Lý thuyết Sinh học 10 Cánh diều Bài 8: Cấu trúc của tế bào nhân thực

Với tóm tắt lý thuyết Sinh 10 Bài 8: Cấu trúc của tế bào nhân thực hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Sinh học 10.

Lý thuyết Sinh học 10 Cánh diều Bài 8: Cấu trúc của tế bào nhân thực

I. Màng sinh chất

1. Cấu tạo của màng sinh chất

- Màng sinh chất có cấu trúc khảm động, gồm 2 thành phần chính là lớp kép phospholipid và protein:

+ Lớp kép phospholipid: các phân tử phospholipid có đuôi kị nước quay vào nhau; các đầu ưa nước quay ra phía ngoài hoặc phía trong màng, tiếp xúc với môi trường nước xung quanh.

+ Các phân tử protein: có sự sắp xếp khác nhau "khảm" trên lớp kép phospholipid, có phân tử xuyên qua lớp phospholipid (protein xuyên màng), có phân tử chỉ bám vào phân tử protein khác (protein bám màng hoặc protein rìa màng).

- Ngoài ra, màng sinh chất còn có một số thành phần khác như:

+ Các phân tử sterol (cholesterol ở tế bào động vật; stigmaterol, sitosterol,… ở tế bào thực vật) nằm xen kẽ giữa các phân tử phospholipid giúp đảm bảo tính lỏng của màng.

+ Các phân tử glycoprotein và glycolipid được tạo thành từ carbohydrate liên kết với phân tử protein và lipid.

2. Vai trò của màng sinh chất

Màng sinh chất có nhiều chức năng quan trọng đối với tế bào:

- Bao bọc và bảo vệ toàn bộ phần bên trong của tế bào, ngăn cách chúng với phần bên ngoài tế bào.

- Kiểm soát sự vận chuyển các chất đi vào và đi ra khỏi tế bào: Màng sinh chất có tính thấm chọn lọc (tính bán thấm) nên chỉ cho các chất cần thiết đi qua.

- Truyền thông tin giữa các tế bào: Các protein thụ thể trên màng sinh chất đóng vai trò là các thụ thể tiếp nhận thông tin từ môi trường ngoài đưa vào tế bào.

- Nhận biết tế bào: Màng sinh chất có các "dấu chuẩn" là glycoprotein đặc trưng cho từng loại tế bào có vai trò là dấu hiệu nhận biết các tế bào.

II. Cấu trúc ngoài màng sinh chất

1. Chất nền ngoại bào

- Chỉ có ở tế bào động vật mà không có ở tế bào thực vật.

- Cấu tạo: Chất nền ngoại bào bao gồm chủ yếu các phân tử protein như collagen, proteoglycan,…

- Vai trò: Chất nền ngoại bào giúp các tế bào liên kết với nhau và tham gia quá trình truyền thông tin.

2. Thành tế bào

- Có ở tế bào thực vật và nấm, bao phủ bên ngoài màng sinh chất.

- Cấu tạo: Thành tế bào thực vật được cấu tạo chủ yếu từ các chuỗi cellulose; ngoài ra, còn có một số loại polysaccharide khác như hemicellulose, pectin. Giữa các tế bào có cầu sinh chất đóng vai trò trao đổi chất giữa các tế bào.

- Vai trò: Thành tế bào làm nhiệm vụ bảo vệ, tạo hình dạng đặc trưng và tham gia điều chỉnh lượng nước đi vào tế bào.

III. Nhân

 - Cấu tạo: gồm màng nhân, chất nhân và nhân con.

+ Màng nhân: là màng kép trong đó lớp màng ngoài có những phần kết nối trực tiếp với lưới nội chất; màng nhân có các lỗ cho phép cả các phân tử lớn như RNA, protein đi qua.

+ Chất nhân (chất nền của nhân): là dịch bên trong, chứa các sợi nhiễm sắc mang thông tin di truyền và nhiều phân tử khác như enzyme, RNA, nucleotide,…

+ Nhân con (hạch nhân): có dạng hình cầu nằm trong nhân, là nơi tổng hợp ribosome.

- Vai trò: Nhân đóng vai trò là trung tâm thông tin, điều khiển các hoạt động sống của tế bào.

V. Tế bào chất

- Vị trí: Tế bào chất là vùng nằm giữa màng sinh chất và nhân.

- Cấu tạo: Tế bào chất gồm dịch keo (bào tương), các bào quan và bộ khung tế bào.

+ Bào tương chứa nước, các chất vô cơ khác và các phân tử sinh học.

+ Các bào quan có cấu trúc đặc trưng và thực hiện các chức năng nhất định trong tế bào.

- Vai trò: Tế bào chất là nơi diễn ra hầu hết các hoạt động sống của tế bào.

1. Ti thể

- Kích thước: Ti thể dài khoảng 0,5 – 10 µm.

- Số lượng: Số lượng ti thể tùy thuộc vào loại tế bào và hoạt động của tế bào. Tế bào nào hoạt động càng nhiều, nhu cầu năng lượng càng cao thì càng có nhiều ti thể.

- Cấu tạo: gồm lớp màng và chất nền.

+ Lớp màng: Ti thể có màng kép, trong đó, màng ngoài trơn nhẵn còn màng trong lõm sâu vào bên trong tạo các cấu trúc gọi là mào - nơi chứa các enzyme của chuỗi truyền electron và tổng hợp ATP.

+ Chất nền ti thể: là dịch đặc chứa nhiều enzyme, ribosome 70S, DNA, acid hữu cơ,…

- Vai trò: Ti thể là “nhà máy năng lượng” của tế bào vì là nơi diễn ra quá trình hô hấp tế bào tạo ra phần lớn ATP cung cấp năng lượng cho các hoạt động của tế bào.

2. Lục lạp

- Là bào quan chỉ có ở tế bào thực vật và một số nguyên sinh vật.

- Cấu tạo:

+ Lớp màng: Lục lạp có màng kép, màng trong và màng ngoài đều trơn nhẵn.

+ Hệ thống các thylakoid: Nằm bên trong lục lạp. Trên bề mặt thylakoid chứa chất diệp lục cùng các enzyme và protein tham gia vào quá trình quang hợp. Các thylakoid xếp chồng lên nhau tạo thành grana. Mỗi lục lạp có nhiều grana.

+ Chất nền (stroma): là dịch chứa các phân tử như các enzyme tham gia vào quá trình cố định CO₂ trong quang hợp, chất khí hòa tan, glucose, DNA vòng kép, ribosome 70S,…

- Vai trò: Lục lạp là bào quan thực hiện chức năng quang hợp (có khả năng hấp thụ và chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học).

3. Lưới nội chất

- Vị trí: Màng của lưới nội chất nối trực tiếp với màng ngoài của nhân.

- Cấu tạo: Lưới nội chất là hệ thống màng cuộn gập thành mạng lưới các túi dẹt và các ống chứa dịch thông với nhau, bao gồm lưới nội chất hạt và lưới nội chất trơn.

+ Lưới nội chất hạt: gồm hệ thống các đường ống tạo nên bởi lớp kép phospholipid, một đầu liên kết với màng nhân, đầu kia liên kết với lưới nội chất trơn. Trên màng lưới nội chất có các hạt ribosome.

+ Lưới nội chất trơn: gồm hệ thống màng dạng ống dẹp thông với lưới nội chất hạt, có ít hoặc không có ribosome, chứa các enzyme.

- Vai trò: Lưới nội chất là nơi sản xuất và vận chuyển các phân tử protein, lipid và là “nhà máy” sản xuất màng của tế bào.

+ Lưới nội chất hạt: thực hiện tổng hợp protein, trong đó, một số protein tham gia cấu tạo màng lưới nội chất và số còn lại được đưa vào xoang lưới nội chất.

+ Lưới nội chất trơn: là nơi diễn ra nhiều quá trình chuyển hóa khác nhau tùy loại tế bào như tổng hợp lipid, phân hủy thuốc và các chất độc, chuyển hóa carbohydrate,…

4. Bộ máy Golgi

- Cấu tạo: Gồm hệ thống các túi dẹt song song nhưng tách rời nhau, cấu trúc phân cực gồm mặt nhập và mặt xuất.

- Vai trò:

+ Sửa đổi, phân loại, đóng gói, vận chuyển các sản phẩm từ lưới nội chất: Lưới nội chất tổng hợp các chất như protein, lipid, carbohydrate được vận chuyển trong các túi nhỏ hình cầu (túi vận chuyển) đến bộ máy Golgi. Tại bộ máy Golgi, các sản phẩm tổng hợp từ lưới nội chất được sửa đổi, phân loại và đóng gói rồi vận chuyển đến các bào quan hay màng tế bào.

+ Ngoài ra, bộ máy Golgi còn tham gia tổng hợp một số polysaccharide của thành tế bào (trừ cellulose) và chất nền ngoại bào.

5. Lysosome

- Cấu tạo: Là bào quan dạng túi, màng đơn, chứa các enzyme thủy phân protein, nucleic acid, carbohydrate, lipid, các bào quan và thậm chí cả các tế bào cần thay thế. 

- Vai trò: Lysosome là bào quan tiêu hóa của tế bào.

+ Thực hiện phân hủy các tế bào già, các tế bào bị tổn thương không còn khả năng phục hồi cũng như các bào quan đã già và các đại phân tử lớn như protein, nucleic acid, lipid,…

+ Tiêu hóa vi sinh vật gây bệnh.

6. Không bào

- Tế bào thực vật có không bào trung tâm với kích thước lớn và tồn tại lâu dài. Tế bào động vật có không bào nhỏ, tồn tại trong thời gian ngắn.

- Cấu tạo: Là bào quan có màng đơn, chứa dịch lỏng.

- Vai trò:

+ Ở thực vật: Không bào trung tâm giúp điều chỉnh lượng nước trong tế bào; có thể chứa các chất dự trữ như protein, acid hữu cơ, đường, muối khoáng hoặc chứa chất thải hay sắc tố.

 

+ Ở động vật: Nguyên sinh vật sống trong môi trường nước ngọt có không bào co bóp làm nhiệm vụ điều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào.

7. Peroxisome

- Vị trí: thường nằm gần lưới nội chất.

- Hình dạng: Là bào quan dạng hình cầu.

- Cấu tạo: Được bao bọc bởi một màng đơn mỏng, trên màng có protein màng. Trong peroxisome chứa các enzyme phân giải chất độc, H₂O₂, lipid,…

- Vai trò: Tham gia phân giải chất độc, acid béo để bảo vệ tế bào.

+ Enzyme trong peroxisome chuyển hydrogen từ các chất khác nhau như chất độc, alcohol đến oxygen tạo ra H₂O₂, sau đó, được enzyme khác phân giải thành nước và oxygen.

+ Ở tế bào thực vật, bào quan này còn chứa enzyme phân giải acid béo thành phân tử nhỏ hơn rồi chuyển đến ti thể.

8. Ribosome

- Kích thước: Ribosome trong ti thể và lục lạp có kích thước 70 S, ribosome khác trong tế bào nhân thực có kích thước 80 S.

- Cấu tạo:

+ Ribosome là bào quan không có màng bao bọc, được cấu tạo từ rRNA và protein.

+ Mỗi ribosome được cấu tạo bởi hai tiểu đơn vị có kích thước khác nhau: tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị nhỏ.

- Vai trò: Ribosome là bộ máy tổng hợp protein của tế bào.

9. Trung thể

- Là bào quan chỉ có ở tế bào động vật.

- Vị trí: nằm ở gần nhân.

- Cấu tạo: Trung thể là bào quan không có màng, gồm hai trung tử nằm vuông góc với nhau, gồm nhiều bộ ba vi ống xếp thành vòng.

- Vai trò: Trung thể có vai trò trong sự phân chia tế bào, các vi ống xung quanh trung tử phát triển thành thoi vô sắc giúp NST di chuyển khi tế bào phân chia.

10. Bộ khung tế bào

- Cấu tạo: Bộ khung tế bào là mạng lưới gồm vi ống, sợi trung gian và vi sợi, được cấu tạo từ các phân tử protein.

- Vai trò:

+ Bộ khung tế bào đóng vai trò như bộ xương của tế bào làm nhiệm vụ nâng đỡ, duy trì hình dạng của tế bào và tham gia sự vận động của tế bào.

+ Ngoài ra, sợi trung gian còn neo giữ các bào quan và vi ống tham gia vận chuyển bào quan.

V. Thực hành quan sát tế bào nhân thực

1. Làm tiêu bản và quan sát tế bào thực vật

1.1. Chuẩn bị

- Mẫu vật: lá rong đuôi chồn hoặc lá hành ta.

- Hóa chất: nước cất, dung dịch KI.

- Dụng cụ: kính hiển vi quang học, kim mũi mác, lam kính, lamen, ống nhỏ giọt.

1.2. Tiến hành

Làm tiêu bản

- Đối với lá rong đuôi chồn:

+ Nhỏ một giọt nước cất lên phần giữa lam kính.

+ Đặt miếng lá vào chỗ có giọt nước trên lam kính.

+ Đậy lamen lên vị trí lá sao cho không có bọt khí dưới lamen.

- Đối với lá hành ta:

+ Nhỏ một giọt dung dịch KI lên phần giữa lam kính.

+ Cuộn tròn lá vào đầu ngón tay trỏ.

+ Cầm kim mũi mác rạch nhẹ trên lá rồi khẽ tách lớp biểu bì.

+ Đặt miếng biểu bì vào chỗ có giọt KI trên lam kính.

+ Đậy lamen lên vị trí miếng biểu bì sao cho không có bọt khí dưới lamen.

Quan sát dưới kính hiển vi

- Đặt và cố định tiêu bản trên bàn kính.

- Quan sát tiêu bản ở vật kính 10× rồi chuyển sang vật kính 40×.

1.3. Báo cáo

- Vẽ và mô tả hình dạng, cấu tạo tế bào và các bào quan của các tế bào lá mà em đã quan sát.

2. Làm tiêu bản và quan sát tế bào động vật (tế bào niêm mạc miệng)

1.1. Chuẩn bị

- Hóa chất: dung dịch xanh methylene 0,5 %.

- Dụng cụ: kính hiển vi quang học, tăm sạch, lam kính, lamen, ống nhỏ giọt.

1.2. Tiến hành

- Làm tiêu bản:

+ Nhỏ một giọt xanh methylene lên phần giữa lam kính.

+ Dùng tăm quét nhẹ lớp niêm mạc bên trong má miệng.

+ Quét tăm vào chỗ có giọt xanh methylene trên lam kính.

+ Đậy lamen lên vị trí giọt thuốc nhuộm (lưu ý: tránh có bọt khí dưới lamen).

- Quan sát dưới kính hiển vi:

+ Đặt và cố định tiêu bản trên bàn kính.

+ Quan sát tiêu bản ở vật kính 10× tìm tế bào rồi chuyển sang vật kính 40×.

1.3. Báo cáo

- Vẽ và mô tả hình dạng, cấu tạo của tế bào niêm mạc miệng mà em đã quan sát.

- So sánh hình dạng, cấu tạo của tế bào thực vật và động vật mà em quan sát được.

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Sinh học lớp 10 Cánh diều hay khác:

• Lý thuyết Sinh học 10 Bài 9: Trao đổi chất qua màng sinh chất
• Lý thuyết Sinh học 10 Bài 10: Sự chuyển hóa năng lượng và enzyme
• Lý thuyết Sinh học 10 Bài 11: Tổng hợp và phân giải các chất trong tế bào
• Lý thuyết Sinh học 10 Bài 12: Thông tin tế bào
• Lý thuyết Sinh học 10 Bài 13: Chu kì tế bào và nguyên phân

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 10 hay khác:

• Giải sgk Sinh học 10 Cánh diều
• Giải Chuyên đề học tập Sinh học 10 Cánh diều
• Giải SBT Sinh học 10 Cánh diều
• Giải lớp 10 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 10 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 10 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---