1. Tên gọi của tế bào nhân thực dựa vào đặc điểm nào của tế bào?
Câu hỏi: 'Tế bào nhân thực' được đặt tên dựa trên đặc điểm nào dưới đây?
A. Tế bào có nhân hoàn chỉnh
B. Tế bào có lớp thành tế bào
C. Tế bào chứa nhiều bào quan phức tạp
D. Tế bào có kích thước lớn hơn
Đáp án:
Đáp án chính xác là: A
Tên gọi 'tế bào nhân thực' xuất phát từ đặc điểm của nhân, trong đó nhân tế bào nhân thực được coi là hoàn chỉnh với lớp màng bao bọc bên ngoài.
2. Khái niệm về tế bào nhân thực - Sinh học lớp 10
2.1. Các đặc điểm cơ bản của tế bào nhân thực
(1) Các đặc điểm cơ bản của tế bào nhân thực
Các đặc điểm cơ bản của tế bào nhân thực bao gồm:
- Thường có kích thước lớn hơn tế bào nhân sơ, từ 10 đến 100 µm. Một số tế bào nhân thực có kích thước vượt trội như tế bào thần kinh, tế bào trứng, và tế bào mạch gỗ.
- Có cấu trúc phức tạp hơn với các đặc điểm sau đây:
+ Có nhân chính thức với lớp màng bao quanh chất nhân và tế bào chất.
+ Có khung xương tế bào hỗ trợ cấu trúc.
+ Có hệ thống nội màng phân chia các chức năng trong tế bào.
+ Có hệ thống các bào quan với cấu trúc đa dạng, từ không có màng bao bọc đến có màng bao quanh.
Sự khác biệt giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực như sau:
Tế bào nhân sơ | Tế bào nhân thực |
Có kích thước nhỏ hơn | Có kích thước lớn hơn |
Chưa có màng nhân bao bọc vật chất di truyền (vùng nhân) | Có màng nhân bao bọc vật chất di truyền (nhân hoàn chỉnh) |
Chưa có hệ thống nội màng | Có hệ thống nội màng chia tế bào chất thành các khoang riêng biệt |
Không có hệ thống các bào quan có màng bao bọc | Có hệ thống các bào quan có màng và không có màng bao bọc |
Không có hệ thống khung xương tế bào | Có hệ thống khung xương tế bào |
(2) So sánh tế bào thực vật và tế bào động vật
Tế bào thực vật và tế bào động vật đều là tế bào nhân thực tiêu biểu, nhưng chúng có những đặc điểm cấu trúc đặc thù để phù hợp với môi trường sống của mỗi loại.
Tế bào thực vật | Tế bào động vật |
Có thành cellulose bao quanh màng sinh chất | Không có thành cellulose bao quanh màng sinh chất |
Có lục lạp | Không có lục lạp |
Thường không có trung thể | Có trung thể |
Có không bào trung tâm lớn | Không có không bào hoặc có không bào nhưng có kích thước nhỏ |
Không có lysosome |
Có lysosome |
Chất dự trữ là tinh bột, dầu | Chất dự trữ là glycogen, mỡ |
2.2. Cấu trúc của tế bào nhân thực
(1) Nhân – trung tâm điều khiển thông tin của tế bào
- Số lượng: Thông thường, mỗi tế bào nhân thực chỉ có một nhân.
- Hình dạng và kích thước: Nhân tế bào thường có hình cầu, với đường kính khoảng 5 µm.
- Cấu trúc:
+ Được bao quanh bởi màng nhân: Màng nhân là một lớp màng kép, bao gồm phospholipid và protein, với nhiều lỗ nhỏ cho phép các chất đi vào và ra khỏi nhân.
+ Trong nhân có chứa chất nhiễm sắc, chứa DNA cùng với một số hạch nhân (nhân con).
- Chức năng:
+ Nhân tế bào lưu trữ thông tin di truyền (DNA) và là trung tâm điều phối hoạt động sống của tế bào: Thông tin di truyền từ DNA được chuyển thành RNA và ra ngoài nhân để tham gia vào quá trình tổng hợp protein, các phân tử thiết yếu cho cấu trúc và chức năng tế bào.
+ Hạch nhân là nơi tổng hợp các phân tử rRNA.
(2) Ribosome – 'nhà máy' tổng hợp protein của tế bào
- Số lượng: Ribosome trong tế bào tỷ lệ thuận với tốc độ tổng hợp protein của tế bào. Tế bào với tốc độ tổng hợp protein cao có thể chứa số lượng ribosome lớn, lên đến hàng triệu.
- Hình dạng và kích thước: Ribosome thường có hình cầu, đường kính khoảng 150 Å.
- Cấu trúc:
+ Là bào quan không có màng bao bọc.
+ Được cấu tạo chủ yếu từ rRNA (khoảng 80% - 90%) và protein.
+ Bao gồm hai tiểu phần: tiểu phần lớn và tiểu phần nhỏ. Thường thì hai tiểu phần này tách biệt, chỉ kết hợp lại khi cần thiết để thực hiện chức năng tổng hợp protein của ribosome.
- Chức năng: Ribosome thực hiện quá trình tổng hợp protein.
(3) Lưới nội chất – 'bến cảng' và 'nhà máy' tổng hợp sinh học
- Vị trí: Màng của lưới nội chất tiếp giáp trực tiếp với màng ngoài của nhân.
- Cấu trúc và chức năng:
+ Là hệ thống gồm các ống và túi liên kết với nhau, tạo thành một mạng lưới phức tạp.
+ Bao gồm: lưới nội chất hạt và lưới nội chất trơn.
Lưới nội chất hạt | Lưới nội chất trơn |
Bao gồm các ống tạo bởi lớp kép phospholipid, một đầu kết nối với màng nhân, đầu kia kết nối với lưới nội chất trơn. Trên màng lưới nội chất có các hạt ribosome. | Bao gồm màng dạng ống dẹp kết nối với lưới nội chất hạt, có ít hoặc không có ribosome, chứa các enzyme tổng hợp lipid, chuyển hóa đường, khử độc,... |
Chức năng tổng hợp protein, các protein sau khi tổng hợp được sẽ được đưa vào lưới nội chất để chuyển qua túi tiết và vận chuyển đến bộ máy Golgi. | Chức năng tổng hợp lipid, chuyển hóa đường, khử độc, dự trữ Ca2+,... |
(4) Bộ máy Golgi – trung tâm phân loại, đóng gói và phân phối sản phẩm của tế bào
- Cấu tạo: Gồm các túi màng dẹt xếp chồng lên nhau nhưng không kết nối trực tiếp.
- Chức năng: Tập trung vào việc chế biến, lắp ráp, đóng gói và phân phối các phân tử protein và lipid đến các khu vực cần thiết trong tế bào.
* Ribosome, lưới nội chất và bộ máy Golgi có liên kết chặt chẽ trong việc tổng hợp protein:
- Ribosome thực hiện chức năng tổng hợp protein.
- Protein được tổng hợp tại ribosome sẽ được chuyển vào lưới nội chất để vận chuyển qua các túi tiết và tiếp tục đến bộ máy Golgi.
- Tại bộ máy Golgi, protein sẽ được chế biến, hoàn thiện cấu trúc, và sau đó được đóng gói vào các túi tiết để phân phối đến các khu vực khác trong tế bào hoặc ra ngoài tế bào.
(5) Lysosome – 'nhà máy' xử lý chất thải và chế biến thức ăn của tế bào
- Hình dạng: Lysosome có dạng như một túi nhỏ.
- Cấu trúc:
+ Được bao quanh bởi một lớp màng đơn.
+ Bên trong chứa các enzyme phân hủy protein, acid nucleic, carbohydrate, lipid, và các bào quan, thậm chí các tế bào cần thay thế.
- Chức năng:
+ Thực hiện việc phân hủy các chất, bào quan và tế bào cũ để tái sử dụng các thành phần có ích, trong khi các chất thải được thải ra ngoài tế bào.
+ Hỗ trợ quá trình tiêu hóa thức ăn thông qua cơ chế thực bào.
(6) Không bào – 'túi bảo quản' đa năng của tế bào
- Cấu tạo: Không bào là bào quan có lớp màng đơn, chứa dịch lỏng bên trong.
- Chức năng:
+ Ở thực vật: Không bào trung tâm đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh áp suất thẩm thấu trong tế bào; có thể chứa các sắc tố, chất dự trữ như carbohydrate, ion, muối, chất thải và enzyme phân giải.
+ Ở động vật: Nguyên sinh vật trong môi trường nước ngọt có không bào co bóp để điều chỉnh áp suất thẩm thấu, còn không bào tiêu hóa chứa enzyme giúp tiêu hóa thức ăn.
(7) Peroxysome – 'nhà máy' xử lý độc tố và chuyển hóa lipid
- Vị trí: Thường nằm gần lưới nội chất.
- Hình dạng: Có dạng hình cầu.
- Cấu tạo: Peroxysome được bao bọc bởi lớp màng đơn mỏng có chứa các protein màng. Bên trong peroxysome là các enzyme chuyên phân hủy chất độc, H2O2, lipid và các chất khác.
- Chức năng:
+ Phân hủy H2O2: Enzyme trong peroxysome chuyển hydrogen từ các chất như chất độc, alcohol sang oxygen, tạo H2O2, sau đó enzyme khác phân hủy H2O2 thành nước và oxygen.
+ Giảm độc tố: Các tế bào gan và thận chứa peroxysome với enzyme có nhiệm vụ giảm độc tố từ máu.
+ Phân hủy axit béo: Một số peroxysome chứa enzyme phân hủy chất béo thành cholesterol và các lipid khác, ngăn ngừa tình trạng tích tụ lipid gây hại cho tế bào và cơ thể.
(8) Mitochondria – 'nhà máy năng lượng' của tế bào
- Kích thước và hình dạng: Thay đổi tùy theo loại tế bào.
- Số lượng: Phụ thuộc vào loại tế bào và mức độ hoạt động của nó. Tế bào có nhu cầu năng lượng cao sẽ chứa nhiều mitochondria hơn.
- Cấu tạo:
+ Mitochondria có hai lớp màng: lớp ngoài mịn màng và lớp trong gấp nếp thành hình răng cưa, chứa enzyme cần thiết để tổng hợp ATP.
+ Màng mitochondria tạo ra hai khoang: Khoang ngoài là không gian giữa hai lớp màng, chứa ion H+ cần thiết cho tổng hợp ATP. Khoang trong chứa dịch nền đặc của mitochondria, chứa enzyme, ribosome 70S, DNA, và các acid hữu cơ.
- Chức năng: Mitochondria thực hiện hô hấp tế bào, cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống và tạo ra các sản phẩm trung gian cho quá trình chuyển hóa vật chất của tế bào.
(9) Chloroplast - 'nhà máy' quang hợp của tế bào
- Chỉ có trong tế bào thực vật và một số nguyên sinh vật như tảo lục, trùng roi, v.v.
- Hình dạng: Thường có hình bầu dục hoặc đĩa.
- Số lượng: Tế bào thường chứa nhiều chloroplast để tối ưu hóa quá trình quang hợp.
- Cấu tạo:
+ Màng bao: Chloroplast được bao bởi hai lớp màng, cả màng trong và ngoài đều nhẵn.
+ Bên trong chloroplast có hệ thống thylakoid, nơi chứa chlorophyll cùng các enzyme và protein cần thiết cho quang hợp. Các thylakoid xếp chồng thành granum, và mỗi chloroplast chứa nhiều granum.
+ Chất nền (stroma): Là dịch lỏng bao quanh granum, chứa các enzyme tham gia cố định CO2 trong quang hợp, DNA vòng kép, ribosome 70S, và các phân tử khác.
- Vai trò: Chloroplast là bào quan thực hiện quang hợp, chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học cần thiết cho tế bào.
(10) Tế bào chất và khung xương tế bào
a) Tế bào chất
- Cấu tạo: Bao gồm bào tương và các bào quan khác.
+ Bào tương: Ở dạng keo, chủ yếu là nước hòa tan các phân tử sinh học.
+ Các bào quan: Gồm bào quan với màng kép (như nhân, mitochondria, chloroplast), bào quan với màng đơn (như lưới nội chất, bộ máy Golgi, peroxisome, lysosome, không bào), và bào quan không có màng (như ribosome).
+ Bên cạnh đó, tế bào chất còn chứa khung xương tế bào.
- Vai trò: Là trung tâm của tất cả các hoạt động sống trong tế bào.
b) Khung xương tế bào
- Cấu tạo: Bao gồm hệ thống các vi sợi, sợi trung gian và vi ống liên kết với nhau.
- Vai trò:
+ Cung cấp sự hỗ trợ và duy trì cấu trúc của tế bào.
+ Giữ cố định các bào quan và enzyme trong tế bào.
+ Tham gia tích cực vào quá trình phân bào.
c) Trung thể
- Chỉ xuất hiện trong tế bào động vật.
- Cấu trúc:
+ Trung thể là một bào quan không có lớp màng bao quanh.
+ Bao gồm hai trung tử đặt vuông góc với nhau, mỗi trung tử chứa nhiều bộ ba vi ống sắp xếp theo hình vòng.
- Vai trò: Trung thể tạo thành thoi phân bào, hỗ trợ di chuyển nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia tế bào.
(11) Cấu trúc và chức năng của màng tế bào
a) Cấu trúc
Màng tế bào chủ yếu bao gồm hai phần: lớp kép phospholipid và các loại protein.
- Lớp kép phospholipid được duy trì nhờ tương tác kị nước giữa các phân tử, tạo nên một cấu trúc lỏng lẻo. Các phân tử phospholipid di chuyển tự do, giúp các protein màng cũng dễ dàng di chuyển và tế bào có khả năng thay đổi hình dạng linh hoạt.
- Các protein màng được chia thành hai loại: protein xuyên màng (xâm nhập qua lớp kép phospholipid) và protein bám màng (gắn bên ngoài lớp phospholipid). Những protein này thường liên kết với phân tử đường để tạo thành glycoprotein hoặc kết hợp với lipid để tạo thành lipoprotein.
- Để điều chỉnh độ linh hoạt của màng sinh học, có thể bổ sung các phân tử cholesterol (trong tế bào động vật) và sterol (trong tế bào thực vật) vào lớp kép phospholipid.
b) Chức năng
Màng tế bào đóng vai trò then chốt trong việc duy trì sự sống của tế bào:
- Tạo ranh giới giữa tế bào chất và môi trường ngoài, bảo vệ các cấu trúc tế bào khỏi các yếu tố có hại từ bên ngoài.
- Quản lý việc trao đổi chất qua màng, điều chỉnh lượng và tốc độ các chất ra vào tế bào theo nhu cầu, đồng thời loại bỏ các sản phẩm trao đổi chất không cần thiết. Màng tế bào có tính thấm chọn lọc, chỉ cho phép các chất cần thiết đi qua.
- Nhận và chuyển tiếp thông tin từ môi trường vào trong tế bào, giúp tế bào điều chỉnh và thích ứng với các điều kiện bên ngoài.
- Xác định hình dạng của tế bào sao cho phù hợp với chức năng của nó.
(12) Thành tế bào
- Vị trí: Nằm ngoài lớp màng tế bào của thực vật và nấm.
- Cấu tạo:
+ Thành tế bào thực vật được cấu tạo từ các phân tử cellulose tạo thành các sợi chắc chắn, được củng cố bằng các chất khác như lignin do tế bào tiết ra.
+ Thành tế bào nấm được hình thành từ chitin.
- Vai trò: Thành tế bào bảo vệ và duy trì hình dạng của tế bào.
(13) Lông và roi
- Có mặt ở một số tế bào eukaryote, bao gồm động vật đơn bào sử dụng lông và roi để di chuyển trong nước, niêm mạc khí quản và mũi có lông nhỏ để làm sạch, tinh trùng có roi để bơi đến trứng, và niêm mạc ống dẫn trứng có lông giúp vận chuyển trứng đã thụ tinh đến tử cung.
- Số lượng: Một tế bào thường có nhiều lông hơn roi.
- Cấu tạo: Lông và roi là các sợi nhô ra từ màng tế bào, được cấu tạo từ các vi ống; roi thường dài hơn và lớn hơn lông.
- Vai trò:
+ Đảm nhiệm chức năng di chuyển.
+ Lông ở một số tế bào còn có nhiệm vụ nhận và chuyển tiếp tín hiệu từ môi trường vào bên trong tế bào.
(14) Chất nền ngoại bào và các kết nối giữa các tế bào
a) Chất nền ngoại bào
- Các tế bào động vật sản xuất ra các chất để hình thành cấu trúc bên ngoài tế bào, gọi là chất nền ngoại bào.
- Cấu trúc chất nền ngoại bào:
+ Gồm các phân tử proteoglycan kết hợp với sợi collagen tạo thành một mạng lưới bao quanh tế bào.
+ Hệ thống này kết nối với bộ khung tế bào thông qua các protein màng như integrin và fibronectin.
- Vai trò: Quản lý hoạt động của các gene trong tế bào, giúp các tế bào trong cùng mô đồng bộ hóa các hoạt động của mình.
b) Các mối nối giữa các tế bào
Các tế bào trong cơ thể đa bào liên kết qua mối nối kín và mối nối hở.
- Mối nối kín: Các tế bào được kết nối chặt chẽ bằng các protein đặc biệt, tạo ra các khe hở không thể xuyên qua. Điều này giúp tế bào chọn lọc chất cần thiết và ngăn ngừa sự xâm nhập của các chất có hại.
- Mối nối hở: Loại mối nối này cho phép các tế bào trong mô kết nối với nhau qua các cấu trúc tạo thành kênh, giúp truyền các chất cần thiết giữa các tế bào.
3. Các bài tập ứng dụng liên quan
CÂU 1:
Phát biểu nào sau đây về nhân tế bào nhân thực là sai?
A. Nhân được bao quanh bởi lớp màng kép.
B. Nhân chứa chất nhiễm sắc bao gồm DNA kết hợp với các protein.
C. Màng nhân có nhiều lỗ nhỏ cho phép trao đổi chất với môi trường bên ngoài nhân.
D. Nhân là nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein trong tế bào.
CÂU 2:
Phát biểu nào dưới đây là không chính xác khi nói về ti thể?
A. Hình dạng, kích thước và số lượng ti thể có sự khác biệt giữa các loại tế bào.
B. Ti thể có khả năng tự nhân lên mà không phụ thuộc vào sự phân chia của tế bào.
C. Màng trong của ti thể gấp khúc tạo thành các mao chứa hệ enzyme hô hấp.
D. Ti thể không phải là bào quan thiết yếu trong tất cả các tế bào nhân thực.
CÂU 3:
Về mặt cấu trúc, điểm khác biệt chính giữa ti thể và lục lạp là
A. Màng trong của ti thể tạo thành các mao nhờ gấp nếp.
B. Ti thể chứa các phân tử DNA nhỏ dạng vòng.
C. Ti thể có hệ enzyme chịu trách nhiệm tổng hợp ATP.
D. Ti thể được bao quanh bởi hai lớp màng.
CÂU 4:
Xem xét các phát biểu sau đây:
(1) Màng kép đều có bề mặt trơn nhẵn.
(2) Chất nền chứa cả DNA và ribosome.
(3) Đây là bào quan đặc trưng chỉ có ở tế bào thực vật.
(4) Đảm nhận chức năng sản xuất năng lượng ATP cho tế bào.
Số lượng phát biểu chính xác về lục lạp là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 1.
CÂU 5:
Xem xét các đặc điểm dưới đây:
(1) Được hình thành từ sự kết hợp giữa mRNA và protein.
(2) Là loại bào quan có lớp màng bao bọc.
(3) Có 2 tiểu phần: tiểu phần lớn và tiểu phần nhỏ.
(4) Chịu trách nhiệm tổng hợp DNA cho tế bào.
Số đặc điểm chính xác liên quan đến ribosome trong tế bào nhân thực là
A. 1.
B. 2.
C. 3.
D. 4.
Đây là toàn bộ nội dung bài viết của Mytour về: Nguồn gốc tên gọi của tế bào nhân thực từ đặc điểm nào của tế bào. Cảm ơn quý độc giả đã theo dõi bài viết của chúng tôi!