THÀNH TẾ BÀO: ĐẶC ĐIỂM, CHỨC NĂNG VÀ CẤU TRÚC - SINH HỌC - 2026

Thành tế bào là một cấu trúc dày và có khả năng chống chịu để phân định một số loại tế bào và được tìm thấy xung quanh màng sinh chất. Nó không được coi là bức tường ngăn cách tiếp xúc với bên ngoài; Nó là một cấu trúc phức tạp, năng động và chịu trách nhiệm về một số chức năng sinh lý đáng kể ở sinh vật.

Thành tế bào được tìm thấy ở thực vật, nấm, vi khuẩn và tảo. Mỗi bức tường có cấu trúc và thành phần đặc trưng của nhóm. Ngược lại, một trong những đặc điểm của tế bào động vật là thiếu vách tế bào. Cấu trúc này chịu trách nhiệm chính trong việc cho và duy trì hình dạng của tế bào.

Thành tế bào hoạt động như một hàng rào bảo vệ để phản ứng lại sự mất cân bằng thẩm thấu mà môi trường tế bào có thể có. Ngoài ra, nó còn có vai trò liên lạc giữa các tế bào.

Đặc điểm chung

-Thành tế bào là một hàng rào dày, ổn định và năng động, có ở các nhóm sinh vật khác nhau.

-Sự hiện diện của cấu trúc này rất quan trọng đối với khả năng tồn tại của tế bào, hình dạng của nó và trong trường hợp có sinh vật gây hại, nó tham gia vào quá trình gây bệnh của nó.

-Mặc dù thành phần của vách khác nhau tùy theo từng nhóm nhưng chức năng chính là duy trì tính toàn vẹn của tế bào chống lại các lực thẩm thấu có thể làm vỡ tế bào.

-Trong trường hợp sinh vật đa bào, nó giúp hình thành các mô và tham gia vào quá trình giao tiếp tế bào

Thành tế bào ở thực vật

Cấu trúc và thành phần

Thành tế bào của tế bào thực vật được cấu tạo bởi polysaccharid và glycoprotein, được tổ chức trong một ma trận ba chiều.

Thành phần quan trọng nhất là cellulose. Nó bao gồm các đơn vị glucose lặp lại, liên kết với nhau bằng liên kết β - 1,4. Mỗi phân tử chứa khoảng 500 phân tử glucose.

Phần còn lại của các thành phần bao gồm: homogalacturonan, rhamnogalacturonan I và II và các polysaccharide hemicellulose như xyloglucans, glucomannan, xylan, trong số những loại khác.

Thành cũng có các thành phần có bản chất protein. Arabinogalactan là một protein được tìm thấy trong thành và có liên quan đến tín hiệu tế bào.

Hemicellulose liên kết thông qua liên kết hydro với cellulose. Các tương tác này rất ổn định. Đối với các thành phần còn lại, phương thức tương tác vẫn chưa được xác định rõ.

Bạn có thể phân biệt giữa thành tế bào chính và thứ cấp. Lớp chính mỏng và hơi dễ uốn. Sau khi tế bào ngừng phát triển, sự lắng đọng của thành thứ cấp xảy ra, có thể thay đổi thành phần của nó đối với thành sơ cấp hoặc không thay đổi và chỉ thêm các lớp bổ sung.

Trong một số trường hợp, lignin là một thành phần của bức tường thứ cấp. Ví dụ, cây có một lượng đáng kể xenlulo và lignin.

Tổng hợp

Quá trình sinh tổng hợp vách rất phức tạp. Nó liên quan đến khoảng 2000 gen tham gia vào việc xây dựng cấu trúc.

Xenlulôzơ được tổng hợp trên màng sinh chất để được lắng đọng trực tiếp ra bên ngoài. Sự hình thành của nó đòi hỏi một số phức hợp enzyme.

Phần còn lại của các thành phần được tổng hợp trong hệ thống màng nằm trong tế bào (chẳng hạn như bộ máy Golgi) và bài tiết qua các túi.

Chức năng

Thành tế bào ở thực vật có các chức năng tương tự như các chức năng được thực hiện bởi chất nền ngoại bào trong tế bào động vật, chẳng hạn như duy trì hình dạng và cấu trúc tế bào, kết nối các mô và tín hiệu tế bào. Dưới đây chúng tôi sẽ thảo luận về các chức năng quan trọng nhất:

Điều chỉnh turgor

Trong tế bào động vật - vốn thiếu thành tế bào - môi trường ngoại bào đặt ra một thách thức lớn về thẩm thấu.

Khi nồng độ của môi trường cao hơn so với bên trong tế bào thì nước trong tế bào có xu hướng chảy ra ngoài. Ngược lại, khi tế bào tiếp xúc với môi trường nhược trương (nồng độ cao hơn trong tế bào), nước xâm nhập vào và tế bào có thể phát nổ.

Trong trường hợp tế bào thực vật, các chất tan trong môi trường tế bào ít hơn trong tế bào. Tuy nhiên, tế bào không nổ vì thành tế bào bị áp lực. Hiện tượng này gây ra sự xuất hiện của một áp suất cơ học nhất định hoặc sự xáo trộn tế bào.

Áp suất turgor do thành tế bào tạo ra giúp giữ cho các mô thực vật cứng cáp.

Kết nối di động

Các tế bào thực vật có thể giao tiếp với nhau thông qua một loạt "kênh" được gọi là plasmodesmata. Những con đường này kết nối tế bào của cả tế bào và trao đổi vật liệu và các hạt.

Hệ thống này cho phép trao đổi các sản phẩm trao đổi chất, protein, axit nucleic và thậm chí cả các hạt virus.

Các tuyến báo hiệu

Trong ma trận phức tạp này có các phân tử có nguồn gốc từ pectin, chẳng hạn như oligogalacturonides, có khả năng kích hoạt các con đường tín hiệu như phản ứng phòng vệ. Nói cách khác, chúng hoạt động giống như hệ thống miễn dịch ở động vật.

Mặc dù thành tế bào tạo thành một hàng rào chống lại các mầm bệnh, nhưng nó không hoàn toàn không thể xuyên thủng. Do đó, khi bức tường bị suy yếu, các hợp chất này sẽ được giải phóng và “cảnh báo” sự tấn công của cây.

Đáp lại, sự giải phóng các loại oxy phản ứng xảy ra và các chất chuyển hóa, chẳng hạn như phytoalexin, là các chất kháng khuẩn, được tạo ra.

Thành tế bào ở sinh vật nhân sơ

Cấu trúc và thành phần ở vi khuẩn

Thành tế bào của vi khuẩn có hai cấu trúc cơ bản, được phân biệt bằng phương pháp nhuộm Gram nổi tiếng.

Nhóm đầu tiên được tạo thành từ vi khuẩn Gram âm. Trong loại này màng kép. Thành tế bào mỏng và được bao bọc ở cả hai phía bởi màng sinh chất bên trong và bên ngoài. Ví dụ cổ điển về vi khuẩn Gram âm là E. coli.

Về phần mình, vi khuẩn Gram dương chỉ có màng sinh chất và thành tế bào dày hơn rất nhiều. Chúng thường giàu axit teichoic và axit mycolic. Một ví dụ là vi khuẩn Staphylococcus aureus gây bệnh.

Thành phần chính của cả hai loại vách là peptidoglycan, còn được gọi là murein. Các đơn vị hoặc monome tạo nên nó là N-acetylglucosamine và N-acetylmuramic axit. Nó được cấu tạo bởi các chuỗi polysaccharid mạch thẳng và các peptit nhỏ. Peptidoglycan hình thành các cấu trúc bền vững và ổn định.

Một số thuốc kháng sinh, chẳng hạn như penicillin và vancomycin, hoạt động bằng cách ngăn chặn sự hình thành các liên kết trong thành tế bào vi khuẩn. Khi vi khuẩn mất thành tế bào, cấu trúc tạo thành được gọi là nguyên bào hình cầu.

Cấu trúc và thành phần trong archaea

Archaea khác về thành phần cấu tạo với vi khuẩn, chủ yếu là do chúng không chứa peptidoglycan. Một số vi khuẩn cổ có một lớp pseudopeptidoglycan hoặc pseudomurein.

Polyme này dày 15–20 nm và tương tự như peptidoglycan. Các thành phần của polyme là axit lN-acetyltalosaminuronic liên kết với N-Acetylglucosamine.

Chúng chứa một số lipid hiếm, chẳng hạn như nhóm isoprene liên kết với glycerol và một lớp bổ sung của glycoprotein, được gọi là lớp S. Lớp này thường liên kết với màng sinh chất.

Lipid khác với vi khuẩn. Ở sinh vật nhân chuẩn và vi khuẩn, các liên kết được tìm thấy thuộc loại este, trong khi ở vi khuẩn cổ, chúng thuộc loại ete. Xương sống glycerol là điển hình của miền này.

Có một số loài vi khuẩn cổ, chẳng hạn như Ferroplasma Acidophilum và Thermoplasma spp., Không có thành tế bào, mặc dù sống trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Cả vi khuẩn eubacteria và archaea đều có một lớp protein lớn, chẳng hạn như chất kết dính, giúp các vi sinh vật này có thể định cư trong các môi trường khác nhau.

Tổng hợp

Ở vi khuẩn Gram âm các thành phần của vách được tổng hợp trong tế bào chất hoặc màng trong. Việc xây dựng bức tường xảy ra ở bên ngoài phòng giam.

Sự hình thành peptidoglycan bắt đầu trong tế bào chất, nơi xảy ra quá trình tổng hợp các tiền chất nucleotide của các thành phần của vách.

Sau đó, quá trình tổng hợp tiếp tục diễn ra trong màng tế bào chất, nơi tổng hợp các hợp chất có bản chất lipid.

Quá trình tổng hợp kết thúc bên trong màng tế bào chất, nơi xảy ra quá trình trùng hợp các đơn vị peptidoglycan. Các enzym khác nhau tham gia vào quá trình này.

Đặc trưng

Giống như thành tế bào ở thực vật, cấu trúc này ở vi khuẩn thực hiện các chức năng tương tự để bảo vệ các sinh vật đơn bào này khỏi bị ly giải chống lại căng thẳng thẩm thấu.

Màng ngoài của vi khuẩn Gram âm hỗ trợ chuyển vị của protein và chất hòa tan, cũng như truyền tín hiệu. Nó cũng bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh và mang lại sự ổn định cho tế bào.

Thành tế bào ở nấm

Cấu trúc và thành phần

Hầu hết thành tế bào ở nấm có thành phần và cấu trúc khá giống nhau. Chúng được hình thành từ các polyme carbohydrate dạng gel, đan xen với protein và các thành phần khác.

Thành phần đặc biệt của vách nấm là kitin. Nó tương tác với glucans để tạo ra một ma trận dạng sợi. Mặc dù nó là một cấu trúc mạnh mẽ, nó thể hiện một mức độ linh hoạt nhất định.

Tổng hợp

Quá trình tổng hợp các thành phần chính - chitin và glucans - xảy ra ở màng sinh chất.

Các thành phần khác được tổng hợp trong bộ máy Golgi và trong lưới nội chất. Các phân tử này được đưa ra ngoài tế bào bằng con đường bài tiết qua các túi.

Đặc trưng

Thành tế bào của nấm quyết định sự phát sinh hình thái, khả năng sống của tế bào và khả năng gây bệnh của chúng. Từ quan điểm sinh thái, nó xác định kiểu môi trường mà một loại nấm nhất định có thể hoặc không thể sống.

Người giới thiệu

1. Albers, SV và Meyer, BH (2011). Vỏ của tế bào cổ. Nature Reviews Microbiology, 9 (6), 414–426.
2. Cooper, G. (2000). Tế bào: Phương pháp tiếp cận phân tử. Ấn bản lần 2. Sinauer Associates.
3. Forbes, BA (2009). Chẩn đoán vi sinh. Panamerican Medical Ed.
4. Gow, NA, Latge, JP và Munro, CA (2017). Thành tế bào nấm: cấu trúc, sinh tổng hợp và chức năng. Phổ vi sinh 5 (3)
5. Keegstra, K. (2010). Thành tế bào thực vật. Sinh lý thực vật, 154 (2), 483–486.
6. Koebnik, R., Locher, KP, & Van Gelder, P. (2000). Cấu trúc và chức năng của protein màng ngoài vi khuẩn: tóm lại là thùng. Vi sinh phân tử, 37 (2), 239–253.
7. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2000). Sinh học tế bào phân tử phiên bản thứ 4. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia, Tủ sách.
8. Scheffers, DJ và Pinho, MG (2005). Tổng hợp thành tế bào vi khuẩn: những hiểu biết mới từ các nghiên cứu bản địa hóa. Nhận xét Vi sinh vật và Sinh học Phân tử, 69 (4), 585–607.
9. Showalter, AM (1993). Cấu trúc và chức năng của protein thành tế bào thực vật. Tế bào Thực vật, 5 (1), 9–23.
10. Valent, BS, & Albersheim, P. (1974). Cấu trúc của thành tế bào thực vật: Trên sự liên kết của xyloglucan với sợi xenlulozơ. Sinh lý thực vật, 54 (1), 105-108.
11. Vallarino, JG, & Osorio, S. (2012). Vai trò tín hiệu của oligogalacturonid có nguồn gốc trong quá trình thoái hóa thành tế bào. Báo hiệu & hành vi của thực vật, 7 (11), 1447–1449.