Bào quan tế bào trong tế bào động vật và thực vật (đặc điểm và chức năng)
Các bào quan tế bào là các cấu trúc bên trong tạo nên các tế bào - dưới dạng "các cơ quan nhỏ" - thực hiện các chức năng cấu trúc, trao đổi chất, tổng hợp, sản xuất và tiêu thụ năng lượng.
Những cấu trúc này được chứa trong tế bào chất của tế bào và nói chung, tất cả các tế bào nhân chuẩn đều bao gồm một tập hợp các bào quan nội bào cơ bản. Chúng có thể được phân biệt giữa màng (màng plasma hiện tại) và không màng (thiếu màng plasma).
Mỗi cơ quan có một bộ protein độc quyền thường được tìm thấy trong màng hoặc bên trong cơ quan.
Có các cơ quan chịu trách nhiệm phân phối và vận chuyển protein (lysosome), những cơ quan khác thực hiện các chức năng trao đổi chất và năng lượng sinh học (lục lạp, ty thể và peroxisome), cấu trúc và chuyển động tế bào (sợi và vi ống), và là những phần của bề mặt tế bào (màng sinh chất và thành tế bào).
Các tế bào nhân sơ thiếu các bào quan màng, trong khi trong các tế bào nhân chuẩn chúng ta có thể tìm thấy cả hai loại bào quan. Các cấu trúc này cũng có thể được phân loại theo chức năng mà chúng thực hiện trong tế bào.
Bào quan: màng và không màng
Cơ quan màng
Các bào quan này có màng plasma cho phép tách môi trường bên trong tế bào chất của tế bào. Màng biểu hiện các dạng mụn nước và hình ống và có thể được xếp nếp như trong mạng lưới nội chất trơn hoặc gấp lại thành cơ quan như trong ty thể.
Tổ chức này của màng plasma trong các bào quan cho phép tăng diện tích bề mặt của nó và cũng hình thành các ngăn phụ nội bào nơi các chất khác nhau như protein được lưu trữ hoặc tiết ra.
Trong số các bào quan có màng chúng tôi tìm thấy như sau:
- Màng tế bào, phân định tế bào và các bào quan khác của tế bào.
- Mạng lưới nội chất thô (RER), nơi tổng hợp protein và sửa đổi protein mới được tổng hợp.
Mạng lưới nội chất trơn (REL), nơi tổng hợp lipid và steroid.
- Bộ máy Golgi, sửa đổi và chuẩn bị protein và lipid để vận chuyển.
-Endosome, tham gia vào endocytosis và cũng phân loại và chuyển hướng protein đến đích cuối cùng của chúng.
-Lisosomas, chứa các enzyme tiêu hóa và tham gia thực bào.
- Phân tử vận chuyển vật liệu vận chuyển và tham gia vào endocytosis và exocytosis.
-Mitochondria và lục lạp, tạo ra ATP bằng cách cung cấp năng lượng cho tế bào.
-Peroxisomes, có liên quan đến việc sản xuất và phân hủy H 2 O 2 và axit béo.
Bào quan không màng
Các bào quan này không có màng plasma phân định chúng, và trong chúng, các protein độc quyền thường tự lắp ráp trong các polyme là một phần của các thành phần cấu trúc của tế bào.
Trong số các bào quan tế bào chất không màng mà chúng tôi tìm thấy:
-Microtubules, tạo thành các tế bào học kết hợp với các vi chất Actin và các sợi trung gian.
-Filaments, là một phần của tế bào học và được phân loại thành các vi chất và sợi trung gian.
-Centriolos, cấu trúc hình trụ mà từ đó các cơ sở cơ bản của lông mao xuất phát.
-Ribosome, tham gia vào quá trình tổng hợp protein và bao gồm RNA ribosome (RNAr).
Bào quan trong tế bào động vật
Các động vật thực hiện các hoạt động hàng ngày của bảo vệ, cho ăn, tiêu hóa, di chuyển, sinh sản và thậm chí tử vong. Nhiều hoạt động trong số này cũng được thực hiện trong các tế bào tạo nên các sinh vật này và chúng được chơi bởi các cơ quan tế bào tạo nên tế bào.
Nói chung, tất cả các tế bào của một sinh vật có cùng một tổ chức và sử dụng các cơ chế tương tự để thực hiện tất cả các hoạt động của chúng. Tuy nhiên, một số ô có thể chuyên về một hoặc một số chức năng khác với các hàm khác vì chúng có số lượng hoặc kích thước lớn hơn của các cấu trúc hoặc vùng ô nhất định.
Hai vùng chính hoặc khoang có thể được phân biệt trong các tế bào: nhân, là cơ quan nổi bật nhất của tế bào nhân chuẩn và tế bào chất có chứa các bào quan khác và một số thể vùi trong ma trận tế bào chất (như chất hòa tan và phân tử hữu cơ).
Lõi
Nhân là cơ quan lớn nhất trong tế bào và đại diện cho đặc điểm nổi bật nhất của tế bào nhân chuẩn, là điểm khác biệt của chúng với tế bào nhân sơ. Nó được phân định rõ ràng bởi hai màng hoặc phong bì hạt nhân có lỗ chân lông. Trong nhân là DNA dưới dạng chromatin (cô đặc và lỏng lẻo) và nucleolus.
Màng nhân cho phép phân lập bên trong nhân của tế bào chất của tế bào, ngoài ra còn có tác dụng như cấu trúc và sự hỗ trợ của organelle nói trên. Phong bì này bao gồm một lớp màng bên ngoài và một lớp bên trong. Chức năng của lớp vỏ hạt nhân là ngăn chặn sự đi qua của các phân tử giữa bên trong hạt nhân và tế bào chất.
Sự phức tạp của lỗ chân lông trong màng nhân cho phép sự di chuyển có chọn lọc của protein và RNA, duy trì ổn định thành phần bên trong của hạt nhân và cũng hoàn thành vai trò chính trong việc điều hòa biểu hiện gen.
Trong các bào quan này, bộ gen của tế bào được chứa, lý do tại sao nó phục vụ như là một kho lưu trữ thông tin di truyền của tế bào. Phiên mã và xử lý RNA và sao chép DNA xảy ra trong nhân và chỉ có sự dịch mã xảy ra bên ngoài cơ quan này.
Màng huyết tương
Plasma hoặc màng tế bào là một cấu trúc bao gồm hai lớp lipit lưỡng tính, với phần kỵ nước và phần ưa nước (hai lớp lipid) và một số protein (màng và tích hợp ngoại vi). Cấu trúc này là năng động và tham gia vào các quá trình sinh lý và sinh hóa khác nhau của các tế bào.
Màng plasma có nhiệm vụ giữ cho bên trong tế bào của môi trường xung quanh bị cô lập. Nó kiểm soát sự đi qua của tất cả các chất và phân tử xâm nhập và rời khỏi tế bào thông qua các cơ chế khác nhau như khuếch tán đơn giản (có lợi cho gradient nồng độ) và vận chuyển tích cực, trong đó cần có protein vận chuyển.
Mạng lưới nội chất thô
Mạng lưới nội chất bao gồm một mạng lưới các ống và túi (bể chứa nước) được bao quanh bởi một màng kéo dài từ nhân (màng nhân bên ngoài). Nó cũng là một trong những bào quan lớn nhất của tế bào.
Mạng lưới nội chất thô (RER) có số lượng lớn ribosome ở bề mặt ngoài của nó và cũng chứa các túi kéo dài đến bộ máy Golgi. Nó tạo nên hệ thống tổng hợp protein của tế bào. Các protein được tổng hợp chuyển đến các bể chứa RER nơi chúng được biến đổi, tích lũy và vận chuyển.
Các tế bào tiết và những tế bào có một lượng lớn màng plasma, chẳng hạn như tế bào thần kinh, có mạng lưới nội chất thô phát triển tốt. Các ribosome tạo nên RER chịu trách nhiệm tổng hợp protein bài tiết và protein tạo nên các cấu trúc tế bào khác như lysosome, bộ máy Golgi và màng.
Mạng lưới nội chất trơn
Mạng lưới nội chất trơn (REL) tham gia vào quá trình tổng hợp lipit và thiếu ribosome liên quan đến màng. Nó bao gồm các ống ngắn có xu hướng có cấu trúc hình ống. Nó có thể được tách ra khỏi RER hoặc là một phần mở rộng của nó.
Các tế bào liên quan đến tổng hợp lipid và bài tiết steroid đã phát triển rất cao. Cơ quan này cũng can thiệp vào quá trình giải độc và liên hợp các chất có hại, được phát triển cao trong các tế bào gan.
Chúng có các enzyme biến đổi các hợp chất kỵ nước như thuốc trừ sâu và các chất gây ung thư, chuyển chúng thành các sản phẩm hòa tan trong nước dễ bị phân hủy.
Bộ máy Golgi
Trong bộ máy Golgi, protein được tổng hợp và biến đổi trong mạng lưới nội chất được nhận. Trong cơ quan này, các protein này có thể trải qua các sửa đổi khác để cuối cùng được vận chuyển đến lysosome, màng sinh chất hoặc định mệnh để tiết. Các glycoprotein và sphingomyelin được tổng hợp trong bộ máy Golgi.
Organelle này bao gồm một số loài túi bao quanh màng được gọi là bể chứa nước, và chúng có các túi liên quan. Các tế bào tiết ra protein bằng exocytosis và những tế bào tổng hợp màng và protein liên kết với màng có các thiết bị Golgi rất hoạt động.
Cấu trúc và chức năng của bộ máy Golgi có cực tính. Phần gần nhất với RER được gọi là mạng cis-Golgi (CGN) và có hình dạng lồi. Protein từ mạng lưới nội chất xâm nhập vào khu vực này để được vận chuyển trong cơ quan.
Ngăn xếp Golgi tạo thành khu vực giữa của organelle và là nơi thực hiện các hoạt động trao đổi chất của cấu trúc đó. Vùng trưởng thành của phức hợp Golgi được gọi là mạng xuyên Golgi (TGN), có hình dạng lõm và là điểm tổ chức và phân phối protein tới các điểm đến cuối cùng của chúng.
Lysosome
Lysosome là các bào quan có chứa các enzyme có khả năng làm suy giảm protein, axit nucleic, carbohydrate và lipid. Về cơ bản, chúng là hệ thống tiêu hóa của các tế bào, làm suy giảm các polyme sinh học thu được từ bên ngoài tế bào và các sản phẩm của tế bào (autophagy).
Mặc dù chúng có thể có hình dạng và kích cỡ khác nhau, tùy thuộc vào sản phẩm bị bắt để tiêu hóa, những bào quan này thường là không bào hình cầu dày đặc.
Các hạt bị bắt bởi endocytosis được vận chuyển đến các endosome sau đó trưởng thành thành lysosome bằng cách tổng hợp các hydrolase axit từ bộ máy Golgi. Các hydrolase này chịu trách nhiệm làm giảm protein, axit nucleic, polysacarit và lipid.
Peroxisome
Peroxisomes là các bào quan nhỏ (microbody) với màng plasma đơn giản, chứa các enzyme oxy hóa (peroxidase). Phản ứng oxy hóa được thực hiện bởi các enzyme này tạo ra hydro peroxide (H 2 O 2 ).
Ở những bào quan này, catalase chịu trách nhiệm điều hòa và tiêu hóa H 2 O 2, kiểm soát nồng độ tế bào của nó. Các tế bào gan và thận có lượng peroxisome quan trọng, đây là những trung tâm giải độc chính của sinh vật.
Số lượng peroxisome có trong một tế bào được điều chỉnh theo chế độ ăn uống, tiêu thụ một số loại thuốc và đáp ứng với các kích thích nội tiết tố khác nhau.
Ty thể
Các tế bào tiêu thụ và tạo ra một lượng năng lượng đáng kể (như tế bào cơ vân) có lượng ty thể dồi dào. Các bào quan này đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất năng lượng trao đổi chất trong các tế bào.
Họ chịu trách nhiệm sản xuất năng lượng dưới dạng ATP từ sự phân hủy carbohydrate và axit béo, thông qua quá trình phosphoryl hóa oxy hóa. Chúng cũng có thể được mô tả là máy phát năng lượng di động có khả năng di chuyển trong tế bào, cung cấp năng lượng cần thiết.
Ty thể được đặc trưng bởi DNA của chính họ và có thể mã hóa RNAt, rRNA và một số protein ty thể. Hầu hết các protein ty thể được dịch mã thành ribosome và được vận chuyển đến ty thể bằng tác động của các tín hiệu cụ thể.
Sự lắp ráp của ty thể liên quan đến các protein được mã hóa bởi bộ gen của chính họ, các protein khác được mã hóa trong bộ gen hạt nhân và các protein được nhập từ cytosol. Số lượng các bào quan này tăng lên bằng cách phân chia trong giao diện, mặc dù các phân chia này không được đồng bộ hóa với chu kỳ tế bào.
Ribosome
Ribosome là các bào quan nhỏ tham gia tổng hợp protein. Chúng bao gồm hai tiểu đơn vị chồng lên nhau, chứa protein và RNA. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng chuỗi polypeptide trong quá trình dịch mã.
Ribosome có thể được tìm thấy miễn phí trong tế bào chất hoặc liên kết với mạng lưới nội chất. Bằng cách tích cực tham gia tổng hợp protein, chúng được liên kết bởi mRNA trong chuỗi lên đến năm ribosome được gọi là polyribosome. Các tế bào chuyên tổng hợp protein có số lượng lớn các bào quan này.
Bào quan trong tế bào thực vật
Hầu hết các bào quan được mô tả trước đây (nhân, mạng lưới nội chất, bộ máy Golgi, ribosome, màng sinh chất và peroxisome) là một phần của tế bào thực vật, về cơ bản chúng thực hiện các chức năng tương tự như trong tế bào động vật.
Các bào quan chính trong tế bào thực vật, phân biệt chúng với các sinh vật khác là plastid, không bào và thành tế bào. Các bào quan này được bao quanh bởi màng tế bào chất.
Thành tế bào
Thành tế bào là một mạng lưới glucoproteic tồn tại trong hầu hết các tế bào thực vật. Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc trao đổi tế bào của các chất và phân tử và trong sự lưu thông của nước ở các khoảng cách khác nhau.
Cấu trúc này bao gồm cellulose, hemiaelluloses, pectin, lignin, suberin, polyme phenolic, ion, nước và các protein cấu trúc và enzyme khác nhau. Organelle này bắt nguồn từ cytokinesis bằng cách chèn tấm tế bào, là một phân vùng được hình thành bởi sự hợp nhất của các túi Golgi ở trung tâm của hình.
Các polysacarit phức tạp của thành tế bào được tổng hợp trong bộ máy Golgi. Thành tế bào, còn được gọi là ma trận ngoại bào (ECM), không chỉ cung cấp độ cứng và các dạng xác định cho tế bào, mà còn tham gia vào các quá trình như tăng trưởng tế bào, biệt hóa và hình thành và đáp ứng với các kích thích môi trường.
Vắc-xin
Vacuoles là một trong những bào quan lớn nhất có trong tế bào thực vật. Chúng được bao quanh bởi một màng đơn giản và có hình dạng như bao tải, lưu trữ nước và các chất dự trữ như tinh bột và chất béo hoặc chất thải và muối. Chúng bao gồm các enzyme thủy phân.
Họ can thiệp vào các quá trình exocytosis và endocytosis. Các protein được vận chuyển từ bộ máy Golgi đi vào không bào, đảm nhiệm chức năng của lysosome. Họ cũng tham gia vào việc duy trì áp suất turgor và cân bằng thẩm thấu.
Plastids
Các plastid là các bào quan được bao quanh bởi một màng kép. Chúng được phân loại thành lục lạp, amyloplast, chromoplast, oleinoplasts, proteinoplasts, proplástidos và etioplastos.
Các bào quan này là bán tự trị, vì chúng chứa một bộ gen của chính chúng được gọi là một nucleoid trong ma trận của cơ quan hoặc stroma, cũng như một bộ máy sao chép, phiên mã và dịch mã.
Plastids thực hiện các chức năng khác nhau trong các tế bào thực vật, chẳng hạn như tổng hợp các chất và lưu trữ các chất dinh dưỡng và sắc tố.
Các loại plastid
Lục lạp được coi là plastid quan trọng nhất. Chúng là một trong những bào quan lớn nhất của tế bào và được tìm thấy ở các khu vực khác nhau trong đó. Chúng có mặt trong lá và mô màu xanh lá cây, có chứa chất diệp lục. Tham gia vào việc thu năng lượng mặt trời và cố định carbon trong khí quyển trong quá trình quang hợp.
-Các amyloplast được tìm thấy trong các mô dự trữ. Chúng thiếu chất diệp lục và chứa đầy tinh bột, đóng vai trò lưu trữ cho những thứ này và cả trong nắp gốc mà chúng tham gia vào nhận thức hấp dẫn.
-Chromoplasts lưu trữ các sắc tố được gọi là carotenes, được liên kết với các màu cam và vàng của lá mùa thu, hoa và trái cây.
- Oleinoplastos lưu trữ dầu trong khi proteinoplast lưu trữ protein.
-Các proplastidios là các plastidia nhỏ được tìm thấy trong các tế bào phân nhánh của rễ và thân. Chức năng của nó không rõ ràng lắm, mặc dù người ta tin rằng chúng là tiền thân của các plastid khác. Cải cách của proplastidia có liên quan đến sự khác biệt hóa của một số plastid trưởng thành.
-Các etioplastos nằm trong lá mầm của cây được trồng trong bóng tối. Khi tiếp xúc với ánh sáng, chúng nhanh chóng phân biệt thành lục lạp.
