Tế bào là gì? Chức năng của các bộ phận trong tế bào

THPT Lê Hồng Phong 19/12/2022

Tế bào là gì?

Tế bào là một đơn vị cấu trúc cơ bản có chức năng sinh học của sinh vật sống. Tế bào là đơn vị nhỏ nhất của sự sống có khả năng phân chia độc lập, và các tế bào thường được gọi là “những viên gạch đầu tiên cấu tạo nên sự sống”.

Tế bào bao gồm tế bào chất bao quanh bởi màng tế bào, trong đó có nhiều phân tử sinh học như protein và axit nucleic. Các sinh vật sống có thể được phân thành đơn bào (có một tế bào, bao gồm vi khuẩn) hoặc đa bào (bao gồm cả thực vật và động vật).

Trong khi số lượng tế bào trong các thực vật và động vật ở các loài là khác nhau, thì cơ thể con người lại có hơn 10 nghìn tỷ (1012) tế bào. Phần lớn tế bào động vật và thực vật chỉ có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi, với kích thước từ 1 đến 100 micromét.

Người ta có thể phân loại tế bào dựa vào khả năng có thể tồn tại độc lập hay là không. Các sinh vật có thể bao gồm chỉ một tế bào (gọi là sinh vật đơn bào) thường có khả năng sống độc lập mặc dù có thể hình thành các khuẩn lạc. Ngoài ra, sinh vật cũng có thể bao gồm nhiều tế bào (sinh vật đa bào) thì mỗi tế bào được biệt hóa và thường không thể sống sót khi bị tách rời. Trong cơ thể con người có đến 220 loại tế bào và mô khác nhau.

Nếu xét về cấu trúc nội bào, các tế bào có thể chia làm 2 dạng chính: Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.

Các bộ phận chính của tế bào

Tế bào được cấu tạo từ những thành phần cơ bản sau đây:

Tế bào chất

Tế bào chất (cytoplasm) là bào quan được tạo nên bởi các chất keo lỏng giống dạng thạch ( gọi là dịch bào) và các cấu trúc khác bao quanh nhân.

Tế bào chất chứa 70 đến 90% là nước, không có màu. Tế bào chất cũng chứa nhiều loại muối khác nhau, là dạng chất dẫn điện tuyệt vời để tạo môi trường thích hợp cho các hoạt động sống còn của tế bào.

Đối với các sinh vật prokaryote, tế bào chất là một thành phần khá tự do. Nhưng trong tế bào eukaryote thường chứa nhiều bào quang và bộ khung tế bào. Chất nguyên sinh thường chứa các chất dinh dưỡng hòa tan, dịch chuyển vật chất trong tế bào gây ra những hiện tượng dòng chảy thải nguyên sinh của tự nhiên. Nhân tế bào sẽ thay đổi về hình dạng khi tế bào di chuyển.

Khung xương tế bào

Khung xương tế bào (Cytoskeleton) là một hệ thống mạng lưới các vi ống, vi sợi và sợi trung gian tạo nên cấu trúc tế bào. Nó có cấu trúc vững chắc, giúp duy trì hình dạng và bảo vệ tế bào, giúp tế bào di động.

Đây là một cấu trúc giống bộ xương động vật và nổi trong tế bào chất.

Mạng lưới nội chất

Mạng lưới nội chất (ER) là hệ thống các xoang và túi màng, có thể mang có ribosome (lưới nội chất hạt) hoặc lưới nội chất trơn nằm trong tế bào nhân thực.

Có hai loại mạng lưới nội chất:

Loại có hạt (Rough ER) do có gắn Ribosome gồm nhiều túi dẹp thông với nhau. Các ống thông với khoảng quanh nhân và màng tế bào. Lưới nội chất hạt có các hạt Ribosome đính trên bề mặt, phần không có hạt gọi là đoạn chuyển tiếp.
Loại trơn (Smooth ER) không có Ribosome, là hệ thống ống chia nhánh với nhiều kích thước khác nhau.

Lưới nội chất trơn thông với lưới nội chất hạt, không thông với khoảng quanh nhân và có sự kết nối mật thiết với bộ máy Golgi.

Bộ máy Golgi

Bộ máy Golgi là phần của tế bào được tạo thành từ các lớp màng. Đây là bào quan có màng đơn được tìm thấy trong phần lớn tế bào nhân chuẩn kể cả động vật và thực vật nhưng không có trong nấm, gồm các hệ thống túi mang dẹp xếp chồng lên nhau nhưng tách biệt nhau theo hình vòng cung.

Các lysosome và các peroxisome

– Lysosome (tiêu thể) là một bào quan của tế bào nhân thực. Chúng là nơi sản xuất ra enzyme mạnh hỗ trợ sự tiêu hóa và bài tiết các chất và các bào quan đã bị hư hỏng. Chúng được tạo ra từ bộ máy Golgi nhờ các chồi.

Các enzyme quan trọng trong tiêu thể:

Lipase có tác dụng phân hủy mỡ
Carbohydrase các tác dụng phân hủy đường,…
Protease có tác dụng phân hủy protein
Nuclease có tác dụng phân hủy axit nhân

– Peroxisome (thể peroxi), đôi khi được gọi là vi thể. Là một loại bào quan có mặt trong tất cả các tế bào của sinh vật nhân chuẩn. Chúng tham gia vào quá trình biến dưỡng các axit béo có mạch C dài, axit béo mạch nhánh,…Thể peroxi bao hàm khoảng 10% hoạt tính của hai enzyme tham gia trong chu trình pentose phosphate đóng vai trò quan trọng trong sự trao đổi chất.

Chúng bao gồm một màng đơn tách biệt chúng với các chất dịch bên trong của tế bào, có các protein màng.

Ty thể

Ty thể (Mitochondrion) là bào quan có cấu trúc đặc biệt phức tạp (hình thuôn dài, hình bầu dục đặc biệt) được bao bọc bởi màng kép gồm 2 lớp màng bao bọc: màng ngoài trơn nhẵn và màng trong gấp nếp tạo thành mào chứa chất nền, enzyme tham gia vào hoạt động hô háp và giải phóng năng lượng tạo nên các ATP.

Bên trong ti thể có chất nền chứa ADN và ribosome. Tế bào cần nhiều năng lượng thì sẽ có càng nhiều ti thể.

Ribosome

Ribosome là một phần tử có số lượng lớn trong tế bào sống sản xuất protein. Đây là loại bào quan tổng hợp chuỗi polypeptide dựa trên khuôn mã của ARN thông tin nhưng không có màng. Các bào quan này có thể trôi nổi tự do trong tế bào chất hoặc được kết nối với lưới nội chất. BÀo quan này có kích thước phân tử lớn, phức tạp, là nơi xảy ra quá trình sinh tổng hợp protein.

Ribosome gồm hai tiểu đơn vị chính chứa rARN đính dưới lưới nội chất hạt hoặc trôi trong ribosome tự do: tiểu đơn vị ribosome nhỏ đọc (mRNA), trong đó tiểu đơn vị lớn liên kết các axit amin để tạo thành một chuỗi các polypeptide. Mỗi tiểu đơn vị gồm một hoặc nhiều phân tử RNA ribosome và nhiều protein.

Các tiểu đơn vị ribosome của sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực có sự tương đồng.
Các ribosome được tìm thấy trong lục lạp và ty thể của sinh vật nhân thực bao gồm các tiểu đơn vị nhỏ và lớn kết hợp với protein tạo thành hạt 70S.
Các ribosome khác nhau lại có cùng một cấu trúc cốt lõi khá tương đồng mặc dù khác biệt về kích thước.

Nhân tế bào

Nhân tế bào (Nucleus) là một bào quan thường có dạng hình cầu, được bao bọc bởi một màng tế bào tồn tại bên trong các tế bào nhân thực. Sinh vật nhân thực chỉ tồn tại một nhân. Nhân tế báo chưa bộ gen của sinh vật, ngoại trừ ADN ty thể, được cuộn thành nhiều chuỗi ADN bao gồm các phức hợp protein.

Nhân nằm giữa tế bào và chứa tất cả các nhiễm sắc thể mang thông tin di truyền.

Nhân chứa ADN, nguyên liệu di truyền của tế bào. Nhân được bao bọc bởi một màng bao nhân (màng kép), có tác dụng bảo vệ DNA, ngăn cách nhân và các phần còn lại của tế bào. Trên màng nhân có nhiều lỗ nhỏ cho phép các phân tử đi vào và ra khỏi nhân.

Dịch nhân chứa nhiễm sắc thể (ADN và protein) và nhân con.

Màng tế bào

Màng tế bào (membrane), còn gọi là màng sinh chất, là màng sinh học phân cách môi trường bên trong của các tế bào với môi trường bên ngoài của chúng, là lớp ngoài của tế bào đặc lại.

– Có 2 thành phần chính: photpholipid và protein. Màng tế bào có liên quan đến các quá trình của tế bào như là sự liên kết tế bào, độ dẫn ion và tiếp nhận tín hiệu tế bào.

– Những lỗ nhỏ li ti trên màng tế bào là nơi thực hiện sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trường.

Chức năng của các bộ phận trong tế bào

Các bộ phận	Chức năng
Tế bào chất	– Bao quanh màng tế bào và cơ quan tế bào – Nơi diễn ra hầu hết các hoạt động sống của tế bào như hấp thu chất dinh dưỡng, chuyển hóa năng lượng, tạo ra các chất để tăng trưởng,…
Khung xương tế bào	– Lá đỡ cơ học và xác định hình dạng của tế bào. – Tham gia vào quá trình phân chia và cho phép tế bào di chuyển. – Cung cấp những con đường hướng dẫn các bào quan và hợp chất di chuyển trong tế bào.
Mạng lưới nội chất	– Biến đổi protein, hình thành các phân tử lipid, vận chuyển các chất bên trong tế bào. – Đảm bảo mối liên hệ giữa các bàng quan, tổng hợp các chất. – Vận chuyển các phân tử đến nơi chuyên biệt bên trong và bên ngoài của tế bào. – Giúp xử lý các phân tử do tế bào tạo ra. Các lưới nội chất vận chuyển các phân tử đến những địa điểm xác định, bên trong hoặc bên ngoài của tế bào.
Bộ máy Golgi	– Trung tâm chuyển biến và đóng gói các đại phân tử cho tế bào như protein và lipid. – Thu nhận, hoàn thiện, phân phối, tích trữ sản phẩm từ nơi sản xuất đến nơi sử dụng.
Lysosome và Peroxosome	– Trung tâm tái chế của tế bào. – Tiêu hóa các vi khuẩn lạ xâm nhập từ bên ngoài vào bên trong tế bào – Loại bỏ các chất độc hại và tái chế tế bào bị hỏng.
Ty thể	– Nơi tổng hợp ATP, cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động sống của tế bào. Chuyển đổi năng lượng từ thức ăn thành dạng mà tế bào có thể sử dụng. – Lưu trữ ion canxi. – Giữ ấm cơ thể. – Truyền nhận tín hiệu, biệt hóa và chết rụng tế bào cũng như duy trì việc kiểm soát chu kỳ tế bào và sinh trưởng của tế bào.
Ribosome	– Tổng hợp, dịch thông tin để sản xuất protein.
Nhân tế bào	– Trung tâm chỉ huy của tế bào. – Lưu trữ thông tin di truyền, quy định các đặc điểm của tế bào. – Điều khiển các hoạt động sống của tế bào, đưa ra chỉ dẫn giúp tế bào phát triển, lớn lên, phân chia và chết. – Bảo quản độ ổn định về gen, quản lý các hoạt động của tế bào bằng cách điều chỉnh biểu hiện gen.
Màng tế bào	– Tham gia vào quá trình trao đổi chất giữa tế bào và môi trường một cách chọn lọc. – Bảo vệ tế bào khỏi môi trường xung quanh. – Duy trì áp suất thẩm thấu tế bào. – Nơi sinh tổng hợp một số thành phần của tế bào như vách, giáp mô do trong màng chứa enzyme và ribosome. – Nơi tổng hợp nhiều loại enzyme. – Cung cấp năng lượng cho hoạt động của tiên mao. – Nhận biết nhau và nhận biết các tế bào lạ.

Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực

Tế bào nhân sơ

Tế bào nhân sơ hay còn gọi là sinh vật nhân sơ, sinh vật tiền nhân hoặc sinh vật nhân nguyên thủy (Prokaryote)thường có cấu trúc đơn giản, chỉ thấy ở sinh vật đơn bào hoặc tập đoàn đơn bào. Trong hệ thống phân loại 3 giới, các sinh vật nhân sơ là thuộc giới Vi khuẩn cổ và Eubacteria.

Tế bào nhân sơ có đặc điểm nổi bật là:

– Chưa có nhân hoàn chỉnh

– Tế bào chất không có hệ thống nội màng

– Không có các bào quan có màng bao bọc

– Độ lớn của tế bào chỉ dao động trong khoảng 1 – 5 Mm và trung bình chỉ nhỏ bằng 1/10 tế bào nhân thực

Tế bào nhân sơ có cấu tạo khá đơn giản, gồm có 3 thành phần chính : màng sinh chất, tế bào chất và vùng nhân. Ngoài các thành phần đó, nhiều loại tế bào nhân sơ còn có thành tế bào, vỏ nhầy, roi và lông:

+ Thành tế bào: Cấu tạo từ các chuỗi cacbohiđrat liên kết với nhau bằng các đoạn pôlipêptit ngắn. Chức năng: quy định hình dạng của tế bào

+ Màng sinh chất: Cấu tạotừ phôtpholipit 2 lớp phôtpholipit và 1 lớp prôtein. Chức năng: trao đổi chất và bảo vệ tế bào

+ Long và roi: Roi cấu tạo từ prôtein có tính kháng nguyên giúp vi khuẩn di chuyển.

+ Lông: giúp vi khuẩn bám trên các giá thể.

+ Tế bào chất gồm bào tương và riboxom

+ Vùng nhân: không có màng bao bọc.

Tế bào nhân thực

Tế bào nhân thực hay còn gọi là sinh vật nhân thực, sinh vật nhân chuẩn, sinh vật nhân điển hình hoặc sinh vật có nhân chính thức thường chứa các bào quan có màng riêng. Sinh vật đơn bào nhân thực cũng rất đa dạng nhưng chủ yếu là sinh vật đa bào. Tế bào nhân thực bao gồm các sinh vật là động vật, thực vật và nấm.

Một vài đặc điểm của tế bào nhân thực gồm:

– Tế bào nhân thực thường lớn gấp 10 lần (về kích thước) so với sinh vật nhân sơ, do đó gấp khoảng 1000 lần về thể tích.

– Thành tế bào bằng Xenlulôzơ (Ở tế bào thực vật), hoặc kitin (ở tế bào nấm) hoặc có chất nền ngoại bào (ở tế bào động vật).

– Tế bào chất: Có khung tế bào, hệ thống nội màng và các bào quan có màng.

– Nhân: Có màng nhân.

Cấu trúc của tế bào nhân thực bao gồm: Nhân tế bào; Lưới nội chất; Riboxom; Bộ máy Gongi:

+ Nhân tế bào: Cấu trúc dạng hình cầu, dịch nhân chứa nhiễm sắt thể và nhân con, có nhiều lỗ nhỏ trên màng nhân. Chức năng: thông tin di truyền được lưu trữ ở đây; quy định các đặc điểm của tế bào; điều khiển các hoạt động sống của tế bào

+ Lưới nội chất: Cấu trúc là hệ thống ống và xoang dẹp gồm lưới nội chất trơn và lưới nội chất hạt. Chức năng: nơi tổng hợp protein; chuyển hóa đường và phân hủy chất độc

+ Riboxom: Cấu trúc rARN và protein. Chức năng: là nơi tổng hợp protein

+ Bộ máy Gongi: Cấu trúc Có dạng các túi dẹp. Chức năng lắp ráp, đóng gói và phân phối các sản phẩm của tế bào.

So sánh tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực

Giống nhau

– Tế bào nhân sơ hay tế bào nhân thực đều có 3 thành phần cơ bản: màng sinh chất, tế bào chất và vùng nhân hoặc nhân.

– Đều có những đặc điểm chung của tế bào như sau:

+ Mỗi tế bào được xem một hệ thống mở, tự duy trì, đồng thời tự sản xuất: tế bào có thể thu nhận các chất dinh dưỡng, chuyển hóa các chất này sang năng lượng, tiến hành các chức năng chuyên biệt và tự sản sinh thế hệ tế bào mới nếu cần thiết. Mỗi tế bào thường có chứa một bản mật mã riêng để hướng dẫn các hoạt động trên.

+ Sinh sản thông qua quá trình phân bào.

+ Trao đổi chất tế bào bao gồm các quá trình thu nhận các vật liệu thô, chế biến thành các thành phần cần thiết cho tế bào và sản xuất các phân tử mang năng lượng và các sản phẩm phụ. Để thực hiện được các chức năng của mình thì tế bào cần phải hấp thu và sử dụng được nguồn năng lượng hóa học dự trữ trong những phân tử hữu cơ. Năng lượng này sẽ được giải phóng trong các con đường trao đổi chất.

+ Đáp ứng với các kích thích hoặc sự thay đổi của môi trường bên trong và bên ngoài như những thay đổi về nhiệt độ, pH hoặc nguồn dinh dưỡng và di chuyển các túi tiết.

Khác nhau

Tế bào nhân sơ	Tế bào nhân thực
Có ở tế bào vi khuẩn	Có ở tế bào động vật nguyên sinh, nấm, thực vật, động vật.
Kích thước nhỏ = 1/10 tế bào nhân thực.	Kích thước lớn hơn.
Có Thành tế bào, vỏ nhầy, lông, roi	Không có Thành tế bào, vỏ nhầy, lông, roi
Chưa có nhân hoàn chỉnh, là vùng nhân chứa ADN và chưa có màng bao bọc.	Nhân được bao bọc bởi lớp màng,bên trong có chứa dịch nhân, nhân con và chất nhiễm sắc, ngoài ra trên màng còn có rất nhiều lỗ nhỏ.
Tế bào chất: Không có hệ thống nội màng, không có khung tế bào và cũng không có bào quan có màng bao bọc.	Tế bào chất: Có hệ thống nội màng, có khung tế bào và bào quan còn có màng bao bọc.
Không có khung xương định hình tế bào.	Có khung xương định hình tế bào.
Bào quan có Ribôxôm	Bào quan: Ribôxôm, thể gôngi, lưới nội chất, ty thể,…

Cấu tạo và chức năng các thành phần của tế bào

Tế bào động vật và tế bào thực vật

– Giống nhau: Đều có các thành phần cơ bản: màng sinh chất, tế bào chất, nhân. Các bào quan là ty thể, mạng lưới Golgi, lưới nội chất mang ribosome. Trong nhân có nhân con và chất nhiễm sắc.

– Khác nhau:

+ Tế bào động vật: không có vách xenlulozơ, không có lục lập nên không tổng hợp được chất hữu cơ. Không có không bào chứa dịch, chỉ có không bào tiêu hóa, không bào bài tiết.

+ Tế bào thực vật và động vật có điểm khác nhau thể hiện ở việc tế bào ở thực vật có lục lạp giúp bào quan có khả năng quang hợp.

********************

Đăng bởi: THPT Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Giáo Dục

Nội dung bài viết được đăng tải bởi thầy cô trường thpt Ngô Thì Nhậm (trước đây là trường trung học phổ thông Sóc Trăng). Cấm sao chép dưới mọi hình thức.