LY GIẢI TẾ BÀO: QUÁ TRÌNH, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁC LOẠI - SINH HỌC - 2026

Các ly giải tế bào là quá trình mà theo đó một hư hoại tế bào hoặc bị phá hủy bởi các vi phạm của màng sinh chất của họ và / hoặc vách tế bào. Nói một cách từ nguyên, từ "ly giải" xuất phát từ tiếng Hy Lạp λύσις (đọc là "Lúsis") có nghĩa là "nới lỏng", "suy yếu", "gián đoạn" hoặc "giảm" (từ tiếng Anh là nới lỏng).

Kết quả của quá trình ly giải một hoặc nhiều tế bào được gọi là "lysate", một thuật ngữ được sử dụng rộng rãi trong sinh học thực nghiệm để chỉ hỗn hợp của màng sinh chất "bị vỡ" và tất cả các thành phần tế bào được giải phóng sau khi vỡ nói trên.

Vòng đời của vi-rút thực khuẩn (Nguồn: Phage2.JPG: Suly12 Công trình nghiên cứu: DZadventiste qua Wikimedia Commons)

Ly giải tế bào là một quá trình bình thường có thể xảy ra trong các bối cảnh khác nhau và đã được nghiên cứu rộng rãi liên quan đến sự xâm nhập của vi khuẩn và sự "tấn công" của enzym bởi các protein như lysozyme chẳng hạn.

Về mặt thực nghiệm, đây là một trong những bước đầu tiên để nghiên cứu bất kỳ phần tử nội bào hoặc màng nào, vì có nhiều kỹ thuật khác nhau, cơ sở của chúng khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu.

Quá trình

Quá trình ly giải phụ thuộc chủ yếu vào loại tế bào được xem xét. Ví dụ, đối với tế bào thực vật, nấm và vi khuẩn, điều này bắt đầu bằng sự phân hủy của thành tế bào.

Đối với tế bào động vật và / hoặc nguyên sinh chất của tế bào thực vật hoặc vi khuẩn (tế bào không có thành tế bào, chỉ có màng sinh chất và dịch bào), quá trình lytic thường xảy ra khi tính toàn vẹn của màng sinh chất bị ảnh hưởng, do đó giải phóng các chất trong tế bào ra môi trường ngoại bào.

Màng tế bào bị vỡ có thể do enzym, chất tẩy rửa, chất độc, do sóng siêu âm tần số cao hoặc do các quá trình cơ học hoặc vật lý, trong số những nguyên nhân khác.

Nguyên nhân

Quá trình ly giải tế bào có thể xảy ra theo các điều kiện môi trường khác nhau, cũng như các yếu tố nội sinh hoặc các tín hiệu cụ thể.

Ví dụ, ở nhiều vi khuẩn, quá trình ly giải tế bào có thể xảy ra sau khi nhiễm một số loài vi rút được gọi là "phage" hoặc "thực khuẩn", trong vòng đời của chúng, chúng có thể sử dụng bộ máy nhân bản của vi khuẩn để nhân lên và tạo ra các enzym lytic. điều đó thúc đẩy sự "hủy diệt" của tế bào.

Các tế bào khác có thể bị ly giải do sự hiện diện của các chất độc do một số mầm bệnh tiết ra và trong mô động vật hoặc thực vật, ví dụ, một số tế bào có thể bị ly giải nhờ các quá trình tín hiệu khác nhau kết thúc bằng việc giải phóng nội dung tế bào ra môi trường xung quanh (hoại tử ).

Các loại ly giải

Trong tài liệu, có đề cập đến các loại ly giải khác nhau. Một số tác giả phân loại chúng theo “yếu tố kích thích” hoặc yếu tố kích hoạt, trong khi những tác giả khác phân loại chúng theo loại tế bào nhẵn.

Theo cơ chế hoạt động để đạt được sự phân hủy của tế bào, ly giải thẩm thấu, ly giải hóa học, ly giải cơ học và ly giải enzym đã được xác định. Tuy nhiên, các loại này đã được xác định đặc biệt theo quan điểm thực nghiệm, để mô tả của chúng tuân theo các kỹ thuật khác nhau, thay vì các quá trình xảy ra tự nhiên.

Tuy nhiên, về loại tế bào bị ly giải, nhiều tác giả đã đặt ra các thuật ngữ như "oncolysis", "plasmolysis", "cytolysis", "hemolysis", v.v.

Oncolysis đề cập đến việc ly giải các tế bào khối u hoặc ung thư, bằng phương pháp hóa học hoặc vật lý (điều trị y tế) hoặc do nhiễm một số chủng vi rút có thể phá vỡ tế bào. Mặt khác, sự phân giải plasmolysis đề cập đến một hiện tượng xảy ra trong tế bào thực vật khi chúng phải chịu các dung dịch ưu trương, mà nước bên trong chúng sẽ rời khỏi tế bào.

Plasmolysis tế bào thực vật (Nguồn: CNX OpenStax qua Wikimedia Commons)

Cuối cùng, tan máu là quá trình các tế bào hoặc tế bào hồng cầu bị ly giải, hoặc do các enzym cụ thể (hemolysin), sự hiện diện của các chất độc do mầm bệnh tạo ra hoặc tập thể dục cường độ cao, trong số những người khác.

Thẩm thấu ly giải

Ly giải thẩm thấu hay "ly giải tế bào" là sự vỡ màng sinh chất do một dòng nước quá mức từ môi trường ngoại bào vào tế bào.

Đây là loại ly giải khá phổ biến trong tế bào động vật. Nguyên nhân là do chúng thiếu thành tế bào giống như tế bào thực vật, nấm hoặc vi khuẩn, giúp chúng kiểm soát thể tích tế bào sau khi dịch xâm nhập do sự khác biệt về thẩm thấu giữa dịch bào và môi trường xung quanh.

Khi tế bào động vật phải đối mặt với dung dịch nhược trương (do biến động môi trường hoặc trong điều kiện thí nghiệm), chúng sẽ sưng lên, có thể kết thúc bằng quá trình ly giải. Dung dịch nhược trương là dung dịch có nồng độ chất hòa tan thấp hơn đối với bên trong tế bào, để nước có xu hướng "xâm nhập" vào tế bào, tìm kiếm sự cân bằng nước của nó.

Trong sinh học thực nghiệm, ly giải thẩm thấu hoặc "sốc" thường được sử dụng để phá vỡ tế bào nhằm phân tích các thành phần bên trong của chúng, đặc biệt là protein tế bào, axit nucleic, v.v.

Ly giải hóa học

Ly giải hóa học là một trong đó màng tế bào bị phá vỡ hoặc phân hủy do tác động của một số chất hóa học cụ thể. Nó có thể xảy ra trong môi trường tự nhiên, nếu chúng ta coi các tế bào của một mô hoặc một số sinh vật đơn bào vô tình tiếp xúc với một số hợp chất hóa học có khả năng ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của màng sinh chất.

Nó cũng thường được sử dụng trong bối cảnh thí nghiệm, nơi chất tẩy rửa với các đặc tính khác nhau được sử dụng để ảnh hưởng đến cấu trúc cơ bản của màng, gây ra sự ly giải. Nó được áp dụng trực tiếp hoặc gián tiếp, tùy thuộc vào loại tế bào được đề cập và mục đích mà nó phải chịu trong quá trình nói trên.

Ly giải cơ học hoặc vật lý

Màng sinh chất của tế bào có thể bị vỡ theo thực nghiệm bằng các phương pháp cơ học hoặc vật lý. Loại ly giải này cũng có thể xảy ra, trong những điều kiện nhất định, trong môi trường tự nhiên, nhưng bằng thực nghiệm, nó đạt được thông qua việc sử dụng:

- Máy đồng nhất lưỡi để xử lý mô hoặc tế bào nuôi cấy

- Máy làm âm, phá vỡ tế bào bằng sóng siêu âm tần số cao

- Máy ép, gây ly giải tế bào do sự gia tăng dần áp lực mà một mô hoặc một nhóm tế bào phải chịu

- Vật liệu mài mòn gây ra ma sát, trong số những vật liệu khác

Ly giải bằng enzym

Ly giải bằng enzym là một "phương pháp" ly giải sinh học có thể là nhân tạo hoặc tự nhiên. Trong bối cảnh tự nhiên, điều này có thể xảy ra do các yếu tố khác nhau, nhưng nó đã được xem xét đặc biệt đối với một số protein có hoạt tính enzym được tiết ra bởi vi khuẩn, nấm và các sinh vật khác hoặc tế bào của chúng để chống lại nhiễm trùng.

Theo nghĩa này, lysozyme là một trong những enzym được nghiên cứu nhiều nhất. Nó được tìm thấy trong một số mô thực vật, trong lòng trắng của trứng, và cả trong gan, sụn, nước bọt, chất nhầy, nước mắt và nhiều tế bào thuộc dòng tạo máu của người và động vật khác.

Khả năng lytic của enzym này nằm ở hoạt động thủy phân của nó trên các liên kết glycosidic của peptidoglycan, là một trong những polysaccharid có nhiều nhất trong thành tế bào của vi khuẩn.

Các enzyme phổ biến khác trong tự nhiên và trong công nghiệp hoặc trong môi trường thí nghiệm là mannanase, chitinase, ananasses, glucanase, và các loại tương tự, có chức năng phân hủy thành tế bào của nấm và nấm men, có thể kể tên một số loại.

Ly giải do các enzym của virus cũng là một loại ly giải do enzym, vì các vi khuẩn lây nhiễm vi khuẩn sẽ tạo ra các "lysines" làm vỡ màng và thành tế bào vi khuẩn.

Về mặt thực nghiệm, một số tác giả cho rằng các protease bên trong và các enzym thủy phân khác điển hình của dịch bào có thể được sử dụng để ly giải enzym của các tế bào khác, điều này cũng xảy ra khi trong một mô, một tập hợp các tế bào chết do hoại tử và giải phóng nội dung bên trong của nó cho môi trường xung quanh, gây ly giải các tế bào lân cận.

Người giới thiệu

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Sinh học tế bào cần thiết. Khoa học Garland.
2. Brown, RB & Audet, J. (2008). Kỹ thuật ly giải đơn bào hiện tại. Tạp chí Giao diện Hiệp hội Hoàng gia, 5 (suppl_2), S131-S138.
3. Hạm đội, GH (2011). Sự hư hỏng của nấm men đối với thực phẩm và đồ uống. Trong Các loại men (trang 53-63). Elsevier.
4. Luckey, M. (2014). Sinh học cấu trúc màng: với các cơ sở lý hóa và lý sinh. Nhà xuất bản Đại học Cambridge.
5. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Sinh học (xuất bản lần thứ 9). Brooks / Cole, Cengage Learning: Hoa Kỳ.