Chuyên đề: Ti thể

NĂNG LƯỢNG SINH HỌCBIOLOGICAL ENERGYCHUYÊN ĐỀ: 	TI THỂGVHD: TS. VÕ VĂN TOÀNHVTH: LƯƠNG CAO TOÀN3/2010 Mô hình tế bào động vật gồm các bào quan:1. Nhân tế bào2. Hạch nhân (nhân con)3. Riboxom4. Túi tiết 5. Lưới nội chất hạt6. Bộ máy gôngi7. Khung xương tế bào8. Lưới nội chất trơn 9. Ti thể10. không bào11.Tế bào chất12. Tiêu thể13. Những trung tử trong trung thể Trong sinh học tế bào, Ti thể là một bào quan màng kép được tìm thấy hầu hết ở các tế bào có nhân chuẩn. Đây là những bào quan có đường kính 0,5-10 μm. Ti thể đôi khi được mô tả như là "nhà máy điện của tế bào" bởi vì nó tạo ra hầu hết nguồn năng lượng cung cấp cho tế bào là ATP, ATP được sử dụng như một nguồn năng lượng hóa học. Ngoài việc cung cấp năng lượng cho tế bào, ti thể còn tham gia vào các quá trình khác như: tín hiệu tế bào, sự khác biệt tế bào, sự chết tế bào, cũng như kiểm soát chu kỳ tế bào và sự tăng trưởng của tế bào. Ti thể còn liên quan đến một vài căn bệnh ở người bao gồm các rối loạn ti thể và rối loạn chức năng tim, và có thể có vai trò trong quá trình lão hóa. Từ ti thể có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp μίτος hoặc mitos, thread + χονδρίον hoặc chondrion, hạt. Một số đặc tính làm cho ti thể là bào quan duy nhất. Số lượng ti thể trong một tế bào có sự thay đổi lớn tuỳ thuộc vào loài sinh vật và loại mô. Nhiều tế bào có duy nhất một ti thể, trong khi có những loại tế bào khác có thể chứa đến vài ngàn ti thể. Ti thể gồm có các vùng thực hiện các chức năng chuyên hoá. Những vùng hoặc khu vực bao gồm: màng ngoài, không gian giữa hai lớp màng, màng trong, răng lược và nội chất ti thể. Protein của ti thể khác nhau tùy thuộc vào loại mô và loài sinh vật. Ở người, có 615 loại protein khác nhau có từ ti thể tim, trong khi đó ở chuột đã phát hiện được 940 protein mã hóa bởi gen khác nhau. Các protein của ti thể được xem là có khả năng vận chuyển và thay đổi một cách linh động. Mặc dù hầu hết AND của tế bào nằm trong nhân tế bào, ti thể có hệ gen độc lập với hệ gen của tế bào. Hơn thế nữa ,ADN của ti thể có sự giống nhau đáng kể với bộ gen của vi khuẩn. Cấu tạo Ty thể 	Một ti thể bao gồm màng ngoài và màng trong được cấu tạo bởi lớp photpholipit kép và lớp protein.Tuy nhiên hai màng có đặc tính khác nhau . Bởi vì tổ chức màng kép này có năm vùng riêng biệt trong ti thể .Đó là màng ngoài của ty thể, không gian giữa hai lớp màng (không gian giữa màng ngoài và màng trong), màng trong của ti thể, không gian của răng lược(được hình thành bởi sự gấp nếp của màng trong), và nội chất( không gian bên trong của màng trong).Chú ý: màng ngoài và màng trong của ty thể không cho thấm ion H+= 1. Cấu trúc	 Màng ngoài của ti thể bao bọc toàn bộ ti thể, có tỷ lệ protein/lipid tương tự như của màng sinh chất trong tế bào nhân chuẩn (khoảng 01:01 theo trọng lượng). Nó chứa một số lượng lớn protein xuyên màng gọi là lỗ. Những lỗ này tạo ra các kênh cho phép các phân tử có khối lượng phân tử 5.000 Dalton hoặc các phân tử có kích thước nhỏ tự do khuếch tán từ một phía của màng đến phía bên kia .Các protein có kích thước lớn hơn có thể đi vào trong ti thể. Nếu một chuỗi tín hiệu ở đầu N bám vào một phức hợp protein được gọi là sự vận chuyển qua màng, sau đó chúng chủ động di chuyển qua màng tế bào. Gây phá vỡ màng ngoài cho phép protein từ không gian giữa hai lớp màng đi vào trong tế bào chất, dẫn đến chết tế bào.Màng ngoài ti thể có thể kết hợp với màng lưới nội chất tạo cấu trúc được gọi là MAM (ti thể liên kết màng lưới nội chất). Điều này là quan trọng trong tín hiệu canxi ở lưới nội chất – ty thể và tham gia vào việc vận chuyển các lipid giữa lưới nội chất và các ti thể.1.1. Màng ngoài ti thể1.2. Không gian giữa hai lớp màng	Không gian giữa hai lớp màng là khoảng không gian giữa màng ngoài và màng trong ty thể. Bởi vì màng ngoài được tự do thấm các phân tử nhỏ, nồng độ của các phân tử nhỏ như ion và đường trong không gian giữa hai lớp màng giống như trong tế bào chất. Tuy nhiên, các protein có kích thước lớn phải có một chuỗi tín hiệu cụ thể để được vận chuyển qua màng ngoài .Thành phần protein của không gian giữa hai lớp màng khác với thành phần protein trong tế bào chất. Một protein mà được xác định ở không gian giữa hai lớp màng theo cách này là cytochrome c. 1.3. Màng trong ti thểMàng trong ti thể có chứa năm loại protein với các chức năng sau: 1. Những loại protein thực hiện các phản ứng photphoryl hoá oxy hóa. 2.Với ATP synthase có chức năng tạo ra ATP trong nội chất.3. Protein vận chuyển đặc trưng quy định cụ thể sự chuyển hoá vật chất vào và ra khỏi nội chất.	4. Protein nhập khẩu máy móc thiết bị. 	5. Ti thể nhiệt hạch và phân hạch protein . Nó chứa hơn 100 polypeptide khác nhau, và có một tỷ lệ protein /lipid rất cao (hơn 3:1 theo trọng lượng, khoảng 1 protein cho 15 phospholipids). Màng trong ti thể chứa khoảng 1 / 5 tổng số protein của ti thể. Ngoài ra,màng trong ti thể rất giàu phospholipid ,cardiolipin.Loại Phospholipid này đã được phát hiện trong tim bò vào năm 1942, và thường là đặc tính của ti thể và ở màng sinh chất của vi khuẩn. Cardiolipin chứa bốn axít béo chứ không phải hai axit béo và có thể giúp cho màng trong thấm. Không giống như màng ngoài, màng trong ti thể không chứa lỗ màng và nó cho tất cả các phân tử thấm qua. Hầu như tất cả các ion và các phân tử yêu cầu hệ thống những chất mang đặc biệt để có thể vào hoặc thoát ra khỏi nội chất.Các Protein được vận chuyển vào nội chất qua màng tế bào bên trong (TIM) phức hợp hoặc gọi là Oxa1. Ngoài ra, có một tiềm năng của màng tế bào qua màng trong ty thể được hình thành bởi các hoạt động của các enzym của chuỗi vận chuyển điện tử.1.4. Hệ thống răng lược	Màng trong của ti thể ngăn cách thành nhiều răng lược do đó làm tăng diện tích bề mặt của màng trong ti thể, tăng cường khả năng sản xuất ATP. Đối với ti thể tế bào gan ,màng bên trong lớn hơn khoảng năm lần so với màng ngoài của ti thể. Tỷ lệ này có thể thay đổi và ti thể từ các tế bào mà có nhu cầu ATP lớn hơn, chẳng hạn như tế bào cơ thì chứa nhiều răng lược hơn . Những nếp gấp được gắn trên đó các hạt tròn nhỏ mà chúng ta đã biết đó là các hạt F1 hoặc oxysomes. Đây không phải là gấp đơn giản ngẫu nhiên mà là sự gấp nếp của màng trong ti thể,sự gấp nếp này có thể ảnh hưởng đến chức năng hoá sinh học. 1.5. Nội chất 	Nội chất là không gian được bao bọc bởi màng trong. Nó chứa khoảng 2 / 3 tổng số protein của một ti thể. Nội chất có vai trò quan trọng trong việc sản xuất ATP với sự tham gia của enzym ATP synthase ở trên màng trong của ti thể. Nội chất là hỗn hợp chứa hàng trăm enzym, đặc biệt ở ti thể là ribosome, tARN, và nhiều bản sao của bộ gen ADN ti thể. Các enzym có chức năng chính là oxy hóa các acid béo và pyruvate, và chu trình axit citric. 	Ti thể có vật liệu di truyền của riêng nó, và các máy móc để sản xuất riêng ARN và protein của nó (xem: sinh tổng hợp protein). Một chuỗi AND ti thể của người được sản xuất ra có 16.569 cặp base nó mã hóa 37 gen : 22 tARN, 2 rARN và 13 gen peptide. 13 peptide trong ti thể ở người được tích hợp vào trong màng trong ty thể, cùng với các protein mã hóa bởi gen,gen cư trú trong nhân tế bào chủ .	Xin chân thành cảm ơn!