B.2.2 · Lưới nội bào và phân chia khoang

Tài liệu này bao gồm các chủ đề HL/SL được chọn cho khóa học đầu tiên được đánh giá vào 2025; đây không phải là toàn bộ chương trình.

Kiến thức nền tảng: cấu trúc tế bào từ A.2.2 và vận chuyển qua màng từ B.2.1.

Các ví dụ là gốc và hư cấu: chúng không phải là số đo thực tế hay các cuộc điều tra của học sinh thực tế.

Giải thích hiện tượng này là gì?

• Một tế bào tuyến tụy tiết enzyme được nhồi nhét lưới nội chất thô và bộ máy Golgi, trong khi tế bào da có rất ít. Tại sao nội dung của một tế bào phải phản ánh công việc của nó?

Xây dựng mô hình

• Một tế bào nhân thực chia sẻ công việc giữa các lưới nội chất giới hạn bởi màng: nhân lưu trữ chỉ dẫn DNA, lưới nội chất thô tổng hợp protein để xuất bào, bộ máy Golgi chỉnh sửa và đóng gói chúng, túi truyền tải, và ti thể giải phóng năng lượng qua hô hấp.

• Sự phân khoang giữ mỗi quá trình trong điều kiện riêng: enzyme và chất nền được cô đặc tại một nơi, các phản ứng gây hại bị kiểm soát, và pH hoặc hóa học không tương thích có thể cùng tồn tại trong một tế bào. Ví dụ, lysosome chứa các enzyme tiêu hóa tách biệt khỏi cytoplasm.

• Lưới bào quan: Cấu trúc chuyên hóa bên trong tế bào có chức năng cụ thể; nhiều lưới bào quan được bao bọc bởi màng.

• Sự phân khoang: Sự chia nhỏ tế bào thành các vùng được bao bọc bởi màng, mỗi vùng có điều kiện riêng.

Chọn bằng chứng để kiểm định mô hình

• So sánh ảnh kính hiển vi điện tử của tế bào tiết và tế bào không tiết: mô hình dự đoán nhiều lưới nội chất nhám và bộ apparatus Golgi hơn ở tế bào tiết. Xác định từng lưới nội chất dựa trên màng và hình dạng, không phải màu sắc — ảnh kính hiển vi điện tử là ảnh xám.
• Sử dụng thanh tỷ lệ hoặc độ phóng đại đã cho để đo lưới nội chất: chuyển đổi chiều dài ảnh và chiều dài thực về cùng đơn vị trước khi chia, để so sánh là kích thước thực.

Bắt đầu từ các đại lượng đã biết

• Đã biết: ảnh của một ti thể dài 30 mm và thông tin tỷ lệ cho biết chiều dài thực là 50 µm. Sử dụng công thức: độ phóng đại = kích thước ảnh / kích thước thực. Chuyển đổi: 30 mm = 30,000 µm. Thay số: M = 30,000 / 50 = ×600. Ảnh dài gấp 600 lần kích thước thực; tỷ lệ này không có đơn vị.

Ví dụ:

Trên cùng một vi ảnh, kích thước ảnh của một túi tiết đo được 4 mm. Tìm đường kính thực tế của nó bằng quy trình: đại lượng đã biết → mô hình → hệ thức → thay thế → đơn vị và diễn giải. (Đáp án: thực = ảnh / độ phóng đại = 4 mm / 600 = 0.0067 mm ≈ 6.7 µm. Giữ nguyên đơn vị ở mọi giá trị.)

Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó

• Một ảnh tĩnh chỉ hiển thị cấu trúc, không phải chuyển động: đường dẫn túi tiết được suy luận từ nhiều ảnh và thí nghiệm đánh dấu, không nhìn thấy trong một khung hình. Phép tính độ phóng đại giả định thang đo đã cho là chính xác; việc đọc sai thanh tỷ lệ sẽ làm sai mọi phép đo từ ảnh đó.

Cảnh báo:

Mọi tế bào đều có cùng các bào quan với số lượng như nhau. Tuyên bố này là sai: các tế bào chuyên hóa — một tế bào bài tiết đầu tư vào lưới nội chất nhám và bộ apparatus Golgi, trong khi tế bào hồng cầu loại bỏ hoàn toàn nhân để mang nhiều hemoglobin hơn. Thành phần bào quan phụ thuộc vào vai trò của tế bào.

Tóm tắt:

Lưới nội chất và sự phân khoang: các lưới nội chất phân chia công việc của tế bào, và sự phân chia này cho phép mỗi quá trình vận hành trong điều kiện riêng. Đường dẫn tiết chạy từ nhân → lưới nội chất nhám → túi tiết → Golgi → màng; đo đạc cấu trúc bằng cách lấy ảnh ÷ thực tế trong cùng một đơn vị.

Viết từ độ phóng đại 200

• Một bào quan có ảnh dài 24 mm; chiều dài thực của nó là 120 micromet.
• Tìm độ phóng đại: 24 mm = 24,000 micromet; 24,000 ÷ 120 = ×200 — một đơn vị trước khi chia.

Viết từ ảnh dài 30 mm

• Một cấu trúc dài 2 micromet được vẽ ở tỷ lệ ×15,000.
• Tìm kích thước ảnh: 2 × 15,000 = 30,000 micromet = 30 mm.

Viết dựa trên sự phong phú của bào quan

• Tế bào tụy tiết enzyme; tế bào cơ co giãn liên tục.
• Chỉ ra bào quan chiếm ưu thế trong mỗi loại: lưới nội chất nhám và bộ apparatus Golgi trong tế bào bài tiết; ti thể trong tế bào cơ — thành phần bào quan phù hợp với vai trò của tế bào.