Khi nói về điểm giống nhau giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực, ý nào sau đây đúng ?

Đơn vị cấu tạo cơ bản nhất của cơ thể người là tế bào. Mặc dù có cấu trúc rất nhỏ nhưng lại mang nhiệm vụ và chức năng vô cùng quan trọng. Vậy cấu trúc và chức năng của tế bào bình thường là gì?

Đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản nhất của cơ thể người là các tế bào. Mỗi tế bào đều có nhiệm vụ riêng biệt để tham gia vào hoạt động sinh lý bình thường. Đồng thời, giữa các tế bào bình thường sẽ có sự tương tác với nhau để góp phần duy trì trạng thái cân bằng nội mô hay sự hằng định về các chất trong cơ thể.

Nhà khoa học người Đức, Rudolf Virchow (1821-1902) đã đưa ra thuyết về bệnh học tế bào ngay từ những năm đầu của thế kỷ 19. Hiện nay, với sự phát triển vượt bậc của y học thì tất cả mọi bệnh tật đều có liên quan đến sự rối loạn chức năng và cấu trúc tế bào.

Để hiểu rõ hơn tế bào là gì, chúng ta cần tìm hiểu cấu trúc và chức năng cơ bản của một tế bào bình thường. Đặc điểm chung của tất cả các tế bào là đều có cấu tạo gồm nhân, bào tương chứa các bào quan và màng bao bọc bên ngoài.

2.1. Nhân

Nhân là nơi diễn ra các hoạt động di truyền của tế bào, cấu tạo gồm màng nhân, dịch nhân, hạt nhân và chất nhiễm sắc:

Cấu tạo nhân của tế bào

• Màng nhân: Là ranh giới phân chia nhân với bào tương, liên kết với lưới nội bào. Ngoài ra còn có các hạt riboxom bám ở mặt ngoài màng nhân;
• Dịch nhân: Thành phần dịch nhân bao gồm các nucleoprotein, glycoprotein và các enzym chuyển hóa nucleotid;
• Hạt nhân: Quá trình tổng hợp RNA diễn ra tại đây;
• Chất nhiễm sắc: Là cơ sở vật chất di truyền chủ yếu của tế bào hay còn gọi là DNA. Bộ nhiễm sắc thể ở người bao gồm 22 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính.

2.2. Bào tương

Tất cả các tế bào đều có bào tương, số lượng bào tương và các bào quan khác nhau giữa các loại tế bào và thường có xu hướng tăng lên trong quá trình trưởng thành của cơ thể.

Tế bào gan và thận là trường hợp đặc biệt vì có số lượng bào tương và bào quan nhiều hơn bình thường. Các bào quan chính trong bào tương bao gồm: ty thể, ribosome, lưới nội bào hạt và không hạt, bộ máy golgi và lysosome.

• Ty thể: Ty thể có cấu trúc hạt nhỏ, hình cầu hoặc bầu dục, cấu trúc gồm 2 màng bao bọc tương tự màng tế bào. Mỗi ty thể gồm 2 phần: đầu và chân. Phần đầu sản xuất các enzyme tổng hợp năng lượng ATP còn phần chân sản xuất các enzyme tham gia oxy hoá tế bào. Do đó, ty thể có nhiệm vụ sản xuất năng lượng ATP cho mọi hoạt động sống bình thường của cơ thể.

Ty thể có cấu trúc hạt nhỏ, hình cầu hoặc bầu dục

• Ribosomes: Mọi tế bào bình thường đều có chứa ribosome, đây là những hạt nhỏ, hình cầu hay trứng có kích thước khác nhau. Cấu trúc gồm 2 phần không đều nhau: tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị nhỏ, vị trí liên kết giữa 2 phần này có chứa RNA thông tin và RNA vận chuyển. Vai trò chính của ribosome là tổng hợp protein và các enzym chuyển hóa của hoạt động sống tế bào.
• Lưới nội bào: Lưới nội bào có ở tất cả các tế bào bình thường ngoại trừ hồng cầu trưởng thành. Đây là một hệ thống túi thông giữa khoang quanh nhân tế bào với màng tế bào và môi trường bên ngoài. Lưới nội bào gồm 2 loại là có hạt và không hạt.
• Bộ máy Golgi : Bộ máy Golgi chưa được nghiên cứu đầy đủ nhưng thành phần thường giàu protein, phospholipid, một số enzyme phosphatase kiềm và acid. Ngoài ra, bộ Golgi còn sản xuất các hạt chế tiết như melanosomes (gặp ở tế bào sắc tố da và mắt). Protein được sản xuất ở lưới nội bào được chuyển sang bộ máy Golgi để gắn thêm các đuôi sulfat, carbohydrate hoặc lipid vào các chuỗi acid amin nhất định. Sau đó chúng được đưa vào các hạt chế tiết hoặc lysosome. Các protein hoàn chỉnh sẽ cấu tạo màng tế bào trong quá trình phát triển của tế bào bình thường.
• Lysosome: Lysosome có dạng túi, hình cầu hay hình trứng và có màng bao bọc (màng này có nguồn gốc từ lưới nội bào hoặc bộ máy Golgi). Chức năng chính của bào quan này là tiêu hóa các chất do đó bên trong chứa nhiều acid hydrolase và các enzym tiêu hoá. Bình thường, các men này không gây hại cho tế bào nhưng nếu lysosome bị tổn thương và làm rò rỉ các men tiêu hóa vào bào tương hoặc ra bên ngoài tế bào thì chúng có thể gây hại cho cơ thể.

Lysosome giúp tiêu hóa các chất trong cơ thể

2.3. Màng tế bào

Màng tế bào là ranh giới ngăn cách tế bào và môi trường bên ngoài. Thành phần chính gồm protein, lipid và một số carbohydrate khác như glycoprotein glycolipid. Các thành phần màng tế bào được sắp xếp thành 2 lớp lipid kép có tính phân cực ở bên trong và bên ngoài màng

Thành phần protein của màng tế bào có nhiều chức năng khác nhau. Đầu tiên, protein giúp vận chuyển các chất giữa tế bào và môi trường ngoài. Ngoài ra, protein là nơi tiếp nhận thông tin từ hormone và các chất dẫn truyền hóa học ở bên ngoài và vận chuyển thông tin đó vào trong tế bào.

Màng tế bào là một cấu trúc sống vì màng có thể tự chuyển hóa, tự sinh sản, có khả năng thích nghi và điều hoà, từ đó giúp cho các tổ chức phát triển và tồn tại.

Trong tế bào bình thường, màng chiếm khoảng 80% khối lượng và là nơi tạo ra các bào quan nên nó có vai trò rất quan trọng. Chức năng của màng tế bào bao gồm:

• Trung tâm quá trình chuyển hóa năng lượng sinh học;
• Liên kết thông tin giữa các tế bào với nhau;
• Ngăn cách tế bào và các bào quan với môi trường ngoài nên giúp duy trì chức năng riêng biệt của mỗi bào quan.

Do đó, nếu màng tế bào bị tổn thương nghiêm trọng có thể dẫn đến chết tế bào.

Nguyên sinh chất là những chất hóa học cấu tạo nên tế bào. Mỗi tế bào được cấu tạo từ 5 chất cơ bản là nước, chất điện giải, protein, lipid và carbohydrate.

Dịch nội bào không có ở tế bào mỡ

Dịch nội bào chủ yếu là nước, chiếm tỷ lệ khoảng 70-85% ở tất cả tế bào bình thường ngoại trừ tế bào mỡ. Do đó, đa số các chất bên trong tế bào đều tan trong nước bên cạnh một số hạt rắn nằm lơ lửng nên các phản ứng sinh hóa giữa các chất hòa tan hoặc trên bề mặt các hạt rắn.

3.2. Chất điện giải

Các chất điện giải quan trọng của tế bào bao gồm kali, magie, photphat, sulfat, bicarbonate và một ít natri, clo và calci. Đây là thành phần hóa học vô cơ cho các phản ứng cần thiết của tế bào bình thường và tham gia một số hoạt động sống của cơ thể.

3.3. Protein

Thành phần nhiều thứ hai sau nước chính là protein với tỷ lệ khoảng 10-20% và được chia thành 2 loại là protein cấu trúc và chức năng.

• Protein cấu trúc có cấu trúc sợi dài được tổng hợp từ những protein riêng biệt. Nhiệm vụ của protein cấu trúc là tạo thành các sợi vi quản cấu thành khung xương của các bào quan;

Hình ảnh protein cấu trúc

• Protein chức năng là loại protein hoàn toàn khác biệt, gồm nhiều tổ hợp phân tử ở dạng ống-cầu. Đa số đây là những enzym xúc tác cho những phản ứng hóa học trong tế bào..

3.4. Lipid

Những phân tử lipid quan trọng của tế bào bình thường là phospholipid và các cholesterol, chiếm tỷ lệ khoảng 2% tế bào. Các phân tử lipid không tan trong nước nên được sử dụng trong việc tạo màng tế bào hoặc các màng bào quan để ngăn cách giữa các môi trường khác nhau.

3.5. Carbohydrate

Carbohydrate là thành phần tham gia ít nhất vào các hoạt động tế bào, ngoại trừ phân tử glycoprotein. Chức năng chính của carbohydrate là dinh dưỡng tế bào.

Ở môi trường bên ngoài, carbohydrate ở dạng glucose có nhiệm vụ cung cấp năng lượng hoạt động cho tế bào. Một lượng nhỏ nằm bên trong tế bào dưới dạng glycogen, một dạng dự trữ năng lượng để cung cấp cho hoạt động tế bào trong trường hợp cần thiết.

Các tế bào trong cơ thể đều đảm nhận vai trò quan trọng trong các hoạt động sống của con người. Vì thế bảo vệ tế bào luôn khỏe mạnh, hoạt động tốt, chính là bảo vệ sức khỏe lâu dài cho chúng ta về sau.

Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đăng ký lịch trực tuyến TẠI ĐÂY. Tải ứng dụng độc quyền MyVinmec để đặt lịch nhanh hơn, theo dõi lịch tiện lợi hơn!

XEM THÊM:

Các tế bào T phát triển từ các tế bào gốc tủy xương di chuyển đến tuyến ức, nơi chúng trải qua sự chọn lọc khắt khe. Có 3 loại tế bào T chính:

Trong quá trình chọn lọc, các tế bào T phản ứng với tự kháng nguyên được trình diện bởi các phân tử MHC nội sinh hoặc chính các phân tử MHC (bất kể có kháng nguyên hay không) thì được loại bỏ bởi quá trình chết theo chu trình, hạn chế khả năng tự miễn dịch. Chỉ có các tế bào T mà có thể nhận ra phức hợp kháng nguyên ngoại lai cho phân tử MHC của cơ thể mới tồn tại; chúng rời tuyến ức vào máu ngoại vi và mô lymphoid.

Hầu hết các tế bào T trưởng thành biểu hiện CD4 hoặc CD8 và có một vùng gắn kháng nguyên, thụ thể bề mặt Ig-like gọi là thụ thể tế bào T (TCR). Có 2 loại TCR:

• Alpha-beta TCR: Bao gồm các chuỗi TCR alpha và beta; hiện diện trên hầu hết các tế bào T

• Gamma-delta TCR: Bao gồm chuỗi TCR gamma và delta; hiện diện trên một số lượng nhỏ các tế bào T

Các gen mã hoá TCR, giống như gen Ig, được sắp xếp lại, dẫn đến việc xác định tính đặc hiệu và ái lực với kháng nguyên. Hầu hết các tế bào T (những người có alpha-beta TCR) nhận ra peptide có nguồn gốc kháng nguyên biểu hiện ở phân tử MHC của tế bào trình diện kháng nguyên. Các tế bào T Gamma-delta nhận ra protein kháng nguyên trực tiếp hoặc nhận ra lipid antigen được biểu hiện bởi một phân tử giống MHC gọi là CD1. Đối với các tế bào B, số lượng tế bào T đặc hiệu là gần như vô hạn.

Để các tế bào T alpha-beta được kích hoạt, TCR phải kết nối với kháng nguyên-MHC (xem hình Mô hình hai tín hiệu để kích hoạt tế bào T Mô hình hai tín hiệu cho kích hoạt tế bào T.

) . Các phân tử bổ sung đồng kích hoạt cũng phải tương tác (ví dụ, CD28 trên tế bào T tương tác với CD80 và CD86 trên tế bào trình diện kháng nguyên); nếu không, tế bào T trở nên trơ hoặc chết theo chương trình. Một số phân tử phụ (ví dụ, CTLA-4 [kháng nguyên tế bào lympho T gây độc 4) trên tế bào T, cũng tương tác với CD80 và CD86 trên tế bào chết, tương tác với PD-L1 [ligand protein death cell 1] trên tế bào trình diện kháng nguyên) ức chế các tế bào T hoạt hóa trước đó và do đó làm giảm đáp ứng miễn dịch. Các phân tử như CTLA-4 và PD-1, và các phối tử của chúng, được gọi là các phân tử checkpoint bởi vì chúng báo hiệu rằng tế bào T cần được kiềm chế để tiếp tục hoạt động. Các tế bào ung thư biểu hiện các phân tử điểm kiểm tra có thể được bảo vệ khỏi hệ thống miễn dịch bằng cách hạn chế hoạt động của các tế bào T đặc hiệu của khối u.

Các kháng thể đơn dòng nhắm vào các phân tử điểm kiểm tra trên các tế bào T hoặc trên các tế bào khối u (gọi là các chất ức chế điểm kiểm tra, xem bảng Một số tác nhân miễn dịch trong sử dụng lâm sàng Một số tác nhân điều trị miễn dịch trong sử dụng lâm sàng

) được sử dụng để ngăn chặn sự điều chỉnh giảm đáp ứng của khối u và điều trị hiệu quả một số bệnh ung thư kháng thuốc. Tuy nhiên, vì các phân tử checkpoint cũng có liên quan đến các phản ứng miễn dịch khác, các chất ức chế checkpoint có thể gây ra phản ứng viêm và tự miễn dịch nghiêm trọng (cả hệ thống và cơ quan).

Các chuỗi alpha (α) và beta (β) của thụ thể tế bào T (TCR) liên kết với kháng nguyên (Ag) -phức hợp hòa hợp mô (MHC) trên một tế bào trình diện kháng nguyên (APC), và CD4 hoặc CD8 tương tác với MHC. Cả hai hành động kích thích tế bào T (tín hiệu đầu tiên) thông qua các chuỗi phụ CD3. Tuy nhiên, nếu không có tín hiệu thứ hai (đồng kích hoạt), tế bào T sẽ trơ hoặc dung nạp. TCR có cấu trúc tương đồng với thụ thể tế bào B; các chuỗi α và β (hoặc là gamma [γ] và delta [δ]) có các vùng hằng định (C) và biến đổi (V). (1) = tín hiệu thứ nhất; (2) = tín hiệu thứ 2.

Tế bào T hỗ trợ (Th) thường là CD4 nhưng có thể là CD8. Chúng biệt hóa từ Th0 thành một trong những tế bào sau đây:

• Th1: Nói chung, tế bào Th1 tăng cường miễn dịch qua trung gian tế bào thông qua các tế bào T và các đại thực bào gây độc tế bào và do đó đặc biệt liên quan đến việc phòng chống các tác nhân gây bệnh trong tế bào (ví dụ, virus). Chúng cũng có thể thúc đẩy sản xuất một số lớp kháng thể.

• Th2: Th2 tế bào đặc biệt chuyên nghiệp trong việc thúc đẩy sản xuất kháng thể bởi các tế bào B (miễn dịch dịch thể) và do đó đặc biệt liên quan đến các đáp ứng trực tiếp nhắm vào dị nguyên gây bệnh ngoài tế bào (ví dụ vi khuẩn, ký sinh trùng).

• Th17: Tế bàoTh17 thúc đẩy viêm mô.

Tế bào T điều hòa (ức chế) trung gian ngăn chặn phản ứng miễn dịch và thường biểu hiện yếu tố phiên mã Foxp3. Chúng bao gồm các tập hợp con của các tế bào T CD4 hoặc CD8 phát triển trong tuyến ức (Treg tự nhiên) hoặc từ các tế bào T thông thường khi gặp kháng nguyên ở ngoại vi (Treg gây ra). Các tế bào T điều hòa tiết ra các cytokine như chuyển đổi yếu tố tăng trưởng (TGF) -beta và interleukin (IL) -10 với các đặc tính ức chế miễn dịch hoặc ức chế đáp ứng miễn dịch với các cơ chế tế bào như CTLA- 4 và CD25. Bệnh nhân có đột biến chức năng trong Foxp3 phát triển hội chứng rối loạn tự miễn dịch IPEX Hội chứng IPEX (điều hòa miễn dịch, hội chứng đa tuyến nội tiết, bệnh đường ruột, hội chứng liên kết X).

Tế bào T (Tc) gây độc thường là CD8 nhưng có thể là CD4; chúng rất quan trọng để loại bỏ các mầm bệnh trong tế bào, đặc biệt là vi rút. Tế bào Tc đóng một vai trò trong việc thải ghép cơ quan.

Tế bào Tc phát triển bao gồm 3 giai đoạn:

• Một tế bào tiền thân, khi được kích thích thích hợp, có thể biệt hóa thành một tế bào Tc

• Một tế bào phản ứng đã biệt hóa và có thể tiêu diệt mục tiêu thích hợp của nó

• Một tế bào nhớ không hoạt động (không còn được kích thích) nhưng sẽ sẵn sàng để trở thành một tế bào phản ứng khi được tái kích thích bởi sự kết hợp kháng nguyên -MHC ban đầu

Tế bào TC được kích hoạt đầy đủ, như tế bào diệt tự nhiên, có thể giết chết một tế bào đích bị nhiễm bệnh bằng cách gây ra sự chết theo chu trình.

Tế bào Tc có thể tiết ra cytokines và như tế bào Th sẽ được chia thành các loại Tc1 và Tc2 dựa trên dấu ấn sản xuất cytokine của chúng.

• Đồng ghép: Được tạo ra để đáp ứng với các tế bào tự thân (autologous) được biến đổi bởi nhiễm virus hoặc các protein ngoại lai khác

• Dị sinh: Được tạo ra để đáp ứng với các tế bào biểu hiện các sản phẩm MHC ngoại lai (ví dụ, trong ghép tạng khi các phân tử MHC của người hiến tặng khác với người nhận)

Một số tế bào Tc có thể trực tiếp nhận ra MHC ngoại sinh (con đường trực tiếp); những tế bào khác có thể nhận ra các mẩu MHC ngoại sinh được trình diện bởi các phân tử MHC tự thân của người nhận ghép tạng (con đường gián tiếp).