Cấu trúc của tế bào nhân thực CD

Bài học: Cấu trúc của tế bào nhân thực được Khoahoc sưu tầm và tổng hợp các câu hỏi lí thuyết và trắc nghiệm có đáp án đi kèm nằm trong chương trình giảng dạy môn Sinh học lớp 10 sách Cánh diều.

I. Màng sinh chất

1. Cấu tạo của màng sinh chất

- Màng sinh chất có cấu trúc khảm động, gồm 2 thành phần chính là lớp kép phospholipid và protein:

Cấu trúc của màng sinh chất

+ Lớp kép phospholipid: các phân tử phospholipid có đuôi kị nước quay vào nhau; các đầu ưa nước quay ra phía ngoài hoặc phía trong màng, tiếp xúc với môi trường nước xung quanh.

+ Các phân tử protein: có sự sắp xếp khác nhau "khảm" trên lớp kép phospholipid, có phân tử xuyên qua lớp phospholipid (protein xuyên màng), có phân tử chỉ bám vào phân tử protein khác (protein bám màng hoặc protein rìa màng).

- Ngoài ra, màng sinh chất còn có một số thành phần khác như:

+ Các phân tử sterol (cholesterol ở tế bào động vật; stigmaterol, sitosterol,… ở tế bào thực vật) nằm xen kẽ giữa các phân tử phospholipid giúp đảm bảo tính lỏng của màng.

+ Các phân tử glycoprotein và glycolipid được tạo thành từ carbohydrate liên kết với phân tử protein và lipid.

2. Vai trò của màng sinh chất

Màng sinh chất có nhiều chức năng quan trọng đối với tế bào:

- Bao bọc và bảo vệ toàn bộ phần bên trong của tế bào, ngăn cách chúng với phần bên ngoài tế bào.

- Màng sinh chất còn đóng vai trò quan trọng trong sự tương tác, truyền thông tin giữa các tế bào.

II. Cấu trúc ngoài màng sinh chất

1. Chất nền ngoại bào

Chất nền ngoại bào bên ngoài màng sinh chất của tế bào động vật

- Chỉ có ở tế bào động vật mà không có ở tế bào thực vật.

- Cấu tạo: Gồm chủ yếu các phân tử protein như collagen, proteoglycan,…

- Vai trò: Giúp các tế bào liên kết với nhau và tham gia quá trình truyền thông tin.

2. Thành tế bào

- Có ở tế bào thực vật và nấm, bao phủ bên ngoài màng sinh chất.

- Cấu tạo: được cấu tạo chủ yếu từ các chuỗi cellulose; ngoài ra, còn có một số loại polysaccharide khác như hemicellulose, pectin. Giữa các tế bào có cầu sinh chất đóng vai trò trao đổi chất giữa các tế bào.

Cấu tạo của thành tế bào thực vật

- Vai trò: Bảo vệ, tạo hình dạng đặc trưng và tham gia điều chỉnh lượng nước đi vào tế bào.

III. Nhân

- Cấu tạo: gồm màng nhân, chất nhân và nhân con.

Cấu trúc của nhân

+ Màng nhân: là màng kép trong đó lớp màng ngoài có những phần kết nối trực tiếp với lưới nội chất; màng nhân có các lỗ cho phép cả các phân tử lớn như RNA, protein đi qua.

+ Chất nhân (chất nền của nhân): là dịch bên trong, chứa các sợi nhiễm sắc mang thông tin di truyền và nhiều phân tử khác như enzyme, RNA, nucleotide,…

+ Nhân con (hạch nhân): có dạng hình cầu nằm trong nhân, là nơi tổng hợp ribosome.

- Vai trò: Nhân đóng vai trò là trung tâm thông tin, điều khiển các hoạt động sống của tế bào.

V. Tế bào chất

- Vị trí: Tế bào chất là vùng nằm giữa màng sinh chất và nhân.

- Cấu tạo: Tế bào chất gồm dịch keo (bào tương), các bào quan và bộ khung tế bào.

+ Bào tương chứa nước, các chất vô cơ khác và các phân tử sinh học (enzyme, carbohydrate, acid hữu cơ,...).

+ Các bào quan có cấu trúc đặc trưng và thực hiện các chức năng nhất định trong tế bào.

- Vai trò: Tế bào chất là nơi diễn ra hầu hết các hoạt động sống của tế bào.

1. Ti thể

- Số lượng: Số lượng ti thể tùy thuộc vào loại tế bào và hoạt động của tế bào. Tế bào nào hoạt động càng nhiều, nhu cầu năng lượng càng cao thì càng có nhiều ti thể.

- Kích thước: Ti thể dài khoảng 0,5 – 10 µm.

- Cấu tạo: gồm lớp màng và chất nền.

Ti thể

+ Lớp màng: Ti thể có màng kép, trong đó, màng ngoài trơn nhẵn còn màng trong lõm sâu vào bên trong tạo các cấu trúc gọi là mào - nơi chứa các enzyme của chuỗi truyền electron và tổng hợp ATP.

+ Chất nền ti thể: là dịch đặc chứa nhiều enzyme, ribosome 70S, DNA, acid hữu cơ,…

- Vai trò: Ti thể là “nhà máy năng lượng” của tế bào, nơi diễn ra quá trình hô hấp tế bào tạo ra phần lớn ATP cung cấp năng lượng cho các hoạt động của tế bào.

2. Lục lạp

- Là bào quan chỉ có ở tế bào thực vật và một số nguyên sinh vật.

- Cấu tạo:

Cấu trúc của lục lạp ở tế bào thực vật

+ Lớp màng: Lục lạp có màng kép, màng trong và màng ngoài đều trơn nhẵn.

+ Bên trong lục lạp có các túi dẹt (thylakoid) nối với nhau, nằm xếp chồng lên nhau tạo ra các hạt grana. Các hạt grana nối với nhau bằng các ống mảnh. Các sắc tố quang hợp như diệp lục nằm trên màng thylakoid.

+ Chất nền (stroma): là dịch chứa các phân tử như các enzyme tham gia vào quá trình cố định CO₂ trong quang hợp, chất khí hòa tan, glucose, DNA vòng kép, ribosome 70S,…

- Vai trò: Lục lạp là bào quan thực hiện chức năng quang hợp (có khả năng hấp thụ và chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học).

3. Lưới nội chất

- Vị trí: Màng của lưới nội chất nối trực tiếp với màng ngoài của nhân.

- Cấu tạo: Lưới nội chất là hệ thống màng cuộn gập thành mạng lưới các túi dẹt và các ống chứa dịch thông với nhau, bao gồm lưới nội chất hạt và lưới nội chất trơn.

Cấu trúc của lưới nội chất

+ Lưới nội chất hạt: gồm hệ thống các đường ống tạo nên bởi lớp kép phospholipid, một đầu liên kết với màng nhân, đầu kia liên kết với lưới nội chất trơn. Trên màng lưới nội chất có các hạt ribosome.

+ Lưới nội chất trơn: gồm hệ thống màng dạng ống dẹp thông với lưới nội chất hạt, có ít hoặc không có ribosome, chứa các enzyme.

- Vai trò: Lưới nội chất là nơi sản xuất và vận chuyển các phân tử protein, lipid và là “nhà máy” sản xuất màng của tế bào.

+ Lưới nội chất hạt: thực hiện tổng hợp protein, trong đó, một số protein tham gia cấu tạo màng lưới nội chất và số còn lại được đưa vào xoang lưới nội chất.

+ Lưới nội chất trơn: là nơi diễn ra nhiều quá trình chuyển hóa khác nhau tùy loại tế bào như tổng hợp lipid, phân hủy thuốc và các chất độc, chuyển hóa carbohydrate,…

4. Bộ máy Golgi

- Cấu tạo: Gồm hệ thống các túi dẹt song song nhưng tách rời nhau, cấu trúc phân cực gồm mặt nhập và mặt xuất.

Bộ máy Golgi và sự tiết protein

- Vai trò:

+ Sửa đổi, phân loại, đóng gói, vận chuyển các sản phẩm từ lưới nội chất: Lưới nội chất tổng hợp các chất như protein, lipid, carbohydrate được vận chuyển trong các túi nhỏ hình cầu (túi vận chuyển) đến bộ máy Golgi. Tại bộ máy Golgi, các sản phẩm tổng hợp từ lưới nội chất được sửa đổi, phân loại và đóng gói rồi vận chuyển đến các bào quan hay màng tế bào.

+ Ngoài ra, bộ máy Golgi còn tham gia tổng hợp một số polysaccharide của thành tế bào (trừ cellulose) và chất nền ngoại bào.

5. Lysosome

- Cấu tạo: Là bào quan dạng túi, màng đơn, chứa các enzyme thủy phân protein, nucleic acid, carbohydrate, lipid, các bào quan và thậm chí cả các tế bào cần thay thế.

Cấu trúc của lysosome

- Vai trò: Lysosome là bào quan tiêu hóa của tế bào.

+ Thực hiện phân hủy các tế bào già, các tế bào bị tổn thương không còn khả năng phục hồi cũng như các bào quan đã già và các đại phân tử lớn như protein, nucleic acid, lipid,…

+ Tiêu hóa vi sinh vật gây bệnh.

Lysosome tiêu hóa ti thể bị hỏng

6. Không bào

- Tế bào thực vật có không bào trung tâm với kích thước lớn và tồn tại lâu dài. Tế bào động vật có không bào nhỏ, tồn tại trong thời gian ngắn.

- Cấu tạo: Là bào quan có màng đơn, chứa dịch lỏng.

Không bào trung tâm ở tế bào thực vật

- Vai trò:

+ Ở thực vật: Không bào trung tâm chứa nhiều nước và đóng vai trò cân bằng lượng nước trong tế bào; có thể chứa các chất dự trữ như protein, acid hữu cơ, đường, muối khoáng hoặc chứa chất thải hay sắc tố.

+ Ở động vật: Nguyên sinh vật sống trong môi trường nước ngọt có không bào co bóp làm nhiệm vụ điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào.

7. Peroxisome

- Vị trí: thường nằm gần lưới nội chất.

- Hình dạng: Là bào quan dạng hình cầu.

- Cấu tạo: Được bao bọc bởi một màng đơn mỏng, trên màng có protein màng. Trong peroxisome chứa các enzyme phân giải chất độc, H₂O₂, lipid,…

Cấu trúc của peroxisome

- Vai trò: Oxi hóa các chất.

+ Chứa các enzyme chuyển hydrogen từ các chất khác nhau như chất độc, alcohol đến oxygen tạo ra H₂O₂, sau đó, được enzyme khác phân giải thành nước và oxygen.

+ Ở tế bào thực vật, bào quan này còn chứa enzyme phân giải acid béo thành phân tử nhỏ hơn rồi chuyển đến ti thể.

8. Ribosome

- Kích thước: Ribosome trong ti thể và lục lạp có kích thước 70S, ribosome khác trong tế bào nhân thực có kích thước 80S.

- Cấu tạo:

Cấu trúc của ribosome

+ Ribosome là bào quan không có màng bao bọc, được cấu tạo từ rRNA và protein.

+ Mỗi ribosome được cấu tạo bởi hai tiểu đơn vị có kích thước khác nhau: tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị nhỏ.

- Vai trò: Ribosome là bộ máy tổng hợp protein của tế bào.

9. Trung thể

- Là bào quan chỉ có ở tế bào động vật.

- Vị trí: nằm ở gần nhân.

- Cấu tạo: Trung thể là bào quan không có màng, gồm hai trung tử nằm vuông góc với nhau, gồm nhiều bộ ba vi ống xếp thành vòng.

Cấu trúc của trung thể

- Vai trò: Trung thể có vai trò trong sự phân chia tế bào, các vi ống xung quanh trung tử phát triển thành thoi vô sắc giúp NST di chuyển khi tế bào phân chia.

10. Bộ khung tế bào

- Cấu tạo: Bộ khung tế bào là mạng lưới gồm vi ống, sợi trung gian và vi sợi, được cấu tạo từ các phân tử protein.

Sơ đồ một phần bộ khung xương tế bào

- Vai trò:

+ Bộ khung tế bào đóng vai trò như bộ xương của tế bào làm nhiệm vụ nâng đỡ, duy trì hình dạng của tế bào và tham gia sự vận động của tế bào.

+ Ngoài ra, sợi trung gian còn neo giữ các bào quan và vi ống tham gia vận chuyển bào quan.