Hệ Thống VI SỢI VÀ VI ỐNG

• Bộ khung tế bào là một thành phần quan trọng, phức tạp và linh động của tế bào.Nó là hệ thống mạng sợi và ống protein vi ống, vi sợi.. Nó cấu thành và duy trì hình dáng tế bào,là các đ

MỞ ĐẦU

• Như chúng ta đã biết, tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của

đa số sinh vật Tế bào là đơn vị cơ bản cấu tạo nên sự sống nói chung Trong tế bào có chứa rất nhiều bào quan quan trọng như

ty thể, lưới nội chất, bộ máy gôngi, lục lạp…, ngoài ra còn có

một bộ phận rất quan trọng khác đó là bộ khung tế bào

• Bộ khung tế bào là một thành phần quan trọng, phức tạp và linh động của tế bào.Nó là hệ thống mạng sợi và ống protein (vi ống,

vi sợi ) Nó cấu thành và duy trì hình dáng tế bào,là các điểm

bám cho các bào quan, hỗ trợ quá trình thực bào (tế bào thu nhận các chất bên ngoài); cử động các phần tế bào trong quá trình sinh trưởng và vận động Các protein tham gia cấu thành bộ khung tế bào gồm nhiều loại và có chức năng đa dạng như định hướng,

neo bám, phát sinh các tấm màng

• Xuất phát từ những vai trò trên đây , nên việc nghiên cứu

và tìm hiểu các kiến thức về tế bào là hết sức cần thiết, nhất

là nghiên cứu về hệ thống sợi Được sự phân công của cô

giáo nhóm chúng tôi tiến hành thực hiện bài tiểu luận “ Hệ

thống vi sợi và vi ống trong tế bào”

• Mặc dù thời gian chuẩn bị khá dài, nhóm chúng tôi

cũng đã cố gắng tìm hiểu những vấn đề có liên quan đến đề tài, chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất

mong nhận được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của cô giáo

và các bạn

• Nhóm xin chân thành cảm ơn!

NÔI DUNG

• Trong tế bào chất, ngoài các bào quan, các chất ẩn nhập còn tồn tại hệ thống sợi như hệ thống các vi sợi (microfilament) và vi ống (mocrotubule) phân bố

thành mạng lưới tạo nên bộ khung xương nâng đỡ tế bào

• Hệ thống vi sợi và vi ống có thể nằm riêng lẻ hoặc tập hợp thành bó đơn giản, hoặc tập hợp thành các cấu trúc phức tạp có chức năng đặc biệt như tơ cơ

(myofibrille) trong hợp bào cơ vân, trung tử

(centriole) trong trung thể, thoi phân bào, lông hoặc roi…

I Hệ thống vi sợi

Hệ thống vi sợi ( Microfilament ) và vi ống

(Microtubule ) tạo nên bộ khung xương của tế bào, vai trò nâng đỡ và vận động

• Bộ Xương của tế bào nhân chuẩn Sợi Actin có màu đỏ, ống vi thể màu xanh lá, và nhân có màu xanh dương

13 phân tử actin G trong mỗi vòng xoắn) Gắn với mỗi phân tử actin G có một phân tử ADP Chính các phân tử ADP này là những vị trí hoạt động của các sợi actin, nơi các cầu

nối của sợi myosin sẽ tác động vào để gây co cơ Các vị trí

hoạt động xếp theo hình chữ chi trên toàn bộ sợi actin, cách nhau khoảng 2,7 nm

Có 2 dạng Actin : dạng Actin cầu ( Actin G ) và dạng Actin sợi ( Actin F )

Sợi Actin F là sợi xoắn kép có đường kính 7 nm và bước xoắn dài 72 nm Vi sợi Actin có hình sợi dài, cực mảnh, làm thành sợi đôi, quấn xoắn do các protein actin trùng hợp tạo thành

Phân tử protein Actin G có trọng lượng phân tử 42.000 D, đặc trưng ở chổ có chứa loại axit amin hiếm là 3 – Methyl –

Histidin Actin sợi F được tạo thành do sự trùng hợp các

actin G khi có ion Mg++ và ATP

Phân tử G-actin có chứa một phân tử ATP và ion Ca2+ Trong những điều kiện xác định (Nồng độ Ca2+ hay Mg2+ lớn

hơn 1nM) thì actin G tự trùng hợp tạo thành F-actin Các sợi được cuộn lại thành xoắn ốc kép chưa 13 monome(G-

actin)/1 vòng xoắn/1 sợi Mỗi sợi có từ 340-380 G-actin/1 sợi

Cấu trúc phân tử Protein Actin

PROTEIN ACTIN

Cấu tạo 3-methyl Histidin

Chức năng vi sợi actin:

• Chức năng vận động

Chức năng vi sợi actin:

• Nâng đỡ, cố định màng sinh chất và được xem như khung xương tế bào

• Thân sợi chứa 2 đôi mạch nhẹ có dạng xoắn (phần

đuôi); đầu và cuối được cấu tạo từ 2 mạch nặng dạng cầu

• Trong tế bào chất: vi sợi myozin thường ngắn; còn

trong sợi cơ thường có chiều dài đạt tới 1,5micromet

* Chức năng của sợi Myozin

• Liên kết với các vi sợi Actin đảm bảo cho hoạt tính vận động của tế bào

Sự tương tác giữa vi sợi Myosin và vi sợi Actin

• Vi sợi Actin có hình sợi dài, cực mảnh, làm thành sợi đôi, quấn xoắn do các protein actin trùng hợp tạo thành

• Vi sợi actin giử vai trò cấu trúc, chúng đan chéo nhau giữ hình dạng tế bào.Sợi actin khi kết hợp với myosin tham gia vào sự

• Sự cử động này làm cho màng cử động kéo theo sự cử động của các sợi actin khác Ðiều này giải thích được các chuyển

động như sự co cơ, sự vận chuyển của các túi chuyên chở bên trong tế bào, vùng giữa của tế bào mẹ thắt lại tách hai tế bào con, cử động ở amip

Vi Sợi Trung Gian

Vi sợi trung gian

Phân loại

• Dựa vào bản chất prôtêin cấu tạo nên chúng, người ta phân các vi sợi trung gian thành 4 kiểu:

• Kiểu I: Bao gồm các vi sợi vimentin: keratin axit,

keratin trung tính và keratin kiềm có trong các tế bào

biểu bì da, trong tóc và móng

• Kiểu II: Bao gồm các vi sợi vimentin (có trong các tế bào trung mô), các vi sợi desmin (có trong các tế bào cơ trơn và cơ vân), các vi sợi GFA (có trong các tế bào thần kinh giao)

• Kiểu III: Bao gồm các tơ thần kinh tạo nên bộ xương của nơ ron

• Kiểu IV: Bao gồm các vi sợi lamin tạo nên tấm lamina của màng nhân

II Hệ thống vi ống

Sự liên kết α-tubulin và β-bulin tạo thành nguyên sợi:

Sự hình thành nguyên sợi:

Cấu tạo vi ống:

• Các nguyên sợi (khoảng 9-14 nguyên sợi) liên kết tạo thành vi ống

Chức năng vi ống:

Tạo thành thoi vô sắc trong quá trình phân bào:

Chức năng vi ống:

Duy trì ổn

định tế bào, tạo

tính phân cực

Chức năng vi ống:

• Duy trì hình dạng tế bào:

Chức năng vi ống:

• Vận tải nội bào:

• Thường có một hoặc hai trung tử xếp thẳng góc (diplosome)

• Có cấu tạo hình trụ, đường kính từ 0,15-0,25 micromet, chiều dài 0,7 micromet

Trung Tử

• Thành trụ chứa 9 nhóm 3 vi ống (microtubule) được gọi là bộ 3 (triplet) và có tên là vi ống A, B và C

• Các vi ống có đường kính từ 20-26nm, vi ống có thành ống

được cấu tạo bởi 13 vi sợi có đường kính khoảng 5nm

• Khi tế bào bắt đầu phân chia các trung tử tách khỏi nhau và đi

về 2 đầu tận cùng ngược nhau của tế bào Từ mỗi trung tử xuất phát thành các tia, gọi là sao Nối 2 trung tử có các sợi prôtêin kéo căng ra, tính chất của chúng giống tính chất của prôtêin cơ đàn hồi-actomiozin

• b Chất quanh trung tử: (pericentriole)

• Gồm: Các thể kèm là các cấu trúc hình cầu có kích thước 70nm có cuống đính với các vi ống của trung tử

40-Cấu trúc trung tử

• Hệ thống gồm các vi ống tự do xếp phóng xạ quanh trung tử

c Thành phần sinh hoá:

• Trong trung tử cũng như thể nền có prôtêin chủ yếu là tubulin A

và B ARN khoảng 2% và gluxit 2%

• 2 Chức năng:

• Toàn bộ các thành phần của trung thể hợp thành bộ máy phân

bào có tơ Do đó nó có vai trò quan trọng trong việc đảm nhiệm

sự chia đôi nhiễm sắc thể đúng số lượng và đúng hướng

• Là trung tâm vận chuyển của tế bào, thoi là chổ dựa trong sự vận chuyển của nhiễm sắc thể ở kỳ trước

• Ngoài ra trung tử còn đóng vai trò tạo thành các tiền trung tử và

từ đây phân hoá thành trung tử mới, trung tử còn tạo nên thể nền

là cấu trúc nằm ở gốc lông và roi

Vách tế bào

Vách tế bào thực vật

Vách tế bào

Vách tế bào vi khuẩn Gram Dương

• Vách Tế Bào

• Cấu tạo

• Thành phần cấu trúc căn bản của vách tế bào là phức hợp

polysaccharide cellulose dưới dạng các sợi dài như sợi chỉ gọi là fibril

• Các sợi cellulose được gắn với nhau nhờ chất nền của các

carbohydrate khác chủ yếu là pectin và hemicellulose

• Vách tế bào có nhiều lỗ để nước, không khí và các chất hoà tan có thể qua lại tự do

• Phần đầu tiên của vách tế bào xuất hiện khi tế bào còn non gọi là vách sơ cấp (primary wall) Nếu các tế bào tăng trưởng chúng chỉ

có vách sơ cấp Sau khi ngừng tăng trưởng lập tức hình thành vách thức cấp (secondary wall) cứng hơn, có nhiều chất gỗ hơn

• Vách thứ cấp do tế bào chất tạo ra nó nằm giữa vách sơ cấp và màng Vách sơ cấp thường dày hơn gồm nhiều lớp chặt chồng nhau Các lớp sợi cellulose xếp song song với nhau và lớp này với lớp khác nhau chéo nhau theo góc 600 – 900 Sự sắp xếp như vậy làm tăng độ cứng của vách tế bào Ngoài cellulose vách thứ cấp còn chứa lignin làm cứng hơn

• Vách tế bào của nấm và vi khuẩn khác với tế bào thực vật ở chổ không phải cellulose, mà là chitin mới là thành phần cấu trúc

chính Một phần vách tế bào vi khuẩn còn có murein

• 2 Chức năng:

• Vách cellulose – pectin tạo một khung cứng giúp tế bào thực

vật có một hình dạng và có thể coi như làm bộ xương cho thực vật, đặc biệt ở tế bào có vách thứ cấp

• Ngoài ra vách tế bào còn là ranh giới ngoài cùng bảo vệ tế bào chống chịu với tác động bên ngoài

•

Hệ thống vi ống,vi sợi trong cấu trúc của

màng nhân

• Các nghiên cứu màng nhân dưới kính hiển vi điện đã chứng minh

rằng màng nhân gồm 2 lớp màng Một màng hướng vào nhân gọi là

màng trong, một màng hướng vào tế bào chất gọi là màng ngoài

• Giữa hai màng giới hạn bởi 1 xoang, gọi là xoang quanh nhân

• Độ dày chung của màng vào khoảng 100Å, của xoang từ 100 - 300Å Các kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng mỗi một màng của màng nhân cũng gồm 3 lớp như màng tế bào chất (Yamamoto, 1963)

• Màng ngoài có thể nối với mạng lưới nội sinh chất bằng các vi ống

và hình thành một hệ thống ống thông với nhau Qua hệ thống ống

này, nhân có thể liên hệ trực tiếp với môi trường

• Màng nhân có cấu trúc không liên tục, nó có nhiều lỗ hình trụ, qua đó

mà tế bào chất thông với nhân Các lỗ có dạng hình phễu, đường kính mặt trong và mặt ngoài khác nhau (vào khoảng 50 - 100Å) Các lỗ

phân bố đều với khoảng cách từ 500 - 1000Å

• 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

• Cấu trúc hiển vi của hạch nhân

- Cấu trúc: Trên tiêu bản dưới kính hiển vi thường, hạch nhân

thường có cấu trúc đồng dạng Hạch nhân có cấu trúc sợi và các sợi tập hợp thành mạng lưới Giữa các sợi có phân bố các chất đồng

dạng (Zsinvagorg, 1948) Cấu trúc siêu hiển vi của hạch nhân gồm 2 pha xen kẽ:

+ Cấu trúc sợi gồm các nucleonem

+ Và các hạt nằm trên nucleonem

• Cấu trúc sợi và hạt này nằm trong chất đồng dạng

- Các chất nucleonem tương đối ổn định đối với từng loại tế bào

- Chúng tạo thành các bó sợi có đường kính 1200Å

- Các hạt nằm trên nucleonem có đường kính vào khoảng 150 - 200Å

- Ở một chừng mực nào đó, tỷ lệ giữa sợi và hạt tương ứng với cường độ tổng hợp ARN trong tế bào Ở tế bào tổng hợp protein mạnh thì hạt nhiều và ngược lại

Kết Luận

• Hệ thống sợi trong tế bào cụ thể là các vi sợi, vi ống chúng có thể nằm riêng rẽ hoặc tập trung lại thành bó đơn giản hay phức tạp tạo nên bộ xương tế bào, đây là một bộ khung nâng đỡ tế

bào, cũng như mọi bào quan khác, nó nằm trong tế bào chất Nó

có trong mọi tế bào nhân chuẩn (Eucaryote) Bộ xương tế bào

là một cấu trúc vững chắc, giúp duy trì hình dạng của tế bào,

bảo vệ các tế bào và giúp tế bào di động (các cấu trúc lông và roi)

• Ngoài ra, nó còn có vai trò quan trọng không những trong sự

vận chuyển bên trong tế bào (ví dụ vận chuyển của các túi màng

và các bào quan) mà còn trong sự phân chia tế bào Đây là một cấu trúc giống như bộ xương động vật và nổi lên trong tế bào chất

• Do đó chúng ta có thể thấy rằng hệ thống sợi là một trong

những hệ thống có vai trò vô cùng quan trọng trong tế bào

• TÀI LIỆU THAM KHẢO

• Sinh học tế bào - PGS.TS Lê Dụ - NXBGD

• Giáo trình Sinh học tế bào – PGS.TS Nguyễn Như Hiền –

NXBGD

• Sinh học đại cương - Phạm Thành Hổ - NXB ĐHQG TPHCM –

2002

• Sinh học đại cương - Nguyễn Đình Giậu – NXB ĐHQG TPHCM

• Sinh học phân tử - Hồ Huỳnh Thuỳ Dương

• Tế bào và các quá trình sinh học – Lê Ngọc Tú và các cộng tác viên

• Thông tin qua mạng: http:// wwwbachkhoatoanthu.gov.vn

• Một số tài liệu trên internet và các bài luận văn khoa học (Google

gõ từ khóa vi sợi và vi ống)

• http://vietsciences1.free.fr/vietscience/giaokhoa/biology/sinhhocdaicuong/chuong1cautructebao.htm

• http://www.huse.edu.vn/elearningbook/PDF/Sinh%20hoc%20dai%20cuong/Chuong%202.pdf

• nang-nhan.html

• te-bao-co/