên trong của các bào quan màng luôn khác với hyaloplasm xung quanh chúng.

ti thể- bào quan hai màng của tế bào nhân thực thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thành sản phẩm cuối cùng với việc giải phóng năng lượng dự trữ trong các phân tử ATP.

■ Kết cấu: dạng hình que, hình cầu và dạng sợi, dày 0,5-1 micron, dài 2-7 micron; hai màng, màng ngoài nhẵn và có tính thẩm thấu cao, màng trong hình thành các nếp gấp - mào, trên đó có các thể hình cầu - ATP-some. Trong không gian giữa các màng tích tụ các ion hydro 11 tham gia vào quá trình hô hấp oxy.

■ Nội dung bên trong (ma trận): ribôxôm, ADN vòng, ARN, axit amin, prôtêin, enzim chu trình Krebs, enzim hô hấp mô (nằm trên mào).

■ Chức năng: oxi hóa các chất thành CO 2 và H 2 O; tổng hợp ATP và protein cụ thể; sự hình thành các ty thể mới là kết quả của sự phân hạch làm hai.

lạp thể(chỉ có ở tế bào thực vật và sinh vật nguyên sinh tự dưỡng).

■ Các loại lạp thể: lục lạp (màu xanh lá) bạch lạp (hình tròn không màu), sắc lạp (vàng hoặc cam); plastid có thể thay đổi từ loài này sang loài khác.

■Cấu trúc của lục lạp: chúng có hai màng, hình tròn hoặc bầu dục, chiều dài 4-12 micron, dày 1-4 micron. Màng ngoài nhẵn, màng trong có thylakoid - các nếp gấp tạo thành các phần nhô ra hình đĩa khép kín, giữa các nếp gấp đó có stroma (xem bên dưới). Ở thực vật bậc cao, thylakoids được xếp chồng lên nhau (giống như một cột tiền xu) hạt được kết nối với nhau lá mỏng (màng đơn).

■ Thành phần của lục lạp: trong màng của thylakoids và gran - hạt diệp lục và các sắc tố khác; chất bên trong (stroma): prôtêin, lipit, ribôxôm, ADN vòng, ARN, enzim tham gia cố định CO 2, chất dự trữ.

■Chức năng của plastid: quang hợp (lục lạp chứa trong các cơ quan xanh của thực vật), tổng hợp các protein cụ thể và tích lũy các chất dinh dưỡng dự trữ: tinh bột, protein, chất béo (leucoplast), tạo màu cho mô thực vật để thu hút côn trùng thụ phấn và phân phối quả và hạt (nhiễm sắc thể).

lưới nội chất (EPS), hoặc nội chất mạng lưới được tìm thấy trong tất cả các tế bào nhân chuẩn.

■Kết cấu: là một hệ thống các ống, ống nhỏ, bể chứa và khoang liên kết với nhau với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, các bức tường được hình thành bởi các màng sinh học cơ bản (đơn). Có hai loại EPS: dạng hạt (hoặc thô), chứa các ribosome trên bề mặt của các kênh và khoang, và dạng hạt (hoặc nhẵn), không chứa các ribosome.

■Chức năng: phân chia tế bào chất của tế bào thành các ngăn ngăn cản sự trộn lẫn của các quá trình hóa học xảy ra trong chúng; ER thô tích lũy, cô lập để trưởng thành và vận chuyển, protein được tổng hợp bởi ribosome trên bề mặt của nó, tổng hợp màng tế bào; EPS mịn tổng hợp và vận chuyển lipid, carbohydrate phức tạp và hormone steroid, loại bỏ các chất độc hại khỏi tế bào.

Khu phức hợp Golgi (hoặc bộ máy) - một cơ quan màng của tế bào nhân chuẩn, nằm gần nhân tế bào, là một hệ thống bể chứa và túi và tham gia vào quá trình tích lũy, lưu trữ và vận chuyển các chất, cấu tạo màng tế bào và hình thành lysosome.

■Kết cấu: Phức hợp này là một dictyosome, một chồng các túi hình đĩa phẳng có màng giới hạn (bể chứa), từ đó các túi nảy chồi và một hệ thống các ống màng kết nối phức hợp với các kênh và khoang của ER trơn tru.

■Chức năng: sự hình thành lysosome, không bào, plasmalemma và thành tế bào của tế bào thực vật (sau khi phân chia), bài tiết một số chất hữu cơ phức tạp (chất pectic, cellulose, v.v. trong thực vật; glycoprotein, glycolipids, collagen, protein sữa , mật, một số hormone, v.v... ở động vật); sự tích tụ và mất nước của lipid được vận chuyển dọc theo ER (từ ER trơn), tinh chế và tích lũy protein (từ ER dạng hạt và các ribosome tự do của tế bào chất) và carbohydrate, và loại bỏ các chất khỏi tế bào.

Cisternae trưởng thành của dictyosome ren túi (Không bào Golgi), chứa đầy một bí mật, sau đó được chính tế bào sử dụng hoặc lấy ra khỏi tế bào đó.

❖ Lysosome- các bào quan tế bào đảm bảo sự phân hủy các phân tử phức tạp của các chất hữu cơ; được hình thành từ các túi tách biệt với phức hợp Golgi hoặc ER trơn tru và có mặt trong tất cả các tế bào nhân chuẩn.

■ Cấu trúc và thành phần: lysosome là các túi tròn đơn màng nhỏ có đường kính 0,2-2 micron; chứa đầy các enzym thủy phân (tiêu hóa) (~40) có khả năng phân hủy protein (thành axit amin), lipid (thành glycerol và axit cacboxylic cao hơn), polysacarit (thành monosacarit) và axit nucleic (thành nucleotide).

Hợp nhất với các túi nội tiết, lysosome tạo thành không bào tiêu hóa (hoặc lysosome thứ cấp), nơi các chất hữu cơ phức tạp bị phá vỡ; các monome thu được đi vào tế bào chất của tế bào qua màng của lysosome thứ cấp, trong khi các chất không tiêu hóa được (không thủy phân được) vẫn còn trong lysosome thứ cấp và sau đó, theo quy luật, được bài tiết ra bên ngoài tế bào.

■ Chức năng: dị thực- phân tách các chất lạ xâm nhập vào tế bào bằng endocytosis, autophagy - phá hủy các cấu trúc không cần thiết cho tế bào; autolysis - quá trình tự hủy của tế bào, xảy ra do giải phóng nội dung của lysosome trong quá trình chết hoặc tái sinh của tế bào.

❖ Không bào- túi lớn hoặc hốc trong tế bào chất, được hình thành trong các tế bào của thực vật, nấm và nhiều người bảo vệ và được giới hạn bởi một màng sơ cấp - tonoplast.

■ Không bào người bảo vệđược chia thành tiêu hóa và co bóp (có các bó sợi đàn hồi ở màng và phục vụ cho việc điều hòa thẩm thấu cân bằng nước của tế bào).

■Không bào tế bào thực vật chứa đầy nhựa tế bào - một dung dịch nước của các chất hữu cơ và vô cơ khác nhau. Chúng cũng có thể chứa chất độc và tanin và các sản phẩm cuối cùng của hoạt động sống còn của tế bào.

■ Không bào của tế bào thực vật có thể hợp nhất thành một không bào trung tâm, chiếm tới 70-90% thể tích tế bào và có thể bị các sợi tế bào chất xuyên qua.

Chức năng: tích lũy và cô lập các chất dự trữ và các chất dành cho bài tiết; duy trì áp suất turgor; đảm bảo sự phát triển của tế bào do kéo dài; điều hòa cân bằng nước của tế bào.

♦Ribôxôm- bào quan tế bào hiện diện trong tất cả các tế bào (với số lượng vài chục nghìn), nằm trên màng của hạt EPS, trong ty thể, lục lạp, tế bào chất và màng nhân bên ngoài và thực hiện quá trình sinh tổng hợp protein; Các tiểu đơn vị ribosome được hình thành trong nucleolus.

■ Cấu trúc và thành phần: ribosome - hạt không màng nhỏ nhất (15-35nm) có hình tròn và hình nấm; có hai trung tâm hoạt động (aminoacyl và peptidyl); bao gồm hai tiểu đơn vị không bằng nhau - một tiểu đơn vị lớn (ở dạng bán cầu có ba phần nhô ra và một kênh), chứa ba phân tử RNA và một protein, và một tiểu đơn vị nhỏ (chứa một phân tử RNA và một protein); các tiểu đơn vị được liên kết bởi ion Mg+.

■ Chức năng: tổng hợp prôtêin từ axit amin.

❖ trung tâm di động- một bào quan của hầu hết các tế bào động vật, một số nấm, tảo, rêu và dương xỉ, nằm (trong kỳ trung gian) ở trung tâm của tế bào gần nhân và đóng vai trò là trung tâm bắt đầu lắp ráp vi ống .

■ Kết cấu: Trung tâm tế bào bao gồm hai máy ly tâm và một trung tâm. Mỗi máy ly tâm (Hình 1.12) có dạng hình trụ dài 0,3-0,5 µm và đường kính 0,15 µm, thành của chúng được hình thành bởi 9 bộ ba vi ống và ở giữa chứa đầy chất đồng nhất. Các ly tâm được đặt vuông góc với nhau và được bao quanh bởi một lớp tế bào chất dày đặc với các vi ống phân kỳ hướng tâm tạo thành một trung tâm tỏa sáng. Trong quá trình phân chia tế bào, các máy ly tâm phân kỳ về phía các cực.

■ Chức năng chính: hình thành các cực phân bào và các sợi không màu của thoi phân bào (hay thoi phân bào), đảm bảo sự phân bố đồng đều vật chất di truyền giữa các tế bào con; trong interphase chỉ đạo sự di chuyển của các bào quan trong tế bào chất.

Tế bào nang là một hệ thống vi sợi Và vi ống , xuyên qua tế bào chất của tế bào, liên kết với màng ngoài tế bào chất và màng nhân và duy trì hình dạng của tế bào.

■ngọn lửa nhỏ- mỏng, có khả năng co lại các sợi có độ dày 5-10nm và bao gồm các protein ( actin, myosin và vân vân.). Chúng được tìm thấy trong tế bào chất của tất cả các tế bào và chân giả của các tế bào di động.

Chức năng: ngọn lửa nhỏ cung cấp hoạt động vận động của hyaloplasm, tham gia trực tiếp vào việc thay đổi hình dạng của tế bào trong quá trình di chuyển lan rộng và dạng amip của tế bào nguyên sinh, và tham gia vào việc hình thành sự co thắt trong quá trình phân chia tế bào động vật; một trong những yếu tố chính của khung tế bào của tế bào.

■ vi ống- hình trụ rỗng mỏng (đường kính 25 nm), bao gồm các phân tử protein tubulin, sắp xếp theo hình xoắn ốc hoặc hàng thẳng trong tế bào chất của tế bào nhân chuẩn.

Chức năng: vi ống tạo thành sợi trục chính, là một phần của ly tâm, lông mao, roi, tham gia vận chuyển nội bào; một trong những yếu tố chính của khung tế bào của tế bào.

bào quan vận động — Flagella và lông mao , hiện diện trong nhiều tế bào, nhưng phổ biến hơn ở các sinh vật đơn bào.

■ Lông mi- nhiều tế bào chất ngắn (dài 5-20 micron) phát triển trên bề mặt của plasmalemma. Chúng hiện diện trên bề mặt của nhiều loại tế bào động vật và một số thực vật.

■ Roi- sự phát triển của tế bào chất đơn lẻ trên bề mặt tế bào của nhiều sinh vật nguyên sinh, bào tử và tinh trùng; dài hơn ~10 lần so với lông mao; phục vụ cho giao thông vận tải.

■ Kết cấu: lông mao và roi (Hình 1.14) bao gồm chúng vi ống sắp xếp theo hệ thống 9×2+2 (chín vi ống kép - vi ống kép tạo thành vách, hai vi ống đơn nằm ở giữa). Các cặp song sinh có thể trượt tương đối với nhau, dẫn đến việc uốn cong lông nhung hoặc lá cờ. Ở gốc của Flagella và lông mao có các cơ quan cơ bản, giống hệt nhau về cấu trúc với các máy ly tâm.

■ Chức năng: lông mao và roi đảm bảo sự vận động của chính các tế bào hoặc chất lỏng bao quanh chúng và các hạt lơ lửng trong đó.

bao gồm

bao gồm- các thành phần không cố định (tồn tại tạm thời) của tế bào chất, nội dung của chúng thay đổi tùy thuộc vào trạng thái chức năng của tế bào. Có thể vùi dinh dưỡng, bài tiết và bài tiết.

■ thể vùi dinh dưỡng- đây là những chất dinh dưỡng dự trữ (chất béo, tinh bột và protein, glycogen).

■ bao gồm bài tiết- Là những chất thải của các tuyến bài tiết trong và ngoài cơ thể (hoocmôn, enzim).

■ tạp chất bài tiết là những sản phẩm trao đổi chất trong tế bào sẽ được loại bỏ khỏi tế bào.

nhân và nhiễm sắc thể

Cốt lõi- bào quan lớn nhất là một thành phần thiết yếu của tất cả các tế bào nhân chuẩn (ngoại trừ các tế bào ống sàng của phloem của thực vật bậc cao và hồng cầu của động vật có vú trưởng thành). Hầu hết các tế bào có một nhân, nhưng có những tế bào có hai và nhiều nhân. Có hai trạng thái của hạt nhân: xen kẽ và phân hạch

hạt nhân xen kẽ bao gồm Màng nhân(tách các thành phần bên trong nhân ra khỏi tế bào chất), ma trận nhân (karyoplasm), chất nhiễm sắc và nucleoli. Hình dạng và kích thước của nhân phụ thuộc vào loại sinh vật, loại, tuổi và trạng thái chức năng của tế bào. Nó có hàm lượng DNA cao (15-30%) và RNA (12%).

■ Chức năng hạt nhân: lưu trữ và truyền thông tin di truyền dưới dạng cấu trúc DNA không thay đổi; điều hòa (thông qua hệ thống tổng hợp protein) tất cả các quá trình hoạt động sống của tế bào.

❖ Màng nhân(hay karyolemma) bao gồm màng sinh học bên ngoài và bên trong, giữa chúng là không gian hạt nhân. Trên màng trong có tấm prôtêin tạo hình cho nhân. Màng ngoài được kết nối với ER và mang các ribosome. Màng được thấm bằng các lỗ nhân, qua đó diễn ra quá trình trao đổi chất giữa nhân và tế bào chất. Số lượng lỗ chân lông không phải là hằng số và phụ thuộc vào kích thước của hạt nhân và hoạt động chức năng của nó.

■ Chức năng của màng nhân: nó ngăn cách nhân với tế bào chất của tế bào, điều hòa quá trình vận chuyển các chất từ nhân ra tế bào chất (ARN, các tiểu đơn vị ribôxôm) và từ tế bào chất vào nhân (protein, chất béo, cacbohydrat, ATP, nước, ion).

❖ Nhiễm sắc thể- bào quan quan trọng nhất của nhân, chứa 1 phân tử ADN kết hợp với protein đặc hiệu, histone và một số chất khác, phần lớn nằm trên bề mặt nhiễm sắc thể.

Tùy thuộc vào giai đoạn của vòng đời tế bào, nhiễm sắc thể có thể ở hai bang — khử xoắn và xoắn ốc.

» Ở trạng thái tháo xoắn, NST đang ở kì xen kẽ chu kỳ tế bào, hình thành các sợi vô hình trong kính hiển vi quang học, tạo thành cơ sở chất nhiễm sắc .

■ Xoắn ốc, kèm theo sự rút ngắn và nén chặt (100-500 lần) các chuỗi DNA, xảy ra trong quá trình phân chia tế bào ; trong khi các nhiễm sắc thể có một hình dạng nhỏ gọn. và trở nên có thể nhìn thấy trong kính hiển vi quang học.

chất nhiễm sắc- một trong những thành phần của vật chất hạt nhân trong giai đoạn xen kẽ, dựa trên nhiễm sắc thể không cuộn ở dạng một mạng lưới các phân tử DNA sợi dài mỏng kết hợp với histone và các chất khác (RNA, DNA polymerase, lipid, khoáng chất, v.v.); nhuộm tốt với thuốc nhuộm được sử dụng trong thực hành mô học.

■ Trong chất nhiễm sắc, các phần của phân tử DNA quấn quanh các histone, tạo thành các thể nhân (chúng trông giống như các hạt).

chất nhiễm sắc- đây là một yếu tố cấu trúc của nhiễm sắc thể, là một sợi của phân tử DNA trong một phức hợp với protein, histone và các chất khác, được gấp lại nhiều lần như một siêu cuộn và được đóng gói dưới dạng một cơ thể hình que.

■ Trong quá trình xoắn ốc và đóng gói, các phần riêng lẻ của DNA khớp với nhau một cách đều đặn để các dải ngang xen kẽ hình thành trên các nhiễm sắc thể.

❖ Cấu trúc của nhiễm sắc thể (Hình 1.16). Ở trạng thái xoắn ốc, nhiễm sắc thể là một cấu trúc hình que có kích thước khoảng 0,2–20 µm, bao gồm hai nhiễm sắc thể và được chia thành hai nhánh bởi một vòng thắt sơ cấp gọi là tâm động. Nhiễm sắc thể có thể có một điểm thắt thứ cấp ngăn cách một vùng gọi là vệ tinh. Một số nhiễm sắc thể có một vùng ( tổ chức hạt nhân ), mã hóa cấu trúc của RNA ribosome (rRNA).

các loại nhiễm sắc thể tùy thuộc vào hình dạng của chúng: cánh tay bình đẳng , khác biệt (Tâm động được dịch chuyển từ giữa nhiễm sắc thể) hình que (tâm động nằm gần cuối nhiễm sắc thể).

Sau kỳ sau của quá trình nguyên phân và kỳ sau của giảm phân II, các nhiễm sắc thể bao gồm một nhiễm sắc thể và sau khi sao chép DNA (nhân đôi) ở giai đoạn tổng hợp (S) của kỳ trung gian, chúng bao gồm hai nhiễm sắc thể chị em kết nối với nhau ở vùng tâm động. Trong quá trình phân chia tế bào, các vi ống trục chính gắn vào tâm động.

❖ Chức năng của nhiễm sắc thể:
■ chứa vật liệu di truyền - Phân tử ADN;
■ thực hiện tổng hợp DNA (với sự nhân đôi số lượng nhiễm sắc thể trong giai đoạn S của chu kỳ tế bào) và i-RNA;
■ điều hòa tổng hợp protein;
■ kiểm soát hoạt động của tế bào.

nhiễm sắc thể tương đồng- Các NST thuộc cặp tương đồng, giống nhau về hình dạng, kích thước, vị trí các tâm động, mang các gen giống nhau và quy định sự phát triển của các tính trạng giống nhau. Các nhiễm sắc thể tương đồng có thể khác nhau về alen của gen mà chúng chứa và các vùng trao đổi trong quá trình giảm phân (giao thoa).

nhiễm sắc thể thường nhiễm sắc thể trong tế bào của các sinh vật lưỡng tính, giống nhau ở nam và nữ của cùng một loài (đây là tất cả các nhiễm sắc thể của một tế bào ngoại trừ nhiễm sắc thể giới tính).

nhiễm sắc thể giới tính(hoặc dị nhiễm sắc thể ) là các nhiễm sắc thể mang gen quy định giới tính của cơ thể sống.

bộ lưỡng bội(ký hiệu là 2p) - bộ nhiễm sắc thể dạng cơ thể tế bào trong đó mỗi nhiễm sắc thể có cặp nhiễm sắc thể tương đồng của nó . Sinh vật nhận một trong các nhiễm sắc thể của bộ lưỡng bội từ cha, cái còn lại từ mẹ.

■ Bộ lưỡng bội nhân loại gồm 46 nhiễm sắc thể (trong đó có 22 cặp nhiễm sắc thể tương đồng và 2 nhiễm sắc thể giới tính: nữ có 2 nhiễm sắc thể X, nam có 1 nhiễm sắc thể X và 1 nhiễm sắc thể Y).

bộ đơn bội(được biểu thị bằng 1l) - đơn bộ nhiễm sắc thể tình dục tế bào ( giao tử ), trong đó các nhiễm sắc thể không có cặp nhiễm sắc thể tương đồng . Bộ đơn bội được hình thành trong quá trình hình thành giao tử do quá trình giảm phân, khi chỉ một trong mỗi cặp nhiễm sắc thể tương đồng đi vào giao tử.

kiểu nhân- đây là một tập hợp các đặc điểm hình thái định lượng và định tính không đổi, đặc trưng cho nhiễm sắc thể của tế bào soma của các sinh vật thuộc một loài nhất định (số lượng, kích thước và hình dạng của chúng), nhờ đó có thể xác định duy nhất một bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội.

hạt nhân- bo tròn, đầm chắc, không giới hạn

thân màng có kích thước 1-2 micron. Hạt nhân chứa một hoặc nhiều nucleoli. Nhân được hình thành xung quanh các tổ chức nhân của một số nhiễm sắc thể thu hút lẫn nhau. Trong quá trình phân chia hạt nhân, các hạt nhân bị phá hủy và được hình thành lại vào cuối quá trình phân chia.

■ Thành phần: protein 70-80%, RNA 10-15%, DNA 2-10%.
■ Chức năng: tổng hợp r-ARN và t-ARN; lắp ráp các tiểu đơn vị ribosome.

nhân hạt (hoặc nucleoplasm, karyolymph, nhựa hạt nhân ) là một khối không có cấu trúc lấp đầy khoảng trống giữa các cấu trúc của hạt nhân, trong đó chất nhiễm sắc, nucleoli và các hạt bên trong hạt nhân khác nhau được nhúng vào. Chứa nước, nucleotide, axit amin, ATP, RNA và protein enzyme.

Chức năng: cung cấp các kết nối của các cấu trúc hạt nhân; tham gia vận chuyển các chất từ nhân ra tế bào chất và từ tế bào chất vào nhân; điều hòa tổng hợp ADN trong quá trình sao chép, tổng hợp i-ARN trong quá trình phiên mã.

Đặc điểm so sánh của các tế bào nhân chuẩn

Đặc điểm cấu tạo của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực

Vận chuyển chất

Vận chuyển chất- đây là quá trình vận chuyển các chất cần thiết đi khắp cơ thể, đến các tế bào, trong tế bào và bên trong tế bào, cũng như loại bỏ các chất thải ra khỏi tế bào và cơ thể.

Vận chuyển nội bào của các chất được cung cấp bởi hyaloplasm và (trong các tế bào nhân chuẩn) mạng lưới nội chất (ER), phức hợp Golgi và vi ống. Việc vận chuyển các chất sẽ được mô tả sau trên trang web này.

Các phương thức vận chuyển các chất qua màng sinh học:

■ vận chuyển thụ động (thẩm thấu, khuếch tán, khuếch tán thụ động),
■ vận chuyển tích cực,
■ nội tiết,
■ xuất bào.

vận chuyển thụ động không cần năng lượng và xảy ra dọc theo độ dốc nồng độ, mật độ hoặc tiềm năng điện hóa.

thẩm thấu- đây là sự xâm nhập của nước (hoặc dung môi khác) qua màng bán thấm từ dung dịch ít đậm đặc hơn sang dung dịch đậm đặc hơn.

Khuếch tán- thâm nhập vật liệu xây dựng qua màng dọc theo độ dốc nồng độ (từ khu vực có nồng độ chất cao hơn đến khu vực có nồng độ thấp hơn).

Khuếch tán nước và các ion được thực hiện với sự tham gia của các protein màng tích hợp có lỗ chân lông (kênh), sự khuếch tán của các chất hòa tan trong chất béo xảy ra với sự tham gia của pha lipid của màng.

khuếch tán thuận lợi qua màng xảy ra với sự trợ giúp của các protein mang màng đặc biệt, xem hình.

vận chuyển tích cựcđòi hỏi tiêu tốn năng lượng được giải phóng trong quá trình phân hủy ATP và phục vụ cho việc vận chuyển các chất (ion, monosacarit, axit amin, nucleotide) so với độ dốc nồng độ hoặc tiềm năng điện hóa của chúng. Được thực hiện bởi các protein vận chuyển chuyên biệt permyase có kênh ion và hình thành máy bơm ion .

nội tiết- bắt giữ và bao bọc bởi màng tế bào của các đại phân tử (protein, axit nucleic, v.v.) và các hạt thức ăn rắn cực nhỏ ( thực bào ) hoặc giọt chất lỏng với các chất hòa tan trong đó ( pinocytosis ) và bao bọc chúng trong một không bào màng, được hút "vào trong tế bào. Không bào sau đó hợp nhất với lysosome, có enzyme phân hủy các phân tử của chất bị giữ lại thành các đơn phân.

Xuất bào là quá trình đảo ngược của endocytosis. Thông qua quá trình xuất bào, tế bào loại bỏ các sản phẩm nội bào hoặc chất cặn bã không tiêu hóa được bao bọc trong không bào hoặc túi.