Chào mừng
Hôm nay chúng ta sẽ khám phá một trong những ý tưởng lớn nhất trong toàn bộ sinh học.
Mọi sinh vật sống trên Trái Đất: mọi cây, nấm, cá voi, vi khuẩn và con người: đều được tạo thành từ các tế bào.
Tế bào là các đơn vị nhỏ nhất của sự sống. Có những sinh vật chỉ có một tế bào. Bạn đã sinh ra từ khoảng 37 nghìn tỷ tế bào.
Sau khi hoàn thành bài học này, bạn sẽ hiểu tế bào được tạo ra từ gì, chúng hoạt động như thế nào, và vì sao các nhà khoa học gọi chúng là các đơn vị cơ bản của sự sống.
Bạn Đã Biết Gì?
Trước khi chúng ta bắt đầu, hãy chia sẻ những điều bạn đã biết.
Trong Tế Bà
Gì Được Tìm Trong Tế Bà?
Bạn hãy xem tế bào như một nhà máy nhỏ. Nó có tường, trung tâm điều khiển, máy móc và nhiên liệu. Mỗi phần đều có một công việc.
Tế bào màng: giới hạn bên ngoài của tế bào. Nó kiểm soát việc vào và ra, giống như một cổng an ninh.
Tiểu cầu: chất lỏng nhầy nhụa lấp đầy tế bào. Tất cả các phần khác nổi trong đó.
Nhân tế bào: trung tâm điều khiển. Nó chứa DNA của tế bào: các hướng dẫn cho mọi việc tế bào làm.
Các organel: các cấu trúc chuyên dụng trong tế bào, thực hiện các nhiệm vụ cụ thể. Từ này có nghĩa là 'những cơ quan nhỏ.'
Mỗi tế bào đều có những phần cơ bản này, bất kể nó thuộc về một cây hoa hoặc một con cá mập.
Hạt nhân & Bên ngoài
Hạt nhân: Trụ sở điều hành
Hạt nhân là organel lớn nhất trong hầu hết các tế bào. Nó chứa chromosomes, đó là các sợi dài của DNA: phân tử chứa các hướng dẫn di truyền.
Mỗi khi cơ thể bạn xây dựng một protein mới, sửa chữa hư hỏng hoặc phát triển, các hướng dẫn đến từ DNA bên trong hạt nhân.
Các organel khác quan trọng bao gồm:
- Ribosome: các máy móc nhỏ xây dựng protein bằng cách đọc hướng dẫn từ DNA
- Endoplasmic reticulum (ER): một mạng lưới đường dẫn vận chuyển vật liệu qua tế bào
- Apparatus Golgi: đóng gói và gửi protein đến nơi chúng cần thiết, như một văn phòng bưu chính
Hai Loại Tế bào
Tế bào thực vật vs Tế bào động vật
Cả tế bào thực vật và động vật đều có màng, nhân, cytoplasm và organelles. Nhưng tế bào thực vật có ba đặc điểm thêm:
Tường tế bào: một lớp cứng ngoài màng, làm từ cellulose. Nó cung cấp cấu trúc cho thực vật. Đây là lý do vì sao cành cây cứng cáp nhưng tay bạn lại mềm mại.
Chloroplasts: các organel chứa ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành thức ăn thông qua photosynthesis. Chúng chứa một sắc tố xanh lá cây gọi là chlorophyll: đây là lý do vì sao lá cây là màu xanh.
Central vacuole lớn: một kho chứa lớn chứa nước và chất dinh dưỡng. Nó giúp cây thực vật duy trì rigidity. Khi một cây thực vật héo, điều đó là vì vacuoles đã mất nước.
Tế bào động vật không có tường tế bào, chloroplasts hoặc central vacuole lớn. Thay vào đó, động vật lấy năng lượng bằng cách ăn thức ăn: chúng không tạo ra từ ánh sáng mặt trời.
Mitochondria và Năng lượng
Nhà máy năng lượng của tế bào
Bạn đã nghe đến cụm từ này trước đây. Nhưng nó thực sự có nghĩa gì?
Mitochondria là organelles chuyển đổi thức ăn thành năng lượng có thể sử dụng. Molecule năng lượng mà chúng sản xuất được gọi là ATP (adenosine triphosphate).
Bạn hãy tưởng tượng ATP là một chiếc pin sạc lại được nhỏ. Mỗi khi cơ bắp của bạn co lại, các neuron của bạn kích hoạt hoặc các tế bào của bạn phân chia, chúng sử dụng ATP để thực hiện điều đó.
Điều này làm cho mitochondria thật sự đáng kinh ngạc:
- Một tế bào có thể chứa hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn mitochondria
- Các tế bào cần nhiều năng lượng (như tế bào cơ và tế bào não) có nhiều mitochondria hơn
- Mitochondria có DNA của riêng chúng, tách biệt với DNA trong nhân
- Các nhà khoa học tin rằng mitochondria ban đầu là vi khuẩn tự do mà được một tế bào lớn hơn nuốt chửng hàng tỷ năm trước: thay vì bị tiêu hóa, chúng trở thành người bạn. Điều này được gọi là endosymbiosis.
Điểm cuối cùng này có nghĩa là sâu bên trong các tế bào của bạn, có các cấu trúc mà ban đầu là các sinh vật độc lập. Bạn đang, một cách nào đó, là một sự hợp tác.
Học cách nhìn thấy tế bào
Chúng ta biết điều này từ đâu?
Các tế bào rất nhỏ để nhìn bằng mắt thường. Một tế bào người thông thường có kích thước khoảng 10 micromet theo chiều rộng: đó là 0,01 milimét. Bạn có thể đặt khoảng 100 tế bào dọc theo chiều rộng của một milimét.
Chúng ta nhìn thấy tế bào bằng máy phóng đại:
- Máy phóng đại ánh sáng có thể phóng đại lên đến khoảng 1,000x: đủ để nhìn thấy tế bào và một số organel lớn hơn
- Máy phóng đại điện tử có thể phóng đại lên đến 2,000,000x: đủ để nhìn thấy ribosome riêng lẻ và thậm chí là lớp kép của màng tế bào
Người đầu tiên nhìn thấy tế bào là Robert Hooke vào năm 1665. Anh ta xem một mảnh nhỏ của gỗ dán qua một chiếc kính lúp và thấy những khoang nhỏ hình chữ nhật. Anh ta gọi chúng là tế bào vì chúng giống như những phòng nhỏ (tế bào) nơi các tu sĩ sống trong một tu viện.
Thực ra Hooke đã nhìn thấy là hàng rào tế bào của tế bào thực vật đã chết: vật liệu sống bên trong đã khô đi từ lâu. Nhưng cái tên vẫn được giữ lại.
Bạn đã ngạc nhiên gì?
Nhìn lại
Bạn đã đi qua rất nhiều vấn đề hôm nay: từ màng tế bào đến mitochonđrion, từ tế bào thực vật đến máy phóng đại.
Tế bào xuất hiện khắp nơi. Vào lúc này, hàng tỷ tế bào đang làm việc cùng nhau để duy trì sự sống cho bạn, và mỗi tế bào đều đang điều hành nhà máy của mình.
Ý kiến của bạn
Một Lời Cuối
Mọi sinh vật sống trên trái đất đều có cùng đơn vị xây dựng cơ bản: tế bào.
Một tế bào vi khuẩn, một tế bào lá, và một tế bào não người đều sử dụng DNA, tất cả đều có màng, và tất cả đều hoạt động dựa trên ATP.
Thiết kế chung này là một trong những bằng chứng mạnh mẽ nhất rằng mọi cuộc sống trên Trái Đất đều có liên hệ: bắt nguồn từ một tổ tiên chung hàng tỷ năm trước.