Bài 8a. Cấu trúc và chức năng tế bào Eukaryote

Màng sinh chất

Hệ thống nội màng

Lưới ER hạt

Lưới ER

Bộ Golgi (Golgi apparatus)

Hình thành bộ Golgi Bộ Golgi được hình thành từ nhiều nguồn.

• Từ lưới nội chất có hạt → thể đậm → túi dẹt phía cis của bộ Golgi,
• Từ lưới nội chất có hạt → thể đậm → hòa nhập với nhau → một túi dẹt mới → ghép vào phía cis của bộ Golgi.
• Tự các túi dẹt của bộ Golgi cũng có thể lớn lên và tự chia đôi.Màng túi của bộ Golgi thường xuyên bị thiếu hụt do việc tạo nên cáctúi Golgi và cũng thường xuyên được bù trả lại bằng các thể đậm từ lướinội chất.

Hình thành insulin:

• Pre-Proinsulin: chuỗi A + B + C + tín hiệu
• Pre-Proinsulin → Proinsulin: cắt chuỗi trình tự tín hiệu
• Proinsulin → Insulin + chuỗi C

Tiêu thể (lysosome)

• Là bào quan tiêu hóa hình túi cầu - Màng đơn (?)
• Chứa các men thủy phân hoạt động ở pH acid (pH~ 5) (protease, lipase, nuclease, glycosidase, phosphatase…) → sản phẩm cuối cùng (đường, acid amin, nucleotide...) được chuyển vào tbào chất

Sự hình thành tiêu thể và quá trình hoạt động của tiêu thể Tiêu thể Thể nội bào muộn Tiêu thể sơ cấp (thể nội bào sớm, chỉ có enzyme)

Hoạt động của tiêu thể liên quan đến:

• Thực bào
• Ẩm bào
• Tự thực bào

Chức năng của tiêu thể:

• Tiêu hóa thức ăn và diệt vi khuẩn.
• Trung tâm tái tạo các bào quan bị hư hỏng

Lysosome có cấu trúc không đồng nhất

• Thể nội bào muộn (late endosome): những thành phần bên ngoài tbào (nhập bào) + các enzyme thủy phân thuộc lysosome mới được tổng hợp.
• Endolysosome: nguyên liệu của nhập bào được thủy phân một phần.
• Lysosome “nguyên thủy”: nguyên liệu của nhập bào có trong endolysosome được thủy phân và chỉ còn lại một số thành phần bị thủy phân chậm hay kháng lại sự thủy phân. (Lysosome “nguyên thủy” có thể quay vào chu trình bằng cách hòa nhập với thể nội bào muộn hoặc endolysosome). Do đó không có sự phân biệt rõ ràng giữa thể nội bào muộn và lysosome.

“Bệnh DT tích lũy” thuộc tiêu thể

• Bệnh Hurler: (DT lặn NST thường) Tiêu thể thiếu men Iduronidase dẫn đến tích lũy mucopolysaccarid (MPS I). Sự tích luỹ này dẫn đến xương bệnh nhân bị biến dạng, khuôn mặt to và thô, các chi ngắn, cử động bị hạn chế.
• Bệnh Tay – Sachs: (DT lặn NST thường) tiêu thể thiếu enzyme thủy giải lipid (hexosaminidase) dẫn đến tích lũy lipid (ganglioside- GM2), làm hư hại tbào thần kinh (trẻ em: mù, điếc, liệt và chết trước 4 tuổi).
• Bệnh Gaucher: (DT lặn NST thường) tiêu thể thiếu enzyme Glucocerebrosidase. Bệnh có thể ở người lớn (kiểu 1), ở trẻ nhỏ (kiểu 2), ở vị thành niên (kiểu 3). Ở kiểu 1: gan lách to, không có rối loạn thần kinh. Ở kiểu 2 và 3: có biểu hiện rối loạn thần kinh.

Ribosome

• Prokaryote: 30S + 50S
• Eukaryote: 40S + 60S
• Là nơi diễn ra quá trình giải mã để tổng hợp nên chuỗi polypeptide → protein.
• Tiểu phần nhỏ và lớn (Mg2+)
  • Ở trạng thái tự do: sản xuất protein hoà tan
  • Ribosome trên lưới nội sinh chất: sản xuất protein đóng gói như men của tiêu thể, kháng thể, hormone…

Peroxisome

1. Cấu tạo

• Màng đơn
• Gần LNSC không hạt hoặc phần nhẵn của LNSC có hạt
• LNSC có hạt → protein màng peroxisome → phần không hạt → túi của peroxisome.
• Peroxisome chứa men oxy hóa hoạt động ở pH kiềm nhẹ (urat oxidase, D.aminoacid oxidase, catalase).
• Glyoxisome (TV) tương tự như peroxysome (Lipid → Carbohydrat : chu trình glyoxylate)

Chức năng của peroxysome ➢Trong tbào gan, enzyme oxidase trong Peroxisome oxy hoá acid béo trong tbào tạo ra H2O2 (có Acetyl-coA) ➢ Enzyme catalase trong Peroxisome sử dụng H2O2 để oxy hoá một số thành phần độc hại (phenol, alcol, acid formic…) từ đó khử độc (gan)

Sự hình thành và sự tự nhân đôi của peroxysome

Bộ xương tbào (The cytoskeleton)

Gồm màng lưới các sợi protein + protein phu (protein động cơ)

Ống vi thể (vi ống) Sợi actin (vi sợi) Sợi trung gian

Ống vi thể (Microtubule)

Cấu tạo

• Hữu cực:

  • Đầu (+): nhô ra tiểu phần β, linh động, đầu tăng trưởng nhanh
  • Đầu (-): nhô ra tiểu phần α, ít linh động, đầu tăng trường chậm

• Linh động:

  • Tăng trưởng (trùng hợp): đầu T (mũ chụp GTP, heterodimer α/β-GTP)
  • Rút ngắn hay biến mất (khử trùng hợp): đầu D (mũ chụp GDP, heterodimer α/β-GDP) → Cân bằng động học

Ứng dụng tính hữu cực và tính linh động của ống vi thể Ống vi thể nhạy với chất cản phân chia tbào (colchicine, colcemid, vinblastine, vincristine, nocodazole, taxol….) → thuốc trị ung thư

Vị trí

• Vào gian kỳ: ống vi thể xuất phát từ trung tâm tbào toả ra khắp bào tương → ống vi thể bào tương
• Vào thời kỳ phân chia ống vi thể bào tương giải thể → ống vi thể của thoi phân bào. Đến cuối kỳ phân chia thì hiện tượng xảy ra ngược lại

Sợi Actin

Hữu cực & linh động

• Đầu (+): trùng hợp
• Đầu (-): khử trùng hợp

Một số thuốc có thể ảnh hưởng đến sợi actin

• Latrunculin (hải miên): liên kết G-actin → ?
• Cytochalasin (nấm): liên kết với đầu (+) của F-actin → ?
• Phalloidin (nấm mũ): actin monomer trong F-actin → ?

Sợi trung gian (Intermediate filament)

• Chỉ tìm thấy ở động vật đa bào
• Là thành phần vững bền và ít hòa tan nhất → làm bền cơ học cho tbào

Trung thể

• Trung thể có ở mọi tbào động vật (trừ tbào thần kinh), có ở tbào thực vật bậc thấp, không có ở tbào Prokaryote và thực vật bậc cao.
• Trung thể bao gồm hai trung tử và chất quanh trung tử.
  • Chất quanh trung tử: nơi xuất phát của mạng lưới ống vi thể.
  • Trong tbào không có trung tử: ống vi thể xuất phát từ miền tổ chức ống vi thể (MTOC). - Trung tử: hình thành các lông và roi.

Proteasome

1. Cấu tạo và hoạt động

• Phức hợp đa protein đặc biệt có ở tất cả tbào Eu và một số vi khuẩn

• Vùng lõi (20S): protease

• Vùng điều hòa (19S): ATPase hoặc nhận biết ubiquitin.

• Proteasome nhận diện protein được đánh dấu (nhờ ubiquitin) → protein vào trong proteasome → peptide vào bào tương → amio acid