Thư viện Thuật ngữ

     

     

    Ty thể là gì? Cấu tạo, tác dụng và các bệnh ty thể ở con người

    Ty thể là gì
    Ty thể là gì? Chức năng của ty thể đối với con người?

    Ty thể là gì? Ty thể là một bộ phận bên trong tế bào, có tác dụng tạo ra nguồn năng lượng hóa học cho hầu hết các hoạt động của tế bào cũng như nhiều chức năng khác. Cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây! 

    1. Ty thể là gì?

    Ty thể là một cơ quan thu nhỏ nằm trong tế bào (hay còn gọi là bào quan) của hầu hết các sinh vật nhân thực (sinh vật nhân chuẩn – gồm có con người, động vật, thực vật và nấm). Như vậy, sinh vật nhân sơ và vi khuẩn không có ty thể trong tế bào. Một số loại tế bào sẽ không có ty thể, ví dụ tế bào hồng cầu.

    Ty thể có hình tròn hoặc hình bầu dục, có kích thước từ 0,5 đến 10 μm. Tức là mắt thường không thể nhìn thấy ty thể dưới kính hiển vi trừ khi chúng được nhuộm màu.

    2. Cấu tạo của ty thể

    Mỗi ty thể đều có 2 màng đó là màng ngoài và màng trong, mỗi lớp màng lại có những đặc tính và chức năng khác nhau. Ty thể có 5 bộ phận tách biệt như sau:

    • Màng ty thể ngoài: Các phân tử nhỏ có thể đi qua màng ngoài một cách tự do. Phần ngoài này bao gồm các protein gọi là porin, tạo thành các kênh cho phép protein đi qua. Màng ngoài chứa một số enzyme có nhiều chức năng khác nhau.
    • Xoang gian màng: Hay còn gọi là không gian liên màng, đây là khoảng không gian giữa màng ngoài và màng trong. 
    • Màng ty thể trong: Màng này chứa các protein có nhiều vai trò khác nhau. Màng trong là nơi tạo ra hầu hết ATP.
    • Xoang mào: Được tạo thành từ sự gấp nếp màng trong và chất nền (không gian bên trong màng trong), chúng làm tăng diện tích bề mặt của màng, do đó làm tăng không gian có sẵn cho các phản ứng hóa học.
    • Không gian bên trong màng trong: Chứa hàng trăm enzyme, nó rất quan trọng trong quá trình sản xuất ATP. Đây là nơi chứa ADN ty thể được chứa ở đây. 

    3. Chức năng của ty thể là gì?

    Ty thể thường được gọi là nguồn năng lượng của tế bào. Chức năng chính của chúng là tạo ra năng lượng cần thiết để cung cấp năng lượng cho tế bào hoạt động. Ngoài ra, ty thể còn lưu trữ canxi để truyền tín hiệu tế bào, tạo ra nhiệt và tham gia vào quá trình tăng trưởng và chết của tế bào.

    a. Sản xuất năng lượng: Chức năng quan trọng nhất của ty thể

    Được biết đến như là “nhà máy năng lượng của tế bào”, ty thể sản xuất năng lượng cần thiết cho sự sống còn và hoạt động của tế bào. 

    Thông qua một loạt các phản ứng hóa học, ty thể phân hủy glucose thành một phân tử năng lượng được gọi là adenosine triphosphate (ATP – đồng tiền năng lượng), được sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho nhiều quá trình khác của tế bào. ATP là một hóa chất hữu cơ phức tạp có trong mọi dạng sống, thường được gọi là đơn vị tiền tệ phân tử vì nó cung cấp năng lượng cho các quá trình trao đổi chất. 

    Hầu hết ATP được sản xuất trong ty thể thông qua một loạt các phản ứng, được gọi là chu trình axit citric hoặc chu trình Krebs. Chu trình Krebs tạo ra một hóa chất gọi là NADH. NADH được các enzyme nhúng trong mào sử dụng để sản xuất ATP. Trong các phân tử ATP, năng lượng được lưu trữ dưới dạng liên kết hóa học. Khi các liên kết hóa học này bị phá vỡ, năng lượng sẽ được giải phóng để sử dụng. 

    Việc sản xuất năng lượng của ty thể tế bào chủ yếu diễn ra trên các nếp gấp hoặc mào của màng trong.

    b. Chết tế bào theo chu trình

    Chết tế bào, còn được gọi là apoptosis, là một phần thiết yếu của sự sống. Khi các tế bào già đi hoặc bị phá vỡ, chúng sẽ bị loại bỏ và phá hủy. Ty thể giúp quyết định tế bào nào bị phá hủy.

    Ty thể giải phóng cytochrome C, kích hoạt caspase, một trong những enzyme chính tham gia vào quá trình phá hủy tế bào trong quá trình apoptosis.

    c. Lưu trữ canxi

    Canxi rất quan trọng đối với một số quá trình của tế bào. Ví dụ, việc giải phóng canxi trở lại tế bào có thể bắt đầu giải phóng chất dẫn truyền thần kinh từ tế bào thần kinh hoặc hormone từ tế bào nội tiết. Canxi cũng cần thiết cho chức năng cơ, quá trình thụ tinh và quá trình đông máu, trong số những chức năng khác.

    Vì canxi rất quan trọng nên tế bào có cơ chế điều chỉnh canxi rất chặt chẽ. Ty thể đóng vai trò trong quá trình điều chỉnh canxi này bằng cách nhanh chóng hấp thụ các ion canxi và giữ chúng cho đến khi cần thiết.

    Các vai trò khác của canxi trong tế bào bao gồm điều chỉnh quá trình trao đổi chất của tế bào, tổng hợp steroid và truyền tín hiệu hormone.

    d. Sản xuất nhiệt

    Trong quá trình gọi là rò rỉ proton, ty thể có thể tạo ra nhiệt. Đây được gọi là sinh nhiệt không run rẩy. Mỡ nâu được tìm thấy nhiều nhất ở trẻ sơ sinh, khi chúng ta dễ bị lạnh hơn và mức độ giảm dần theo tuổi tác.

    4. ADN ty thể

    ADN ty thể là ADN có trong ty thể của tế bào, và nó là bộ ADN độc lập so với bộ ADN trong nhân tế bào. Điều thú vị là ADN ty thể (mtDNA) giống với ADN của vi khuẩn hơn.

    mtDNA chứa các hướng dẫn cho một số protein và các thiết bị hỗ trợ tế bào khác trên 37 gen. Bộ gen người được lưu trữ trong nhân tế bào của chúng ta chứa khoảng 3,3 tỷ cặp bazơ, trong khi mtDNA có ít hơn đáng kể (17.000 cặp)

    Trong quá trình sinh sản, một nửa ADN của trẻ đến từ cha và một nửa từ mẹ. Tuy nhiên, trẻ luôn nhận được mtDNA từ mẹ. Vì lý do này, mtDNA đã được chứng minh là rất hữu ích để theo dõi dòng gen.

    4. Ty thể và các bệnh lý ty thể ở người

    Ty thể liên quan đến nhiều bệnh lý ở người, phần lớn các bệnh về ty thể là do đột biến trong ADN ảnh hưởng đến các sản phẩm cuối cùng trong ty thể. Những đột biến này có thể di truyền hoặc tự phát.

    Lý do là bởi, ADN bên trong ty thể dễ bị tổn thương hơn phần còn lại của bộ gen. Nguyên nhân bởi các gốc tự do có thể gây tổn thương ADN, được tạo ra trong quá trình tổng hợp ATP. 

    Do ty thể thực hiện rất nhiều chức năng khác nhau trong các mô khác nhau, nên có hàng trăm loại bệnh về ty thể khác nhau. Do sự tương tác phức tạp giữa hàng trăm gen và tế bào phải phối hợp để duy trì hoạt động trơn tru của bộ máy trao đổi chất, nên một đặc điểm của các bệnh về ty thể là các đột biến mtDNA giống hệt nhau có thể không tạo ra các bệnh giống hệt nhau.

    Theo quy tắc chung, các tế bào cần lượng năng lượng lớn nhất, chẳng hạn như tế bào cơ tim và dây thần kinh, bị ảnh hưởng nhiều nhất khi ty thể bị lỗi.

    Mặc dù các triệu chứng của bệnh ty thể rất khác nhau song thường gặp nhất đó là:

    • Mất khả năng phối hợp cơ và yếu cơ
    • Các vấn đề về thị lực hoặc thính lực
    • Bệnh tim, gan hoặc thận
    • Các vấn đề về đường tiêu hóa
    • Các vấn đề về thần kinh, bao gồm chứng mất trí nhớ

    Các tình trạng khác được cho là liên quan đến một số mức độ rối loạn chức năng ty thể, bao gồm:

    • Bệnh Parkinson
    • Bệnh Alzheimer
    • Rối loạn lưỡng cực (ADHD)
    • Tâm thần phân liệt
    • Hội chứng mệt mỏi mãn tính
    • Bệnh Huntington
    • Bệnh tiểu đường
    • Phổ tự kỷ

    >>> Tuần lễ bệnh ty thể thế giới

    5. Mối liên quan giữa ty thể và sự lão hóa

    Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã điều tra mối liên hệ giữa rối loạn chức năng ty thể và sự lão hóa. Có một số lý thuyết xoay quanh quá trình lão hóa và lý thuyết gốc tự do ty thể về lão hóa đã trở nên phổ biến trong khoảng một thập kỷ trở lại đây.

    Giả thuyết cho rằng các loài oxy phản ứng (ROS) được tạo ra trong ty thể, như một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất năng lượng. Các hạt tích điện cao này làm hỏng DNA, chất béo và protein.

    Do tổn thương do ROS gây ra, các bộ phận chức năng của ty thể bị hư hỏng. Khi ty thể không còn hoạt động tốt nữa, nhiều ROS hơn được tạo ra, khiến tình trạng hư hỏng trở nên tồi tệ hơn.

    Mặc dù mối tương quan giữa hoạt động của ty thể và quá trình lão hóa đã được tìm thấy, nhưng không phải tất cả các nhà khoa học đều đi đến cùng một kết luận. Vai trò chính xác của chúng trong quá trình lão hóa vẫn chưa được biết đến.

    6. Kết luận

    Ty thể là một bộ phận bên trong tế bào, có nhiệm vụ sản xuất năng lượng cho tế bào hoạt động, cũng như tham gia vào nhiều hoạt động khác như chu trình chết của tế bào, lưu trữ canxi cho tới sinh nhiệt. Ty thể cực kỳ quan trọng đối với các chức năng hàng ngày của tế bào.

    Nguồn: Medical News Today, Wikipedia

    Bài viết xem nhiều

    NOVAGEN luôn lắng nghe ý kiến, phản hồi của Quý khách hàng. Đồng thời được vinh dự hợp tác với các nhà nghiên cứu - học sinh - sinh viên, các đối tác - cộng tác viên có đam mê trong việc xây dựng một thư viện mở, cung cấp những thông tin khoa học hoàn toàn miễn phí cho cộng đồng.

    GÓP Ý VỚI NOVAGEN

    Tại sao nên chọn NOVAGEN ?

    Trả kết quả chỉ từ 4h

    Thu mẫu tại nhà toàn quốc

    Kết quả pháp lý có giá trị với tòa án trên toàn quốc

    Đối tác các đại sứ quán kiểm định bảo lãnh, nhập tịch

    Phòng lab đạt chuẩn quốc tế

    Dịch vụ chuyên nghiệp, tư vấn nhiệt tình

    Kết quả chính xác, cam kết & bảo hành

    Bảo mật thông tin tuyệt đối

    Chỉ cần để lại số điện thoại
    NOVAGEN sẽ tư vấn ngay cho bạn trong tối đa 30'

    Đặt lịch hẹn

    Mọi thông tin quý khách cung cấp cho NOVAGEN đều được bảo mật tuyệt đối
    ngay từ cú điện thoại đầu tiên, suốt quá trình thực hiện dịch vụ và vĩnh viễn sau khi dùng dịch vụ