CÁC VI THỂ: ĐẶC ĐIỂM, CHỨC NĂNG VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2025

Các vi thể là một lớp bào quan tế bào chất được bao quanh bởi một màng đơn và chứa một chất nền mịn có hình dạng thay đổi giữa dạng vô định hình, dạng hạt hoặc dạng sợi. Các vi thể đôi khi có một trung tâm hoặc nhân có thể biệt hóa với mật độ điện tử cao hơn và sắp xếp tinh thể.

Trong các bào quan này có một số enzym, một số có chức năng oxy hóa (như catalase), tham gia vào quá trình oxy hóa một số chất dinh dưỡng. Ví dụ, peroxisomes phân hủy hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ).

Biểu diễn đồ họa của peroxisome.
Nguồn: Rock 'n Roll

Chúng được tìm thấy trong tế bào nhân thực và có nguồn gốc bằng cách kết hợp protein và lipid từ tế bào chất và bao quanh chúng bằng các đơn vị màng.

nét đặc trưng

Các vi thể có thể được định nghĩa là các mụn nước có màng đơn. Các bào quan này có đường kính từ 0,1 đến 1,5 µm. Chúng có hình trứng và trong một số trường hợp là hình tròn, có dạng hạt. Đôi khi một mảng bám ở rìa có thể xuất hiện ở trung tâm của bào quan, tạo cho nó một hình dạng cụ thể.

Những cấu trúc nhỏ này mới được phát hiện gần đây và được đặc trưng về mặt hình thái và sinh hóa, nhờ vào sự phát triển của kính hiển vi điện tử.

Trong tế bào động vật, chúng nằm gần ti thể, luôn nhỏ hơn nhiều so với chúng. Các vi thể cũng liên kết về mặt không gian với lưới nội chất trơn.

Màng của các vi thể được cấu tạo bởi porin và mỏng hơn màng của các bào quan khác như lysosome, trong một số trường hợp có thể thấm qua các phân tử nhỏ (như trong peroxisome của tế bào gan).

Chất nền của các vi thể thường có dạng hạt, và trong một số trường hợp là đồng nhất, với mật độ điện tử nói chung là đồng nhất và có các sợi nhánh hoặc sợi ngắn. Ngoài việc chứa các enzym, chúng ta có thể tìm thấy một lượng lớn các phospholipid.

Đặc trưng

Trong tế bào động vật

Các vi thể tham gia vào một loạt các phản ứng sinh hóa. Chúng có thể di chuyển trong ô đến nơi yêu cầu các chức năng của chúng. Trong tế bào động vật, chúng di chuyển giữa các vi ống và trong tế bào thực vật, chúng di chuyển dọc theo các vi sợi.

Chúng hoạt động như các túi tiếp nhận các sản phẩm của các con đường trao đổi chất khác nhau, đóng vai trò vận chuyển chúng và một số phản ứng có tầm quan trọng về trao đổi chất cũng xảy ra bên trong chúng.

Peroxisome tạo ra H ₂ O ₂ từ quá trình khử O ₂ bởi rượu và axit béo chuỗi dài. Peroxide này là một chất có phản ứng cao và được sử dụng trong quá trình oxy hóa enzym của các chất khác. Peroxisome thực hiện chức năng quan trọng là bảo vệ các thành phần tế bào khỏi bị oxy hóa bởi H ₂ O ₂ bằng cách phân hủy nó bên trong.

Trong quá trình oxy hóa β, peroxisome ở gần với lipid và ti thể. Chúng chứa các enzym tham gia vào quá trình oxy hóa chất béo, chẳng hạn như catalase, lyase isocitrate và malate synthase. Chúng cũng chứa lipase giúp phá vỡ chất béo dự trữ thành chuỗi acyl béo của chúng.

Peroxisome cũng tổng hợp muối mật hỗ trợ quá trình tiêu hóa và hấp thụ vật liệu lipid.

Trong tế bào thực vật

Ở thực vật, chúng ta tìm thấy peroxisome và glyoxysomes. Các vi thể này giống nhau về cấu trúc, mặc dù chúng có các chức năng sinh lý khác nhau. Peroxisomes được tìm thấy trong lá của thực vật có mạch và liên kết với lục lạp. Trong chúng xảy ra quá trình oxy hóa axit glycolytic, được tạo ra trong quá trình cố định CO ₂ .

Glyoxysomes được tìm thấy rất nhiều trong quá trình nảy mầm của hạt giúp duy trì dự trữ lipid. Các enzyme tham gia vào chu trình glyoxylate, nơi xảy ra quá trình chuyển hóa lipid thành carbohydrate, được tìm thấy trong các vi thể này.

Sau khi bộ máy quang hợp vượt ra ngoài, carbohydrate được hình thành thông qua con đường quang hô hấp trong peroxisomes, nơi carbon bị mất sau khi liên kết O ₂ với RubisCO được thu giữ.

Các vi thể chứa catalase và các oxy hóa phụ thuộc flavin khác. Quá trình oxy hóa các chất nền bởi các oxydaza liên kết với flavin đi kèm với sự hấp thụ oxy và kết quả là sự hình thành H ₂ O ₂ . Peroxide này bị phân hủy do hoạt động của catalase, tạo ra nước và oxy.

Các bào quan này góp phần vào việc hấp thụ oxy của tế bào. Mặc dù không giống như ti thể, chúng không chứa chuỗi vận chuyển điện tử hoặc hệ thống yêu cầu năng lượng khác (ATP).

Ví dụ

Mặc dù các vi thể rất giống nhau về cấu trúc, nhưng nhiều loại khác nhau của chúng đã được phân biệt, theo chức năng sinh lý và trao đổi chất mà chúng thực hiện.

Peroxisomes

Peroxisome là những vi thể được bao bọc bởi một lớp màng có đường kính khoảng 0,5 µm với nhiều enzym oxy hóa khác nhau như catalase, D-amino acid oxidase, urate oxidase. Các bào quan này được hình thành từ các hình chiếu của lưới nội chất.

Peroxisomes được tìm thấy trong một số lượng lớn các tế bào và mô của động vật có xương sống. Ở động vật có vú, chúng được tìm thấy trong các tế bào của gan và thận. Trong tế bào gan chuột trưởng thành, các vi thể được tìm thấy chiếm từ 1 đến 2% tổng thể tích tế bào chất.

Các vi thể có thể được tìm thấy trong các mô khác nhau của động vật có vú, mặc dù chúng khác với peroxisome được tìm thấy trong gan và thận do trình bày protein catalase với số lượng ít hơn và thiếu hầu hết các chất oxy hóa có trong các bào quan của tế bào gan.

Ở một số sinh vật nguyên sinh, chúng cũng được tìm thấy với số lượng đáng kể, như trong trường hợp của Tetrahymena pyriformis.

Các peroxisome được tìm thấy trong tế bào gan, thận, các mô và sinh vật nguyên sinh khác khác nhau về thành phần và một số chức năng của chúng.

Gan

Trong tế bào gan, các vi thể được cấu tạo chủ yếu bởi catalase, chiếm khoảng 40% tổng số protein trong các bào quan này. Các chất oxy hóa khác như cuproprotein, urate oxidase, flavoprotein và D-amino acid oxidase được tìm thấy trong các peroxisome ở gan.

Màng của những peroxisome này thường liên tục với lưới nội chất trơn thông qua hình chiếu giống như ruột thừa. Chất nền có mật độ điện tử vừa phải và có cấu trúc dạng hạt vô định hình. Trung tâm của nó có mật độ điện tử cao và có cấu trúc nhiều ống.

Thận

Các vi thể được tìm thấy trong tế bào thận ở chuột nhắt và chuột cống có các đặc điểm cấu trúc và sinh hóa rất giống với các peroxisome trong tế bào gan.

Thành phần protein và lipid trong các bào quan này trùng với thành phần của tế bào gan. Tuy nhiên, trong peroxisomes thận chuột không có men urate oxidase và không tìm thấy catalase với số lượng lớn. Trong tế bào thận của chuột, peroxisome thiếu trung tâm với mật độ điện tử.

Tetrahymena pyriformis

Sự hiện diện của peroxisome đã được phát hiện ở các nguyên sinh khác nhau, chẳng hạn như T. pyriformis, bằng cách phát hiện hoạt động của các enzym catalase, D-amino acid oxidase và L-α-hydroxy acid oxidase.

Glioxisomes

Ở một số cây, chúng được tìm thấy có các peroxisome chuyên biệt, nơi xảy ra các phản ứng của con đường glyoxylate. Các bào quan này được gọi là glyoxysomes, vì chúng mang các enzym và cũng thực hiện các phản ứng của con đường trao đổi chất này.

Glycosomes

Chúng là những bào quan nhỏ thực hiện quá trình đường phân ở một số động vật nguyên sinh như Trypanosoma spp. Các enzym tham gia vào giai đoạn đầu của quá trình đường phân được liên kết với bào quan này (HK, phosphoglucose isomerase, PFK, ALD, TIM, glycerol kinase, GAPDH và PGK).

Chúng đồng nhất và có đường kính khoảng 0,3 µm. Khoảng 18 loại enzym đã được tìm thấy có liên quan đến vi thể này.

Người giới thiệu

1. Cruz-Reyes, A., & Camargo-Camargo, B. (2000). Bảng chú giải thuật ngữ trong Ký sinh trùng và Khoa học Đồng minh. Plaza và Valdes.
2. De Duve, CABP, & Baudhuin, P. (1966). Peroxisomes (vi thể và các hạt liên quan). Đánh giá sinh lý học, 46 (2), 323-357.
3. Hruban, Z., & Rechcígl, M. (2013). Các vi thể và các hạt liên quan: hình thái học, hóa sinh và sinh lý học (Quyển 1). Báo chí Học thuật.
4. Madigan, MT, Martinko, JM & Parker, J. (2004). Brock: Sinh học của vi sinh vật. Giáo dục Pearson.
5. Nelson, DL & Cox, MM (2006). Lehninger Principles of Biochemistry tái bản lần thứ 4. Ed Omega. Barcelona.
6. Smith, H., & Smith, H. (Eds.). (1977). Sinh học phân tử của tế bào thực vật (Tập 14). Univ of California Press.
7. Voet, D., & Voet, JG (2006). Hóa sinh. Panamerican Medical Ed.
8. Wayne, RO (2009). Sinh học tế bào thực vật: từ thiên văn học đến động vật học. Báo chí Học thuật.