Bài giảng Cấu trúc và chức năng tế bào động vật [chuẩn nhất]

Cấu trúc và chức năng tế bào động vật

Kích thước tế bào

Cấu trúc màng tế bào

WATER

Hydrophilic head

Hydrophobic tail

WATER

Hydrophilic region of protein

Phospholipid bilayer

Hydrophobic region of protein

EXTRACELLULAR SIDE

N-terminus

C-terminus

CYTOPLASMIC SIDE

a Helix

Signal

Enzymes

Receptor

ATP

Enzymatic activity

Transport

Signal transduction

Glyco- protein

Cell-cell recognition

Intercellular joining

Attachment to the cytoskeleton and extra- cellular matrix (ECM)

CD (Cluster of differentiation)

Glycocalyx

Cấu trúc vi ống

Fibers of extracellular matrix (ECM)

Glycoprotein

Carbohydrate

Glycolipid

EXTRACELLULAR SIDE OF MEMBRANE

Cholesterol

Peripheral proteins

Microfilaments of cytoskeleton

Integral protein

CYTOPLASMIC SIDE OF MEMBRANE

Các tính chất của màng

Lỏng

Không cân xứng

Thấm chọn lọc

Sự vận chuyển thụ động xuyên màng

Molecules of dye

Membrane (cross section)

WATER

Net diffusion

Equilibrium

Diffusion of one solute

Net diffusion

Equilibrium

Net diffusion

Diffusion of two solutes

Same concentration of sugar

Lower concentration of solute (sugar)

Higher concentration of sugar

H2O

Selectively permeable mem- brane: sugar mole- cules cannot pass through pores, but water molecules can

Osmosis

Isotonic solution

Hypertonic solution

Hypotonic solution

Animal cell

H2O

Shriveled

Normal

Lysed

H2O

Plant cell

Flaccid

Plasmolyzed

Turgid (normal)

Sự vận chuyển chủ động xuyên màng

Passive transport

Active transport

ATP

Facilitated diffusion

Diffusion

Na+

EXTRACELLULAR FLUID

[Na+] high [K+] low

Na+

ATP

P

Na+

[Na+] low [K+] high

CYTOPLASM

ADP

Na+ binding stimulates phosphorylation by ATP.

Cytoplasmic Na+ bonds to the sodium-potassium pump

Phosphorylation causes the protein to change its conformation, expelling Na+ to the outside.

P

K+ is released and Na+ sites are receptive again; the cycle repeats.

Loss of the phosphate restores the protein’s original conformation.

Extracellular K+ binds to the protein, triggering release of the phosphate group.

Endocytosis

Vesicle forming

• Phagocytosis ("cell eating") • Pinocytosis ("cell drinking") • Receptor-mediated endocytosis

Endocytosis can occur in three ways

Fig. 5-9c

Plasma membrane

Receptor-mediated endocytosis

Coat protein

Receptor

Coated vesicle

Coated pit

Specific molecule

Material bound to receptor proteins

Fig. 5-9

Phagocytosis

CYTOPLASM

EXTRACELLULAR FLUID

Food being ingested

Pseudopodium

“Food” or other particle

Food vacuole

Pinocytosis

Plasma membrane

Vesicle

Plasma membrane

Receptor-mediated endocytosis

Coat protein

Receptor

Coated vesicle

Coated pit

Specific molecule

Material bound to receptor proteins

• Cholesterol can accumulate in the blood if membranes lack cholesterol receptors

LDL PARTICLE

Phospholipid outer layer

Receptor protein

Protein

Cholesterol

Plasma membrane

Vesicle

CYTOPLASM

Figure 5.20

Thông tin giữa các tế bào

Y học và màng tế bào

Cystin niệu

Độc tố cholera

Nhân tế bào

Màng nhân

Nhân con

DNA và chu kì tế bào

Cell cycle and bicycle

Cell cycle: many accelerators and brakes

Mammalian cyclins

cyclin

cell cycle function

kinase partner

cyclin A1,2

S, G2/ M

CDK1,2

cyclin B1,2,3

G2/ M

CDK1

cyclin C

G1?

?

cyclin D1,2,3

G1, G1/ S

CDK2,4,5,6

cyclin E

G1, G1/S

CDK2

cyclin F

?

cyclin G

?

cyclin H

all phases

CDK 7 (MO15)

THE CYCLIN-DEPENDENT KINASE FAMILY

name

cyclin partner

cell cycle function

G2/ M

B 1,2,3 and A 1,2 A 1,2 and E

CDK1 (cdc2) CDK2 CDK3 CDK4

? D 1,2,3

G1/ S and S G1 and G1/ S G1 and G1/ S

none (neuronal diff.)

CDK5 CDK6

(p35) D 1,2,3

G1 and G1/ S

all phases (CAK)

CDK7 (MO15) CDK8 CDK9

H C T

Components of Pol II Phosphorylate Pol II

KO of CDK

Nature reviews Cancer 9:153 2009

Cell cycle regulators

CycD/CDK4,K6

CycE/CDK2

CycB/CDK1

CycA/CDK1

CycA/CDK2

Thuaät ngöõ Moâ hoïc (Histology) ñöôïc Mayer söû duïng 1819 (histos: vaûi moûng) Moâ: Tissue

Chæ coù ôû eukaryote ña baøo coù phaùt trieån cô theå

Khoa hoïc nghieân cöùu söï phaùt trieån, caáu taïo vaø hoaït ñoäng cuûa caùc moâ trong cô theå soáng

ÖÙng duïng lôùn trong y hoïc vaø CNSH

Mô học (Histology) là khoa học nghiên cứu sự phát triển,cấu tạo, sự hoạt động của tế bào, các mô, các cơ quan của cơ thể người và động vật lành mạnh ở mức độ vi thể và siêu vi.

Caáu taïo vaø chöùc naêng cuûa tb vaø moâ Caùc quy luaät bieät hoùa, phaùt trieån tb vaø moâ Moái quan heä noäi quan qua ñieàu hoøa TK vaø NT Söï bieán ñoåi sinh lyù cuûa tb vaø moâ Söï phuïc hoài, taùi taïo caáu truùc vaø chöùc naêng Caùc phöông phaùp chaån ñoaùn, phaùt hieän Coâng ngheä moâ vaø teá baøo in vitro

NHIEÄM VUÏ CUÛA MOÂ HOÏC

MOÂ COÙ THEÅ ÑÖÔÏC ÑÒNH NGHÓA Heä thoáng teá baøo vaø chaát gian baøo Cuøng nguoàn goác töø 3 laù phoâi Cuøng caáu taïo Cuøng chöùc naêng ñöôïc hình thaønh trong quaù trình tieán hoùa sinh hoïc vaø xuaát hieän ôû cô theå ña baøo nhôø caùc tieán trình bieät hoùa

“Moâ (Tissue) laø taäp hôïp nhöõng yeáu toá coù caáu truùc teá baøo vaø khoâng coù caáu truùc teá baøo trong moät ñôn vò sinh hoïc nhaát ñònh, chuùng phaùt trieån töø hôïp töû, nhaèm thöïc hieän nhöõng chöùc naêng soáng naøo ñoù cuûa thai vaø cô theå”

TÍNH CHAÁT

- Moâ (tissue) laø moät toå chöùc sinh hoïc - Moâ (tissue) laø moät toå chöùc sinh hoïc

- Taäp hôïp taäp ñoaøn TB (cells colony) - Taäp hôïp taäp ñoaøn TB (cells colony)

- Bieät hoùa ñeå thích öùng vôùi moät hoaëc - Bieät hoùa ñeå thích öùng vôùi moät hoaëc moät soá chöùc phaän sinh hoïc cô theå moät soá chöùc phaän sinh hoïc cô theå

- Caùc moâ coù ñaëc ñieåm - Caùc moâ coù ñaëc ñieåm sinh lyù, sinh hoùa rieâng bieät sinh lyù, sinh hoùa rieâng bieät

Trong thaønh phaàn cuûa moät moâ naøo ñoù, ngoaøi teá baøo, chuùng coøn ñöôïc taäp hôïp bôûi nhieàu yeáu toá khaùc:

Caùc dòch gian baøo

Hôïp chaát höõu cô khaùc nhau

Caùc muoái hoaø tan

Caùc ion

Khí hoøa tan

Giaù theå neàn ngoaïi baøo (Extra Cellular Matrix_ECM)

Ñaëc ñieåm moâ

Coù chung nguoàn goác

Cô cheá bieät hoùa khaùc nhau

Ñaëc ñieåm hình thaùi, sinh lyù khaùc nhau

Toàn taïi, hoaït ñoäng ôû traïng thaùi ñoäng

Coù nhieàu chöùc naêng khaùc bieät nhau

Coù chung söï ñieàu hoøa vaø caûm öùng

ÔÛ tuaàn thöù hai cuûa söï thuï tinh phoâi taïo 3 lôùp khaùc nhau

Laù ngoaøi

(extoblast)

Blastocyt

zygote

Laù giöõa (mesoblast)

Morula

Laù trong (endoblast)

Thai (Foetal)

Embryo

Caùc moâ hoaït ñoäng töông hoã nhau döôùi söï ñieàu hoaø cuûa heä thoáng cô theå

Moâ bieät hoùa caøng cao, khaû naêng taùi taïo caøng thaáp

Moãi moâ ñöôïc coi laø moät heä thoáng phaân boá khoâng gian theo moät traät töï nghieâm ngaët

Khaû naêng xuaát hieän – tieâu bieán Khaû naêng bieät hoùa moâ

Khaû naêng töï ñieàu chænh thích nghi vôùi bieán ñoåi bieán ñoåi vöôït ngöôõng, beänh lyù xuaát hieän

Caùc saûn phaåm khaùc

Moâ bì

Moâ lieân keát

Moâ xöông Heä tuaàn hoaøn

Moâ maùu

Nieäu sinh duïc

Moâ cô

Heä tieâu hoùa

Moâ thaàn kinh

Heä hoâ haáp

Phaân baøo nguyeân nhieãm taïo sinh khoái Phaân baøo giaûm nhieãm taïo giao töû

Söï bieät hoaù teá baøo (cell differentiation)

Bieät hoùa hình thaùi Bieät hoùa chöùc naêng

Söï sinh saûn teá baøo (cell reproduction)

Hình thaønh caùc protein môùi

Bieät hoùa sinh hoùa Bieät hoùa vaø hoaït hoùa gene

Trong caùc cô cheá hoaït ñoäng vaø phaùt trieån cuûa moâ, söï bieät hoùa coù theå mang tính thuaän nghòch

Teá baøo ñaõ bieät hoùa cao seõ thoaùi bieät hoùa ñeå trôû thaønh teá baøo keùm bieät hoùa hôn

Ví duï: Caùc teá baøo ung thö Tb quanh veát thöông ñang hoài phuïc Caùc TB karetin cuûa da Tb trong nuoâi caáy in vitro

1. Tb bieåu bì

Hôïp töû

2. Tb TK

Söï taïo moâ Söï taïo moâ vaø cô quan vaø cô quan

3. Tb saéc toá

Phoâi blastocyst

4. Tb cô vaân

5. Tb xöông

XUAÁT XÖÙ CAÙC TEÁ BAØO

6. Tb thaän

Phoâi vò

7. Tb maùu

8. Tb cô trôn

9. Tb tuïy

10. Tb t. giaùp

11. Tb phoåi

Trung bì

Ngoaïi bì

Daûi sd

Noäi bì

12. Tb sd ñöïc

13. Tb sd caùi

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Biểu mô

• Lót, bao phủ và bảo vệ các mô khác và cơ

quan

• Màng nền: tách biểu mô ra khỏi các mô liên kết và

• Đặc điểm :

mạch máu

• Lá nền: chất dinh dưỡng khuếch tán xuyên qua.

• Phân loại: • Phủ • Tuyến

• Lớp -Squamous , vuông- Cuboidal, trụ-

Columnar

Jenna Hellack Jan 2001

Biểu mô lớp

• Tế bào rất mỏng, kích thước bề mặt lớn hơn

nhiều so với độ dày. • Biểu mô lớp đơn • Túi khí hô hấp • Lớp lót thành mạch máu, tim và ống bạch huyết

• da • âm đạo • thực quản • miệng

Jenna Hellack Jan 2001

• Biểu mô tầng

Examples of Simple Squamous Epithelium

Jenna Hellack Jan 2001

Stratified Squamous Epithelium

Jenna Hellack Jan 2001

Biểu mô vuông

• Ống thận • Ống và tuyến nhỏ • Bề mặt của buồng trứng

Jenna Hellack Jan 2001

• Các tế bào khối tiết và hấp thu.

Biểu mô trụ

• Tế bào dài, rất dài so với chiều rộng của tế

bào. • Biểu mô trụ đơn

• Tế bào lót một lớp duy nhất của đường tiêu hóa, túi

mật và ống bài tiết của một số tuyến. Có lông mao ở bề mặt cho sự hấp thụ.

• Biểu mô trụ tầng

• Lót đường phế quản, khí quản, ống tử cung và một số phầncủa tử cung. Đẩy chất nhầy hoặc các tế bào sinh sản bởi hoạt động tiêm mao.

Jenna Hellack Jan 2001

Simple Columnar epithelium

Jenna Hellack Jan 2001

Pseudostratified Ciliated Columnar Epithelium

Jenna Hellack Jan 2001

Nhieàu yù kieán khaùc nhau trong vieäc phaân loaïi moâ

. Bieåu moâ (Epithelium)

. Moâ lieân keát (Connective tissue)

. Moâ maùu (Blood tissue)

. Moâ cô (Muscular tissue)

. Moâ thaàn kinh (Nerve tissue)

Mô liên kết

giữa các tế bào, được tiết ra bởi các tế bào

• Đặc trưng bởi chất nền ngoại bào nằm ở khoảng

• Chất nền

• Liquid (sol), Gel, Gum or solid

• Các sợi

• Non-elastic (= white or Collagen) • Elastic (= yellow fibers)

Jenna Hellack Jan 2001

• Hỗ trợ và bảo vệ các mô. • Cấu trúc

Các loại mô liên kết

• Mô liên kết lỏng • Mô liên kết đặc • Mỡ • Sụn • Xương • Máu

Jenna Hellack Jan 2001

Mô liên kết lỏng

• Dạng gel lớp bao gồm sợi đàn hồi và không đàn

Jenna Hellack Jan 2001

hồi chia theo nhiều hướng khác nhau. • Bao bọc và đệm cho các mô • Dưới da

Mô liên kết đặc

• Các nhân và sợi xếp song song với nhau.

• Gân và dây chằng • Sợi chủ yếu là sợi không đàn hồi

Jenna Hellack Jan 2001

Adipose (Fat) Mỡ • Chức năng như các tế bào lưu trữ cho mỡ (chất

béo)

• Tế bào mỡ chứa một không bào lớn mà trong tế

• Nhân tế bào và tế bào chất được đẩy ra ngoài rìa

bào sống có chứa chất béo.

Jenna Hellack Jan 2001

của màng tế bào.

Sụn

• Chất nền: proteoglycan, collagene type II. • Màng sụn: collagen type I, nguyên bào sợi và

mạch máu

• Sụn trong - đầu mút xương • Sụn chun – màng sụn • Xơ sụn- sụn mũi

Jenna Hellack Jan 2001

• Tế bào sụn: từ tế bào tạo sun trung mô

Hyaline cartilage Sụn trong

Jenna Hellack Jan 2001

Elastic Cartilage (sụn chun)

Jenna Hellack Jan 2001

Xương

• Ground of matrix is Solid (Calcium carbonate). • Has blood supply and nerves running through

Jenna Hellack Jan 2001

the Haversian canal systems.

Mô mạch (Máu)

• 90% water • 10%Plasma proteins, electrolytes, hormones, oxygen,

glucose etc. • Formed elements

• Erythrocytes -48billion(female) to 54 billion (male) cell

/ ml of blood in humans. Mammals are enucleated while rest of the vertebrates they have nuclei • Leukocytes -about 7.5 million / ml of blood • Platelets -blood clotting

Jenna Hellack Jan 2001

• Liquid matrix = plasma

Máu

Jenna Hellack Jan 2001

Mô cơ • Mô với các tế bào có các sợi đặc trưng để kết nối

với nhau • Cơ vân Striated, voluntary) • Parallel elongated cells (fibers) • multinucleated and each cell is the length of the muscle. • Light meat, Dark meat—Slow twitch, fast twitch muscle

• Cơ trơn (Visceral, involuntary) • Cells are long and tapered. • Organized into sheets of muscle.

• Intercalated disc • Myogenic • branched

Jenna Hellack Jan 2001

• Cơ tim

Cơ vân

Jenna Hellack Jan 2001

Cơ trơn

Jenna Hellack Jan 2001

Cơ tim

Jenna Hellack Jan 2001

Mô thần kinh

• Các tế bào chuyên phân cực và khử cực. • Tế bào là dạng tế bào thần kinh

Jenna Hellack Jan 2001

SINH LYÙ TAÙI TAÏO MOÂ

Trong thöïc teá, söï taùi taïo moâ chæ theå hieän ôû Möùc ñoä thay theá caùc teá baøo (möùc hoài phuïc)

Tính chaát naøy bieåu hieän roõ ôû: Moâ bì vaø moâ maùu

Moät soá tröôøng hôïp phuïc hoài trí nhôù

Vai troø nhôø caùc teá baøo goác ít tieàm naêng

Söï boå sung moät phaàn daây thaàn kinh Haøn gaén caùc xöông gaãy

Tuy nhieân khoâng theå taùi taïo toaøn phaàn caáu truùc moâ

MOÂ HOÏC COÙ VAI TROØ QUAN TROÏNG TRONG Y HOÏC LAÂM SAØNG VAØ CNSH

Haàu heát caùc bieán ñoåi cuûa teá baøo chæ ñöôïc bieåu hieän ôû möùc ñoä moâ (tính chæ thò sinh hoïc – bioindicator), maëc duø moâ ngöôøi vaø ÑV khoâng coù tính toaøn theá (totipotency) sinh lyù