Là một trong những đơn vị cấu trúc cơ bản quan trọng nhất của cơ thể sống, nhưng tế bào là gì? vẫn là một câu hỏi được nhiều độc giả quan tâm. Không vượt quá những kiến thức trong sách sinh học phổ thông và các giáo trình đại cương, bài viết sau đây sẽ cung cấp những thông tin tổng quan về tế bào.
Khái niệm tế bào là gì?
Tế bào là đơn vị cấu tạo cơ bản của tất cả các cơ thể sống. Cơ thể con người bao gồm hàng nghìn tỷ tế bào, tất cả đều có chức năng chuyên biệt riêng.
Tế bào cung cấp cấu trúc cho cơ thể, tiếp nhận các chất dinh dưỡng từ thức ăn, chuyển hóa các chất dinh dưỡng đó thành năng lượng và thực hiện các chức năng chuyên biệt.
Tế bào cũng chứa ADN, là vật chất di truyền của cơ thể, và có thể tạo ra các bản sao của chính chúng.
Cũng giống như con người, cây trong rừng, cá dưới sông, ngựa trong trang trại, vượn cáo trong rừng, lau sậy trong ao, giun trong đất - tất cả những loài động vật, thực vật này đều được tạo nên từ những khối xây dựng là tế bào. Giống như những ví dụ này, nhiều sinh vật sống bao gồm rất nhiều tế bào hoạt động phối hợp với nhau.
Ngoài ra, cũng có nhiều các dạng sống khác chỉ được tạo ra từ một tế bào đơn lẻ, chẳng hạn như các vi khuẩn [bacteria] và động vật nguyên sinh [Protozoa].
Các tế bào, cho dù sống riêng lẻ hay là một phần của sinh vật đa bào, thường quá nhỏ để có thể nhìn thấy nếu không có kính hiển vi ánh sáng.
Tế bào có nhiều bộ phận, mỗi phần có một chức năng khác nhau. Một số bộ phận này, được gọi là bào quan, là những cấu trúc chuyên biệt thực hiện một số nhiệm vụ trong tế bào.
Tế bào của con người chứa các phần chính sau đây, được liệt kê theo thứ tự bảng chữ cái:
Cytoplasm - Tế bào chất là gì?
Trong tế bào, tế bào chất [cytoplasm] được tạo thành từ một chất lỏng giống như thạch [gọi là dịch bào] và có các cấu trúc khác bao quanh nhân.
Cytoskeleton - Khung xương tế bào là gì?
Khác với tế bào nhân sơ [Prokaryote], bào tương ở tế bào nhân thực [Eukaryote] được gia cố bởi một hệ thống các vi ống, vi sợi và sợi trung gian. Hệ thống này được gọi là khung xương tế bào [Cytoskeleton].
Khung xương tế bào có chức năng như một lá đỡ cơ học cho tế bào và tạo cho tế bào động vật có hình dạng xác định. Ngoài ra, khung xương tế bào cũng là nơi neo đậu của các bào quan và ở một số loại tế bào.
Khung xương còn giúp tế bào di chuyển.
Mạng lưới nội chất của tế bào là gì?
Mạng lưới nội chất [Endoplasmic Reticulum, ER] là một hệ thống các xoang và túi màng nằm trong tế bào nhân thực. Chúng có chức năng biến đổi protein [thường là gắn vào protein các gốc đường, hoặc lipid], hình thành các phân tử lipid, vận chuyển các chất bên trong tế bào.
Có hai loại mạng lưới nội chất là loại có hạt - Rough ER [do có gắn ribosome] và loại trơn Smooth ER [không có ribosome].
Bộ máy Golgi của tế bào là gì?
Bộ máy Golgi [Golgi apparatus] là một bào quan được tìm thấy trong phần lớn tế bào nhân chuẩn, kể cả thực vật và động vật [nhưng không có ở nấm]. Cấu trúc này được Camillo Golgi, một nhà giải phẫu học người Ý và phát hiện vào năm 1898 và sau đó được đặt tên theo tên của ông.
Chức năng chính của bộ máy Golgi là chế biến và bao gói các đại phân tử cho tế bào như protein và lipid.
Lysosomes and peroxisomes
Lysosome [hay còn gọi là tiêu thể], là trung tâm tái chế của tế bào và được sản sinh ra ở bộ máy Golgi.
Các tiêu thể lysosome là nơi sản xuất các enzyme hỗ trợ cho quá trình tiêu hóa các vi khuẩn lạ xâm nhập vào tế bào, loại bỏ tế bào các chất độc hại và tái chế các thành phần tế bào bị mòn.
Các enzyme quan trọng nhất trong tiêu thể là:
- Lipase: có tác dụng phân hủy lipid [chất béo]
- Carbohydrase: có tác dụng phân hủy carbohydrate [ví dụ: đường]
- Protease: có tác dụng phân hủy protein [đạm]
- Nuclease: có tác dụng phân hủy axít nhân
Mitochondria - Ty thể là gì?
Ty thể [Mitochondrion] là những bào quan phức tạp có chức năng chuyển đổi năng lượng từ thức ăn thành dạng mà tế bào có thể sử dụng. Chúng có vật chất di truyền riêng, tách biệt với ADN trong nhân và có thể tạo ra các bản sao của chính chúng.
Bên cạnh chức năng cung cấp năng lượng cho tế bào, ty thể còn tham gia vào những vai trò quan trọng khác, như truyền nhận tín hiệu, biệt hóa tế bào và chết rụng tế bào, cũng như duy trì việc kiểm soát chu kỳ tế bào và sinh trưởng tế bào.
Nucleus - nhân tế bào là gì?
Nhân tế bào [cell nucleus] là một bào quan được bao bọc bởi màng tế bào tồn tại bên trong các tế bào nhân thực. Sinh vật nhân thực chỉ có một nhân.
Nhân tế bào chứa bộ gen của sinh vật, ngoại trừ ADN ty thể [mtDNA, Mitochondrial DNA], được cuộn lại thành nhiều chuỗi ADN bao gồm các phức hợp protein. Phức hợp protein có nhiều loại protein khác nhau, ví dụ histone, để cấu thành các nhiễm sắc thể.
Gen trong các nhiễm sắc thể có cấu trúc đặc thù để thúc đẩy chức năng của tế bào. Nhân tế bào bảo quản độ ổn định của gen và quản lý các hoạt động của tế bào bằng cách điều chỉnh biểu hiện gen.
Với những đặc điểm quan trọng như trên, nhân tế bào được coi là trung tâm điều khiển của tế bào.
Plasma membrane - Màng tế bào là gì?
Màng tế bào [cell membrane], hay còn gọi là màng sinh chất [plasma membrane], là một màng sinh học phân cách môi trường bên trong của các tế bào với môi trường bên ngoài của chúng.
Màng tế bào tạo thành bao gồm màng lipid kép được gắn kết với các protein. Màng tế bào có liên quan đến các quá trình của tế bào như là sự liên kết tế bào, độ dẫn ion và tiếp nhận tín hiệu tế bào; ngoài ra còn đóng vai trò như là một bề mặt để kết nối một số cấu trúc ngoại bào gồm thành tế bào, glycocalyx và khung xương nội bào.
Màng tế bào có thể cho phép các ion, các phân tử hữu cơ thấm qua một cách có chọn lọc và kiểm soát sự di chuyển của các chất ra và vào tế bào.
Chức năng cơ bản của màng tế bào là bảo vệ tế bào khỏi môi trường xung quanh.
Ribosomes là gì?
Ribosome là bào quan tổng hợp chuỗi polypeptide dựa trên khuôn mã của ARN thông tin [Messenger RNA, mRNA].
Ribosome đồng thời cũng là bào quan có kích thước phân tử lớn, phức tạp, có mặt trong tất cả các tế bào sống và là nơi xảy ra quá trình sinh tổng hợp protein.
Ribosome bao gồm hai tiểu đơn vị chính - tiểu đơn vị ribosome nhỏ đọc [mRNA], trong khi tiểu đơn vị lớn liên kết các axit amin để tạo thành một chuỗi polypeptide. Mỗi tiểu đơn vị gồm một hoặc nhiều phân tử RNA ribosome [rRNA] và nhiều phân tử protein.
Như vậy, đến đây các bạn đã có được đầy đủ thông tin chi tiết để trả lời cho câu hỏi: tế bào là gì? Trong các bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ cùng các bạn tìm hiểu sâu hơn về các chức năng quan trọng của từng bào quan của tế bào. Thông qua đó, chúng ta có thể nắm được bức tranh tổng thể về quá trình trao đổi chất xảy ra tại tế bào.
Tài liệu tham khảo
- Wikipedia
- Medlineplus
- Nature
- Biology Dictionary
Interleukins [IL-1 đến IL-38] được sản xuất bởi nhiều loại tế bào khác nhau và có nhiều tác động lên sự phát triển của tế bào và điều chỉnh đáp ứng miễn dịch. Interleukins đã được đặc trưng và nghiên cứu về sự liên quan lâm sàng bao gồm:
IL-1 [alpha và beta] được sản xuất bởi các tế bào B, tế bào đuôi gai, nội mạc, đại thực bào, tế bào monocytes và các tế bào diệt tự nhiên [NK].
Tác động chính của IL-1 là
Kích hoạt tế bào T bằng cách tăng cường sản xuất các cytokine [ví dụ, IL-2 và thụ thể của nó]
Tăng cường tăng sinh tế bào B và trưởng thành
Kích thích IL-1, IL-6, IL-8, TNF, GM-CSF và prostaglandin E2 sản xuất bởi các đại thực bào
Hoạt động tiền viêm bằng cách kích thích các chemokine, ICAM-1 và VCAM-1 trên nội mạc
Khởi phát giấc ngủ, chán ăn, giải phóng các yếu tố mô, các phản ứng giai đoạn cấp tính, và sự hủy xương bởi tế bào hủy xương
Tình trạng gây sốt nội sinh
Sự liên quan lâm sàng của IL-1 bao gồm
IL-2 được sản xuất bởi tế bào Th1.
Tác động chính của IL-2 là
Kích thích sự phát triển của tế bào T và B được kích hoạt
Tăng cường độc tế bào NK và tiêu diệt các tế bào khối u và vi khuẩn bởi các monocytes và các đại thực bào
Liên quan lâm sàng của IL-2 bao gồm
Với IL-2, điều trị ung thư biểu mô tế bào thận di căn và khối u ác tính di căn
Với kháng thể mAb kháng IL-2 receptor, giúp phòng ngừa thải ghép thận cấp
IL-3 được sản xuất bởi các tế bào T, tế bào NK và các tế bào mast.
Tác động chính của IL-3 là
Kích thích tăng trưởng và và sự khác biệt của các tiền chất tạo máu
Tăng cường sự phát triển tế bào mast
Sự liên quan lâm sàng của IL-3 bao gồm
IL-4 được sản xuất bởi các tế bào mast, các tế bào NK, các tế bào diệt tự nhiên T [NKT], các tế bào T-gamma-delta, Tc2, và Th2.
Tác động chính của IL-4 là
Kích thích kích hoạt sự tăng sinh của tế bào B, T, và tế bào mast
Tăng cường các phân tử MHC lớp II trên tế bào B và các đại thực bào, và CD23 trên tế bào B
Giảm quá trình sản xuất IL-12, do đó ức chế biệt hóa Th1
Tăng cường tế bào đại thực bào thực bào
Khởi động chuyển sang IgG1 và IgE
Sự liên quan lâm sàng của IL-4 bao gồm
IL-5 được sản xuất bởi các tế bào mast và Th2.
Tác động chính của IL-5 là
Kích thích sự tăng sinh bạch cầu ái toan và kích hoạt tế bào B
Khởi động chuyển sang IgA
Sự liên quan lâm sàng của IL-5 bao gồm
IL-6 được tạo ra bởi các tế bào đuôi gai, nguyên bào sợi, đại thực bào, bạch cầu đơn nhân và Th2.
Tác động chính của IL-6 là
Sự liên quan lâm sàng của IL-6 bao gồm
IL-7 được tạo ra bởi tủy xương và các tế bào mô liên kết tuyến ức.
Tác động chính của IL-7 là
Kích thích sự biệt hóa của tế bào gốc lymphoid thành tiền thân của tế bào T và tế bào B
Kích hoạt tế bào T trưởng thành
Sự liên quan lâm sàng của IL-7 bao gồm
Kích thích miễn dịch tiềm tàng trong điều trị nhiễm virus, ung thư và nhiễm trùng lympho
IL-8 [chemokine] được sản xuất bởi các tế bào nội mô, đại thực bào và bạch cầu đơn nhân.
Hiệu quả chính của IL-8 là
Trung gian hóa ứng động và kích hoạt bạch cầu trung tính
Sự liên quan lâm sàng của IL-8 bao gồm
Cho Thuốc đối kháng IL-8, tiềm năng điều trị các chứng bệnh viêm mạn tính
IL-9 được sản xuất bởi tế bào Th.
Tác động chính của IL-9 là
Kích thích sự tăng sinh thymo bào
Tăng cường sự phát triển tế bào mast
Hoạt động phối hợp với IL-4 để làm chuyển đổi sang IgG1 và IgE
Các thử nghiệm lâm sàng đối với mAbs kháng IL-9 trong hen phế quản thường không thể hiện được hiệu quả.
IL-10 được tạo ra bởi các tế bào B, các đại thực bào, các monocyte, tế bào Tc, Th2, và các tế bào T điều hòa.
Tác động chính của IL-10 là
Ức chế sự bài tiết IL-2 của tế bào Th1 người
Giảm quá trình sản xuất các phân tử MHC hạng II và cytokine [ví dụ, IL-12] bằng các monocytes, macrophages, và các tế bào đuôi, do đó ức chế biệt hóa Th 1 tế bào
Ức chế tăng sinh tế bào T
Tăng cường sự biệt hóa tế bào B
Ứng dụng lâm sàng của IL-10 bao gồm
Có thể ức chế phản ứng miễn dịch gây bệnh trong dị ứng và rối loạn tự miễn dịch
IL-11 được tạo ra bởi các tế bào liên kết xương.
Tác động chính của IL-11 là
Thúc đẩy sự biệt hóa pro-B và megakaryocyte
Kích thích các phản ứng giai đoạn cấp
Sự liên quan lâm sàng của IL-11 bao gồm
IL-12 được tạo ra bởi các tế bào B, tế bào đuôi, các đại thực bào, và các monocytes.
Tác động chính của IL-12 là
Vai trò quan trọng trong sự biệt hóa Th1
Kích thích sự gia tăng tế bào Th1, tế bào T CD8, tế bào T-gamma-delta và tế bào NK và sự sản xuất IFN-gamma của chúng
Tăng cường NK và Tế bào T CD8 gây độc tế bào
Sự liên quan lâm sàng của IL-12 bao gồm
IL-13 được sản xuất bởi các tế bào mast và tế bào Th2.
Tác động chính của IL-13 là
Ức chế kích hoạt và tiết cytokine bởi các đại thực bào
Kích hoạt sự tăng sinh tế bào B
Tăng cường các phân tử MHC lớp II và CD23 đối với tế bào B và bạch cầu đơn
Khởi động chuyển sang IgG1 và IgE
Kích thích phân tử kết dính tế bào 1 [VCAM-1] trên nội mạc
Sự liên quan lâm sàng của IL-13 bao gồm
Sự tham gia của IL-13 [với IL-4] trong sản xuất IgE trong cơ địa dị ứng
IL-15 được sản xuất bởi tế bào B, tế bào đuôi gai, đại thực bào, tế bào monocytes, tế bào NK và tế bào T.
Tác động chính của IL-15 là
Kích thích sự tăng sinh của tế bào T, tế bào NK và kích hoạt các tế bào B
Kích thích sự sản sinh cytokine và gây độc tế bào các tế bào NK và các tế bào T CD8
Hoạt động hóa ứng động đối với tế bào T
Kích thích sự phát triển biểu mô ruột
Ứng dụng lâm sàng của IL-15 bao gồm
Tiềm năng kích thích miễn dịch trong điều trị ung thư
IL-16 được sản xuất bởi các tế bào T hỗ trợ và các tế bào T gây độc.
Tác động chính của IL-16 là
Hoạt động hóa ứng động đối với tế bào T CD4, bạch cầu đơn nhân và bạch cầu ái toan
Sự liên quan lâm sàng của IL-16 bao gồm
Có khả năng thúc đẩy tái tạo tế bào T CD4 ở bệnh nhân nhiễm HIV
Chất đối kháng IL-16 có thể có ích trong điều kiện dị ứng và tự miễn
IL-17 [A và F] được tạo ra bởi tế bào Th17, tế bào T gamma-delta, tế bào NKT và đại thực bào.
Tác động chính của IL-17 là
Kích thích sản xuất cytokines [ví dụ TNF, IL-1 beta, IL-6, IL-8, G-CSF]
Sự liên quan lâm sàng của IL-17 bao gồm
IL-18 được tạo ra bởi bạch cầu đơn nhân, đại thực bào, và các tế bào đuôi gai.
Tác động chính của IL-18 là
Khởi tạo IFN-gamma sản xuất bởi các tế bào T
IL-18 đã được thử nghiệm như một tác nhân miễn dịch điều trị trong ung thư, nhưng hiệu quả vẫn chưa được xác định.
IL-21 được sản xuất bởi các tế bào NKT và Th.
Tác động chính của IL-21 là
Kích thích tăng sinh tế bào B sau khi liên kết chéo CD40
Đồng kích hoạt của tế bào T
Kích thích tăng sinh tế bào tiền thân của tủy xương
Sự liên quan lâm sàng của IL-21 bao gồm
Trong các thử nghiệm lâm sàng, kích thích các tế bào T gây độc tế bào và tế bào NK trong ung thư
Cho tác nhân đối kháng IL-21, tiềm năng trong điều trị rối loạn tự miễn dịch
IL-22 được sản xuất bởi các tế bào NK, Th17, và các tế bào T gamma-delta.
Tác động chính của IL-22 là
Khởi phát quá trình tổng hợp các phản ứng giai đoạn cấp
Sự liên quan lâm sàng của IL-22 bao gồm
Cho tác nhân đối kháng IL-22, tiềm năng trong điều trị rối loạn tự miễn dịch
IL-23 được tạo ra bởi các tế bào đuôi gai và các đại thực bào.
Hiệu quả chính của IL-23 là
Kích thích Th tăng sinh nhanh
Ứng dụng lâm sàng của IL-23 bao gồm
IL-24 được tạo ra bởi các tế bào B, đại thực bào, bạch cầu đơn nhân mono và tế bào T.
Tác động chính của IL-24 là
Ức chế tăng trưởng tế bào khối u
Kích thích chết theo chương trình trong tế bào khối u
Sự phù hợp lâm sàng của IL-24 bao gồm
Tiềm năng trong điều trị ung thư
IL-27 được tạo ra bởi các tế bào đuôi gai, bạch cầu đơn nhân mono và đại thực bào.
Hiệu quả chính của IL-27 là
Mức độ liên quan lâm sàng của IL-27 bao gồm
Tiềm năng trong điều trị ung thư
IL-32 được sản xuất bởi các tế bào NK và các tế bào T.
Tác động chính của IL-32 là
Sự tham gia vào quá trình apoptosis do tế bào T gây ra và kích hoạt
Mức độ phù hợp lâm sàng của IL-32 bao gồm
Tiềm năng trong điều trị rối loạn tự miễn dịch
IL-33 được tạo ra bởi các tế bào nội mô, tế bào liên kết và tế bào đuôi gai.
Tác động chính của IL-33 là
Khuyến khích tăng bạch cầu ái toan
Ứng dụng lâm sàng của IL-33 bao gồm
Cho các thuốc đối kháng IL-33, có tiềm năng trong điều trị hen Hen phế quản phế quản.
IL-35 được tạo ra bởi các tế bào T điều hòa, các đại thực bào và các tế bào đuôi gai.
Hiệu quả chính của IL-35 là
Chống viêm, ví dụ, bằng cách tạo ra các tế bào T và B điều tiết và ức chế Th17
Mức độ phù hợp lâm sàng của IL-35 bao gồm
Khả năng ngăn chặn phản ứng miễn dịch gây bệnh trong dị ứng và rối loạn tự miễn dịch
IL-37 được tạo ra bởi các đại thực bào, và các mô viêm.
Tác động chính của IL-37 là
Các thuốc đối kháng thụ thể IL-18
Sự liên quan lâm sàng của IL-37 bao gồm
Có khả năng ngăn chặn viêm