Cấu trúc tế bào và bào quan
Cấu trúc tế bào liên quan đến cách các tế bào được tổ chức về mặt vật lý, từ màng sinh chất bao bọc chúng đến các bào quan có màng bao bọc ngăn cách hóa học của sự sống sinh vật nhân chuẩn.
Definition
Bào quan là một cấu trúc chuyên biệt dưới tế bào, thường được bao bọc bởi màng ở sinh vật nhân chuẩn, thực hiện một tập hợp các chức năng xác định; cấu trúc tế bào là sự tổ chức không gian của các thành phần này trong giới hạn của màng sinh chất.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm kiến trúc của tế bào nhân sơ và nhân chuẩn, nhân tế bào và tổ chức bộ gen của nó, hệ thống nội màng tổng hợp và định tuyến protein và lipid, và các bào quan chuyển đổi năng lượng là ty thể và lục lạp. Nó coi các bào quan là các khoang chức năng mà màng của chúng tạo ra các môi trường hóa học riêng biệt.
Sub-topics
Core questions
- Tế bào nhân sơ và nhân chuẩn khác nhau như thế nào về tổ chức bên trong?
- Tại sao sự phân ngăn bằng màng mang lại lợi thế chức năng cho tế bào nhân chuẩn?
- Bộ gen được đóng gói và tổ chức như thế nào trong nhân tế bào?
- Ty thể và lục lạp đã hình thành như thế nào, và tại sao chúng vẫn giữ bộ gen riêng của mình?
Key theories
- Thuyết tế bào
- Tất cả các sinh vật sống được cấu tạo từ một hoặc nhiều tế bào, tế bào là đơn vị cơ bản của cấu trúc và chức năng trong sự sống, và tất cả các tế bào đều phát sinh từ các tế bào có sẵn.
- Nguồn gốc nội cộng sinh của các bào quan
- Ty thể và lục lạp có nguồn gốc từ vi khuẩn sống tự do bị một tế bào chủ cổ đại nuốt chửng, điều này giải thích màng kép, DNA vòng riêng và ribosome kiểu vi khuẩn của chúng.
Mechanisms
Các tế bào nhân chuẩn được phân chia bởi các màng bên trong thành các khoang, mỗi khoang duy trì một thành phần riêng biệt. Nhân tế bào lưu trữ và tổ chức DNA và trao đổi các phân tử với tế bào chất thông qua các phức hợp lỗ nhân. Lưới nội chất, bộ máy Golgi, thể nội bào và lysosome tạo thành một mạng lưới bài tiết và phân hủy được kết nối thông qua vận chuyển túi. Ty thể và lục lạp chuyển đổi năng lượng qua màng trong của chúng và được bao bọc bởi màng kép phù hợp với tổ tiên nội cộng sinh của chúng.
Clinical relevance
Hiểu biết về kiến trúc bào quan là nền tảng của nhiều lĩnh vực sinh học tế bào và phân tử, từ việc giải thích dữ liệu hiển vi và phân đoạn tế bào đến việc liên hệ vị trí dưới tế bào với chức năng. Cách trình bày ở đây mang tính mô tả và không mang tính kê đơn.
History
Kính hiển vi từ Hooke và van Leeuwenhoek trở đi đã tiết lộ các tế bào; thuyết tế bào của Schleiden và Schwann đã chính thức hóa chúng là đơn vị của sự sống. Kính hiển vi điện tử và phân đoạn tế bào thế kỷ XX, được minh họa bằng công trình của Palade về con đường bài tiết và phát hiện lysosome của de Duve, đã lập bản đồ các bào quan, trong khi Margulis đã khôi phục thuyết nội cộng sinh cho ty thể và lục lạp.
Key figures
- Robert Hooke
- Theodor Schwann
- George Palade
- Lynn Margulis
- Christian de Duve
Related topics
Seminal works
- alberts2014
- palade1975
Frequently asked questions
- Sự khác biệt cấu trúc chính giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn là gì?
- Tế bào nhân chuẩn có nhân được bao bọc bởi màng và các bào quan khác được bao bọc bởi màng để phân ngăn hóa học của chúng, trong khi tế bào nhân sơ thiếu nhân và các bào quan được bao bọc bởi màng.
- Tại sao ty thể có DNA riêng?
- Ty thể có nguồn gốc từ vi khuẩn từng sống tự do được một tế bào tổ tiên hấp thụ, và chúng giữ lại một bộ gen nhỏ mã hóa một vài protein được sử dụng trong quá trình chuyển đổi năng lượng.