1. Thành tế bào là gì?
Thành tế bào hoặc vách tế bào là một lớp dai và đàn hồi đôi khi hơi lỏng bao bọc quanh một số tế bào. Nó nằm bên ngoài màng tế bào và là cấu trúc bao bọc và bảo vệ tế bào, tạo thành hình dạng đặc biệt, ngoài ra nó cũng làm việc với chức năng khử trùng. Một chức năng quan trọng của vách tế bào là sử dụng như một nồi áp suất để ngăn ngừa sự giãn nở quá mức khi nước xâm nhập vào tế bào. Thành tế bào được tìm thấy ở thực vật, vi khuẩn, nấm men, tảo và các vi khuẩn cổ. Động vật và côn trùng không có thành tế bào. Ngoài ra nó cũng giống với màng tế bào giúp duy trì cấu trúc bên trong thực vật.
Không giống như trong tế bào thực vật, thành tế bào trong vi khuẩn prokaryotic bao gồm peptidoglycan . Phân tử này là duy nhất cho thành phần tế bào vi khuẩn. Peptidoglycan là một polymer bao gồm đường đôi và axit amin (tiểu đơn vị protein ). Phân tử này cho độ cứng thành tế bào và giúp hình thành vi khuẩn. Các phân tử Peptidoglycan tạo thành các tấm bao bọc và bảo vệ màng tế bào vi khuẩn. Thành tế bào vi khuẩn gram dương chứa nhiều lớp peptidoglycan. Những lớp chồng lên nhau làm tăng độ dày của thành tế bào. Trong vi khuẩn gram âm, thành tế bào không dày vì nó chứa tỷ lệ peptidoglycan thấp hơn nhiều. Thành tế bào vi khuẩn gram âm cũng chứa một lớp lipopolysaccharides bên ngoài (LPS). Lớp LPS bao quanh lớp peptidoglycan và hoạt động như một endotoxin (chất độc) trong vi khuẩn gây bệnh (vi khuẩn gây bệnh). Lớp LPS cũng bảo vệ vi khuẩn gram âm chống lại một số kháng sinh nhất định, chẳng hạn như penicillin.
Phần lớn các tế bào nhân sơ đều có thành tế bào. Thành phần hóa học quan trọng cấu tạo nên thành tế bào của các loài vi khuẩn là Peptiđôglican (cấu tạo từ các chuỗi cacbohiđrat liên kết với nhau bằng các đoạn polipeptit ngắn). Thành tế bào quy định hình dạng của tế bào. Nếu loại bỏ thành tế bào của các loại vi khuẩn có hình dạng khác nhau, sau đó, cho các tế bào này vào trong dung dịch có nồng độ các chất tan bằng nồng độ các chất tan có trong tế bào thì tất các các tế bào đều có dạng hình cầu. Dựa vào cấu trúc và thành phần hóa học của thành tế bào, vi khuẩn được chia thành 2 loại là Gram dương và Gram âm. Khi nhuộm bằng phương pháp nhuộm Gram, vi khuẩn Gram dương có màu tím, vi khuẩn Gram âm có màu đỏ. Một số loại tế bào nhân sơ bên ngoài thành tế bào còn có một lớp vỏ nhầy. Những vi khuẩn gây bệnh ở người có lớp vỏ nhầy sẽ ít bị các tế bào bạch cầu tiêu diệt.
2. Cấu tạo của thành tế bào:
Thành tế bào vi khuẩn được cấu tạo bởi nhiều đơn phân murein (thường gọi là peptidoglycan hoặc glucopeptit). Trong đơn phân murein bao gồm: N - acetyl glucozamin (G), N - acetyl muramic (M), Alanin, D - glutamic và Di – aninoaxit, với công thức là: G: M: Ala: D – glu: Diamin = 1: 1: 2: 1: 1.
- Mối liên kết giữa các axit amin trong đơn phân: G và M liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 þ glucozit. Các amino axit liên kết với nhau sẽ liên kết với M bằng liên kết pettit. Các đơn phân liên kết với nhau sẽ tạo lớp thành bền vững.
- Giữa M của đơn phân đầu tiên với G của đơn phân tiếp theo cũng liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 þ glucozit tạo nên liên kết chuỗi dài của thành tế bào.
- Liên kết 1-4 þ glucozit bị enzim lyzozim cắt đứt, và thành tế bào bị thuỷ phân bởi lyzozim.
- Giữa các đơn phân trên hai chuỗi khác nhau cũng liên kết với nhau tạo nên liên kết ngang của thành tế bào. Ở vi khuẩn Gram âm hai đơn phân liên kết nhau là Diamin và D - ala. Ở vi khuẩn Gram dương hai đơn phân liên kết ở Diamin và D - ala qua cầu nối pentaglyxin. Thành tế bào Gram dương có nhiều lớp murein tạo thành màng ở vi khuẩn G - có một lớp murein làm thành mỏng hơn nữa. Thành tế bào vi khuẩn cũng có một hợp chất đặc biệt là axit teicoic hợp chất tìm thấy chủ yếu ở vi khuẩn Gram dương (Nó chiếm 50% trọng lượng khô của màng) ở vi khuẩn Gram âm không thấy hợp chất này. Bên ngoài vỏ tế bào vi khuẩn Gram âm có lớp màng ngoài cấu tạo vô cùng phức tạp.
3. Cấu trúc của thành tế bào:
Thành tế bào thực vật có nhiều lớp và gồm tối đa ba phần. Từ lớp ngoài cùng của thành tế bào, những lớp này được gọi là phiến giữa, vách tế bào sơ cấp và các vách tế bào thứ cấp. Mặc dù hầu hết các tế bào thực vật đều có phiến giữa và các vách tế bào sơ cấp, tuy nhiên không phải tất cả đều có vách tế bào thứ cấp.
- Trung phiến kính: ngoài lớp vách tế bào có chứa polysaccharides gọi là pectin. Pectins hỗ trợ kết dính tế bào bằng cách tạo cho tế bào của những tế bào khác liên kết với nhau.
- Vách tế bào biểu bì: Lớp này được cấu tạo giữa phiến giữa và màng sinh chất trong tế bào thực vật đang tăng trưởng. Nó được cấu tạo chủ yếu bởi những vi sợi xenlulo nằm trong một ma trận giống như gel của các sợi hemicellulose và polysaccharid pectin. Thành tế bào cung cấp năng lượng và sự linh động cần thiết cho tế bào tăng trưởng.
- Thành tế bào thứ cấp: Lớp cứng được hình thành giữa các tế bào gốc và màng sinh chất ở một số tế bào thực vật. Một khi thành tế bào sơ cấp ngừng phân chia và phát triển, nó sẽ cứng hơn để tạo nên tế bào thứ cấp. Lớp cứng giúp tăng cường và bảo vệ tế bào. Ngoài cellulose và hemicellulose, các thành tế bào thứ cấp có chứa lignin. Lignin củng cố thành tế bào và giúp giữ nước trong tế bào mô mạch thực vật.
>> Xem thêm: Thành tế bào vi khuẩn cấu tạo chủ yếu từ? Chức năng của thành tế bào vi khuẩn là?
4. Vai trò và chức năng của thành tế bào:
Thành tế bào có vai trò và chức năng là: bảo vệ tế bào, cũng như định hình dạng và kích thước tế bào. Bên cạnh đó là các vai trò và yếu tố chức năng giúp thành tế bào trong tế bào:
- Làm cho tế bào có hình dạng nhất định.
- Bảo vệ tế bào khi chịu ảnh hưởng từ các yếu tố cơ học và các yếu tố khác đến từ môi trường.
- Có tác dụng cân bằng và bảo vệ các thành phần bên trong của tế bào.
- Giữa các phân tử cellulose có những khoảng trống để nước và khoáng chất (muối khoáng) không vào được bên trong tế bào.
- Sự khác biệt giữa 2 loại thành tế bào này đã giúp chúng ta có thể sử dụng thuốc kháng sinh đặc hiệu để tiêu diệt các loại vi khuẩn gây bệnh.
- Thành tế bào thực vật gồm 3 thành phần chính là: cellulose, hemicellulose và pectin: tỷ lệ giữa các thành phần này khác nhau ở từng thời kỳ, từng bước tăng trưởng của tế bào thực vật. Trong tự nhiên, cellulose đóng vai trò quan trọng nhất.
- Xenlulozo là chất tương tự polimepolime của nhiều đồng phân cùng loại là glucozo.
- Các đơn phân glucozo được nối với nhau bởi liên kết 1-4 glicozit tạo thành sự xen kẽ một "xấp" và một "ngửa" nàm như dải băng duỗi thẳng không có sự phân bào.
- Nhờ cấu trúc này mà các liên kết hidrô giữa các phân tử phát triển song song nhau tạo thành bó dài dưới dạng vi sợi. Liên kết vi sợi không hòa tan được sắp xếp dưới dạng các lớp xen phủ tạo thành một cấu trúc dai và chắc.
Ngoài ra, một vai trò quan trọng của thành tế bào là tạo thành một khuôn khổ cho tế bào để ngăn chặn việc mở rộng. Sợi Cellulose, protein cấu trúc và các polysaccharides khác giúp duy trì hình dạng và hình dạng tế bào. Các chức năng bổ sung của thành tế bào bao gồm:
- Hỗ trợ - thành tế bào cung cấp sức mạnh vật lý và hỗ trợ. Nó cũng kiểm soát sự tăng trưởng của tế bào. Chịu được áp lực turgor là lực tác dụng lên thành tế bào khi nội dung của tế bào qua màng plasma đến thành tế bào. Áp lực này giúp cây khỏe mạnh và cương cứng, tuy nhiên cũng có thể khiến các tế bào bị tổn thương.
- Điều chỉnh tăng trưởng - truyền tín hiệu tăng trưởng đến não để kích hoạt chu trình tế bào để sinh trưởng và phát triển. Điều chỉnh sự vận chuyển đến các thành tế bào sẽ giúp cho thành tế bào xốp và cho một số chất, gồm cả protein, đi đến tế bào trong khi không còn những chất khác.
- Truyền thông - các tế bào giao tiếp với nhau bằng plasmodesmata (lỗ chân lông hoặc các kênh giữa các thành tế bào thực vật cho các phân tử và tín hiệu được chuyển qua giữa những tế bào thực vật riêng biệt).
- Bảo vệ là một rào cản giúp bảo vệ chống lại virus thực vật và những tác nhân gây bệnh khác. Nó cũng giúp ngăn chặn mất nước.
- Lưu trữ có chức năng như tên của nó, tại đây nó lưu trữ carbohydrate được dùng trong công nghiệp, đặc biệt là trong thực phẩm.
