Cấu Tạo Tế Bào Thực Vật Và Các Ứng Dụng Quan Trọng Của Nó?

Tế bào là đơn vị cấu tạo nên mọi sinh vật trên hành tinh này. Về phần các kiến thức sinh học, hôm nay chúng tôi muốn gửi tới bạn các nội dung liên quan tới tế bào thực vật mà qua bài học này, các bạn không chỉ có hiểu biết về cấu trúc của tế bào thực vật mà còn thấy cả những ứng dụng tuyệt vời của nó trong mọi lĩnh vực của đời sống. Hãy cùng tìm hiểu nhé.

Tế bào thực vật là gì?

  • Mỗi cơ thể động, thực vật đều bao gồm những thể tồn tại hoàn toàn độc lập, riêng rẽ và tách biệt được gọi là tế bào.
  • Mỗi một tế bào bất kỳ của một cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng để phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Mang đặc tính chứa đầy đủ toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết của cả sinh vật đó, mỗi tế bào riêng rẽ của một cơ thể đa bào nếu gặp điều kiện thích hợp thì có thể phát triển thành một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh.
  • Tế bào cực kì đa dạng, khác nhau về hình thái, kích thước, cấu trúc và cả chức năng.

Tổng quát về cấu trúc tế bào thực vật

Về cơ bản một tế bào thực vật gồm có thành tế bào, không bào trung tâm, Plastids và lục lạp.

Cấu trúc đặc biệt trong tế bào thực vật

Hầu hết các bào quan là phổ biến cho cả tế bào động vật và thực vật. Tuy nhiên, tế bào thực vật cũng có những đặc điểm mà tế bào động vật không có như: thành tế bào, không bào trung tâm lớn và plastid như lục lạp.

Thực vật có sự sống rất khác với động vật, và những khác biệt này là rõ ràng khi bạn kiểm tra cấu trúc của tế bào thực vật. Thực vật tự tạo thức ăn trong một quá trình gọi là quang hợp. Nó lấy carbon dioxide (CO2 ) và nước (H2O) và chuyển chúng thành đường.

Cấu tạo tế bào thực vật
Cấu tạo tế bào thực vật

Thành tế bào

Thành tế bào là một lớp cứng được tìm thấy bên ngoài màng tế bào và bao quanh tế bào. Thành tế bào không chỉ chứa cellulose và protein, mà cả các polysacarit khác. Thành tế bào cung cấp hỗ trợ và bảo vệ cấu trúc. Lỗ chân lông trong thành tế bào cho phép nước và chất dinh dưỡng di chuyển vào và ra khỏi tế bào. Thành tế bào cũng ngăn chặn tế bào thực vật vỡ ra khi nước xâm nhập vào tế bào.

Các vi ống là yếu tố tạo ra sự hình thành của thành tế bào thực vật. Cellulose được sinh ra bởi các enzyme để tạo thành thành tế bào chính. Một số cây cũng có thành tế bào thứ cấp. Thành thứ cấp chứa lignin, thành phần tế bào thứ cấp trong tế bào thực vật đã hoàn thành quá trình tăng trưởng / mở rộng tế bào.

Không bào trung tâm

Hầu hết các tế bào thực vật trưởng thành có một không bào trung tâm chiếm hơn 30% thể tích của tế bào. Không bào trung tâm có thể chiếm tới 90% thể tích của một số tế bào. Không bào trung tâm được bao quanh bởi một màng gọi là tonoplast. Không bào trung tâm có nhiều chức năng. Bên cạnh việc lưu trữ, vai trò chính của không bào là duy trì áp suất tương đối với thành tế bào. Protein được tìm thấy trong tonoplast kiểm soát lượng nước vào và ra khỏi không bào. Không bào trung tâm cũng lưu trữ các sắc tố quyết định màu sắc các loài hoa.

Không bào trung tâm chứa một lượng lớn chất lỏng gọi là nhựa tế bào, khác về thành phần với cytosol của tế bào. Nhựa tế bào là hỗn hợp của nước, enzyme, ion, muối và các chất khác. Nhựa tế bào cũng có thể chứa các sản phẩm phụ độc hại đã được loại bỏ khỏi cytosol. Các độc tố trong không bào có thể giúp bảo vệ một số cây khỏi bị ăn.

Plastids

Sự sắp xếp của lục lạp trong các tế bào của cây
Sự sắp xếp của lục lạp trong các tế bào của cây

Plant plastid là một nhóm các màng tế bào có liên quan chặt chẽ bào quan đó thực hiện nhiều chức năng. Chúng chịu trách nhiệm quang hợp, lưu trữ các sản phẩm như tinh bột và tổng hợp nhiều loại phân tử cần thiết như các khối xây dựng tế bào. Plastids có khả năng thay đổi chức năng giữa chúng và các dạng khác. Plastid chứa DNA của chính họ và một số ribosome, và các nhà khoa học nghĩ rằng plastid có nguồn gốc từ vi khuẩn quang hợp cho phép các sinh vật nhân chuẩn đầu tiên tạo ra oxy. Các loại chính của plastid và chức năng của chúng là:

  • Lục lạp là thành phần quá trình quang hợp. Nó thu năng lượng ánh sáng từ mặt trời và sử dụng nó với nước và carbon dioxide để làm thức ăn cho cây.
  • Chloroplasts tạo và lưu trữ các sắc tố tạo màu sắc của hoa, quả.
  • Leucoplasts không chứa sắc tố và nằm trong rễ và các mô không quang hợp của thực vật. Chúng có chức năng lưu trữ số lượng lớn tinh bột, lipid hoặc protein. Tuy nhiên, trong nhiều tế bào, leucoplast không có chức năng lưu trữ chính. Thay vào đó, nó tạo ra các phân tử như axit béo và nhiều axit amin.

Lục lạp

Cấu tạo lục lạp trong tế bào thực vật
Cấu tạo lục lạp trong tế bào thực vật

Lục lạp thu năng lượng ánh sáng từ mặt trời và kết hợp với nước và carbon dioxide để sản xuất đường cho thực vật. Lục lạp trông giống như đĩa phẳng và thường có đường kính từ 2 đến 10 micromet và dày 1 micromet.  Các lục lạp được bao bọc bên trong và một màng phospholipid bên ngoài. Giữa hai lớp này là không gian liên màng. Chất lỏng trong lục lạp được gọi là stroma và nó chứa một hoặc nhiều phân tử DNA nhỏ, tròn, các stroma cũng có ribosome. Trong phạm vi là các ngăn xếp của thylakoids, các cơ quan phụ là yếu tố của quang hợp. Các thylakoids được sắp xếp trong ngăn xếp gọi là grana (số ít: granum). Một thylakoid có hình dạng đĩa phẳng. Bên trong nó là một khu vực trống được gọi là không gian thylakoid hoặc lum.

Trong màng thylakoid là phức hợp protein và sắc tố hấp thụ ánh sáng, như diệp lục và carotenoids. Tổ hợp này cho phép thu năng lượng ánh sáng từ nhiều bước sóng vì cả diệp lục và carotenoit đều hấp thụ các bước sóng ánh sáng khác nhau.

Các lĩnh vực áp dụng tế bào thực vật

Sinh lý học thực vật

  • Sinh lý học thực vật là ngành khoa học chuyên nghiên cứu về chức năng, cấu trúc, quá trình trao đổi chất của tế bào thực vật.
  • Nghiên cứu quá trình cơ bản xảy ra hàng ngày trong cơ thể tế bào thực vật như hô hấp, quang hợp, tổng hợp và chuyển hóa các chất dinh dưỡng. Bên cạnh đó, các nhà khoa học trong lĩnh vực này cũng xem xét đến tính hướng đất và hướng sáng của thực vật, quá trình nảy mầm của hạt giống, chức năng ngủ nghỉ tế bào và khả năng mở đóng khí khổng.

Sinh học phân tử của tế bào

Đây là khái niệm mà khi nhắc đến có thể hiểu là lĩnh vực khoa học chuyên nghiên cứu về ba đại phân tử của tế bào là DNA, RNA và Protein. Các nhà khoa học sẽ tập trung vào nghiên cứu cấu trúc, chức năng, mối quan hệ tương tác giữa các đại phân tử này với nhau.

Ứng dụng công nghệ sinh học thực vật

Thông qua các hoạt động sinh sản vô tính của tế bào thực vật cũng như quá trình lai tạo, lai ghép, chọn lọc tính trạng có điều kiện. Công nghệ sinh học thực vật sẽ tập trung nghiên cứu, phân tích, điều hướng các hoạt động này nhằm hướng đến mục đích có lợi cho con người.

Ngành này mang lại những lợi ích vô cùng to lớn vì giúp sản xuất các sản phẩm sinh học có chất lượng cao ở quy mô công nghiệp với số lượng lớn, phục vụ cho nhu cầu và lợi ích của con người. Đặc biệt các sản phẩm này có ảnh hưởng tích cực tới môi trường.

Với những thông tin phía trên, Thư viện khoa học hi vọng bạn sẽ có thêm những kiến thức nhất định và hữu ích về tế bào thực vật. Một lần nữa, chúc các bạn học tốt!

Viết một bình luận