I. Tế bào chất và các bào quan
1.1 Khái niệm tế bào chất và bào quan
Khái niệm tế bào chất: Là khối nguyên sinh chất (protoplasma) chứa nhiều cấu trúc
phức tạp như bào quan, các chất dự trữ, các vi sợi, vi ống tạo nên khung xương của
tế bào; nằm trong tế bào và bao quanh lấy nhân. Tế bào chất của một số tế bào có sự
phân hóa thành hai lớp:
+ Lớp ngoại chất (exoplasma): ở ngoại vi, mỏng hơn và có độ nhớt cao hơn
+ Lớp nội chất (endoplasma): Ở bên trong và bao quanh lấy nhân, chứa các bào
quan như: mạng lưới nội chất , phức hệ golgi, ribosome, ti thể, lục lạp...
Nếu ta loại bỏ các bào quan thì còn lại khối tế bào chất có cấu trúc gọi là chất
nền hay thể trong suốt (cytosol). Thể trong suốt chiếm gần một nửa khối lượng tế
bào. Nó có thành phần chủ yếu là protein và nước (khoảng 85%). Thể trong suốt có
các protein sợi tạo thành bộ khung xương của tế bào, có hàng nghìn enzym, các
ribosome làm nhiệm vụ sinh tổng hợp protein. Ngoài hai thành phần chính là nước
và protein, thể trong suốt còn có chứa các loại RNA như mRNA, tRNA; các lipid,
gluxit, axit amin, nucleoside, nucleotide, các ion. Đôi khi, thể trong suốt còn chứa
các hạt dầu và hạt glycogen với số lượng thay đổi tùy loại tế bào. Thể trong suốt có
chức năng quan trọng như:
1. Là nơi thực hiện các phản ứng trao đổi chất của tế bào, sự biến đổi trạng thái vật
lý của thể trong suốt có thể ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào.
2. Nơi thực hiện một số quá trình điều hòa hoạt động các chất
3. Nơi chứa các vật liệu dùng cho các phản ứng tổng hợp các đại phân tử sinh học
như các gluxit, lipid, glycogen.
Khái niệm bào quan: Bào quan là cấu trúc siêu vi định khu tại từng vùng riêng biệt
trong tế bào chất và thực hiện một chức năng xác định
Bảng sau thể hiện các loại bào quan có mặt trong tế bào
Bảng 1: Các bào quan của tế bào
BÀO QUAN CẤU TRÚC MÀNG CHỨC NĂNG
Ti thể Màng kép, chứa các
enzym hô hấp
Hô hấp tế bào

hóa của sinh vật. Điều này được thể hiện rõ trong hình vẽ

Hình 1: Tế bào prokaryote Hình 2: Tế bào động vật
Hình 3: Tế bào thực vật
II. Một số bào quan
2
Ti thể và lục lạp là loại bào quan có màng kép và có vai trò quan trọng đối
với tế bào vì chúng là nhà máy chuyển hóa năng lượng của tế bào sinh vật nhân
chuẩn. Vì vậy, tiểu luận chỉ đề cập đến hai loại bào quan trên.
2.1 Ti thể
2.1.1 Sự phân bố, hình dạng, kích thước
Dưới kính hiển vi thường, ti thể là những thể nhỏ có hình dạng khác nhau:
hình que, hình cầu, hay hình sợi... Ti thể hình cầu có đường kính khoảng 0,5 - 5µm,
hình que có đường kính khoảng 0,2µm dài có khi đến khoảng 10µm. Để quan sát
được ti thể thường phải nhuộm ti thể bởi Janus, hematoxylin, fucshin acid
Ti thể là bào quan thực hiện chức năng hô hấp trong tế bào nhân thực hiếu
khí. Ti thể có nhiều trong các tế bào tích cực chuyển hóa năng lượng, như tế bào
gan, tế bào cơ, tế bào lông hút... Trong tế bào gan động vật có khoảng 1000-1500 ti
thể.
2.1.2 Cấu trúc
Hình 4: Vị trí, hình thái cấu trúc của ti thể trong tế bào
Ti thể có cấu tạo màng kép, gồm màng ngoài và màng trong có bản chất là
màng lipoprotein bao lấy khối chất nền bên trong, giữa hai màng là khoảng không
gian giữa hai màng.
Màng ngoài: cũng có cấu tạo như màng sinh chất, có tỉ lệ P/L bằng hoặc lớn
hơn 1. Màng ngoài có chứa tỉ lệ cholesterol thấp (bằng 1/6 so với tế bào hồng cầu),
có tỉ lệ photphattidyl cholin cao gấp hai lần so với màng tế bào. Màng ngoài có
nhiệm vụ tiếp thu phần lớn protein ti thể sản xuất từ tế bào chất để xây dựng ti thể
và kiến tạo màng. Đặc biệt, màng ngoài của ti thể có chứa các phức hệ protein làm
3

+ Nhóm thực hiện các phản ứng oxi hóa khử của chuỗi hô hấp
Màng trong là màng thể hiện chức năng chính của ti thể của ti thể. Cơ chế
chung của sự phosphoryl hoá oxy hoá ở ti thể của tất cả cơ thể sinh vật là các điện
tử được giải phóng ra trong các giai đoạn oxy hoá của sự đường phân (glycolysis)
và của chu trình tricarbocylic đã sản sinh 10 phân tử NADH và 2 phân tử FADH2
nếu cơ chất ban đầu là glucozo. Các coenzym khử này tiếp theo bị oxy hoá bằng
chuỗi truyền điện tử trên màng ti thể.
5
Hình 7: Chuỗi vận chuyển điện tử trong màng trong ti thể
Năng lượng tự do được giải phóng trong quá trình truyền điện tử trên màng ti
thể sẽ được đi kèm với sự di chuyển của các proton (H+) vượt qua lớp màng trong
của ti thể tạo một gradient điện hoá proton (ΔH+). Năng lượng tự do được giải
phóng bằng cách di chuyển các proton trở lại vào màng trong qua kênh proton F0
của phức hệ enzym ATP synthtaza được xúc tác tại thành phần F1 của phức hệ
enzym để biến đổi ADP và Pi thành ATP chuyển vào chất nền của ti thể.
Người ta cho rằng có bốn phức hệ vận chuyển điện tử. Phức hệ I là (NADH
và ubiquinon) đi qua chặng FMN. Và phức hệ II là (succinate - ubiquinon
reductase) đi qua chặng FAD. Phức hệ vận chuyển điện tử III là từ Ubiquinol đến
Cytochrom C qua Cytochrom reductase chứa các trung tâm Cytochrom - b, các
protein chứa sắt- lưu huỳnh (2Fe-2S) và cytochrom C1. Phức hệ IV là sự vận
chuyển điện tử từ Cytochrom c- (dạng tích điện âm hay gọi là Cytochrom oxydase)
đến O
2
của không khí.
Chất nền (matrix): là một vùng vật chất không định hình (amorphous)chứa nhiều
cấu trúc đặc biệt và hàng trăm loại enzym tham gia tổng hợp ATP, tham gia vào
phản ứng oxi hóa pyruvat và các axit béo, enzym của chu trình Krebs. DNA ti thể:
Trong chất nền của ti thể có chứa nhiều các phân tử DNA. DNA ti thể được
phát hiện lần đầu tiên vào năm 1963 bởi Nass khi nghiên cứu cấu trúc phôi gà. DNA
ti thể là sợi xoắn kép có cấu trúc vòng, dài khoảng 5µm, DNA ti thể của nấm men

dù sản phẩm của gen có cùng một chức năng trong tế bào.
RNA ti thể: người ta đã tìm thấy trogn ti thể có các dạng RNA như RNAr,
RNAt, RNAm. Riboxom của ti thể có kích thước nhỏ vào khoảng 60S gồm hai tiểu
phần 30S và 45S gần giống với riboxom vi khuẩn
Sự tổng hợp protein ti thể: ti thể có khả năng tự tổng hợp một số protein cho
mình. Sự tổng hợp protein cũng diễn ra trên riboxom theo cơ chế di truyền chung,
nhưng axit amin khởi đầu của quá trình tổng hợp protein giống như ở vi khuẩn là N-
focmyl methionin, chứ không phải methionin. Một lượng lớn protein của ti thể được
tổng hợp từ lưới nội chất có hạt trong tế bào chất theo mã di truyền nằm trong NST,
sau đó vận chuyển vào trong ti thể.
7
Hình 8: Mối liên hệ di truyền giữa nhân, ti thể và lục lạp
Ti thể cũng tương tự như vi khuẩn, quá trình sinh tổng hợp protein cũng bị ức
chế bởi chloramphenicol. Trái lại, quá trình này ở ti thể lại không bị ức chế khi có
mặt cycloheximind là chất gây ức chế mạnh quá trình sinh tổng hợp protein ở tế bào
chất.
2.1.3 Chức năng của ti thể
Ti thể là bào quan có chức năng quan trọng trong tế bào sinh vật.
Ti thể là nhà máy sản sinh ATP: Ti thể có vai trò rất quan trong trong hô hấp
hiếu khí hay hô hấp có sự có mặt của oxi , ti thể sẽ chuyển hóa năng lượng dạng thế
năng có trong cấc liên kết hóa học của chất dinh dưỡng thành năng lượng chứa
trong các phân tử ATP.
8