Đang tải... (xem toàn văn)
Khái niệm về tế bào thực vật
KHÁI NIỆM VỀ TẾ BÀO THỰC VẬT Định nghĩa Tế bào đơn vị cấu tạo thể sống, có đầy đủ tính chất sống Cơ thể thực vật thể sống khác, cấu tạo từ tế bào Một số loài thực vật, thể gồm tế bào: số loài tảo đơn bào Chlamydomonas, Chlorella) - thể q trình sống: sinh trưởng, phát triển, đồng hố, phân giải thân tế bào đảm nhận - điều chứng tỏ đơn vị sống độc lập Một vài trường hợp đặc biệt tảo khơng đốt (Vaucheria) thể có cấu tạo cộng bào - nghĩa thể chúng gồm nhiều tế bào chung nhau, khơng có vách ngăn Hầu hết loài thực vật khác thể đa bào, thể cấu tạo từ nhiều tế bào, nhóm tế bào thực chức phận riêng biệt hợp thành mô thực vật Tế bào thực vật đơn vị giải phẫu sinh lý thể thực vật Cấu tạo tế bào phức tạp, tất phận đạt đến mức độ phân hố cao hình thái chun hố chức cao Thành phần, cấu tạo tế bào thực vật 2.1 Hình dạng kích thước tế bào thực vật Các tế bào thực vật có hình dạng khác nhau, tuỳ thuộc vào lồi loại mơ thực vật Ở lồi tảo, tế bào có hình dạng đa dạng: Hình 1.1 Các loại tế bào thực vật A Tế bào sợi; B Tế bào mô phân sinh; C Tế bào mô dự trữ chứa hạt tinh bột; D Tế bào biểu bì; E Tế bào hai nhân; F Tế bào mơ đồng hóa với với hạt lạp lục; G Tế bào mô cứng; H Tế bào rây tế bào kèm hình cầu (tảo tiểu cầu- Chlorella), hình trứng (tảo lục đơn bào - Chlamydomonas) hay hình cong lưỡi liềm (tảo lưỡi liềm - Closterium) Ở thể thực vật bậc cao, hình dạng tế bào thường phân thành nhóm có liên quan đến chức khác - Nhóm tế bào nhu mơ (Parenchyma): tế bào có dạng trịn, bầu dục, đa giác, hình đĩa, hình phiến, hình thường trịn góc, kích thước chiều có chênh lệch Tế bào nhu mô thường tế bào sống, có màng mỏng, tế bào thường tạo nên loại mô thể thực vật phần ruột vỏ thân rễ, mô lá, hoa, hạt tế bào thường có nhiệm vụ dự trữ hay sinh sản - Nhóm tế bào hình thoi (Prosenchyma): tế bào có dạng hình thoi kéo dài, chiều dài gấp nhiều lần chiều rộng, hai đầu thường vát nhọn, tế bào thường có màng dày, thường khơng có nội chất, chúng chủ yếu tạo nên mô dẫn mô thể thực vật, có nhiệm vụ vận chuyển chất thể thực vật có nhiệm vụ nâng đỡ Tuy nhiên, phân biệt hình dạng nhóm tế bào thấy rõ lát cắt dọc, cịn lát cắt ngang chúng khó phân biệt Kích thước tế bào thực vật biến đổi: nhìn chung tế bào thực vật nhỏ bé, phải sử dụng kính hiển vi có khả quan sát được; kích thước trung bình vào khoảng 10 - 1000 m Song có tế bào nhìn thấy mắt thường: tế bào thịt dưa hấu, tép bưởi, tép cam, sợi đay, sợi gai, sợi 2.2 Cấu tạo tế bào thực vật Tế bào thực vật có cấu tạo phức tạp, thường gồm thành phần sau đây: - Chất nguyên sinh: chất sống tế bào, có cấu tạo phức tạp, thường gồm thành phần sau đây: tế bào chất, nhân, ty thể, lạp thể, thể golgi, mạng lưới nội sinh chất - Thành phần khơng sống: hình thành hoạt động chất nguyên sinh tạo nên, bao gồm: vách tế bào, không bào dịch tế bào, thể ẩn nhập, chất dự trữ 2.2.1 Tế bào chất (chất tế bào) Tế bào chất chất sống bản, thành phần bắt buộc tế bào, xảy trình tiêu biểu cho hoạt động sống tế bào Ở tế bào non, chất tế '62ào chiếm phần lớn hay hầu hết khoang tế bào Trong trình sinh trưởng phát triển tế bào, xuất không bào chứa chất lỏng gọi dịch tế bào, tế bào già khơng bào lớn, chất tế bào sau lại lớp mỏng nằm sát màng a Tính chất lý học Tế bào chất chất lỏng không màu suốt, nhớt, có tính đàn hồi, khơng hồ tan nước, nặng nước (có tỷ trọng d = 1,04-1,06), có tính chiết quang nước, bị đun nóng tới 50oC 60oC tế bào chất khả sống Tuy vậy, tế bào chất số hạt, khơ số bào tử chịu nhiệt độ cao (từ 80oC - 100 oC) Tế bào chất dạng chất keo nhớt, cấu tạo phân tử hợp lại thành hạt nhỏ gọi mixen keo Các mixen keo mang điện tích dấu đẩy gây chuyển động hỗn loạn gọi chuyển động Brown Ngoài ra, mixen không tan nước thành dung dịch thật mà phân tán thành dung dịch giả Độ nhớt tế bào chất thay đổi, nghĩa hệ thống keo vừa trạng thái lỏng (sol) vừa trạng thái đặc (gel) Trạng thái sol đặc trưng cho độ nhớt chất tế bào, trạng thái gel gần với thể rắn hơn, đảm bảo hình dạng ổn định chất tế bào b Thành phần hố học Tế bào chất có nhiều thành phần hoá học khác nhau, quan trọng protein, khơng có tế bào chất lại vắng mặt protein - chất của q trình sống Ngồi protein, tế bào chất cịn có nhiều thành phần hố học khác nữa: glucid, lipid, nước Khi nghiên cứu nhiều đối tượng khác nhau, người ta thu số liệu sau thành phần hoá học tế bào chất: nước 75 - 80%, protein:10 - 20%, lipid: - 5%, glucid: - 2%, muối khoáng: 1% (theo N.X Kixeleva) Như vậy, tế bào chất nước chiếm tỷ lệ lớn (trên 80% trừ vài trường hợp hạt khơ hàm lượng nước hạ xuống 12 - 14%, đứng sau nước hàm lượng protein chiếm tỷ lệ lớn tế bào chất) + Protein: thành phần hoá học tế bào chất có loại protein: Protein đơn giản (holoprotein hay protein) protein phức tạp (heteroprotein) - hợp chất protein kết hợp với hợp chất khác như: glucid, lipid, axit nucleic, axit phosphoric + Lipid: este glyxerin axit béo, chiếm 20% khối lượng khơ tế bào chất, lipid chất sống mà sản phẩm trao đổi chất, chủ yếu chất dự trữ: giọt dầu, mỡ thường có số hạt Trong tế bào chất, lipid kết hợp với protein thành hợp chất lipoprotein - chất có mặt ty thể, dùng cung cấp lượng Một số hợp chất lipid gặp vách tế bào màng nhân + Glucid: chiếm khoảng - 6% trọng lượng khô tế bào chất, gồm loại đường đơn giản (monosaccharide): glucose, ribose, desoxyribose loại đường phức tạp (polysaccharide): Saccharose, tinh bột cellulose Các glucidđặc biệt monosaccharide có vai trị quan trọng trao đổi chất tế bào, trừ ribose desoxyribose tham gia vào chất sống vá có ý nghĩa sinh học quan trọng, glucid khác chất sống thật lại nguồn lượng tế bào + Muối khống vơ cơ: tế bào chất, thành phần muối vô chiếm % trọng lượng khô, chúng thường dạng hợp chất muối có hợp chất với protein, glucid, lipid Trong tế bào chất, loại muối thường trạng thái phân ly thành ion mang điện tích dương K +, Mg++, Ca++ , Fe++ ion mang điện tích âm Cl-, N03 -, PO4 3- Ngồi cịn có số nguyên tố vi lượng khác Cu, Mn, Br + Nước: tế bào chất, nước chiếm 80% khối lượng tế bào chất, nước cần thiết cho trình thuỷ phân oxy hoá thường xuyên xảy bên tế bào Trong tế bào chất có dạng nước: - Nước liên kết: bao quanh phân tử keo, điều kiện để trì độ bền keo chất tế bào, dạng nước khơng đóng vai trị dung mơi chất hồ tan nước Sự loại nước làm cho tế bào mơ bị xẹp đi, loại nước cần thiết cho sống tế bào, mô - Nước tự do: môi trường để thực q trình sinh hố diễn tế bào Nó hồ tan muối chất khác, dạng nước chiếm phần lớn khối lượng nước tế bào c Cấu trúc siêu hiển vi tế bào chất Khi quan sát tế bào kính hiển vi quang học, ta thấy tế bào chất khối đồng quang học Tuy nhiên, quan sát tế bào kính hiển vi điện tử cho ta thấy cấu trúc siêu hiển vi tế bào chất Tế bào chất tế bào thực vật có lớp màng: - Màng nguyên sinh: có đặc tính chất nguyên sinh tính thấm phân biệt khả dịch chuyển tích cực chất, chí cịn chống lại gradiel nồng độ (Clander,1959) Những màng mỏng khó nhận biết kính hiển vi quang học, kính kiển vi điện tử người ta khẳng định đặc tính hình thái chúng (Mercer,1960) Chúng xuất đường đơn kép tuỳ thuộc vào tiêu mức độ phân tích, màng đơi nhỏ màng ngồi (Falk Sitte,1963) - Màng không bào: phần chất nguyên sinh bao quanh không bào Cả hai lớp màng nguyên sinh màng khơng bào có cấu tạo phân tử lipoprotein - Phần hai lớp màng có cấu tạo phức tạp Theo K.Pocte cộng (1943) xác định: chúng cấu tạo từ hệ thống xoang, túi nhỏ rãnh có cấu tạo màng nguyên sinh màng khơng bào Hệ thống gọi mạng lưới nội chất Thành mạng lưới nội chất nhẵn hay mang hạt riboxom, chúng không bền vững, số lượng phân bố có thay đổi trình sống tế bào Mạng lưới nội chất cung cấp cho tế bào bề dày màng mỏng bên rộng lớn, enzyme thường phân bố thứ tự dọc theo màng cung cấp cho tế bào hệ thống ngăn tách riêng sản phẩm trao đổi chất vận chuyển từ phần đến phần khác tế bào Màng nguyên sinh màng không bào mỏng, có độ dày thường từ 12nm, có cấu tạo lớp phân tử: lớp phân tử lipid phân cực, cịn phía ngồi lớp phân tử protein Cả lớp màng giàu lipid có tính bán thấm chọn lọc: có khả nước chất hồ tan cần thiết thấm qua, có tính đàn hồi có khả tái sinh, chúng hợp hành màng sở tế bào Trong phần chất bản, cịn chất suốt khơng màu gọi chất nền, phần nằm màng mỏng mạng lưới nội chất d Tính chất sinh lý tế bào chất + Tính thấm chọn lọc Là khả hút chất hay chất khác từ môi trường xung quanh vào tế bào ngược lại nhả số chất vào môi trường nồng độ dung dịch bên tế bào ngồi mơi trường chênh lệch Tế bào chất xem màng bán thấm có tính chọn lọc, nghĩa có khả cho dung mơi thấm qua, cịn chất hồ tan khơng bào khơng thể lọt qua có thấm qua với tốc độ chậm nước nhiều Tính chất tế bào chất thể rõ tượng co nguyên sinh phản co nguyên sinh tế bào chất + Sự chuyển động chất tế bào Sự chuyển động tế bào chất đặc tính tế bào sống, q trình chuyển động, tế bào chất lôi kéo nội bào quan, tế bào chuyển động theo Sự chuyển động tế bào chất quan sát dễ dàng kình hiển vi quang học, phân biệt dạng chuyển động sau chất tế bào: - Chuyển động amip: tế bào chất chuyển động theo nhiều hướng khác xúc tu giả, chuyển động kéo theo chuyển động tế bào, thường gặp u7903 tế bào nấm nhầy (myxomycetes) - Chuyển động vòng: chuyển động tế bào chất theo hướng xung quanh không bào trung tâm, chuyển động tế bào lân cận thường xảy theo hướng ngược chiều nhau, kiểu chuyển động thường gặp tế bào nước rong Mái chèo (Vallisneria spiralis) rong Đuôi chồn (Hydrilla verticillata) 10 - Chuyển động khuếch tán: tế bào chất chuyển động theo dải xuyên qua không bào trung tâm theo hướng khác có ngược chiều nhau, kiểu chuyển động thấy lơng lồi Thài lài (Tradescantia) Bí ngơ (Cucurbita pepo) Ngồi ra, cịn có hình thức chuyển động trung gian kiểu chuyển động vòng chuyển động khuếch tán, thường thấy tế bào chất lông rễ nước (hydrocharia) Kiểu chuyển động dao động chất tế bào kiểu đơn giản cả, đặc trưng cho loài tảo closterium, Spirogyra Về chế chức chuyển động chất tế bào đến chưa nghiên cứu kỹ, chuyển động giúp cho vận chuyển chất cần thiết chất nguyên sinh e Sợi liên bào liên lạc tế bào Trong thể thực vật đa bào, tế bào chất tế bào gần liên hệ chặt chẽ với nhờ sợi mảnh chất tế bào xuyên qua vách tế bào - gọi sợi liên bào Chức chủ yếu sợi liên bào mang sản phẩm trao đổi chất dẫn truyền kích thích ảnh hưởng nhân tố bên ngồi, từ chỗ nhận kích thích truyền vào sâu bên quan Như vậy, tế bào có giao lưu rõ ràng mối liên hệ thường xuyên 2.2.2 Lạp thể Lạp thể nội bào quan nhỏ đặc trưng cho tế bào thực vật (khơng có vi khuẩn, tảo lam nấm), chúng có vai trị quan trọng trình dinh dưỡng tế bào Tuỳ theo có mặt loại sắc tố chứa bên lạp thể, người ta chia lạp thể làm loại: lạp lục, lạp màu lạp không màu Sự phân chia thành loại lạp nói mang tính chất tương đối, loại lạp thể có chung nguồn gốc chúng có chuyển hố lẫn nhau: a Lạp lục (Chloroplaste) Lạp lục loại lạp thể có chứa sắc tố màu lục gọi chất diệp lục (Chlorophyll), lạp lục có mặt tất phần xanh như: lá, thân, cành non ... loại mơ thực vật Ở lồi tảo, tế bào có hình dạng đa dạng: Hình 1.1 Các loại tế bào thực vật A Tế bào sợi; B Tế bào mô phân sinh; C Tế bào mô dự trữ chứa hạt tinh bột; D Tế bào biểu bì; E Tế bào hai... thực vật Cấu tạo tế bào phức tạp, tất phận đạt đến mức độ phân hố cao hình thái chun hố chức cao Thành phần, cấu tạo tế bào thực vật 2.1 Hình dạng kích thước tế bào thực vật Các tế bào thực vật. . .tế bào chung nhau, khơng có vách ngăn Hầu hết loài thực vật khác thể đa bào, thể cấu tạo từ nhiều tế bào, nhóm tế bào thực chức phận riêng biệt hợp thành mô thực vật Tế bào thực vật đơn