Tế bào là đơn vị cấu tạo cơ bản nhất của mọi vật sống. Cơ thể người được tạo nên bởi hàng tỉ tế bào. Chúng xây dựng nên các cấu trúc của cơ thể, lấy chất dinh dưỡng từ thực phẩm rồi chuyển hóa thành năng lượng và thực hiện các chức năng chuyên biệt. Tế bào cũng mang các vật chất di truyền và có thể tự nhân lên.
Các tế bào có rất nhiều thành phần, mỗi phần thực hiện các chức năng khác nhau. Một số cấu trúc của tế bào được gọi là các bào quan, chuyên thực hiện các chức năng đặc thù trong tế bào.
Tế bào của con người chứa các phần chính như sau:
Tế bào chất
Trong tế bào, tế bào chất là bào quan được tạo nên bởi các chất lỏng giống như thạch và những cấu trúc khác bao quanh nhân.
Khung tế bào
Khung tế bào là một mạng lưới các sợi dài tạo nên cấu trúc cấu trúc tế bào. Khung tế bào có vài chức năng chủ chốt như xác định hình dáng của tế bào, tham gia vào quá trình phân chia tế bào và cho phép tế bào di chuyển. Chúng cũng cung cấp hệ thống giống như các con đường hướng dẫn các bào quan và các hợp chất di chuyển trong tế bào.
Mạng lưới nội chất [ER]
Bào quan này giúp xử lý các phân tử được tạo ra bởi tế bào. Mạng lưới nội chất cũng vận chuyển những phân tử đến những nơi chuyên biệt bên ngoài hoặc bên trong tế bào.
Bộ máy Golgi
Bộ máy Golgi hay thể Golgi là một phần của tế bào được tạo thành từ các lớp màng. Có nhiều loại màng khác nhau, một số hình ống và số khác hình túi nhỏ. Golgi nằm ngay gần hạt nhân và lưới nội chất nên được gọi là thể ngoại nhân. Khi protein ra khỏi lưới nội chất, chúng sẽ đi vào Golgi để xử lý thêm. Ví dụ, tại Golgi, carbohydrate được đưa vào một số protein thành glycoprotein, sau đó chúng di chuyển ra khỏi Golgi đến phần còn lại của tế bào.
Ảnh: National Human Genome Research Institute
Các lysosome và các peroxisome
Các bào quan này đóng vai trò là trung tâm tái chế của tế bào. Chúng tiêu hóa các vi khuẩn từ bên ngoài tấn công vào bên trong tế bào, loại bỏ các chất độc ra khỏi tế bào và tái chế các hợp chất từ các tế bào bị hư mòn.
Ti thể
Ti thể là bào quan có cấu trúc đặc biệt gồm 2 lớp màng bao bọc, nhằm mục đích sản xuất năng lượng bằng cách chuyển đổi các chất hóa học trong tế bào dưới dạng ATP. Tế bào cần nhiều năng lượng thì sẽ có càng nhiều ti thể. Ví dụ, cơ bắp có rất nhiều ti thể cũng nhưa gan và thận, bộ não ở một chừng mực nào đó cũng sống nhờ năng lượng mà ti thể sản xuất. Vì vậy, nếu một người có khiếm khuyết trong hoạt động của ty thể, người đó sẽ có các triệu chứng bất thường ở cơ, não và đôi khi ở cả thận. Hiện nay, người ta vẫn chưa biết tất cả các bệnh do rối loạn chức năng ti thể gây ra.
Nguồn: National Human Genome Research Institute
Nhân
Nhân là một trong những phần nổi bật nhất khi nhìn vào ảnh minh họa cấu trúc của tế bào. Nhân nằm giữa tế bào và chứa tất cả các nhiễm sắc thể mang thông tin di truyền. Vì vậy, nhân thực sự là một phần quan trọng cần bảo vệ. Nhân có một lớp màng bao quanh để giữ tất cả các nhiễm sắc thể bên trong và phân biệt giữa các nhiễm sắc thể ở bên trong nhân với các bào quan và thành phần khác bên ngoài nhân. Đôi khi một số vật liệu như ARN cần lưu thông giữa nhân và tế bào chất, do đó trên màng nhân có những lỗ cho phép các phân tử đi vào và ra khỏi nhân. Người ta từng nghĩ rằng màng nhân chỉ cho phép các phân tử đi ra ngoài, nhưng bây giờ bằng chứng cho thấy có một quá trình chủ động đưa các phân tử vào trong hạt nhân.
Nguồn: Shutterstock
Màng tế bào
Màng tế bào có nhiệm vụ bảo vệ tế bào, tạo môi trường cố định bên trong tế bào và một số chức năng khác như vận chuyển chất dinh dưỡng vào trong tế bào, thải chất độc hại ra khỏi tế bào. Ngoài ra, trên màng tế bào còn có các protein tương tác với các tế bào khác. Những protein này có thể là glycoprotein [gồm một đường và một nhóm protein] hoặc có thể là protein lipid [gồm một lipid và một protein]. Màng tế bào cũng hỗ trợ cấu trúc tế bào.
Nguồn: OpenStax Biology
Ribosome
Ribosome là một phần của nhà máy sản xuất protein trong tế bào. Bản thân ribosome là một cấu trúc gồm hai tiểu đơn vị liên kết với ARN thông tin. Cấu trúc này hoạt động như một trạm kết nối cho ARN vận chuyển có chứa axit amin sau đó sẽ trở thành một phần của chuỗi polypeptide đang phát triển, cuối cùng trở thành protein.
Nguồn: National Human Genome Research Institute
Nhân tế bào là bào quan tối quan trọng trong tế bào sinh vật nhân chuẩn hay còn gọi là tế bào nhân thực. Nó chứa các nhiễm sắc thể của tế bào, là nơi diễn ra quá trình nhân đôi DNA và tổng hợp RNA. Mỗi tế bào có chứa một thể nhỏ hình cầu hoặc hình trứng gọi là nhân. Ở một số tế bào, nhân thường có vị trí khá cố định là trung tâm tế bào, ở một số tế bào khác nó lại tự do di động và có thể thấy ở bất kỳ chỗ nào.
Bài này thuộc phần 2 của loạt bài cấu tạo của tế bào:
– Cấu tạo tế bào phần 1: Màng tế bào và tế bào chất
– Cấu tạo tế bào phần 2: Cấu tạo và chức năng của nhân tế bào
Chức năng của nhân tế bào
Nhân có vai trò quan trọng trong việc điều hòa các quá trình xảy ra trong tế bào. Nó chứa các yếu tố di truyền hoặc là các gen xác định tính trạng của tế bào ấy hoặc của toàn bộ cơ thể, nó điều hòa bằng cách gián tiếp hoặc trực tiếp nhiều mặt hoạt tính của tế bào. Nhân tách biệt với tế bào chất bao quanh bởi một lớp màng kép gọi là màng nhân. Gọi là màng kép vì màng nhân có cấu tạo từ hai màng cơ bản. Màng nhân dùng để bao ngoài và bảo vệ DNA của tế bào trước những phân tử có thể gây tổn thương đến cấu trúc hoặc ảnh hưởng đến hoạt động của DNA. Màng nhân điều hòa sự vận chuyển chất từ tế bào chất vào nhân và ngược lại. Trong quá trình hoạt động, phân tử DNA được phiên mã để tổng hợp các phân tử RNA chuyên biệt, gọi là RNA thông tin [mRNA]. Các mRNA được vận chuyển ra ngoài nhân, để trực tiếp tham gia quá trình tổng hợp các protein đặc thù. Ở các loài sinh vật nhân sơ, các hoạt động của DNA tiến hành ngay tại tế bào chất [chính xác hơn là tại vùng nhân].
Sơ đồ cấu tạo của nhân tế bào
cấu tạo của nhân tế bàoa, Cấu tạo Màng nhân
Màng nhân ngăn cách nhân với tế bào chất bọc xung quanh nhân. Màng nhân gồm 2 lớp màng [và đó là những túi, những tế bào chứa]. Một màng hướng vào nhân gọi là màng trong, một màng hướng vào tế bào chất gọi là màng ngoài. Màng nhân có cấu trúc không liên tục, nó có nhiều lỗ hình trụ, qua đó mà tế bào chất thông với nhân. Hệ thống lỗ có vai trò rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất giữa nhân và tế bào chất. Vì các chất thấm qua lỗ là kết quả hoạt động tích cực của các chất chứa trong lỗ. Ngoài ra, hệ thống lỗ còn có chức năng nâng đỡ và cố định màng nhân. Màng nhân tham gia vào quá trình tổng hợp và chuyên chở các chất, tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein vì mặt ngoài của màng nhân có đính các thể ribosome.
b, Các thành phần của dịch nhân
Dịch nhân là bộ phận vô hình, trong suốt. Thành phần của dịch nhân gần giống như chất nền ngoại bào, có nhiều men và muối vô cơ. Trong dịch nhân có hạch nhân và chất nhiễm sắc.
c, Cấu tạo của hạch nhân
Trong thời kỳ tế bào không phân chia [gian kỳ], bao giờ chúng ta cũng quan sát thấy hạch nhân. Ở tiền kỳ, hạch nhân hoà tan vào trong nhân và biến mất; đến đầu mạt kỳ, hạch nhân lại xuất hiện ở dạng các thể dính với nhiễm sắc thể và đến gian kỳ tiếp theo, hạch nhân được hình thành trở lại. Hạch nhân thường có dạng hình cầu, nhưng cũng có thể biến đổi. Độ lớn của hạch nhân thay đổi tuỳ theo trạng thái sinh lý của tế bào, chủ yếu là tuỳ thuộc vào cường độ tổng hợp protein. Ở tế bào mà cường độ tổng hợp protein mạnh thường hạch nhân lớn hoặc nhiều hạch nhân và ở tế bào cường độ tổng hợp protein yếu thì ngược lại. Hạch nhân tổng hợp ARN ribosom rARN, giúp việc tạo ribosom, có vai trò quan trọng trong những tế bào sản ra nhiều protein.
d, Cấu trúc của chất nhiễm sắc
Chất nhiễm sắc [chromatine] Khi quan sát tế bào đã được nhuộm màu, người ta thấy các cấu trúc chứa chất nhiễm sắc, đó là những chất có tính bắt màu đặc biệt đối với một số thuốc nhuộm. Ta có thể quan sát thấy từng sợi hay búi nằm trong nhân và làm thành mạng lưới. Các búi chất nhiễm sắc được gọi là tâm nhiễm sắc [chromocentre hoặc caryosome]. Cấu trúc của chất nhiễm sắc có thể thay đổi ở các tế bào khác nhau của cùng 1 cơ thể, hoặc ở tế bào cùng loại của các cơ thể khác nhau. Bản chất của chất nhiễm sắc là các ADN của nhiễm sắc thể [chromosome] ở dạng tháo xoắn. Nhiễm sắc thể có hình dáng và kích thước đặc trưng chỉ ở kỳ giữa [metaphase] của sự phân bào. Nhiễm sắc thể gồm có ADN, các protein histone và các protein không histone của nhiễm sắc thể. Cả 3 thành phần gộp lại là chất nhiễm sắc. Như vậy, cấu trúc chất nhiễm sắc của nhân ở gian kỳ chính là nhiễm sắc thể ở kỳ phân chia, nhưng ở trạng thái ẩn.
Thân ái!