Tế bào nhân sơ là gì? Cấu tạo, chức năng của tế bào nhân sơ?

1. Tế bào nhân sơ là gì?

Tế bào nhân sơ, hay còn gọi là tế bào prokaryote, có sự đa dạng về hình dạng, điều này giúp chúng thích ứng với nhiều loại môi trường sống khác nhau.

2. Hình dạng của tế nào nhân sơ:

Các hình dạng chính của tế bào nhân sơ bao gồm:

– Hình cầu (cầu khuẩn)

– Hình xoắn (xoắn khuẩn)

– Hình dấu phẩy (phẩy khuẩn)

– Hình que (trực khuẩn)

Ngoài những hình dạng cơ bản trên, tế bào nhân sơ cũng có thể tạo thành các cấu trúc nhóm hoặc chuỗi, tùy thuộc vào cách chúng phân chia và gắn kết với nhau.

Kích thước của tế bào nhân sơ

Tế bào nhân sơ có kích thước rất nhỏ, điều này giúp chúng thích nghi tốt với nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Kích thước của chúng thường dao động từ 2 đến 5 micromet, tức là nhỏ hơn nhiều so với tế bào nhân thực.

Các đặc điểm kích thước của tế bào nhân sơ:

– Tỉ lệ S/V (diện tích bề mặt/thể tích) lớn. Điều này có nghĩa là diện tích bề mặt tương đối lớn so với thể tích của tế bào, giúp tăng cường tốc độ trao đổi chất với môi trường xung quanh. Với diện tích bề mặt lớn hơn, tế bào có thể hấp thu và bài tiết chất nhanh chóng hơn.

– Sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ: Kích thước nhỏ bé không chỉ giúp tế bào nhân sơ dễ dàng thích nghi mà còn cho phép chúng sinh trưởng và phát triển nhanh chóng. Điều này là một yếu tố quan trọng trong khả năng tồn tại và phát triển của chúng trong các điều kiện môi trường khác nhau.

– Cấu tạo tế bào đơn giản: Với kích thước nhỏ và cấu trúc tế bào đơn giản, tế bào nhân sơ không cần nhiều năng lượng để duy trì các bào quan phức tạp. Điều này giúp chúng tiết kiệm năng lượng và tài nguyên, đồng thời có khả năng phát triển và sinh sản hiệu quả hơn trong môi trường khắc nghiệt.

Những đặc điểm này cho thấy tế bào nhân sơ, mặc dù nhỏ bé và đơn giản về mặt cấu trúc, nhưng vẫn có khả năng thích nghi và tồn tại trong nhiều môi trường sống khác nhau.

3. Đặc điểm cấu tạo chung của tế bào nhân sơ:

Một trong những đặc điểm nổi bật của tế bào nhân sơ là chúng chưa có nhân hoàn chỉnh, nghĩa là nhân của chúng không được bao bọc bởi màng nhân như ở tế bào nhân thực. Thay vì có màng ngăn cách, vật liệu di truyền của tế bào nhân sơ nằm tự do trong tế bào chất. Điều này tạo nên sự khác biệt cơ bản giữa hai loại tế bào.

Một đặc điểm khác của tế bào nhân sơ là chúng không có hệ thống nội màng và các bào quan được bao bọc bởi màng. Ở các tế bào phức tạp hơn như tế bào nhân thực, các bào quan như ty thể, lục lạp và bộ máy Golgi được bao quanh bởi màng riêng biệt, nhưng ở tế bào nhân sơ, các cấu trúc này hoàn toàn vắng mặt. Điều này làm cho tế bào nhân sơ có cấu trúc đơn giản hơn rất nhiều.

Về kích thước, như đã nói ở trên tế bào nhân sơ thường rất nhỏ, chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi.

 4. Cấu tạo chi tiết của tế bào nhân sơ:

 a. Thành tế bào

Đặc điểm cấu tạo: Thành tế bào của tế bào nhân sơ chủ yếu được cấu thành từ một hợp chất gọi là peptidoglycan, một loại polymer bao gồm các đường và các axit amin. Peptidoglycan tạo nên một mạng lưới bền vững giúp bảo vệ tế bào.

Chức năng: Thành tế bào có vai trò quan trọng trong việc duy trì và xác định hình dạng của tế bào nhân sơ. Ngoài ra, nó còn có tác dụng bảo vệ tế bào khỏi những tác động cơ học từ bên ngoài và duy trì sự toàn vẹn cấu trúc trong điều kiện thay đổi áp suất thẩm thấu.

 b. Màng sinh chất

Đặc điểm cấu tạo: Màng sinh chất của tế bào nhân sơ được cấu tạo chủ yếu từ hai lớp phospholipid kèm theo các phân tử protein.

Chức năng: Màng sinh chất đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát và thực hiện quá trình trao đổi chất giữa tế bào và môi trường xung quanh. Nó điều tiết sự vận chuyển của các chất dinh dưỡng, chất thải và các ion vào và ra khỏi tế bào, đồng thời tham gia vào việc nhận diện và tương tác với các tín hiệu hóa học từ môi trường.

 c. Lông và roi

Đặc điểm cấu tạo: Lông và roi của tế bào nhân sơ chủ yếu được cấu tạo từ protein, đặc biệt là protein flagellin trong trường hợp của roi.

Chức năng: Lông (pili) có vai trò trong việc bám dính của tế bào vi khuẩn vào các bề mặt hoặc vào các tế bào khác. Chúng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận thông tin từ môi trường bên ngoài. Roi giúp tế bào di chuyển trong môi trường nước bằng cách quay hoặc vẫy, tạo ra động lực đẩy tế bào tiến lên.

 d. Tế bào chất

Đặc điểm cấu tạo: Tế bào chất là chất nền nằm giữa màng sinh chất và vùng nhân bao gồm hai thành phần chính là bào tương và ribosome.

Chức năng: Tế bào chất là nơi diễn ra hầu hết các phản ứng sinh hóa cơ bản cần thiết cho sự sống của tế bào, bao gồm việc tổng hợp protein nhờ vào các ribosome. Ngoài ra, tế bào chất còn dự trữ các chất cần thiết cho hoạt động của tế bào, giúp duy trì sự ổn định của các điều kiện nội bào.

 e. Vùng nhân

Đặc điểm cấu tạo: Vùng nhân của tế bào nhân sơ không được bao quanh bởi một màng nhân như ở tế bào nhân thực. Thay vào đó, vùng nhân chứa một phân tử ADN dạng vòng, mạch kép. ADN này chứa các gene điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào.

Chức năng: Vùng nhân là trung tâm điều khiển các hoạt động của tế bào, bao gồm việc lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. ADN trong vùng nhân mang mã di truyền cần thiết cho việc sản xuất protein và điều phối các quá trình sinh học khác trong tế bào.

5. Ví dụ về tế bào nhân sơ:

Các ví dụ về tế bào nhân sơ được đề cập dưới đây:

Tế bào vi khuẩn

Đây là những sinh vật đơn bào được tìm thấy ở mọi nơi trên trái đất từ ​​đất đến cơ thể con người.

Chúng có hình dạng và cấu trúc khác nhau.

Thành tế bào bao gồm peptidoglycan cung cấp cấu trúc cho thành tế bào.

Vi khuẩn có một số cấu trúc độc đáo như pili, Flagella và viên nang.

Chúng cũng sở hữu DNA ngoại bào được gọi là plasmid.

Chúng có khả năng hình thành các cấu trúc cứng rắn, không hoạt động được gọi là nội bào tử giúp chúng tồn tại trong các điều kiện bất lợi. Các nội bào tử hoạt động trở lại khi điều kiện thuận lợi trở lại.

Tế bào cổ

Archaebacteria là những sinh vật đơn bào tương tự như vi khuẩn về hình dạng và kích thước.

Chúng được tìm thấy trong những môi trường khắc nghiệt như suối nước nóng và những nơi khác như đất, đầm lầy và thậm chí cả bên trong con người.

Họ có một bức tường tế bào và Flagella. Thành tế bào của vi khuẩn cổ không chứa peptidoglycan.

Các màng của vi khuẩn cổ có các lipid khác nhau với cấu trúc lập thể hoàn toàn khác nhau.

Cũng giống như vi khuẩn, vi khuẩn cổ có một nhiễm sắc thể hình tròn. Họ cũng sở hữu plasmid.

6. Sự khác biệt giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực:

Mặc dù hai loại tế bào này có nhiều điểm khác nhau, nhưng chúng có một số đặc điểm chung. Ví dụ, cả hai đều có màng tế bào và ribosome, nhưng điểm giống nhau chỉ dừng lại ở đó. Danh sách đầy đủ về sự khác biệt giữa tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn được tóm tắt như sau:

	sinh vật nhân sơ	sinh vật nhân thực
Loại tế bào	Luôn đơn bào	Đơn bào và đa bào
Kích thước tế bào	Phạm vi kích thước từ 0,2 μm – 2,0 μm đường kính	Kích thước dao động từ 10 μm – 100 μm đường kính
Vách tế bào	Thường có mặt; phức tạp hóa học trong tự nhiên	Khi có mặt, hóa học đơn giản trong tự nhiên
Nhân tế bào	Không có mặt. Thay vào đó, chúng có một vùng nhân trong tế bào	có
Riboxom	Hiện nay. Kích thước nhỏ hơn và hình cầu	Hiện nay. Kích thước tương đối lớn hơn và hình dạng tuyến tính
Sắp xếp DNA	Dạng hình tròn	tuyến tính
Ti thể	Không có mặt	có
Tế bào chất	không có bào quan tế bào	Có bào quan
Lưới nội chất	Không có	Có
Plasmid	có	Rất hiếm khi được tìm thấy ở sinh vật nhân chuẩn
Riboxom	riboxom nhỏ	Riboxom lớn
Lysosome	Lysosome và centrosome vắng mặt	Lysosome và centrosome có mặt
Phân chia tế bào	Thông qua phân hạch nhị phân	Thông qua quá trình nguyên phân
Flagella	Flagella có kích thước nhỏ hơn	Flagella có kích thước lớn hơn
Sinh sản	vô tính	Cả vô tính và hữu tính
Ví dụ	Vi khuẩn và Archaea	Tế bào thực vật và động vật