Ti thể - Lục lạp - Peroxysome - Không bào

Chủ đề 6:
Ti thể - Lạp thể - Peroxysome – Không bào
Trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh
A. Ti thể (Mitochondria)
I. Lược sử nghiên cứu:
1894, Atman là người đầu tiên phát hiện và mô tả ti thể.
Đến năm 1897, Benda đặt tên là mitochondria
Cấu trúc siêu hiển vi của ti thể được Palad nghiên cứu bằng kính hiển vi điện tử vào năm 1952 và Sjostand nghiên cứu vào năm 1953.
A. Ti thể (Mitochondria)
II. Cấu trúc:
Ti thể có dạng hình cầu, dạng que hay dạng sợi dài…
A. Ti thể (Mitochondria)
Đường kính: 0.5 – 1 µm, chiều dài: 1 - 5 µm (tối đa là 7 µm)
Hình dạng của ti thể rất dễ biến đổi theo sự biến đổi tình trạng sinh lí của tế bào.
Số lượng: có nhiều trong tế bào tích cực chuyển hóa năng lượng, tăng giảm tùy trạng thái tế bào.
Ví dụ: ti thể có nhiều trong tế bào gan, tế bào cơ…
A. Ti thể (Mitochondria)
III. Thành phần hóa học:
Thành phần hóa học của ti thể chủ yếu gồm:
Protein (65-70%) một số tham gia vào cấu trúc màng ti thể, phần còn lại hòa tan trong chất nền.
Lipid (25-30%) chủ yếu là phospholipid và một ít cholesterol.
Ngoài ra, trong ti thể còn có DNA (0.024 - 0.34%) và RNA (0.5 - 3%) và glicogen.
A. Ti thể (Mitochondria)
IV. Cấu tạo ti thể:
A. Ti thể (Mitochondria)
A. Ti thể (Mitochondria)
V. Chức năng:
Là “nhà máy tạo năng lượng” cho hoạt động sống của tế bào: thông qua quá trình hô hấp hiếu khí của ti thể, tạo ra năng lượng trong hợp chất cao năng ATP. Cấu trúc siêu vi và định khu phân tử của ti thể phù hợp với chức năng hô hấp hiếu khí.
A. Ti thể (Mitochondria)
A. Ti thể (Mitochondria)
Ti thể có thể tổng hợp các sản phẩm cần thiết cho bản thân nó.
Dù chức năng cơ bản của ti thể là biến các chất hữu cơ thành năng lượng cho tế bào ở dưới dạng ATP, ty thể còn đóng một vai trò quan trọng khác trong nhiều quá trình chuyển hóa.
Apoptosis, quá trình tế bào chết được lập trình
Tổn thương tế bào thần kinh do thoát các chất trung gian Glutamate
Tăng sinh tế bào
Điều hòa trạng thái oxi hóa khử của tế bào
A. Ti thể (Mitochondria)
Tổng hợp nhân Heme
Tham gia vào các quá trình trao đổi chất: ti thể tham gia vào quá trình chuyển hóa các chất nhờ kết hợp với các bào quan khác (tổng hợp hoocmon steroid, phospholipid, cholesterol, acid amin). Ti thể tham gia điều hòa nồng độ ion Ca2+ trong tế bào.
Tạo nhiệt (giúp giữ ấm cho có thể)
A. Ti thể (Mitochondria)
VI. Sự phát sinh ti thể:
Người ta đã chứng minh rằng ti thể mới được hình thành do sự phân chia của ti thể có sẵn trước đó. Các ti thể mới hình thành có kích thước bé, sau đó chúng tăng trưởng để đạt được kích thước bình thường.
Ti thể có chứa DNA nên nó là một hệ di truyền tự lập khác với hệ di truyền của nhân tế bào, trong ti thể có ribosome và các loại RNA cần thiết tạo cho ti thể có hệ thống tổng hợp riêng của mình.
A. Ti thể (Mitochondria)
VII. Chủng loại phát sinh ti thể:
Hiện nay người ta công nhận giả thuyết cộng sinh về nguồn gốc chủng loại của ti thể. Sự xuất hiện ti thể trong tế bào eukaryote là kết quả cộng sinh của một dạng vi khuẩn hiếu khí với tế bào.
Dẫn chứng: DNA ti thể giống DNA của vi khuẩn, Ribosome của ti thể về kích thước và rRNA giống ribosome của vi khuẩn, và đặc biệt là cơ chế và hoạt động tổng hợp protein trong ti thể có nhiều điểm giống vi khuẩn (axit amin khởi động là N. focmylmetionin; sự tổng hợp bị ức chế bởi chloramphenicol…).
B. Lạp thể (Plastide)
I. Lục lạp:
Là bào quan chỉ có ở tảo và thực vật
Lục lạp có trong các bộ phận xanh của cây, nhưng chủ yếu ở lá
Có vai trò quan trọng trong sự chuyển hóa ánh sáng thành năng lượng tích trong chất hữu cơ.
B. Lạp thể (Plastide)
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
1. Thành phần hóa học:
B. Lạp thể (Plastide)
2. Cấu trúc hiển vi:
Màng trong
Màng ngoài
Khe gian màng
Cột grana
Túi thylakoid
Tinh bột
Ribosome
DNA
plastoglobule 
Stroma
Xoang thylakoid
Màng thylakoid
B. Lạp thể (Plastide)
Xoang thylakoid
Hệ sắc tố
B. Lạp thể (Plastide)
3. Chức năng:
Quan trọng nhất là quang hợp.
Quang hợp là nguồn duy nhất tạo ra năng lượng nuôi sống các loài sinh vật, bù đắp chất hữu cơ bị tiêu hao, cân bằng lượng CO2 và O2.
Quang hợp diễn ra trong thylakoid (pha sáng) và chất nền stroma (pha tối), gồm 4 bước:

B. Lạp thể (Plastide)
Thylakoid
Diệp lục
ATP-synthetase
e
ATP
ADP
B. Lạp thể (Plastide)
Thylakoid
H2O
H+
+
O2
+ NADP
NADPH
B. Lạp thể (Plastide)
Stroma
CO2
+ đường RuBP
Enzym Rubisco
Hợp chất 6C
Phân giải
3-photphasglixerat
B. Lạp thể (Plastide)
Stroma
3-photphosglixerat
Trùng hợp
ATP, NADPH
C6H12O6 + Đường RuBP
B. Lạp thể (Plastide)
4. Sự phát sinh lục lạp:
Lục lạp chứa:
Ribosome: giống ribosome của Procaryote
RNA: nhờ RNA và ribosome, lục lạp tự tổng hợp protein cho riêng mình
DNA dạng vòng, không có histon, chứa thông tin tổng hợp protein lục lạp có khả năng phân chia
Tế bào cũng cung cấp 1 số protein khác cho lục lạp.
B. Lạp thể (Plastide)
Cấu trúc phức tạp qua từng giai đoạn phát sinh chủng loại:
Vi khuẩn: cấu trúc hấp thụ và chuyển hóa năng lương là màng sinh chất có sắc tố
Khuẩn lam: màng thylakoid tách khỏi màng nhờ 1 lớp tế bào chất
Tảo lục: lục lạp phân hóa, cấu trúc đơn giản
Rêu, dương xỉ: có dạng lục lạp của thực vật bậc cao
Người ta cho rằng, lục lạp được hình thành từ sự cộng sinh của một loài vi khuẩn lam trong tế bào.
B. Lạp thể (Plastide)
II. Sắc lạp (Chromoplast):
Có trong cơ quan có màu: hoa, quả…
Thành phần sinh hóa: lipid 58%, protein 22%
β-carotin biến thành epoxit, chứa các carotenoid khác: α -carotin, sắc tố licopin…
Là giai đoạn già của lục lạp: chlorophyll thoái hóa sắc tố vàng tăng dần cấu trúc tấm bị phá hùy
Lạp thể tạo màu, giúp thu hút sinh vật thụ phấn
B. Lạp thể (Plastide)
III. Vô sắc lạp (Leucoplasts)
Lạp không màu, hình dạng không xác định, phân bố trong các bộ phận không màu: mô phôi, ngọn rễ, cánh hoa màu trắng…
Tập trung trong nhân hoặc tế bào chất
Chia thành nhiều nhóm:
Lạp bột: phổ biến nhất, tổng hợp tinh bột thứ cấp
Lạp dầu: nơi tổng hợp dầu
Lạp đạm: nơi tập trung nhiều protein
B. Lạp thể (Plastide)
Lạp bột
C. Peroxysome
I. Cấu tạo:
Là bào quan được bao bọc bởi màng lipoprotein
Có kích thước 0,15 – 1,7 µm
Thường nằm gần mạng lưới nội chất không hạt hoặc phần nhẵn của mạng lưới nội chất có hạt
Các protein của màng peroxysome được tổng hợp từ mạng lưới nội chất
Các enzym được tổng hợp trong tế bào chất
Peroxysome chứa enzym catalase, D. amino acid oxydase, urat - oxydase
C. Peroxysome
Cấu trúc của peroxysome
Vị trí của peroxysome trong tế bào
C. Peroxysome
Miêu tả Peroxysome và peroxysome dưới kính hiển vi
C. Peroxysome
II. Chức năng:
Enzym oxydase:
RH2 + O2  R + H2O2
Enzym catalase
H2O2 + RH2  R + 2H2O
H2O2  2H2O + O2
Enzym urat – oxydase: phân giải acid uric
Enzym D. amino – oxydase: phân giải các D.acid amin
Peroxysome trong tế bào gan và thận tham gia giải độc một số chất: etanol thành acetaldehyd
Xúc tác cho phản ứng phân tách acid béo thành acetyl CoA
D. Không bào (Vacuole)
Không bào nhìn chung có dạng bóng, có ở hầu hết tế bào thực vật, nguyên sinh động vật, một số vi khuẩn và tế bào động vật đa bào.
Không bào trong tế bào động vậy và tế bào thực vật
D. Không bào (Vacuole)
I. Không bào thực vật:
1. Thành phần cấu tạo và chức năng:
Màng không bào (tonoplast): Bao bọc ngoài không bào, bản chất là màng lipoprotein chống thấm, có tác dụng cách li không cho các chất trong và ngoài không bào phản ứng với nhau, cách li các chất có hại, chất thải trong không bào với tế bào chất.
D. Không bào (Vacuole)
Dịch không bào (thành phần thay đổi theo từng loại tế bào):
Nước có hòa tan các ion khoáng, chất tan  Tạo áp suất thẩm thấu (sức trương) cho tế bào thực vật. Do đó, không bào có vai trò quan trọng trong nhiều hoạt động sinh lí như sinh trưởng, cảm ứng hướng động, trao đổi khí qua khí khổng.
D. Không bào (Vacuole)
Muối, nitrogen hòa tan, chất hữu cơ (đường, acid hữu cơ, các hợp chất protein, alcaloid) là những hợp chất quan trọng trong đời sống tế bào.
Ví dụ: Acid hữu cơ làm giảm độ pH trong không bào, tạo điều kiện thích hợp cho enzym phân giải hoạt động.
D. Không bào (Vacuole)
Các chất kết tinh đông đặc (thường là những sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất). Khi tế bào cần tái sử dụng, các enzym phân giải được tiết vào không bào phân cắt một số chất thải thành các chất đơn giản hơn, trở lại thể trong suốt (cytosol).
Ví dụ: Tannin là sắc tố nâu chứa trong không bào của các tế bào thân, anthocyanin chứa trong không bào tạo màu đỏ ở quả chín và lá mùa thu.
D. Không bào (Vacuole)
Các sắc tố.
Ví dụ: Tế bào cánh hoa
 Tạo màu sắc rực rỡ, góp phần quyến rũ, hấp dẫn, côn trùng đến thụ phấn. Do đó, không bào tham gia vào quá trình sinh sản của thực vật có hoa.
Các chất phế thải, độc tố, các chất hóa học đặc biệt có khả năng phản ứng với một chất khác trong tế bào chất.
Ví dụ: Tế bào lá cây, tế bào tỏi, tế bào hành tây.
 Bảo vệ thực vật khỏi động vật ăn cỏ. Do đó, không bào tạo nên sự đề kháng ở thực vật.
D. Không bào (Vacuole)
2. Sự hình thành không bào:
Tế bào thực vật non có nhiều không bào nhỏ. Trong quá trình trưởng thành, các không bào lớn lên và nhập lại với nhau thành một không bào lớn.
Người ta cho rằng không bào là do một bào quan tiền thân hấp thụ nước rồi trương lên tạo thành. Bào quan này có thể có nguồn gốc từ túi ẩm bào hoặc các túi tiết của mạng lưới nội chất hoặc thể golgi.
D. Không bào (Vacuole)
D. Không bào (Vacuole)
II. Không bào động vật:
Không bào co bóp (contractive vacuole): điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào chất giữ cho cơ thể không bị vỡ tung do nước từ ngoài ngấm vào. Xung quanh thường có nhiều ti thể cung cấp năng lượng cho hoạt động co bóp của không bào.
D. Không bào (Vacuole)
Không bào tiêu hóa (food vacuole): tiêu hóa thức ăn. Bản chất chính là các túi ẩm bào, thực bào ở động vật nguyên sinh. Do đó, một số tài liệu xem các túi ẩm bào, các túi tiết của mạng lưới nội chất hay thể golgi như không bào động vật.
Ở động vật có vú, phát hiện thấy không bào trong tế bào ruột bị khuẩn Salmonella xâm nhập.