Bài giảng Không bào thực vật

1 
Không bào thực vật 
2 
1. Nguồn gốc. Tiền-không bào, từ mạng nội chất & 
thể Golgi dung hợp & thu nước. 
3 
•2. Phương pháp nghiên cứu 
• Quan sát 
•quan sát trực tiếp 
•đỏ trung tính; bichromat K,  
• Chọc hút dịch không bào để phân tích 
• Cô lập 
•- Máy cắt lát mỏng để phóng thích không bào 
•- Sốc thẩm thấu phá vỡ màng nguyên sinh chất 
của tế bào trần (màng không bào bền hơn). 
 Cô lập lutoid 
Libe Hevea có nhiều kênh đa nhân chứa các 
bóng lutoid (không bào) và các hạt terpen 
  kênh mở để nhựa mủ thoát ra. 
4 
A Kênh nhựa mủ trong libe 
B Chảy mủ & đông tụ terpen thành hạt cao su 
C Ly tâm phân đoạn để phân chia lutoid và cao su 
5 
3. Thành phần của không bào 
• nước 
• ion khoáng 
• chất hữu cơ 
• - chất biến dưỡng sơ cấp [glucid, acid 
dicarboxylic (malic, oxalic), acid amin, 
protein] 
• - biến dưỡng thứ cấp  chống pathogen 
& động vật ăn cỏ [terpen; hợp chất phenol 
(cumarin, flavonoid, tanin); hợp chất chứa 
N (HCN, alkaloid)] 
• - thể protein (hạt aleurone) 
6 
• (1) Cumarin 
• - Không bào chứa ß-glucosid của acid 
cumaric 
• - Tế bào chất hay vách chứa ß-glucosidaz, 
enzym phóng thích acid cumaric 
• Chỉ khi tế bào vỡ  đài chất tiếp xúc 
enzym 
 - Acid cumaric tự hóa vòng thành cumarin 
 - Nhờ vi khuẩn, cumarin cho dicumarol, 
chất gây chảy máu ở động vật ăn cỏ. 
7 
 (2) Acid cyanhydric (HCN) 
•  HCN cản cytochrom oxydaz (chuyển e-) 
•  Gramineae giàu một glucosid sinh HCN 
trong không bào: dhurrin. 
 Sự phóng thích HCN do 2 enzym: 
glucosidaz (tế bào chất) và hydroxy-nitril-
lyase (lục lạp). 
8 
Cả 2 trường hợp: sự tiếp xúc enzym - đài chất để 
phóng thích chất độc xảy ra khi tế bào bị phá hủy. 
9 
TERPEN 
Starting materials: 
Amino acids & nucleic acids 
NMe
HN
OHO
H
H
N
N N
N
O
O
CH3
CH3
H3C
N
Me O
CO2Me
O
pseudopelletierine 
nicotine 
N
N
MeH
caffeine 
ergot 
O
NCH3
HO
HO
HH
morphine 
CO2
NH3
OH
N
H
NH3
CO2
N
NN
N
NH2
O
OHOH
OP-O
O-
O
NH3
CO2
H3N
CO2
H3N
NH3
N
Me
O
cocaine 
ornithine 
purine 
tyrosine 
lysine 
tryptophan 
Alkaloid Biosynthesis: 
Nitrogen containing 
compounds 
ajmaline 
N
H
NH3
CO2
tryptophan 
N
Me
N
OHHO
H
10 
Tetra-hydroisoquinoline 
Biosynthesis 
NH2
O
HO
HO
HO
NH
HO
HO
HO
H
NH
H3CO
HO
HO
H
6-OMT NCH3
H3CO
HO
HO
H
NCH3
H3CO
HO
H3CO
H
N
OH
OCH3
H3CO
HO
NCH3
H3CO
H
O
H3CO
NCH3
H3CO
HO
HO
H
HO
HO
CPY80B3
NCS
4OMTBBE
berberine
sa nguina rine
N+
O
O
O
O
N+
O
O
OMe
OMe
L-tyrosine
NCH3
O
H
O
H3CO
NCH3
H3CO
HO
H3CO
HO
H
NCH3
H3CO
H
HO
H3CO
O
NCH3
H3CO
H
HO
H3CO
HO
NCH3
H3CO
H
HO
H3CO
HO H
STS
SOR
SAT
sponta neous
NCH3H
O
H3CO
NCH3
HO
H
O
HO
HO
COR
H
H H
code inone
theba ine
sa litida rol-7-O -a ceta te sa luta ridinol
sa luta ridine(R)-reticuline
codeine morphine
NCH3
O
H
O
H3CO
HO
oxycodone
NCH3+
H3CO
HO
H3CO
HO
1,2-dehydrore ticuline
(S)-scoulerine
(S)-norcocla urine
(S)-reticuline
morphanan type
benzophenanthrid ine type
berberine type
NMT
11 
 (3) Flavonoid 
• Nhóm sắc tố ở dạng heterosid với 
glucoz, galactoz trong không bào của 
tế bào biểu bì cánh hoa, trái, lá (mùa 
thu),... 
• Flavonol, flavon có màu trắng, vàng hay 
cam (flavus: vàng). 
• Anthocyan (anthos: hoa, cyanos: xanh 
lơ) có màu từ lơ-tím tới đỏ. 
12 
13 
Tạo flavonoid (hợp chất phenol) cần phenylalanin 
amonia lyaz (PAL) 
PAL nhạy với ánh sáng & t0 thấp  hoa có màu 
sắc rực rỡ trên núi 
14 
 (4) Các alkaloid 
•Không bào chứa nhiều 
alkaloid. 
•Nuôi cấy tế bào ở dừa 
cạn, Taxus 
15 
16 
Mô sẹo 
Lá và thân non Thông đỏ 
Mô sẹo ban đầu 
Mô sẹo 
Dịch treo tế bào 
Dịch treo 
tế bào 
Dịch treo 
tế bào 
Tăng trưởng 
Tăng trưởng 
Sản xuất taxol 
Sản xuất taxol 
17 
18 
(5) Các tanin 
Tanin làm biến tính protein, được dùng 
trong kỹ nghệ thuộc da. 
Tanin làm trầm hiện mucin của nhú lưỡi 
 se lưỡi khi ăn trái non. 
19 
Biến đổi không bào thành các thể protein & hạt 
aleurone (tức thể protein có tổ chức cao nhất). 
Tế bào trứng: không bào lớn chứa đầy nước. 
Phôi trưởng 
thành: không 
bào phân 
đoạn, khử 
nước & tích 
tụ protein để 
thành các 
thể protein 
hay các hạt 
aleurone 
20 
Thể protein còn chứa tinh thể oxalat Ca hay 
globoid (trong khế, me, đậu nành, củ cải ) 
Hạt aleuron có cả tinh thể lẫn globoid. 
21 
Phytin 
= dạng dự trữ khoáng ở các hột, nguồn P 
và các cation cho phôi đang nảy mầm 
= muối của acid phytic (myo-inositol-
1,2,3,4,5,6-hexakisphosphate) + cation 
(thường nhất là: Mg, K và Ca). 
Trong nảy mầm, phytin bị khử cation và 
sau đó bị thủy giải bởi các phytase thành 
phosphate và các ester có ít phosphate 
hơn của myo-inositol. 
22 
• (1) Cử động 
theo trạng 
thái phân 
hóa tế bào 
• Tế bào MPS 
ngọn có 
không bào 
cực nhỏ. 
• Tế bào tầng 
phát sinh có 
không bào 
lớn hơn. 
4. Cử động không bào 
Tế bào 
rễ: 
5, trưởng 
thành 
2-4, kéo 
dài & 
phân hóa 
1, MPS 
23 
Phần lớn thể tích tế bào do không bào  cái giá 
tăng trưởng tế bào rất “rẻ” (nhờ nước!). 
Trong khử phân hóa, không bào phân đoạn & 
giảm kích thước tới trạng thái MPS cấp 1. 
Tạo mô sẹo ở lá Bégonia. 
24 
•- Cử động 
thức ngủ: Thể 
phù chứa tế 
bào có  
không bào 
ngược nhau, ở 
ngày hay 
đêm, trong 2 
nửa thể phù. 
•- Cử động khí 
khẩu: mở khi 
 tế bào khẩu 
tăng. 
(2) Cử động theo nhịp ngày 
25 
(3) Cử động theo nhịp năm (mùa) 
Mùa 
xuân: 
không 
bào 
hợp lại, 
tái hoạt 
động,  
giảm. 
Mùa đông 
(giai đoạn 
nghỉ ): tế bào 
giảm thể tích, 
không bào 
phân đoạn và 
 tối đa. 
26 
• 5. Vận chuyển qua màng không bào 
• (1) Thẩm thấu & aquaporin (theo ) 
•  Gene aquaporin biểu hiện ít trong tế bào 
non, tối đa ở tế bào trưởng thành (không 
bào dung hợp & thu nước mạnh). Vài 
aquaporin xuất hiện do stress nước. 
•  Mọi protein vận chuyển đều là lối đi của 
nước: ion qua màng cùng 5-10 phân tử 
nước. 
27 
Types of Membrane Transport 
28 
Aquaporines 
29 
(2) Khuếch tán dễ 
(nhờ protein vận chuyển & kênh ion) 
(3) Bơm proton tonoplast 
Khuynh độ điện hóa giữa hai mặt tonoplast được 
duy trì do 2 kiểu bơm proton: 
- V-ATPaz: Cấu trúc giống F-ATPaz (ngược hướng), 
giúp acid hóa không bào. 
- V-pyrophosphataz (V-PPaz): Thủy giải P~P để cho 
năng lượng (không có ở động vật), giúp chuyển ion 
(đặc biệt K+  tăng ), nhiều trong tế bào non. 
30 
31 
• * Ion hóa các 
baz thích lipid 
(như alkaloid) 
• * Đổi hình thể 
• * Glycosyl-hóa 
• * Tạo tinh thể 
(oxalat Ca) 
• * Liên kết: 
Mg2+ & acid 
hữu cơ... 
• * Ngoại hấp 
trên protein, 
tanin, 
mucilages, 
mặt trong 
màng không 
bào... 
(4) Các “bẫy” nội bào 
32 
• (5) Sự nhập bào 
• 
• (6) Vận chuyển 
hoạt động cấp 2: 
bắt cặp hoạt 
động: bơm H+ & 
đối chuyển 
Ca2+/H+ 
33 
• Glycosyl hóa tiền 
chất cumaryl nhờ 
UDP-glucoz và 
UDP-glucosyl 
transferaz (T), 
trước sự đối 
chuyển cumaryl-
glucosid / H+ 
(7) Trường hợp coumaryl-glucosid: 
34 
(8) Trường hợp sacaroz 
Ở tế bào cải đường và mía đường, có 2 cách: 
•- nhờ V-ATPaz và V-PPaz hoạt hóa đối chuyển 
•- nhờ phức hợp enzym định hướng 
V-ATPaz 
& V-PPaz 
hoạt hóa 
sự đối 
chuyển 
35 
• * UDPG cố 
định trên màng 
• * Sacaroz 
phosphat 
synthaz xúc tác 
sự tạo sacaroz 
phosphat. 
• * Sacaroz 
phosphat bị cắt 
bởi sacaroz 
phosphat 
phosphataz, 
phóng thích 
sacaroz vào 
không bào. 
•Phức hợp enzym định hướng 
36 
6. Chức năng 
Không xem không bào là ngăn 
chứa nước. 
37 
(1) Duy trì ổn định lượng đường & ion vô cơ cho 
tế bào chất nhờ các protein định hướng. 
(2) Điều hòa pH: giữ H+ & acid hữu cơ  pH tế 
bào chất chất ổn định  7. 
(3) Điều hòa cân bằng nước qua thẩm thấu và 
hệ thống vận chuyển (đặc biệt là K+), 
aquaporin. 
(4) Điều hòa cân bằng hormon 
• - Không bào cô lập tạo ethylen 
• - GA-tritium  phóng xạ trong không bào 
• - Auxin-tritium  màng không bào, mạng 
nội chất, màng nguyên sinh chất đều là 
đích của auxin 
38 
(4) Điều hòa sự tăng trưởng vách 
• Không bào là “động lực tăng trưởng” 
39 
Osmotic Effects on Cells 
40 
(5) Không bào là dạ dày hay bồ chứa của 
tế bào 
“Dạ dày”: chứa enzym thủy giải 
“Bồ chứa” là nơi thực hiện 3 quá trình: 
thu hút, dự trữ & hoàn trả các chất. 
(6) Khử độc và bảo vệ 
Không bào thu nhiều chất độc (“cặn bã”), 
trong khi tế bào động vật thải ra 
ngoài.