4. TẾ BÀO
Cấu trúc Chức năng
Sinh sản và
quá trình kiểm
soát của tế bào
Sinh vật nhân sơ
(Prokaryota
Sinh vật nhân
chuẩn
(Eukaryota)
Tế bào thực hiện chức năng sống!
5. 1.1. Học thuyết tế bào
• 1.1.1. Sự phát hiện ra tế bào
o 1665 – Robert Hooke, quan sát được các tế bào thực vật
o 1674 – Antonie Van Leeuwenhoek, quan sát và mô tả các loại tế bào động vật.
6. • 1.1.2. Thuyết tế bào (Cells Theory)
o Thế kỷ 19: - Sinh vật có tính đa dạng cao song đều có cấu từ tế bào.
- Mọi tế bào sống đều có cấu trúc và chức năng tương tự nhau.
o F. Engle (1870): Môn khoa học tế bào học phát triển mạnh nhiên cứu về cấu trúc và chức
năng của tế bào.
o Theo quan điểm hiện đại học thuyết tế bào gồm:
- Mọi sinh vật đều gồm 1 hoặc nhiều tế bào, trong đó xảy ra các quá trình chuyển hóa
vật chất và tồn tại tính di truyền.
- Tế bào là sinh vật sống nhỏ nhất, đơn vị tổ chức cơ của mọi cơ thể.
- Tế bào có thể tự sinh sản và chỉ xuất hiện nhờ quá trình phân chia của tế bào trước đó.
7. o Cấu trúc cơ bản của tế bào gồm 3 phần:
- Mọi tế bào đều được màng sinh chất bao quanh
- Mọi tế bào đều có nhân hoặc nguyên liệu chứa thông tin di truyền.
- Mọi tế bào đều chứa tế bào chất dạng dịch lỏng.
8. 1.2. Tế bào Prokaryote
Prokaryote: Tiền nhân, nhân sơ:
- Kích thước: đường kính 0.2 - 2,0μm, chiều
dài 2.0 – 2.8 μm.
- Cấu tạo đơn giản, tế bào chất hầu như
không có các bào quan.
- Sinh sản: vô tính, hữu tính gặp ở một số vi
khuẩn nhưng chưa điển hình.
- Bao gồm:
+ Vi khuẩn thực (Eubacteria)
+ Vi khuẩn cổ (Archaebacteria)
+ Vi khuẩn lam (Cyanobacteria)
9. 1.2.1. Màng sinh chất (màng tế bào chất - Membrane)
- Vị trí: nằm ngay dưới thành tế bào
- Cấu tạo:
+ Dày 5-10nm, hình thành bởi lớp lép phospholipid
+ Một số vi khuẩn, màng sinh chất xâm nhập vào bên trong tạo nên hệ thống ống.
- Chức năng:
+ Bảo vệ, tạo nên hệ thống biệt lập.
+ Trao đổi thông tin và trao đổi chất.
+ Nhận diện các cơ chất.
+ vị trí của một số phản ứng hóa sinh.
10. 1.2.2. Tế bào chất (Cytoplasm)
- Vùng dịch thể dạng keo, chứa 80% là nước.
- TBC hầu như không chứa các bào quan. TBC đồng nhất, không phân hóa vùng chức
năng.
- Ribosome nằm rải rác trong TBC và đóng vai trò trong sinh tổng hợp protein. Số lượng
ribosome trong TBC nhiều, chiếm 70% trong lượng khô của TBVK. Ribosome 70S được
hình thành từ 2 tiểu phần 50S và 30S. (S-Svedberg)
- Một số vi khuẩn quang hợp có chứ túi thilacoid.
11. 1.2.3. Thể nhân (vùng nhân)
Cấu tạo:
• Không được bao bọc bởi màng nhân.
• Chứa NST được cấu tạo từ DNA dạng vòng không liên kết với protein
Chức năng:
• Nơi chứa đựng thông tin di truyền và trung tâm điều khiển mọi hoạt động của tế bào.
• Ở nhiều loại VK, thông tin di truyền còn được chứa trong các vòng DNA nhỏ - plasmid
và có khả năng sao chép độc lập.
12. 1.2.4. Thành tế bào (vách tế bào – Cell wall)
- Vị trí: lớp ngoài cùng của tế bào
- Cấu tạo:
+ Đặc trưng bởi peptidoglican (PG): polyme xốp, không tan, cứng và bền vững.
+ Dựa vào cấu trúc sự phân bố của PG người ta chia vi khuẩn thành 2 nhóm: Vi khuẩn Gram
âm và Vi khuẩn Gram dương
13. Vi khuẩn Gram (+): thành TB dày, gồm 1 lớp, thành phần tương đối đồng nhất, PG
chiếm 50% trọng lượng khô vách tế bào.
Vi khuẩn Gram (-): Thành TB mỏng, gồm nhiều lớp, thành phần và cấu trúc phức
tạp, PG chiếm 5-10% còn lại là lipit, protein...
14. Chức năng:
Bảo vệ duy trì hình dạng tế bào.
Bảo vệ tế bào trong điều kiện bất lợi. (cản trở kháng sinh, sinh bào tử)
Ngoài ra một số loại VK, ở bên ngoài vách còn có 1 lớp bao nhầy – polysaccarid (dự
trữ chất dinh dưỡng, tăng khả năng bám dính trên giá thể)
Streptococcus salivarius Streptococcus mutants
15. Lông và Roi (Pilus and Flagella)
Roi (flagella)
• Sợi lông dài, uốn khúc, mọc ở mặt ngoài TB.
• Phân bố của roi có tính đặc thù theo từ loại vi khuẩn, có thể nằm ở 1 đầu, cả 2 đầu, nằm ở giữa
hoặc xung quanh TB.
• Vận động theo kiểu vặn nút chai, nhờ đó VK có thể di chuyển trong dịch lỏng với vận tốc 20 -
80μm/s.
Lông (pilus)
• Có trên bề mặt VK, kích thước nhỏ và có số lượng nhiều. Giúp bám vào giá thể vật chủ (VK gây
bệnh ở đường hô hấp, tiêu hóa, tiết niệu).
16. 1.3. Tế bào Eukaryote
Cấu trúc khái quát của tế bào Eukaryote
Màng sinh chất bao bọc, thực vật có vách
cellulose.
Có nhân hoàn chỉnh (màng nhân)
Tế bào chất có dạng dịch lỏng chứa các bào
quan và chất tan.
• Bào quan thuộc hệ màng trong: lưới nội chất,
Golgi, lysosome, peroxisome.
• Sản sinh năng lượng: ty thể, lạp thể
• Biểu hiện gene: nhân, ribosome.
Bộ khung xương, trung tử, các hạt dự trữ
17. Tế bào động vật Tế bào thực vật
Tế bào
Nhân
Tế bào
chất
Vách tế
bào
Các bào
quan
Màng
sinh
chất
Cấu trúc,
chức năng?
18. 1.3.1. Màng sinh chất (plasma membrane)
Màng mỏng, dày khoảng 100A0, gồm 2 lớp sẫm song song, ở giữa là lớp nhạt.
Lớp sẫm: 25-30A0, gồm protein ngoại vi, đầu ưa nước của protein xuyên màng
Lớp nhạt: lớp phân tử lipid kép.
MSC
Lipid
Protein NV
Carbonhyd
rate
Protein
XM
Cholesterol
19. 13.1.1. Lớp phân tử lipid màng
Gồm 2 lớp, phân tử lipid có 2 đầu (ưa nước và kị nước), 2 đầu kị nước quay vào
nhau, 2 đầu ưa nước quay ra ngoài.
Thành phần lipid màng gồm: Phospholipid (55%), Cholesterol (25-30%),
Glycolipid (18%) và acid béo kị nước (2%).
a. Phospholipid
- Đặc tính: ít tan trong nước, thành
phần chính của lipid màng.
- Gồm 4 loại: Photphatidycholin,
sphingomyelin, photphatidyl
ethanolamin, photphatidyl serin.
20. a. Phospholipid (tiếp)
- Chức năng: Thành phần chính cấu tạo nên màng tế bào, điều hòa quá trình trao đổi
chất qua màng theo cơ chế thụ động, cơ sở để dung nạp các phân tử protein và các
oligosaccarid của màng.
b. Cholesterol
- Lipid steroid trung tính
- Xen kẽ giữa phospholid và rải rác trong lớp kép lipid.
- Chức năng: hạn chế ở mức độ nhất định sự di chuyển của phospholipid, tạo ra sự ổn
định cho cấu trúc màng.
21. 1.3.1.2. Protein màng
50 loại protein trong màng đảm nhiệm chức năng đặc hiệu.
Căn cứ vào sự liên kết với lipid màng: protein xuyên màng và protein ngoại vi.
a. Protein xuyên màng
- Chiếm 70% protein màng.
- Xuyên màng là các chuỗi polypeptid
xuyên qua 1 lần hoặc vòng đi vòng lại
nhiều lần.
- Phân nhô ra 2 phía ngoài của màng ưa
nước và có thể liên kết với protein
ngoại vi, oligosacharid. (Glycophorin,
protein band3)
b. Potein ngoại vi
- Chiếm 30% protein màng. Ở mặt trong
hoặc mặt ngoài, liên kết với
phospholipid bằng liên kết hóa trị.
- Tham gia vào chức năng liên kết của tế
bào. (Fibronectin – ung thư)
- Protein phía trong và phía ngoài là khác
nhau.
22. 1.3.1.3. Carbonhydrate màng
Có mặt ở màng dưới dạng oligosaccarid.
Oligosaccarid gắn vào đầu ưa nước của các protein màng nhô ra ngoài bên
ngoài màng tế bào, liên kết với khoảng 1/10 đầu ưa nước các phân tử lipid
màng. Sự glycosyl hóa biến protein thành glycoprotein, lipid thành glycolipid.
Vai trò: Tham gia vào quá trình tạo nên cấu trúc không gian của phân tử
protein – bền vững và có vị trí xác định trên màng.
Carbonhydrat phối hợp với các protein ngoại vi và 1 phần protein xuyên màng,
lipid tạo nên lớp tế bào (cell coat)
23. 1.3.1.4. Sự hình thành màng tế bào
Màng tế bào chỉ được sinh ra từ màng.
Màng được nhân đôi mạnh nhất trước lúc phân bào, khi tế bào chất nhân đôi
thì màng nhân đôi đủ cho 2 tế bào con.
Bào quan trực tiếp tham gia tổng hợp màng mới:
• Màng lipid mới do lưới nội chất có hạt tổng hợp
• Ribosome tự do và bám trên màng tổng hợp protein màng.
• Golgi tổng hợp các carbonhydrate màng.
Màng TB thường xuyên bị thu nhỏ lại do phải lõm vào tạo nên các túi tiết.
24. 1.3.1.5. Chức năng của màng tế bào
Bao bọc tế bào, tạo cho tế bào thành hệ thống biệt lập với môi trường bên ngoài.
Thực hiện quá trình trao đổi chất giữa tế bào với môi trường theo cơ chế chủ
động và bị động.
Trao đổi thông tin giữa tế bào với môi trường ngoại bào, giữa các tế bào với
nhau để điều trình hoạt động sống của các tế bào.
Xử lý thông tin:
Nhân diện: Tế bào quen, lạ, kẻ thù
Kích thích hoặc ức chế tiếp xúc giữa các tế bào, tế bào và cơ chất.
Giá thể để gắn các enzyme của quá trình trao đổi chất trong tế bào. Cố định chất
độc, dược liệu, virus, tạo ra sức đề kháng của tế bào bằng các cấu trúc màng.
Nơi bám dính của các cấu trúc bên trong tế bào.
25. 1.3.2. Tế bào chất (cytoplasma)
Tế bào chất được giới hạn phía trong là màng nhân, phía ngoài là màng sinh
chất. Chất dịch lỏng không đồng nhất gồm 2 phần:
Dịch tế bào chất: Chứa nước, các chất hòa tan
Các bào quan và thể vùi:gồm nhiều các bào quan với chức năng chuyên biệt
26. 1.3.2.1. Lưới nội chất
(Endoplasmic reticulum - ER)
Một hệ thống phức tạp gồm các
kênh, các túi liên thông với nhau
và phân bố khắp trong tế bào chất.
Lưới nội chất có cấu tạo từ lớp
phospholipid giống màng sinh
chất. Tuy nhiên có độ linh hoạt cao
hơn.
Lưới nội chất chia làm 2 loại: Lưới
nội chất có hạt và lưới nội chất
không hạt
27. a. Lưới nội chất có hạt (Rough ER)
Vị trí: nằm sát nhân, nối liền với màng nhân và lan rộng vào tế bào chất.
Phân bố: Phát triển mạnh ở các tế bào có mức độ tổng hợp protein mạnh –
bạch cầu, tuyến tụy.
Cấu tạo:
• Gồm các kênh, túi dẹt thông với nhau.
• Tỷ lệ protein/lipid cao hơn màng tế bào
• Tỷ lệ cholesterol thấp 6%
• Phosphotidyl cholin chiếm 55%.
• Có nhiều protein enzyme: Glucose-6-P, Nucleotid-P
• Chuỗi vẫn chuyển electron
• Gắn nhiều ribosome
Chức năng: tổng hợp protein, phospholid, cholesterol,
tham gia hệ thống giao thôi nội bào
28. b. Lưới nội chất trơn (Smooth ER)
Vị trí: nằm sát và xen kẽ với rough ER.
Cấu tạo:
• Gồm các ống lớn nhỏ, chia nhanh thông với nhau.
• Không gắn ribosome
• Tỷ lệ cholesterol 10%, protein/lipid giống RER.
• Phosphotidyl cholin chiếm 55%.
• Có nhiều enzyme xúc tác cho kéo dài hoặc bão hòa acid béo
• Phát triển mạnh ở những tế bào có cường độ tổng hợp lipid cao.
Chức năng:
• Tổng hợp, chuyển hóa lipid, carbonhydrate
• Tham gia hệ thống giao thông nội bào
• Tổng hợp hormone sinh dục steroid (tinh hoàn)
• Giải độc: các chất độc, dược liệu, các chất gây ung thư.
• Tích trữ Ca2+ phục vụ cho hoạt động duỗi cơ.
29. 1.3.2.2. Ribosome
Vị trí: có ở tất cả các tế bào, nằm tự do trong TBC hoặc gắn trên ER, nhân.
Hình dạng hạt, 20 – 35nm.
Cấu tạo:
• Không có màng bao bọc, được kết hợp giữa RNA và protein.
• 80S được cấu tạo từ 2 tiểu đơn vị 60S và 40S
Chức năng:
• Tổng hợp protein của tế bào
• Dạng tự do tổng hợp protein nội bào
• Dạng bám tổng hợp protein tiết
30. 1.3.2.3. Phức hệ Golgi (1898)
Vị trí: nằm gần lưới nội chất.
Số lượng: 3-20/TBĐV, >100/TBTV.
Cấu tạo:
• Hệ thống túi dẹt lớn nhỏ xếp chồng lên nhau.
• Màng túi và túi mỏng
• Mỗi túi dẹt có hình lưỡi liềm
• ĐK miệng túi 0.5-1μm.
• Túi dẹt nằm sát nhân có phần phình bờ mép
• Túi dẹt phía ngoài liên hệ với nhau
• Có các túi cầu tách từ các túi dẹt chứa các sản
phẩm tiết khác nhau.
Sự hình thành phức hệ golgi: từ nhiều nguồn,
ER..
Chức năng:
Tiếp nhận, đóng gói rồi vận
chuyển
Hình thành tiêu thể
Glycosyl hóa Pr và lipid
Tạo thể đầu tinh trùng, tổng
hợp cellulose
31. 1.3.2.4. Tiêu thể (lysosome)
Có tất cả trong tế bào và tồn tại ở 3 dạng: tiêu thể sơ cấp, tiêu thể thứ cấp và túi thải
cặn bã.
Cấu tạo
- Túi nhỏ, có 1 lớp màng giống màng TB về tỷ lệ protein/lipid, nhưng cholesterol bằng
½.
- Trên màng có protein xuyên màng vận chuyển H+ vào trong tiêu thể - pH 4,8.
- Chứa nhiều enzyme: protease, lipase, nuclease.
Chức năng:
- Phân giải protein, lipid, acid nucleic.
- Phân hủy các bào quan không hoạt động
- Bệnh tiêu thể: thiếu hụt hoặc sai sót về enzyme.
32. 1.3.2.5. Vi thể (lysosome)
Là bào qua tuơng tự lysosome.
Cấu tạo
- Từ các túi màng lipoprotein, KT 0.15 – 1.7µm.
- Chứa nhiều enzyme đặc hiệu
- Có nguồn gốc từ luới nội chất
Chức năng:
- Rất đa dạng tùy thành phần hệ enzyme.
- Một số loại thuờng gặp:
- Peroxisome
- Glyoxisome
33. 1.3.2.6. Ty thể (mitochodrial)
Có ở tất cả các tế bào Eukaryote, kích thước và số lượng thay đổi tùy thuộc
vào mức độ hô hấp của tế bào
Hình dạng, kích thước; dạng túi hoặc bí đao, ĐK 0.5 – 1.0µm, dài 1-2µm.
Vị trí: phân bố đêu trong tế bào chất, đôi khi tập chung nơi cần nhiêu NL.
Số lượng: 50-1000 ty thể/TB.
34. 1.3.2.7. Lạp thể (chloroplast)
Có ở tất cả các tế bào Eukaryote – thực vật: Lục lạp, sắc lạp và vô sắc lạp.
Lục lạp: Chứa diệp lục – chlorphyl.
Hình dạng và kích thước: hình cầu, bầu dục, thấu kính hoặc hình thoi. ĐK 4-
10μm, dài 1-5μm.
Vị trí: phân bố đều trong tế bào chất.
Số lượng: 20-40 lục lạp/lá.
Cấu tạo:
Chức năng
36. 1.3.2.8. Trung thể (Centriole)
Có ở thực vật bậc thấp và động vật.
Vị trí: gần nhân, mỗi tế bào có 1 trung thể.
Cấu tạo: gồm 2 phần là trung tử và chất quanh trung tử.
Trung tử cấu tạo hình trụ, ĐK 0.15-0.25 μm, dài 0.7 μm. (9+0)
Chất quan trung tử có thể kèm nối với ống và hệ thống vi ống tự do.
Chức năng: Tham gia vào quá trình phân bào.
37. 1.3.2.9. Bộ khung tế bào
Vi sợi
Vi sợi actin
Vi sợi myozin
Vi sợi trung gian
Vi ống
Protein tubulin A và B
39. 1.3.3. Nhân tế bào (Nucleus)
Số lượng, hình dạng, kích thước và vị trí.
Nhân
40. 1.3.3.1. Cấu trúc của nhân.
Màng nhân Dịch nhân
Nhân con NST
Nhân
40 nm
50 – 100 nm
1.3.3.2. Chức năng của nhân
Trung tâm điều khiển của tế bào
Mang vật chất thông tin di truyền
(NST)
Tổng hợp protein, ribosome và RNA
41. 1.3.4. Các cấu trúc bên ngoài màng sinh chất
1.3.4.1. Chất nhày hoặc kitin
Ở một số động vật, phía ngoài màng sinh chất có một lớp dày che phủ, là sản
phẩm tiết đặc biệt của tế bào, thường là chất nhầy, kitin có thấm muối canxi.
1.3.4.2. Vách cellulose
Là thành phần không sống của tế bào, là sản phẩm hoạt động sống của chất tế
bào, bao bọc toàn bộ chất sống của tế bào với môi trường bên ngoài, duy trì
hình dạng TB nhờ áp suất nước.
44. 2.1. Vận chuyển vật chất qua màng tế bào
Ion Nồng độ ngoại bào Nồng độ nội bào Chênh lệch
Na+ 140 mM 10 mM 14x
K+ 4 mM 140 mM 35x
Ca2+ 2.5 mM 0,1 μM 25000x
Cl- 100 mM 4 mM 25x
45. 2.1.1.1. Vận chuyển thụ động
• Qua màng lipid kép
• Qua kênh protein
Khuếch tán
đơn thuần
Khuếch tán
tăng cường
Thẩm thấu
a. Khuếch tán đơn thuần
2.1.1. Vận chuyển các phân tử có kích thước nhỏ và các ion
qua màng tế bào
46. Khuếch tán qua màng lipid kép
CO2, O2, Alcol, lipid...
Khuếch tán qua kênh protein
49. Đặc điểm của khuếch tán đơn thuần
Không tiêu tốn năng lượng của tế bào
Không cần protein vận tải
Khuyếch tán từ nơi có nồng độ cao đến nơi nồng độ thấp
Các kênh protein có tính đặc hiệu cao đối với chất vận chuyển
Tốc độ khuếch tán tương đối chậm phụ thuộc vào các yếu tố sau:
Kích thước của chất vận chuyển
Độ hòa tan trong lipid
Nhiệt độ
Tính ion hóa và hydrat hoá
Gradient nồng độ
Gradient áp suất
Gradient điện thế
50. b. Khuếch tán tăng cường
Đặc điểm:
Không tiêu tốn năng
lượng
Có protein vận chuyển
Có tính đặc hiệu cao
Vật chất không bị biến
đổi cấu trúc.
Vận chuyển theo thang
nồng độ và theo 2 chiều
Tốc độ vận chuyển có thể
đạt đến mức độ bão hòa
73. 2.2.3. Các loại hoạt động vận động của tế bào
- Vận động tích cực được gây ra bởi những biến đổi quá
trình chuyển hoá vật chất. Trong vận động tích cực được
phân ra: Vận động nguyên sinh chất, vận động các túi
protein trong tế bào, vận động lông, vận động roi và vận
động cơ.
- Vận động thụ động là do những thay đổi môi trường
bên trong cơ thể gây ra, nó không liên quan với sự biến đổi
chuyển hoá vật chất.
80. 2.3.2. Các loại phân tử tín hiệu và cơ chế truyền thông tin
Dựa vào khả năng xâm nhập vào tế bào của phân tử tín hiệu,
có thể chia chúng làm hai nhóm.
- Nhóm các phân tử thông tin truyền thông tin vào tế bào
bằng tác động lên hệ thống thụ thể trên bề mặt màng tế bào.
- Nhóm các phân tử có thể đi qua được màng.
Dựa vào thời gian đáp ứng với tín hiệu ngoại bào, có thể chia
chúng làm nhóm tác dụng nhanh và nhóm tác dụng chậm.
Cơ chế truyền thông tin qua 3 giai đoạn: tiếp nhận, truyền tin
và đáp ứng.
101. 4. CHẾT TẾ BÀO CÓ CHƯƠNG TRÌNH
&
BIỆT HÓA TẾ BÀO
102. 4.1. SỰ CHẾT TẾ BÀO CÓ CHƯƠNG TRÌNH
4.1.1. Khái niệm về sự chết tế bào
Kerr, Wyllie & Currie
1972
103.
104. 4.1.2. Các con đường chết tế bào có chương trình
1) Hầu hết các tế bào trong cơ thể đa bào đều cần protein tín hiệu đặc
hiệu để duy trì sự tồn tại của nó. Nếu thiếu các tín hiệu này thì tế bào sẽ
kích hoạt chương trình tự chết. Yếu tố này được gọi là yếu tố nuôi dưỡng.
2) Trong một số trường hợp, có sự tham gia của hệ miễn dịch, những tín
hiệu hormon đặc hiệu từ bên ngoài tế bào khởi động một chương trình
làm chết tế bào.
105. 4.1.2.1. Một số yếu tố trong chết tế bào có chương trình
a. Tín hiệu “sống”
106. Các thụ thể nuôi dưỡng thần kinh (Neurotrophin receptors)
107. Cơ chế tác động của các yếu tố nuôi dưỡng (TF- Trophic Factors)
113. 4.1.3. Ý nghĩa của chết tế bào có chương trình
4.1.3.1. Trong quá trình phát triển cơ thể
Trong quá trình phát triển phôi, thai có sự hình thành các cơ quan và hoàn
thiện chức năng các cơ quan. Các tế bào dần dần biệt hóa, tổ chức sắp xếp lại
để hình thành các bộ phận cấu tạo cơ thể. Sự phân bào phối hợp cùng với sự
chết tế bào có chương trình đảm bảo cho cơ thể sinh trưởng và phát triển hài
hòa.
4.1.3.2. Trong y học
- Giúp hiểu được nguyên nhân phát sinh của một số bệnh, tật; hiểu được cách
thức mà cơ thể sử dụng chống lại sự nhiễm trùng... từ đó nghiên cứu các biện
pháp phòng tránh các bệnh tật đó.
