Sinh học tế bào

Tế bào học là một lĩnh vực khoa học nghiên cứu về tế bào - các đặc tính sinh lý, cấu trúc,các bào quan nằm bên trong chúng, sự tương tác với môi trường, vòng đời, sự phân chia và chết. Điều này được thực hiện trên cả 2 cấp độ hiển vi và phân tử. Tế bào học nghiên cứu đầy đủ về sự đa dạng lớn của các tổ chức đơn bào như vi khuẩn và động vật nguyên sinh cũng như chuyên sâu vào tế bào trên các tổ chức đa bào như con người, thực vật.

Hiểu biết về cấu tạo của tế bào và cách tế bào làm việc là nền tảng cho mọi ngành khoa học liên quan đến tế bào. Đánh giá sự giống và khác nhau giữa các loại tế bào là đặc biết quan trọng đối với lĩnh vực tế bào và sinh học phân tử cũng như tới lĩnh vực y sinh chẳng hạn như nghiên cứu về bệnh ung thư và sự phát triển sinh học. Những sự giống và khác nhau căn bản này cung cấp một bức tranh tổng thể, đôi khi cho phép các lí thuyết nghiên cứu được từ 1 loại tế bào có thể suy rộng ra cho các tế bào khác. Bởi thế, nghiên cứu về tế bào học có liên quan gần gũi tới công nghệ gen, hóa sinh, sinh học phân tử, miễn dịch học và sự phát triển sinh học.

Quá trình

Sự di chuyển của Protein

Màng trong tế bào dưới kinh hiển vi. Nuclei đang giữ màu xanh với DAPI, các cấu trúc hình ống được đánh dấu xanh lá cây bởi một kháng thể và các chỉ nhị được đánh dấu đỏ.

Mỗi loại protein thường xuyên được chuyển tới một phần đặt biệt của tế bào. Một phần quan trọng của sinh học tế bào là sự điều tra về cơ học phân khi các protein được chuyển tới các vị trí khác nhau bên trong tế bào hoặc kín đáo từ tế bào.

Most proteins are synthesized by ribosomes in the rough endoplasmic reticulum (rER). Ribosomes contain the nucleic acid RNA, which assembles and joins amino acids to make proteins. They can be found alone or in groups within the cytoplasm as well as on the rER. This process is known as protein biosynthesis. Biosynthesis (also called biogenesis) is an enzyme-catalyzed process in cells of living organisms by which substrates are converted to more complex products (also simply known as protein translation). Some proteins, such as those to be incorporated in membranes (known as membrane proteins), are transported into the rough endoplasmic reticulum (ER) during synthesis. This process can be followed by transportation and processing in the Golgi apparatus. The Golgi apparatus is a large organelle that processes proteins and prepares them for use both inside and outside the cell. The Golgi apparatus is somewhat like a post office. It receives items (proteins from the ER), packages and labels them, and then sends them on to their destinations (to different parts of the cell or to the cell membrane for transport out of the cell).[1] From the Golgi, membrane proteins can move to the plasma membrane, to other sub-cellular compartments, or they can be secreted from the cell. The ER and Golgi can be thought of as the "membrane protein synthesis compartment" and the "membrane protein processing compartment", respectively. There is a semi-constant flux of proteins through these compartments. ER and Golgi-resident proteins associate with other proteins but remain in their respective compartments. Other proteins "flow" through the ER and Golgi to the plasma membrane. Motor proteins transport membrane protein-containing vesicles along cytoskeletal tracks to distant parts of cells such as axon terminals.

Hầu hết protein được tổng hợp bởi ribosomes trong các lưới nội chất. Ribosomes chứa acid nucleic RNA, kết hợp cùng amino acids để tạo protein. Chúng có thể được tìm thấy đơn độc hoặc ở trong nhóm trong tế bào chất cũng như trên lưới nội chất. Quá trình này được gọi là quá trình tổng hợp sinh hoc protein. Quá trình tổng hợp là một quá trình xúc tác enzyme trong các tế bào của các tổ chức sống mà ở đó chất nền được chuyển thành các sản phẩm phức tạp hơn. Một số protein, chẳng hạn những loại được kết hợp trong màng (được gọi là màng protein), được chuyển tới lưới nội chất trong quá trình tổng hợp. Quá trình này được tiếp nối bởi sự chuyển dịch và quá trình trong bộ máy Golgi. Bộ máy Golgi là một bào quan lớn mà tiếp nhận các protein và chuẩn bị để chúng có thể sử dụng cả trong và ngoài tế bào. Bộ máy Golgi đóng vai trò như một bưu điện. Chúng nhận các vật phẩm (protein từ lưới nội chất), đóng gói và dán nhãn chúng, và sau đó gửi chúng tới nơi cần đến (đến các phần khác nhau của tế bào hay tới màng tế bào để đưa ra ngoài). Từ bộ máy Golgi, màng protein có thể di chuyển tới màng plasma, hoặc có thể được chuyển đi kín đáo từ tế bào. Lưới nội chất và bộ máy Golgi có thể lần lượt được coi là "ngăn tổng hợp màng protein" và "ngăn chế tạo màng protein". Có một dòng chảy protein bán liên tục thông qua các ngăn này. Protein ở lưới nội chất và bộ máy Golgi liên kết với các protein khác nhưng vẫn giữ đúng thứ tự lần lượt các ngăn của chúng. Các protein khác "trôi" qua lưới nội chất và Golgi tới màng plasma. Các protein thúc đẩy đưa các màng chứa protein qua bộ khung tế bào tới các phần khác của tế bào.