Bài giảng sinh học đại cương - Nguyễn Thị Hòa

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:80

Thêm vào BST

Báo xấu

124
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Học thuyết tế bào, một trong những quan điểm thống nhất của cơ bản c ủa sinh h ọc, nói rằng mọi sinh vật đều được cấu tạo từ những đơn vị c ơ sở đ ược gọi là t ế bào và t ừ các ch ất do t ế bào sinh ra. Mặc dù khác nhau nhiều về kích thước và hình dạng bên ngoài, song m ọi sinh v ật đ ều được tạo nên từ những viên gạch cấu trúc nhỏ bé này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng sinh học đại cương - Nguyễn Thị Hòa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA NÔNG HỌC BÀI GIẢNG SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG Người soạn: Nguyễn Thị Hoà Bộ môn: Thực vật học Hà Nội, 2009
MỤC LỤC TỔ CHỨC CỦA CƠ THỂ SỐNG.............................................................................................1 1.1.CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SINH VẬT.................................................................................1 1.1.1.Sinh vật được cấu tạo từ tế bào......................................................................................1 1.1.2.Sinh vật sinh trưởng và phát triển....................................................................................1 1.1.3.Trao đổi chất .................................................................................................................... 1 1.1.4.Chuyển động..................................................................................................................... 2 1.1.5.Sinh vật trả lời lại các kích thích..................................................................................... 2 1.1.6.Sinh sản............................................................................................................................. 2 1.1.7.Tiến hoá và thích nghi với môi trường.............................................................................2 1.2.CẤU TRÚC TẾ BÀO PROCARYOTA............................................................................... 3 1.3. CÂU TRÚC TẾ BÀO EUCARYOTA................................................................................ 5 1.3.1.Màng tế bào (Plasma membrane)......................................................................................6 1.3.2.Vách tế bào thực vật.........................................................................................................7 1.3.3.Nhân tế bào......................................................................................................................11 1.3.4.Tế bào chất......................................................................................................................11 1.3.5.Các bào quan khác........................................................................................................... 11 1.4. CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG CÁC MÔ CHÍNH Ở THỰC VẬT VÀ ĐỘNG VẬT ĐA BÀO.......................................................................................................................................... 19 1.4.1.Cấu tạo các mô chính ở thực vật hạt kín.......................................................................19 1.4.2.Cấu tạo các mô chính ở động vật đa bào.......................................................................26 NĂNG LƯỢNG SINH HỌC VÀ TRAO ĐỔI CHẤT............................................................28 2.1.SỰ VẬN CHUYỂN VẬT CHẤT QUA MÀNG................................................................28 2.1.1.Vận chuyển thụ động ....................................................................................................28 2.2.NĂNG LƯỢNG SINH HOC.............................................................................................31 2.2.1.Năng lượng ATP (Adenosin triphosphat)....................................................................... 31 2.2.2.Enzyme.............................................................................................................................32 2.3.HÔ HẤP .............................................................................................................................35 2.3.1.Đại cương ...................................................................................................................... 35 2.3.2.Quá trình đường phân......................................................................................................35 2.3.3.Sự lên men....................................................................................................................... 37 2.3.4.Quá trình hô hấp hiếu khí............................................................................................... 37 2.3.5.Hoá thấm tổng hợp ATP trong hô hấp...........................................................................39 2.4.QUANG HỢP.................................................................................................................... 40 2.4.1.Đại cương về quang hợp:...............................................................................................40 2.4.2.Hệ sắc tố quang hợp.......................................................................................................41 2.4.3.Hai pha của quang hợp....................................................................................................42 QUÁ TRÌNH SINH SẢN Ở SINH VẬT..................................................................................50 3.1.CÁC QUÁ TRÌNH PHÂN BÀO........................................................................................50 3.1.1.Phân bào nguyên nhiễm.................................................................................................. 50 3.1.2.Phân bào giảm nhiễm (Meiosis)..................................................................................... 51 3.2.SINH SẢN Ở THỰC VẬT................................................................................................ 52 3.2.1.Sinh sản dinh dưỡng....................................................................................................... 52 3.2.2.Sinh sản hữu tính.............................................................................................................56 TÍNH CẢM ỨNG VÀ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT.........................................................61 4.1.TÍNH CẢM ỨNG CỦA THỰC VẬT................................................................................61 4.1.1.Tính hướng kích thích..................................................................................................... 61 4.1.2.Hormon thực vật (Phytohormon):...................................................................................61
4.1.3.Quang chu kỳ và phytocrom............................................................................................ 64 CHƯƠNG V: SỰ TIẾN HOÁ.................................................................................................66 5.1.NGUỒN GỐC SỰ SỐNG................................................................................................. 66 5.1.1.Hình thành các hợp chất hữu cơ đơn giản từ các chất vô cơ....................................... 66 5.1.2.Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ....................................................66 5.1.3.Sự xuất hiện cơ chế tự nhân đôi....................................................................................67 5.1.4.Hình thành các tế bào sơ khai......................................................................................... 68 5.2.CÁC QUAN ĐIỂM PHÂN CHIA SINH GIỚI................................................................. 68 5.3.CÁC HỌC THUYẾT TIẾN HÓA......................................................................................70 5.3.1.Khái niệm tiến hóa..........................................................................................................70 5.3.2.Học thuyết tiến hoá của Lamac .................................................................................... 70 5.3.3.Học thuyết tiến hoá của Dacuyn....................................................................................71 5.3.4.Quan điểm hiện đại về tiến hoá.................................................................................... 72 5.4. BẰNG CHỨNG TIẾN HÓA.............................................................................................76 5.4.1.Các hình thức cách li ...................................................................................................... 76 5.4.2.Các cơ chế hình thành loài mới...................................................................................... 76
Chương 1: TỔ CHỨC CỦA CƠ THỂ SỐNG CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SINH VẬT 1.1. 1.1.1.Sinh vật được cấu tạo từ tế bào Học thuyết tế bào, một trong những quan điểm thống nhất của cơ bản c ủa sinh h ọc, nói rằng mọi sinh vật đều được cấu tạo từ những đơn vị c ơ sở đ ược gọi là t ế bào và t ừ các ch ất do t ế bào sinh ra. Mặc dù khác nhau nhiều về kích thước và hình dạng bên ngoài, song m ọi sinh v ật đ ều được tạo nên từ những viên gạch cấu trúc nhỏ bé này. Một số dạng sống đơn gi ản nhất, nh ư vi khuẩn, là những sinh vật đơn bào: chúng chỉ gồm một tế bào duy nhất. Ngược l ại, c ơ th ể c ủa con người hoặc của thực vật bậc cao được cấu tạo từ hàng tỉ tế bào. Trong các c ơ th ể đa bào ph ức t ạp này, các quá trình sống phụ thuộc vào các chức năng được điều phối của các tế bào thành phần. Virus không được coi là sinh vật. Chúng chỉ có thể tiến hành các ho ạt động sống và sinh sản bằng cách sử dụng bộ máy trao đổi chất c ủa các tế bào mà chúng kí sinh, và do v ậy, chúng đ ược coi là nằm trên ranh giới giữa các cơ thể sống và sinh vật không sống. 1.1.2. Sinh vật sinh trưởng và phát triển Một số sinh vật không sống có vẻ như cũng sinh trưởng. Các tinh thể có thể được tạo thành trong một dung dịch muối quá bão hoà; kích thước của chúng có vẻ lớn hơn khi mu ối thoát ra kh ỏi dung dịch nhiều hơn, tuy nhiên, đây không phải là sinh trưởng theo nghĩa sinh học. Các nhà sinh h ọc định nghĩa sinh trưởng là sự tăng về số lượng các chất sống bên trong c ơ th ể sinh vật . Sinh trưởng có thể bắt nguồn từ sự tăng kích thước của các tế bào riêng r ẽ, v ề số l ượng t ế bào ho ặc c ả hai. Sinh trưởng có thể xảy ra đồng nhất trong các phần khác nhau của m ột c ơ th ể ho ặc có th ể l ớn h ơn ở một số phần nào đó so với những phần khác, qua đó làm cho tỉ lệ gi ữa các ph ần c ủa c ơ th ể b ị thay đổi khi quá trình sinh trưởng diễn ra. Các cơ thể sống vừa phát triển, vừa sinh trưởng. Sự phát triển bao gồm mọi sự thay đổi diễn ra trong cuộc đời của một sinh vật . Con người và nhiều sinh vật khác bắt đầu cuộc đời dưới dạng một quả trứng đã thụ tinh, trứng này sau đó lớn lên và phát tri ển các c ấu trúc chuyên bi ệt và hình dạng cơ thể. 1.1.3. Trao đổi chất Ở mọi sinh vật, các phản ứng hoá học và những sự chuyển hoá năng lượng là các quá trình thiết yếu đối với dinh dưỡng, sinh trưởng và sửa chữa tế bào cũng như cho vi ệc chuyển hoá năng lượng thành những dạng sử dụng được. Toàn bộ các hoạt động hoá học của cơ thể được gọi là trao đổi chất. Các phản ứng trao đổi chất diễn ra một cách liên tục trong m ọi c ơ th ể s ống và chúng phải được điều hoà một cách chu đáo để có thể duy trì m ột tr ạng thái cân b ằng bên trong c ơ th ể. Khuynh hướng của sinh vật duy trì một môi trường bên trong tương đ ối ổn đ ịnh đ ược gọi là s ự cân bằng nội môi, và các cơ chể thực hiện sự ổn định này được gọi là cơ chế cân bằng nội môi. 1
1.1.4. Chuyển động Mặc dù, không phải là bắt buộc, song chuyển động là một đặc đi ểm đ ặc tr ưng khác c ủa sinh vật. Chất sống bên trong tế bào nằm ở trạng thái chuyển đ ộng liên t ục, đ ồng th ời các c ơ th ể cũng chuyển động khi chúng quan hệ với môi trường. Hầu hết động vật đều chuyển động, chúng ngọ nguậy, trườn, bơi, chạy ho ặc bay. Chuyển động có thể là kết quả của sự ứa dần ra của tế bào (amip), từ sự đập các lông rung, lông roi ho ặc từ sự co cơ. Một số động vật như bọt biển, san hô…có các giai đoạn ấu trùng bơi tự do song không chuyển động từ nơi này đến nơi khác khi trưởng thành, tuy nhiên, chúng v ẫn có các c ấu trúc lông rung hoặc lông roi vận động, qua đó tác động tới môi tr ường n ước xung quanh, giúp đ ưa th ức ăn và các yếu tố cần thiết khác cho cơ thể. Mặc dù thực vật không chuyển động theo cách như chúng ta th ấy ở đ ộng vật, song chúng vẫn chuyển động. Chẳng hạn, thực vật hướng lá của chúng về phía m ặt tr ời và m ọc v ề phía ánh sáng. Ở một số thực vật, như cây bắt ruồi, sự chuyển động là rõ ràng, th ậm chí còn bi ểu hi ện mạnh. 1.1.5. Sinh vật trả lời lại các kích thích Mọi dạng sống đều trả lời lại các kích thích, đó là những thay đổi về các yếu tố lý, hoá h ọc trong môi trường bên trong và bên ngoài c ủa chúng. Nh ững kích thích gây nên s ự tr ả l ời ở h ầu h ết sinh vật là những thay đổi về màu sắc, cường độ ho ặc hướng c ủa ánh sáng; nh ững thay đ ổi v ề nhiệt độ, áp suất hay âm thanh; những thanh đổi về thành phần hoá h ọc c ủa môi tr ường đ ất, không khí và nước bao quanh. Ở những cơ thể đơn giản, toàn bộ cơ thể có thể mẫn cảm với các kích thích. Chẳng hạn, một số cơ thể đơn bào trả lời lại ánh sáng gắt gao bằng cách tr ốn l ủi. Ở các động vật bậc cao, một số tế bào của cơ thể được biệt hoá để trả lời lại m ột số d ạng kích thích (chẳng hạn như các tế bào võng mạc của mắt trả lời sự có mặt của ánh sáng.) Mặc dù không rõ ràng như ở động vật, song thực vật cũng trả lời lại ánh sáng, tr ọng l ực, nước, sự đụng chạm và các kích thích khác. Nhiều trả lời ở thực vật được th ực hi ện b ởi t ốc đ ộ sinh trưởng khác nhau của các phần của cơ thể thực vật (cây bắt ruồi). 1.1.6. Sinh sản Ở các cơ thể đơn giản như amip, sự sinh sản có thể là vô tính b ằng cách phân đôi. Tr ước khi phân chia, amip sẽ tổng hợp hai bản sao nguyên liệu di truyền (bộ gen) của nó và phân b ố m ỗi bộ hoàn chỉnh về một tế bào mới. Trừ kích thước ra, mỗi con amip con đều giống với tế bào mẹ. Ở hầu hết động vật và thực vật, sinh sản hữu tính đ ược th ực hi ện nh ờ s ản sinh ra các t ế bào trứng hoặc tinh trùng đã được biệt hoá có thể dung hợp với nhau để tạo thành m ột tế bào tr ứng đã thụ tinh, từ đây, một cơ thể mới sẽ dần được hình thành. 1.1.7. Tiến hoá và thích nghi với môi trường Khả năng tiến hoá và thích nghi với môi trường cho phép m ột quần thể tồn tại trong m ột thế giới luôn thay đổi. Thích nghi là những đặc điểm làm tăng kh ả năng s ống sót c ủa m ột c ơ th ể trong một môi trường nhất định. Đó có thể là sự thích nghi về c ấu trúc, sinh lý, t ập tính ho ặc c ả ba. Lưỡi dài, linh hoạt của ếch là một sự thích nghi để bắt côn trùng, còn bộ lông dày c ủa gấu B ắc Cực là một sự thích nghi để vượt qua nhiệt độ băng giá. Mỗi cơ thể thành công về m ặt sinh h ọc s ẽ là một tập hợp phức tạp của những thích nghi trong quá trình tiến hoá. 2
Như vậy, cấu tạo cơ thể, đặc tính sinh trưởng và phát triển, trao đổi chất, chuyển động, đáp ứng các kích thích, sinh sản và tiến hoá chính là những đặc tr ưng c ủa các c ơ th ể s ống, giúp ta phân biệt chúng với những cơ thể không sống, những cơ thể hoàn toàn không có những đặc trưng trên. CẤU TRÚC TẾ BÀO PROCARYOTA 1.2. Những tiến bộ trong kỹ thuật hiển vi điện tử vào những năm 40 của th ế k ỷ 20 đã khám phá ra nhiều thông tin hơn về cấu trúc bên trong c ủa tế bào so v ới những gì có th ể làm đ ược đ ối v ới kính hiển vi quang học. Một phát hiện đặc biệt quan trọng về phương diện h ệ th ống h ọc là các t ế bào sinh vật có thể được chia thành 2 nhóm dựa trên cách th ức t ồn t ại c ủa ch ất nhân bên trong t ế bào: các tế bào nhân chuẩn chứa một nhân được tách biệt khỏi tế bào chất nhờ m ột màng nhân, trong khi các tế bào nhân sơ chứa chất nhân không được bao bọc trong màng nhân. Sự khác biệt này là cơ sở để tách vi khuẩn khỏi các sinh vật khác. Vi khuẩn có m ột c ấu trúc tế bào nhân sơ và là các sinh vật nhân sơ. Các tế bào khác gồm tảo, nấm, động vật nguyên sinh, động vật và thực vật đa bào có cấu trúc tế bào nhân chuẩn và là những sinh vật nhân chuẩn. Một tế bào nhân sơ điển hình bao gồm các cấu trúc chính sau: Vách tế bào: Là một cấu trúc cứng, bao phủ màng sinh chất của tế bào , bảo vệ tế • bào khỏi quá trình thuỷ phân. Màng sinh chất: Được cấu tạo bởi hai lớp phospholipid, có cực kị nước quay vào • nhau tạo thành vùng khô và cực ưa nước quay ra ngoài. Xuyên qua hai lớp hoặc trên mỗi lớp phospholipid có các phân tử protein. Trên màng còn có một số chỗ lõm sâu vào tạo thành mào để tăng diện tích tiếp xúc, nhờ đó làm tăng kh ả năng trao đ ổi ch ất giữa tế bào với môi trường. Màng sinh chất có nhiệm vụ kiểm soát quá trình trao đổi chất, duy trì áp suất thẩm thấu của tế bào , là nơi sinh tổng hợp các thành phần của thành tế bào và các hợp chất để tạo bao nhày phía ngoài cùng của thành tế bào, là nơi thực hiện quá trình phosphoryl hoá oxy hoá và phosphoryl hoá quang hoá ở những vi khuẩn quang hợp. Về cơ bản, cấu trúc màng của sinh vật nhân sơ cũng gi ống v ới các sinh vật nhân chuẩn. Miền nhân: Miền nhân hay còn gọi là thể nhân của tế bào prokaryota có thành phần • chủ yếu là một phân tử ADN trần, xoắn kép, dạng vòng, là n ơi ch ứa thông tin di truyền chủ yếu của vi khuẩn. Nó không có màng riêng để ngăn cách v ới các thành phần khác của tế bào. Ribosome: Ở tế bào prokaryota, ribosome là bào quan chiếm tới 60% trọng lượng • khô của tế bào. Nó được cấu tạo bởi 2 thành phần là ARNribosome (rARN) và protein. rARN của tế bào prokaryota có 3 lo ại với hằng số lắng đ ọng là 5s, 16s và 23s. Các phân tử rARN kết hợp với protein tạo thành 2 ti ểu phần c ủa ribosome v ới hằng số lắng đọng là 30s và 50s. Trong quá trình t ổng h ợp protein, 2 tiểu phần của ribosome kết hợp với nhau tạo thành ribosome hoàn chỉnh có hằng số l ắng đ ọng là 70s. Trong một tế bào vi khuẩn có thể có tới 10.000 ribosome, chúng gi ữ vai trò vận chuyển và tổng hợp một số loại protein trong tế bào. Chất nguyên sinh: Là một hệ thống chất lỏng với khoảng 80% là nước, phần còn • lại là các nguyên tố hóa học (có khoảng hơn 50 nguyên tố) và các h ợp ch ất h ữu c ơ như protein, axit nucleic, lipid, hydratcácbon có phân tử lượng nhỏ. Ngoài ra, ở m ột số vi khuẩn trong chất nguyên sinh còn chứa một số tinh thể đ ộc. Đặc bi ệt, trong chất nguyên sinh của vi khuẩn còn có các phân tử ADN vòng, kích th ước nh ỏ gọi là plasmid, chúng có khả năng sao chép độc lập với AND c ủa vi khu ẩn. Khác v ới t ế 3
bào eukaryota, các bào quan ở tế bào prokaryota hầu như không có màng riêng và nó nằm lẫn lộn với chất nguyên sinh, không có lưới nội chất và ty thể. Các bào quan khác: Các thành phần dưới đây có thể có hoặc không có mặt trong • các tế bào nhân sơ. o Thể vùi: là thành phần chứa các chất dự trữ trong tế bào nhân sơ. Chúng có thể được hình thành khi môi trường thừa chất dinh dưỡng và sẽ tiêu bi ến khi nguồn dinh dưỡng cạn đi. o Meosom: Meosom là một bộ phận được hình thành từ màng tế bào. Nó tham gia vào việc tạo màng tế bào trong quá trình phân bào. Ngoài ra, nó còn có tác dụng làm tăng diện tiếp xúc của tế bào, qua đó làm tăng khả năng hấp th ụ và vận chuyển các chất dinh dưỡng qua màng. Ở các loại vi khuẩn có khả năng quang hợp, thì trên mesosom còn có chứa các sắc tố cần cho quang hợp. o Lông roi: Cấu trúc hỗ trợ cho quá trình di chuyển của nhiều loài vi khuẩn nhờ các chuyển động quay của chúng. Mesoxom Roi Tiêm mao Vá ch t ế bà o Thể vùi Riboxom Màng sinh chất Hình 1. 1. Cấu trúc tế bào sinh vật Procaryota 4
M 1.3. CÂU TRÚC TẾ BÀO EUCARYOTA Các tế bào Eucaryota có kích thước lớn hơn và cấu trúc phức tạp hơn so v ới các t ế bào nhân sơ. Điểm khác biệt lớn nhất đó là chúng mang cấu trúc nhân thật với sự xuất hiện của màng nhân hoàn chỉnh bao kín cấu trúc nhân bên trong. Trong các tế bào nhân chuẩn cũng có sự xuất hi ện các cấu trúc riêng biệt gọi là các bào quan – nơi di ễn ra các ho ạt đ ộng s ống quan tr ọng c ủa t ế bào. Bào quan không có trong các tế bào nhân sơ mặc dù các hoạt động xảy ra trong bào quan, ch ẳng h ạn như hô hấp hay quang hợp, vẫn xảy ra trong các tế bào này. Tuy có khá nhiều khác biệt trong thành phần cấu tạo t ế bào gi ữa m ột s ố nhóm sinh v ật, điển hình là thực vật và động vật, song giữa chúng cũng có nhiều đặc điểm chung. Hình 1. 2. Cấu tạo tế bào động vật 5
Hình 1. 3. Cấu tạo tế bào thực vật 1.3.1. Màng tế bào (Plasma membrane) Màng tế bào còn gọi là màng sinh chất là một lớp màng mỏng, ngăn cách vật chất bên trong tế bào với môi trường ngoài. Ở tế bào động vật, màng t ế bào n ằm ngoài cùng, còn ở t ế bào th ực vật thì phía ngoài của màng còn có thêm vách tế bào, có tác dụng tạo khung và bảo vệ tế bào. Hình 1. 4. Câú trúc màng tế bào a. Cấu tạo của màng Màng sinh chất được cấu tạo bởi hai lớp phospholipid có cực kị nước quay vào nhau tạo thành vùng khô và cực ưa nước quay ra ngoài. Xuyên qua hai l ớp phospholipid ho ặc trên m ỗi l ớp có 6
các phân tử protein. Ngoài ra, xen kẽ với lớp phospholipid còn có các phân tử cholesterol có tác dụng định vị màng. Màng của các bào quan khác (ty thể, lạp thể, golgi, lưới nội ch ất…) cũng có c ấu trúc tương tự như màng tế bào, vì vậy màng tế bào còn được gọi là màng cơ bản. Tuy nhiên, m ỗi lo ại màng lại có cấu trúc phân tử lipid và protein tương ứng phù hợp với ch ức năng riêng c ủa chúng, chẳng hạn như trên màng của ty thể sẽ có các enzyme thực hiện chức năng hô hấp nội bào... Mỗi lớp phospholipid được tạo bởi nhiều phân tử phospholipid, mỗi phân tử phospholipid có hai cực: cực kị nước do hai nguyên tử cácbon của glycerol kết hợp v ới hai phân t ử axit béo, cực ưa nước do nguyên tử các bon thứ ba của glyxerol kết hợp với nhóm phosphate ưa n ước, nhóm này l ại nối với một alcol phức (cholin). Khoảng cách gi ữa các phân t ử phospholipid đ ược g ọi là l ỗ màng, nơi cho các chất hòa tan trong lipid đi qua. Các phân tử protein có trên màng tế bào được chia thành 2 lo ại: m ột lo ại xuyên t ừ m ặt trong ra mặt ngoài của màng, xuyên qua 2 lớp phospholipid, chúng đ ược gọi là protein xuyên màng ; loại còn lại bám cố định ở một lớp phospholipid hoặc chỉ bám vào bề mặt của màng được gọi là protein bám màng. Các phân tử protein xuyên màng lại được chia thành 2 lo ại, m ột lo ại t ạo thành kênh protein có chức năng vận chuyển các chất qua màng, loại còn lại thường liên kết với các phân tử đường để tạo thành các thụ quan, chúng có chức năng tiếp nhận và dẫn truyền thông tin qua màng. Các phân tử protein bám màng cũng được chia thành 2 lo ại: Các phân tử protein bám ở mặt ngoài thường liên kết với các hydrat các bon để tạo thành các thụ quan có tác dụng nh ận bi ết các vật thể lạ xâm nhập vào tế bào, đồng thời tham gia vào quá trình v ận chuyển các ch ất qua màng ; Các phân tử protein bám ở mặt trong thì liên kết với vi sợi đ ể t ạo thành b ộ khung nâng đ ỡ và t ạo dạng cho tế bào. b. Chức năng của màng Chức năng chính của màng tế bào là bảo vệ các bào bên trong tế bào, ngăn cách tế bào với môi trường, là nơi thực hiện các quá trình trao đổi chất giữa tế bào này với tế bào khác và trao đ ổi chất giữa tế bào với môi trường ngoài. 1.3.2. Vách tế bào thực vật a. Thành phần cấu tạo 7
Hình 1. 5. Cấu tạo vách tế bào thực vật Vách hay thành tế bào là một cấu thành điển hình của tế bào thực vật phân bi ệt v ới t ế bào các Giới khác. Ngoại trừ một số tế bào sinh sản, còn thì mọi tế bào th ực vật đ ều có vách riêng. Do sự có mặt của vách cho nên rất hạn chế việc trương phồng sinh chất khi có sự thẩm thấu cũng như hình dạng và kích thước của tế bào đựoc giữ cố định ở trạng thái trưởng thành. Ki ểu c ủa vách t ế bào xác định kết cấu của mô. Những mô ở ngoại vi thì có vách tế bào chứa vật li ệu bảo v ệ cho các tế bào nằm phía dưới khỏi sự khô hạn. Vách tế bào dùng để chống đỡ cho các c ơ quan c ủa cây đặc biệt là các vách dày và cứng. Vách tế bào giữ các hoạt tính quan trọng như hấp thụ, thoát h ơi n ước, vận chuyển và bài tiết. Thành phần chính của vách tế bào là xenluloz, một polysaccarit có công thức nguyên là (C6H10O5)n. Phân tử có hình chuỗi dài của glucoz, có thể dài đến bốn micromet. Trong vách tế bào xeluloz tổ hợp với các chất polysacarit khác như hemixenluloz và chất pectin (hợp chất polyuronit). Lignin, một polyme của phenylpropanoit được khảm trong vách của nhiều loại tế bào. Lignin là hợp chất phức tạp, dị hình làm chắc thêm vách tế bào. Nhiều các chất hữu cơ và vô cơ khác cũng như là nước có trong vách tế bào với hàm lượng khác nhau đều liên quan đến bản chất của tế bào. Hình 1. 6. Cấu trúc phân tử cellulose Trong số các chất hữu cơ thì cutin, suberin và sáp là các hợp chất béo đều có trong các mô bảo vệ c ủa th ực vật. Cutin có trong bi ểu bì, 8
suberin trong mô bì thứ cấp, trong bần . Sáp tổ hợp với cutin và suberin cũng ở trên bề mặt c ủa lớp cuticul, nghĩa là lớp cutin bao phủ mặt ngoài của biểu bì. Vách tế bào có cấu tạo lớp, cấu tạo đó thể hiện trong sự tăng trưởng, sự sắp xếp các sợi tế vi. Chất nguyên sinh tạo nên vách từ phía ngoài vào cho nên nh ững l ớp đ ầu tiên n ằm phía ngoài cùng của vách, lớp mới nhất ở vị trí trong cùng, sát với chất tế bào. Trên cơ sở nghiên cứu sự phát triển và cấu trúc của tế bào thực vật mà có th ể phân bi ệt được ba lớp chủ yếu của vách tế bào là: 1) lớp giữa hay là lớp gian bào; 2) vách sơ cấp; 3) vách thứ cấp (hình 1.7). Lớp giữa hay lớp gian bào là lớp xi măng giữ các tế bào lại với nhau để tạo thành mô và theo đó thì lớp này nằm giữa các vách sơ c ấp c ủa tế bào c ạnh nhau. L ớp này c ấu t ạo t ừ các ch ất keo, có bản chất pectin và không có tác động về quang học (đ ẳng h ướng). Lớp này ở nh ững t ế bào già rồi cũng bị lignin hóa. Vách sơ cấp là lớp vách đầu tiên phát triển của tế bào m ới. Ở nhi ều t ế bào ch ỉ có m ột vách này thôi và lớp giữa là gian bào. Những tế bào có phát tri ển vách th ứ c ấp thì vách s ơ c ấp m ỏng. Vách này cũng tương đối mỏng ở các tế bào có ho ạt tính trao đ ổi ch ất nh ư các t ế bào th ịt lá, mô mềm dự trữ trong thân, rễ và củ. Vách sơ cấp phát tri ển dày ở các mô như mô dày trong thân và lá, nội nhũ trong một số hạt. Vách sơ cấp cũng thể hiện c ấu tạo l ớp là do có s ự khác nhau trong thành phần của xenluloz và các hợp chất không phải xenluloz cùng với nước trong vách tế bào. Vách thứ cấp được hình thành ở mặt trong của vách sơ cấp. Vách thứ cấp được hình thành trong những tế bào khi tế bào đó đã ngừng phát triển. Vách thứ cấp dị hướng và xếp thành lớp rõ rệt. Ở sợi và các quản bào vách này có ba lớp là lớp ngoài (S1), lớp giữa (S2) và lớp trong (S3) trong vách thứ cấp dễ dàng nhận biết dưới kính hiển vi. Trong các lớp đó thì lớp giữa (S 2) là dày nhất. Tuy nhiên ở một số tế bào thì vách có thể có hơn ba lớp. b. Khoảng gian bào Hệ thống gian bào chiếm một khối lượng rộng lớn trong cơ thể thực vật. Cho dù các khoảng gian bào là đặc trưng nhất ở các mô trưởng thành, Hình 1. 7. Sơ đồ cấu trúc lớp và sự sắp xếp các nhưng vẫn có ngay cả ở mô phân sinh, nơi các tế sợi tế vi của vách tế bào. S1, S2, S3 là vách thứ bào phân chia có hô hấp mạnh. Các khoảng gian bào cấp, S3 có khi được xem là vách cấp 3. Theo K. phát triển mạnh ở phiến lá và các cơ quan ngầm của Esau. cây ở nước. Sự phát triển của khoảng gian bào là sự tách biệt các vách sơ cấp k ề nhau n ơi phi ến gian bào. Quá trình bắt đầu từ góc, nơi có nhiều hơn hai tế bào ti ếp n ối và làm căng các ph ần khác c ủa vách tế bào. Kiểu khoảng gian bào như vậy được gọi là gian bào phân sinh, nghĩa là hình thành bằng cách tách biệt nhau dù cho có sự tham gia c ủa enzym. M ột s ố kho ảng gian bào đ ược hình thành bằng cách hòa tan hoàn toàn tế bào thì được gọi là kiểu dung sinh. Cả hai kiểu khoảng gian bào đều dùng để chứa các chất bài tiết khác nhau. Khoảng gian bào cũng có th ể đ ược hình thành bằng cả hai cách phân-dung sinh. c. Những biến đổi hóa học của vách tế bào 9
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, các mô th ực v ật trong các c ơ quan đã phân hóa theo các chức năng riêng. Vì vậy vách tế bào thực vật cũng thay đ ổi thành phần c ấu t ạo cho phù hợp với chức năng mà nó đảm nhận. Thành phần chất xenluloz chi ếm ch ủ yếu trong c ấu t ạo s ơ cấp của vách. Trong cấu tạo thứ cấp của vách thì vách ch ịu nhi ều s ự bi ến đ ổi hóa h ọc thích nghi khác nhau. Đó là sự hóa gỗ, hóa bần , hóa cutin, hóa khoáng, hóa nhầy liên quan với sự tích t ụ các chất tương ứng. Sự hóa gỗ là quá trình thấm chất lignin vào hệ thống khung xenluloz c ủa tế bào th ực vật. Lignin là chất polyme được hình thành từ ba kiểu monome là: p-coumaril, coniferyl và rượu synapyl. Hàm lượng của các monome khác nhau tuỳ thuộc vào lignin ở các nhóm khác nhau là H ạt tr ần, H ạt kín hay Hòa thảo. Hơn nữa còn có sự khác nhau rất lớn trong thành phần c ủa các monome c ủa lignin ở các loài, các cơ quan, các mô và ngay cả trong các phần khác nhau c ủa vách t ế bào. Đây là một quá trình quan trọng làm tăng cường thêm tính cứng rắn, sức ch ịu nén cho vách t ế bào. Quá trình này giữ vai trò chủ yếu trong sự tiến hóa của thực vật ở c ạn. Chính nh ờ có sự hóa gỗ mà vách tế bào đã được tăng cường sức chống lại trọng lực, làm cho cây phát tri ển, đ ảm b ảo m ột h ệ th ống cành mang lá, thực hiện chức năng quang hợp. Lignin tăng cường tính chống thấm n ước cho vách t ế bào giúp cho quá trình v ận chuy ển nước trong hệ thống mô dẫn. Lignin còn giúp cho các tế bào dẫn truyền ch ống lại s ức căng c ủa dòng nước do sự thoát hơi nước tạo ra khi kéo n ước lên tận đ ỉnh ngọn các cây g ỗ. M ột vai trò khác của lignin là để chống lại sự xâm nhập của các lo ại n ấm. Cái gọi là “gỗ b ị th ương” là bảo v ệ cho cây chống lại sự xâm nhập của nấm bằng cách tăng cường tính ch ống ch ịu c ủa vách ch ống l ại các hoạt tính enzym của nấm và làm giảm bớt sự khuếch tán enzym và các chất độc c ủa nấm vào cây. Có thể cho rằng chính lignin là tác nhân đầu tiên chống nấm và vi khuẩn sau vai trò dẫn n ước và c ơ học trong sự tiến hóa của thực vật trên cạn. Cutin, suberin và sáp được thấm vào vách tế bào tạo thành chất nền, khảm vào khung xenluloz của vách tế bào để tăng cường chức năng bảo vệ cho các t ế bào th ực v ật. Đó là các hi ện tượng hóa cutin, hóa suberin của vách tế bào thực vật. Cutin và suberin là thành phần cấu trúc lipid c ủa nhiều lo ại t ế bào mà ch ức năng ch ủ y ếu là tạo nên một chất nền trong đó có sáp là hợp chất lipid tạo thành chuỗi dài. Sáp t ổ h ợp v ới cutin hoặc suberin tạo nên lớp ngăn cách ngăn ngừa sự mất n ước và các chất khác t ừ b ề m ặt c ủa cây. Cutin cùng với sáp tạo thành lớp cuticul bao lấy bề mặt lá và thân để chống sự m ất nước và các vai trò bảo vệ khác cho các phân có cấu tạo sơ cấp. Suberin hay bần là hợp chất chính của vách tế bào lớp vỏ bần, lớp ngoài cùng c ủa chu bì. Dưới kính hiển vi điện tử suberin làm thành từng lớp màu sẫm xen kẽ với các lớp sáp màu xám. d. Đường lưu thông giữa các tế bào Trên vách thứ cấp có đường lưu thông giữa các tế bào. Trước hết đó là các lỗ. Lỗ trên các tế bào cạnh nhau thường đối diện với nhau. Hai lỗ đối diện nhau như vậy đ ươc gọi là cặp lỗ. Mỗi lỗ trong một cặp có khoang lỗ và hai khoang cách nhau bởi một phần vách mỏng được gọi là màng lỗ. Lỗ được xuất hiện trên vách tế bào trong quá trình phát triển cá thể của vách t ế bào và là k ết qu ả của sự tích tụ các vật liệu cấu trúc nên vách thứ cấp. Màng lỗ c ủa c ặp l ỗ gồm hai vách s ơ c ấp và phiến giữa. Vách sơ cấp cũng có những chỗ lõm sâu, đó là những vùng lỗ sơ cấp. Đó là những chỗ mỏng trên vách mà xuyên qua đó là các sợi liên bào. Như vậy vách sơ c ấp là liên t ục ch ỉ tr ừ nh ững chỗ có các sợi liên bào xuyên qua. Sợi liên bào là những sợi chất tế bào mảnh, n ối chất tế bào c ủa hai tế bào cạnh nhau. Các kênh liên bào trên vách nối với màng ngoài và ở gi ữa. T ại đó vi qu ản n ối tiếp với các túi của mạng nội chất đối diện với các mi ệng thông c ả sợi liên bào. Ch ất n ền c ủa 10
chất tế bào chiếm những chỗ còn lại của kênh liên bào. Trong quá trình phát tri ển vách th ứ c ấp l ỗ được hình thành trên vùng lỗ sơ cấp. Khi vách thứ cấp phát triển thì các sợi liên bào được giữ lại trong màng l ỗ nh ư là dây n ối giữa các khối sinh chất trong khoang lỗ của vách thứ cấp. Vách thứ c ấp càng dày lên thì khoang l ỗ trở thành kênh lỗ. Khi tế bào trưởng thành mất dần chất nguyên sinh thì các sợi liên bào và ch ất t ế bào bên trong các khoang lỗ cũng biến mất. 1.3.3. Nhân tế bào Nhân là trung tâm điều kiển của tế bào. Mặc dù đa số tế bào chỉ chứa một nhân duy nhất, song một số tế bào có thể có nhiều hơn một nhân (tế bào bạch cầu limpo, tế bào tuỷ xương hay tế bào của một số loại nấm) hoặc có nhân tiêu biến trong quá trình biệt hoá (tế bào hồng cầu, tế bào mạch rây ở thực vật). Nhân được bao quanh bởi một màng kép gọi là màng nhân. Có nhiều lỗ nhỏ trên màng nhân mà qua đó các protein và các thông tin hoá học từ nhân có thể đi qua. Nhân chứa ADN, vật chất di truyền của tế bào. Thông thường, ADN tồn tại dưới dạng sợi dài, mảnh, gọi là sợi nhiễm sắc. Trong quá trình phân bào, các sợi nhiễm sắc cuộn lại và tụ lại thành những cấu trúc dày Hình 1. 8. Cấu trúc nhân tế bào hơn được gọi là nhiễm sắc thể. Số nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào của các loài sinh vật luôn ổn định và đặc trưng cho loài . Tuy nhiên, hình dạng của nhiễm sắc thể thì không ổn định và thường xuyên thay đổi qua các kỳ của quá trình phân bào. Phần lớn các nhân đều chứa ít nhất một nhân con. Nhân con t ạo nên các ribosome, t ới l ượt chúng, ribosome lại tạo nên các protein. Nhân con xuất hi ện dưới dạng m ột vùng t ối h ơn bên trong nhân. Khi một tế bào chuẩn bị sinh sản, nhân con sẽ biến mất. 1.3.4. Tế bào chất Mọi thứ nằm giữa màng tế bào và nhân được gọi là tế bào chất. T ế bào chất g ồm hai thành phần chính: bào tương và các bào quan. Bào tương là m ột h ỗn h ợp d ạng keo bao g ồm ch ủ y ếu là nước, cùng với các protein, hidratcarbon và các hợp ch ất h ữu c ơ khác. Bào tương là nơi dự trữ và cung cấp chất dinh dưỡng cho tế bào, là nơi diễn ra rất nhi ều các phản ứng sinh lý, sinh hóa quan trọng của tế bào và là môi trường tồn tại của rất nhi ều các bào quan khác nh ư ti th ể, l ạp th ể, l ưới nội chất, thể golgi … 1.3.5. Các bào quan khác a. Lưới nội chất 11
Là một hệ thống các kênh, các túi, các bể chứa phân bố trong tế bào chất và được giới hạn bởi màng lipoprotein. Có 2 dạng mạng lưới nội chất là mạng lưới có hạt và mạng lưới trơn. Lưới nội chất có vai trò giao thông nội bào. Chúng đảm bảo sự vận chuyển các chất từ môi trường vào tế bào chất, và cũng là đường giao thông giữa các cấu trúc n ội bào. Các chất khác nhau từ tế bào chất hoặc các bào quan được tập trung vào xoang túi bể chứa của mạng lưới, từ đó sẽ được chuyển đi đến các phần khác nhau của tế bào hoặc thải ra ngoài. Quá trình vận chuyển của mạng lưới nội chất là dạng vận chuyển tích cực. Lưới nội chất còn có vai trò tổng hợp chất. M ạng lưới nội chất có hạt có vai trò trong tổng hợp protein và các enzyme. Mạng lưới nội chất trơn có vai trò tham gia và quá trình tổng hợp và vận chuyển các chất lipid như phospholipid, lipoprotein, steroid…Mạng lưới nội sinh chất trơn còn có vai trò khử độc, chúng tập trung và chuyển hoá các độc tố xâm nhập vào tế bào. b. Ribosome Hình 1. 9. Mạng lưới nội chất Ribosome là những hạt rất nhỏ nằm trên bề mặt của lưới nội chất hoặc nằm tự do trong tế bào chất, được cấu tạo từ hai thành phần là rARN và protein. Các ribosome khác nhau chủ yếu là do thành phần rARN khác nhau, còn thành phần protein thì ít có sự sai khác. Ở tế bào eukaryota, mỗi ribosome gồm 2 tiểu phần với hằng số lắng đọng là 40s và 60s. Các tiểu phần của ribosome được tổng hợp ở Hình 1. 10. Cấu trúc Ribosome hạch nhân, sau đó được chuyển ra tế bào chất và tồn tại độc lập với nhau. Khi tham gia vào quá trình gi ải mã t ổng h ợp protein, 2 ti ểu phần của ribosome kết hợp lại với nhau tạo thành phân tử ribosome hoàn ch ỉnh có h ằng s ố l ắng đọng là 80s. Số lượng ribosome trong mỗi tế bào phụ thuộc vào từng loại tế bào và t ừng loài sinh v ật. Trong mỗi tế bào của vi khuẩn E.coli có khoảng 6000 hạt ribosome, trong khi đó ở tế bào hồng cầu của thỏ có tới khoảng 100.000 hạt. Ribosome là bào quan quan trọng trong quá trình giải mã tổng hợp protein. c. Ti thể (Mitochondrion) 12
Ty thể là một loại bào quan rất nhỏ, có kích thước từ 0,2-0,5 µm. Nó có nhiều hình dạng khác nhau như hình bầu dục, hình tròn, hình que…Trong tế bào, nó thường xuyên chuyển động theo dòng chuyển động của tế bào chất, trong lúc chuyển động nó có thể thay đổi hình dạng. Màng ty thể là màng kép gồm 2 lớp màng cơ bản, màng ngoài nh ẵn, màng trong có nhiều nếp nhăn ăn sâu vào xoang ty thể gọi là các mào răng l ược (cristas) . Trên mào có chứa hệ enzyme truyền điện tử rất quan trọng trong quá trình hô hấp và đặc bi ệt có ch ứa enzyme ATPsynthetaza( xúc tác cho quá trình hoá thấm tổng hợp ATP). Kho ảng cách gi ữa 2 l ớp màng là một xoang chứa dịch, trong đó có chứa các ion H + với nồng độ cao. Trong xoang của ty thể là một hệ thống chất lỏng được gọi là chất nền của ty thể (matrix) chứa nhiều enzym (sử dụng cho chu trình Krebs, cho quá trình tổng hợp ADN , sao mã t ổng h ợp ARN và t ổng h ợp protein), có ADN trần dạng vòng trần, có ribosome và protein riêng. Ti thể được xem như là trạm chuyển hoá năng lượng chứa trong các phân t ử dinh d ưỡng (gluxit, lipid, axit amin) thành năng lượng tích trong ATP, là dạng năng l ượng s ử d ụng cho t ất c ả các quá trình sống của tế bào. d. Lạp thể (Plastid) Lạp thể là loại bào quan chỉ có ở tế bào thực vật. Dựa vào màu sắc và vai trò, người ta chia lạp thể thành ba loại là: vô sắc lạp, sắc lạp và lục lạp. Vô sắc lạp (Leucoplasts) là loại lạp thể không màu, phân bố ở hầu khắp các tế bào trong cây, đặc biệt có nhiều ở những tế bào trong mô dự trữ (trong củ, hạt…). Lạp không màu có thể tạo ra tinh bột gọi là lạp bột, tạo ra dầu gọi là lạp d ầu ho ặc tạo ra protein th ực vật gọi là những hạt alơron. Hình dạng của lạp không màu thường là hình cầu hoặc hình bầu dục. Sắc lạp (Chromoplasts) là loại lạp thể có màu (trừ màu xanh) . Sắc lạp thường chứa hai nhóm sắc tố chính là xantophyl( có màu vàng) và carotin (có màu đỏ da cam). Tùy thuộc vào hàm lượng và tỷ lệ của 2 loại sắc tố trên mà chúng biểu hiện những màu sắc khác nhau. Trong cây, sắc lạp phân bố chủ yếu ở hoa, quả chín, lá về mùa thu. Hình dạng của sắc lạp cũng rất khác nhau, có thể là hình que, hình cầu hoặc phân thuỳ…. Vai trò chủ yếu của sắc lạp là thu hút côn trùng, chim, qua đó hỗ trợ quá trình thụ phấn và phát tán hạt; ngoài ra sắc lạp còn giúp cho quá trình quang hợp của cây xanh hiệu quả hơn. Lục lạp là loại lạp thể có màu Hình 1. 11. Cấu trúc ti thể xanh lục do có chứa sắc tố diệp lục (chlorophyll). Lục lạp cũng có chứa các sắc tố thuộc nhóm carotenoit nhưng hàm lượng ít nên b ị màu xanh của diệp lục át đi. Trong cây, lục lạp phân bố chủ yếu ở lá, thân, cành non, đôi khi ở lá mầm của một số hạt (ví dụ hạt sen). 13
Hình 1. 12. Lục lạp Lục lạp ở thực vật thường có dạng hình đĩa dẹp hoặc hình hạt. Đối với tảo, lục lạp có thể có dạng bản, dạng đĩa hoặc dạng phiến mỏng xoắn ốc . Mỗi tế bào có thể chứa từ 20 đến 100 hạt lục lạp, đường kính mỗi hạt khoảng 4 – 10µm. Màng của lục lạp là màng kép được tạo bởi hai lớp màng cơ bản, màng ngoài cũng nhẵn như màng ty thể, màng trong hơi nhăn. Trong xoang của lục lạp, có một hệ thống dịch lỏng được gọi là chất n ền của lục lạp (stroma). Stroma có các hạt (cột) grana nối với nhau bằng những màng mỏng. Mỗi cột grana được tạo bởi 3-5 túi dẹt, xếp chồng lên nhau (được gọi là túi thylacoit hay túi quang hợp). Màng của túi thylacoit là màng cơ bản, trên màng có gắn di ệp lục, các sắc t ố khác và các ch ất trong hệ dẫn truyền điện tử. Các thành phần kể trên liên kết với nhau theo những tr ật t ự xác đ ịnh t ạo thành các hệ quang hợp, vì vậy màng thylacoit còn được gọi là màng quang h ợp. Ngoài ra, stroma còn chứa nhiều các chất quan trọng khác như các enzyme, các chất dùng trong pha tối của quang hợp, các sản phẩm sơ cấp của quá trình quang hợp… Đặc biệt, nó còn có ADN dạng vòng trần, có ARN, ribosome và protein riêng. Chức năng chính của lục lạp là nơi diễn ra quá trình quang h ợp tổng hợp hợp chất hữu cơ cho cây xanh, ngoài ra nó còn tham gia vào quá trình di truyền ngoài nhân. e. Phức hệ Golgi 14
Hình 1. 13. Phức hệ Golgi Thể Golgi (phức hệ Golgi) là bào quan được hình thành từ hệ thống lưới n ội chất. Nó có ở hầu hết các loại tế bào trừ tế bào hồng cầu, tinh trùng và n ấm. Mỗi thể Golgi gồm t ừ 5-7 túi d ẹp xếp chồng lên nhau được gọi là túi Golgi. Màng của túi Golgi được cấu tạo theo kiểu màng cơ bản. Trong túi Golgi có chứa protein, lipid, phospholipid. Ở t ế bào th ực vật trong túi golgi còn có thêm cellulose và pectin. Nhiệm vụ của thể Golgi là đón nhận các sản phẩm từ lưới nội chất (có thể là protein, lipid hoặc axit amin…), phân loại, bao gói và đưa đến những nơi cần thiết trong tế bào, vận chuyển các sản phẩm bài tiết ra ngoài tế bào. Ngoài ra, nó còn là nơi sản sinh ra lyxosome bên trong chứa đầy enzym tiêu hoá. f. Lizosom, Peroxisom và Glyoxysom Lyzosom là loại bào quan rất nhỏ được tạo ra từ bộ máy golgi. Nó được Christan De Duve (Bỉ) phát hiện đầu tiên vào năm 1950 ở tế bào gan chuột. Sau đó, người ta tìm thấy nó trong tế bào của các loại động vật khác và trong một số loại nấm nhưng không tìm thấy trong tế bào thực vật. Màng của lyzosom được cấu tạo theo kiểu màng cơ bản, bên trong lysosome có chứa các enzyme mạnh phục vụ cho quá trình tiêu hoá nội bào. Nhiệm vụ của lyzosom là phân huỷ những bào quan hỏng (nội Hình 1. 14. Lizosome thực bào), phân huỷ các chất lấy từ bên ngoài vào (thực bào). 15
Peroxisom là bào quan được hình thành từ lưới nội chất, bên trong chứa nhiều enzyme oxyhoá có tác dụng giải độc cho cơ thể, ví dụ enzyme catalase giúp phân hu ỷ H2O2, người ta thấy peroxisom có nhiều trong tế bào gan nơi chứa nhiều sản phẩm trung gian còn mang nhiều độc tính. Glyoxysom là một loại bào quan nhỏ bên trong chứa các enzyme phục vụ cho quá trình biến đổi lipid thành gluxit, điều này rất có ý nghĩa đối với hạt của cây có dầu, vì khi nẩy mầm, nhờ sự hoạt động của glyoxysome, dầu dự trữ trong hạt sẽ được biến đổi thành gluxit để làm nguyên liệu xây dựng tế bào mới. g. Bộ xương tế bào Hình 1. 15. Bộ xưong tế bào Bao gồm các sợi protein phân bố cạnh màng sinh chất và các bào quan, chúng t ạo thành b ộ khung có nhiệm vụ chống đỡ, tạo chỗ bám cho các bào quan và tạo dạng cho tế bào. Có ba loại là vi sợi, vi ống và sợi trung gian. Vi sợi (sợi tế vi) là những sợi protein có đường kính khoảng 6-7nm. Vi sợi cấu tạo bởi protein actin hay myosin, có độ đàn hồi rất cao. Trong tế bào, vi sợi thường liên kết với nhau tạo thành các bó sợi nằm sát màng sinh chất và song song với màng; nó cũng phát triển mạnh ở chỗ tiếp giáp giữa các lỗ màng của hai tế bào cạnh nhau. Vai trò chính của vi sợi là chống đỡ và giúp tế bào chuyển động, nhất là ở tế bào động vật. Ngoài ra, nó còn có chức năng làm giảm bớt sự chuyển động hỗn độn của tế bào chất. Vi ống (vi quản) là những ống nhỏ dài, dạng sợi, có đường kính từ 20 – 25nm. Vi ống được tạo bởi các phân tử protein dạng hình c ầu gọi là tubulin . Các phân tử tubulin khi cần có thể liên kết lại với nhau thành dạng ống, sau đó lại có thể tách nhau tạo các phân tử tubulin tự do trong tế bào chất. Nhờ tính chất này, chúng có vai trò hình thành thoi vô sắc trong quá trình phân bào. Sợi trung gian là loại sợi protein có đường kính từ 8 – 10 nm. Vai trò chính của nó là chống đỡ và tạo dạng cho tế bào. Khác với vi ống và vi sợi, cấu trúc hoá học của các sợi trung gian ở những tế bào khác nhau rất khác nhau và có những đoạn đồng nhất về cấu trúc , ở những đoạn đó chỉ được cấu trúc duy nhất bởi một loại axit amin. Nhờ đặc tính này, người ta có thể căn cứ để phát hiện sự di căn của một số loại tế bào ung thư. h. Trung thể 16
Hình 1. 16. Trung thể Trung thể là bào quan được Theodor Boveri phát hiện vào năm 1888. Trong tế bào, nó nằm trong tế bào chất, cạnh nhân. Mỗi trung thể gồm hai thể hình trụ nằm vuông góc với nhau được gọi là trung tử (Centrioles). Mỗi trung tử dài khoảng 3.300A0, có đường kính khoảng 1.500A0 và được cấu tạo bởi 9 nhóm ống, mỗi nhóm gồm 3 ống. Các nhóm ống liên kết với nhau tạo thành một vòng có dạng hình trụ, bên trong rỗng, ki ểu cấu trúc này này được gọi là cấu trúc kiểu 9+0. Trung thể thấy có ở tế bào động vật, ở một số tảo, một số loại nấm nhưng không thấy có ở thực vật bậc cao. Chức năng của trung thể là hình thành thoi vô sắc trong quá trình phân bào. i. Lông và roi: Lông và roi còn được gọi là tiêm mao (cilia) và tiên mao (flagella), phân bi ệt v ới nhau nh ờ vào kích thước và số lượng. Lông có chiều dài 10 - 20 µm và có số lượng rất nhiều. Roi có chiều dài lớn hơn, đạt tới 150µm và chỉ có 1 chiếc hoặc 2 chiếc/ 1 tế bào. Cấu trúc của lông và roi là dạng 9 + 2 vi ống. Hai vi ống trung tâm, đ ược c ấu t ạo t ừ 13 vi sợi có bản chất protein. Chín đôi vi ống ngoại vi xếp xung quanh đôi trung tâm. Nhờ lông và roi mà động vật đơn bào chuyển động trong n ước, tinh trùng b ơi ng ược dòng ống sinh dục 17