Tế bào là đơn vị cấu trúc quan trọng nhất của sinh vật sống. Để hiểu một cách cơ bản về các đặc điểm của tế bào, chúng ta cùng tìm hiểu các thông tin dưới đây.
1. Tế bào là gì?
- Tế bào là đơn vị cấu trúc cơ bản của mọi sinh vật sống. Các sinh vật sống có thể được tạo thành từ một tế bào (đơn bào) hoặc nhiều tế bào (đa bào).
- Tế bào là đơn vị nhỏ nhất của sự sống. Vì vậy, các tế bào thường được gọi là những viên gạch đầu tiên cấu tạo nên sự sống.
- Số lượng tế bào khác nhau ở thực vật và động vật. Trong đó, cơ thể người có hàng nghìn tỷ tế bào thực hiện chức năng cấu trúc cho cơ thể, tiếp nhận các chất dinh dưỡng từ thức ăn, chuyển hóa các chất dinh dưỡng thành các dạng năng lượng và thực hiện các chức năng chuyên biệt khác.
- Tế bào bao gồm một số bào quan thực hiện các chức năng chuyên biệt để thực hiện các quá trình sống. Mỗi cơ quan có cấu trúc cụ thể. Tế bào cũng chứa vật chất di truyền của cơ thể.
2. Lịch sử phát hiện tế bào
- Năm 1665, Robert Hooke quan sát một mảnh nút chai dưới kính hiển vi phức hợp và nhận thấy những cấu trúc cực nhỏ khiến ông liên tưởng đến những căn phòng nhỏ. Do đó, ông đặt tên những “căn phòng” nhỏ này là tế bào.Tuy nhiên, kính hiển vi phức hợp của ông có độ phóng đại hạn chế nên ông không thể nhìn thấy bất kỳ chi tiết nào bên trong tế bào. Do đó, ông kết luận rằng đây là những thực thể không sống.
- Sau đó, Anton Van Leeuwenhoek quan sát các tế bào dưới một kính hiển vi phức hợp khác có độ phóng đại cao hơn và phát hiện một số dạng chuyển động. Sau tất cả, ổng trở thành người đầu tiên quan sát tế bào người và vi khuẩn.
- Vào năm 1839, học thuyết tế bào của Matthias Jakob Schleiden và Theodor Schwann phát biểu rằng tất cả các sinh vật sống được cấu tạo bởi một hay nhiều tế bào. Các tế bào là đơn vị cơ bản tạo nên cấu trúc và chức năng của các cơ quan và chứa thông tin di truyền.
3. Các loại tế bào
Dựa vào cấu trúc, tế bào được chia thành 2 loại:
Tế bào nhân sơ:
- Tế bào nhân sơ không có nhân. Ở một số tế bào nhân sơ như vi khuẩn, vật liệu di truyền nằm trôi nổi tự do trong một vùng của tế bào. Vùng này được gọi là vùng nhân (nucleoid).
- Tất cả tế bào nhân sơ đều là các sinh vật đơn bào.
- Kích thước tế bào nhân sơ dao động từ 0,1 đến 0,5 micromet (µm).
- Vật liệu di truyền của tế bào nhân sơ có thể là DNA hoặc RNA.
- Tế bào nhân sơ thường sinh sản bằng phân đôi, một hình thức sinh sản vô tính. Chúng cũng có thể sử dụng tiếp hợp – thường được coi là tương đương với sinh sản hữu tính. Tuy nhiên, đó không phải là sinh sản hữu tính.
Tế bào nhân thực:
- Tế bào nhân thực đặc trưng bởi nhân thật.
- Kích thước của tế bào nhân thực dao động trong khoảng từ 10 đến 100 micromet (µm).
- Tế bào nhân thực rất đa dạng, bao gồm nhiều loại khác nhau như thực vật, nấm, động vật nguyên sinh và động vật.
- Màng sinh chất của tế bào nhân thực có trách nhiệm kiểm soát vận chuyển các chất dinh dưỡng, điện giải vào và ra khỏi tế bào. Ngoài ra, màng sinh chất còn đảm nhiệm chức năng giao tiếp giữa các tế bào.
- Tế bào nhân thực có thể sinh sản hữu tính và vô tính.
4. Cấu trúc của tế bào
Cấu trúc của tế bào bao gồm các thành phần riêng lẻ với các chức năng cần thiết để thực hiện các quá trình sống. Bao gồm:
Màng tế bào
- Màng tế bào là lớp màng bao bọc bên ngoài của tế bào, có vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ, bảo vệ tế bào và kiểm soát các hoạt động diễn ra bên trong tế bào.
- Màng tế bào được cấu tạo bởi một lớp phospholipid kép (phospholipid bilayer). Cho phép các chất chọn lọc di chuyển vào và ra khỏi tế bào. Màng tế bào cấu tạo như một bức tường giữa 2 tế bào cũng như giữa các tế bào và môi trường xung quanh.
Thành tế bào
- Thành tế bào là phần nổi bật nhất trong cấu trúc tế bào của thực vật. Nó được tạo thành từ cellulose, hemicellulose và pectin.
- Thành tế bào chỉ có ở tế bào thực vật. Nó bảo vệ màng sinh chất và các thành phần tế bào khác. Thành tế bào cũng là lớp ngoài cùng của tế bào thực vật. Đó là một cấu trúc cứng và bao quanh màng tế bào.
Tế bào chất (Cytoplasm)
- Tế bào chất là một chất đặc, trong, giống như thạch nằm bên trong màng tế bào.
- Hầu hết các phản ứng hóa học trong tế bào đều diễn ra trong tế bào chất này.
- Các cơ quan tế bào như mạng lưới nội chất, không bào, ty thể, ribosome, lơ lửng trong tế bào chất này.
Nhân tế bào
- Nhân chứa vật chất di truyền của tế bào là ADN.
- Nhân gửi tín hiệu đến các tế bào để phát triển, trưởng thành, phân chia và chết đi.
- Nhân được bao quanh bởi lớp vỏ nhân, ngăn cách ADN với phần còn lại của tế bào.
5. Các bào quan trong tế bào
Nhân con: Là nơi tổng hợp ribosome. Ngoài ra, nó còn liên quan đến việc kiểm soát các hoạt động của tế bào và sinh sản tế bào.
Màng nhân: Màng nhân bảo vệ nhân bằng cách hình thành ranh giới giữa nhân và các bào quan của tế bào khác.
Nhiễm sắc thể: Nhiễm sắc thể là vật thể di truyền tồn tại trong nhân tế bào. Mỗi tế bào của con người chứa 23 cặp nhiễm sắc thể.
Lưới nội chất: Mạng lưới nội chất có liên quan đến việc vận chuyển các chất đi khắp tế bào, đóng vai trò chính trong quá trình chuyển hóa carbohydrate, tổng hợp lipid, steroid và protein.
Bộ máy Golgi: Bộ máy Golgi là nơi chế biến, lắp ráp, đóng gói và phân phối các phân tử protein và lipid.
Ribosome: Ribosome là nơi tổng hợp protein của tế bào.
Ty thể: Ty thể là một bào quan được màng kép bao bọc, thường được xem là nhà máy năng lượng của tế bào, có chức năng sản xuất năng lượng hoặc ATP trong tế bào.
Lysosome: Lysosome thực hiện chức năng phân hủy các chất, các bào quan, các tế bào già và hỗ trợ tế bào tiêu hóa thức ăn theo con đường thực bào.
Bộ xương tế bào: Bộ xương tế bào là cấu trúc giúp duy trì hình dạng và tổ chức chung của tế bào.
6. Chức năng của tế bào
Tế bào là đơn vị cấu tạo và chức năng cơ bản của mọi sinh vật. Nó có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống và hoạt động của cơ thể. Chức năng chính của tế bào bao gồm:
Trao đổi chất
- Tế bào hấp thụ các chất dinh dưỡng từ môi trường xung quanh thông qua màng tế bào.
- Các chất dinh dưỡng này được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tế bào và tổng hợp các phân tử cần thiết cho sự sống.
- Chất thải được tạo ra trong quá trình trao đổi chất được thải ra môi trường xung quanh.
Sinh sản
- Tế bào có khả năng sinh sản để tạo ra các tế bào mới, giúp cơ thể sinh trưởng và phát triển.
- Quá trình sinh sản của tế bào có thể xảy ra theo hai hình thức: phân bào nguyên nhiễm và phân bào giảm nhiễm.
Di truyền
- Tế bào chứa ADN, là vật liệu di truyền quy định các đặc tính của sinh vật.
- ADN được truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con trong quá trình sinh sản, đảm bảo sự di truyền các đặc tính từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Chuyển hóa năng lượng
- Tế bào có khả năng chuyển hóa năng lượng từ thức ăn thành năng lượng ATP, là nguồn năng lượng cho các hoạt động của tế bào.
- Quá trình chuyển hóa năng lượng diễn ra trong ty thể của tế bào.
Phản ứng kích thích
- Tế bào có khả năng nhận biết và phản ứng với các kích thích từ môi trường xung quanh.
- Ví dụ, tế bào có thể phản ứng với các kích thích như ánh sáng, nhiệt độ, hóa chất, v.v.
Việc khám phá ra tế bào là một trong những tiến bộ đáng chú ý trong lĩnh vực khoa học, giúp chúng ta biết rằng tất cả các sinh vật đều được tạo thành từ các tế bào và những tế bào này giúp thực hiện các quá trình sống khác nhau.
Như vậy bài viết trên đã cung cấp những thông tin cơ bản liên quan đến cấu trúc và chức năng của tế bào.