Bài giảng môn Tế bào thực vật

TẾ BÀO THỰC VẬT Mục tiêu học tập 1. Nêu khái niệm, hình dạng, kích thước của tế bào. 2. Trình bày các phương pháp được sử dụng để nghiên cứu tế bào. 3. Mô tả cấu trúc và chức năng của các thành phần trong cấu tạo tế bào thực vật. KHÁI NIỆM TẾ BÀO T
bào là đn v c b n v cu trúc cũng nh chc năng (sinh trưởng, vận động, trao đổi chất, các quá trình sinh hóa, sinh sản) ca c th thc vt. - Thực vật đơn bào: cơ thể chỉ có một tế bào. - Thực vật đa bào: cơ thể gồm nhiều tế bào. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TẾ BÀO - Kính hiển vi quang học - Kính hiển vi điện tử: 50 – 100 lần lớn hơn kính hiển vi quang học, có thể phân biệt đến Å. TEM: Transmission Electron Microscopy (KHV ĐT truyền qua) SEM:Scanning Electron Microscope (KHVĐT quét) - Kính hiển vi huỳnh quang - Tách và nuôi tế bào - Phân đoạn (fractionnement) các thành phần của tế bào: Phương pháp siêu ly tâm, Phương pháp sắc ký, Phương pháp điện di, Đánh dấu phân tử bằng đơn vị phóng xạ và kháng thể HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC TẾ BÀO Kích thước: - 10 - 100 µm: hầu hết TBTV - 10-30 µm: kích thước trung bình của TB mô phân sinh thực vật bậc cao. - một số TB có kích thước rất lớn, như sợi gai dài tới 20 cm. Hình dạng: CẤU TẠO CỦA TẾ BÀO THỰC VẬT - vách ít nhiều rắn chắc và đàn hồi bao quanh - màng sinh cht. Màng sinh chất là màng bao cht nguyên sinh, nằm sát vách tế bào thực vật ở trạng thái trương nước. - Chất nguyên sinh gồm cht t
bào bao quanh nhân và các bào quan như lp th, ty th, b Golgi, ribosome, peroxisome, li ni sinh cht. Ngoài ra, trong chất nguyên sinh còn có những chất không có tính chất sống như không bào, các tinh th mui, các git du, hạt tinh bt v.v. Vách tế bào CHỨC NĂNG: - ngăn cách các tế bào với nhau hoặc ngăn cách tế bào với môi trường ngoài. - tạo TBTV một hình dạng nhất định và tính vững chắc. - Bảo vệ TB chống lại tác nhân gây bệnh (vi khuẩn, virus, nấm) - Cân bằng áp suất thẩm thấu Vách tế bào CẤU TẠO: - Phiến giữa (hầu như chỉ có pectin). - Vách sơ cấp (khoảng ¼ cellulose): dày khoảng 1-3 µm. - Vách thứ cấp (khoảng ½ cellulose + ¼ lignin): dày 4 µm hoặc hơn. Trên vách TB có nhiều lỗ Vách tế bào Phiến giữa: - hình thành để chia TB mẹ ⇨2TB con. - là phiến chung, gắn 2 TB liền kề. - Thành phần là pectin dưới dạng pectat calcium. - Nếu pectin bị tan, các TB gắn vào nhau yếu hơn Vách tế bào Vách sơ cấp: - do tế bào chất tạo ra - Thành phần: cellulose 9-25%, pectin 10-35 %, hemicellulose 25-50% và protein # 15% (extensins có chức năng tăng trưởng TB & lectins có chức năng nhận biết các phân tử từ bên ngoài). - Các lớp sợi cellulose xếp song song với nhau, chéo nhau một góc 600 - 900. - Sự dày không đồng đều
tạo các lỗ sơ cấp trên vách TB. - TB mô mềm chỉ có vách sơ cấp & phiến giữa. Vách tế bào Vách thứ cấp - do tế bào chất tạo ra → nằm giữa vách sơ cấp & màng sinh chất - cứng hơn, có nhiều chất gỗ hơn. Thường mô gỗ, vách thứ cấp gồm khoảng 41- 45% cellulose, 30% hemicellulose và 22-28% chất gỗ (lignin). - Lỗ đơn và lỗ viền. Khi TB chết các lỗ trao đổi các chất→ ống trao đổi. - Sợi liên bào: là các sợi nhỏ li ti xuyên qua các lỗ & ống trao đổi nối liền tế bào chất của các TB cạnh nhau. Cấu trúc vách tế bào thực vật Phiến giữa Vách sơ cấp Màng sinh chất Pectin Vi sợi cellulose Pectin Hemicellulose CELLULOSE - HEMICELLULOSE - Cellulose chỉ có đường glucose. - cellulose là 1 polymer thẳng gồm 7.000 – 15.000 phân tử glucose, không có nhánh. - Hemicellulose: nhiều loại đường xylose , mannose, galactose, rhamnose & arabinose Xylose hiện diện với số lượng nhiều nhất. hemicellulose cấu tạo gồm chuỗi ngắn 500-3.000 đơn vị đường. là 1 polymer nhánh.. Pectin - là một polysacchrid phức tạp, có nối α-1,4- acid galacturonic. - là chất keo vô định hình, mềm dẽo và có tính ưa nước cao. Đặc tính ưa nước giúp duy trì trạng thái ngậm nước cao ở các vách còn non. - pectin có mối quan hệ gần gũi với hemicellulose, nhưng có tính hòa tan khác nhau Trên vách TB có nhiều lỗ→ nước, không khí & các chất hòa tan di chuyển từ TB này →TB khác. Plasmodesmata provide an easy route for the movement of ions, small molecules like sugars and amino acids, and even macromolecules like RNA and proteins, between cells. The larger molecules pass through with the aid of actin filaments. Vách tế bào 2 loại lỗ ở TB có vách thứ cấp: lỗ đơn & lỗ viền. Lỗ đơn Lỗ viền Tế bào mô cứng Ống trao đổi Vách tế bào Sự biến đổi của vách tế bào thực vật - Sự hóa nhày - Sự hóa khoáng - Sự hóa bần - Sự hóa cutin - Sự hóa sáp - Sự hóa gỗ Các bào quan Gồm lp th, ty th, b Golgi, ribosome, peroxisome, li ni sinh cht 60S: 5S 5,8S 28S 40S: 18S 80S Cấu tạo của ribosom Maøng ngoaøi Chaát neàn Maøng trong Maøo Tieàn laïp Boät laïp (tinh boät) Luïc laïp (quang hôïp) Saéc laïp (saéc toá) Bộ Golgi Lưới nội sinh chất có hạt & lưới nội sinh chất không hạt Peroxisome Không bào - là một hay những túi có hình dạng và kích thước biến thiên nằm trong chất tế bào. - Không bào được bao quanh bởi một màng gọi là màng không bào (tonoplast), - bên trong chứa nước và các chất tan gọi là dịch không bào hay dịch tế bào. → áp suất thẩm thấu giúp sự hấp thu nước bởi không bào làm cho tế bào tăng rộng. - Không bào giàu enzym thủy giải: protease, ribonuclease và glycosidase mà khi được giải phóng vào trong chất tế bào, tham gia vào sự suy thoái của tế bào trong quá trình lão hoá. Không bào Chức năng: - Thoái hóa các chất (tương tự như tiêu thể ở TB động vật) - Dự trữ Không bào Chức năng: - storing foods (e.g., proteins in seeds) - storing wastes - storing malic acid in CAM plants - storing various ions (e.g., calcium, sodium, iron) which, among other functions, helps to maintain turgor in the cell. Plant vacuoles are also important for their role in molecular degradation and storage. Sometimes these functions are carried out by different vacuoles in the same cell, one serving as a compartment for breaking down materials (similar to the lysosomes found in animal cells), and another storing nutrients, waste products, or other substances. Several of the materials commonly stored in plant vacuoles have been found to be useful for humans, such as opium, rubber, and garlic flavoring, and are frequently harvested. Vacuoles also often store the pigments that give certain flowers their colors, which aid them in the attraction of bees and other pollinators, but also can release molecules that are poisonous, odoriferous, or unpalatable to various insects and animals, thus discouraging them from consuming the plant.