Language
Country/Area
No result found
Tiết lộ cấu trúc của vi nhung mao: khoa học đáng ngạc nhiên đằng sau chúng!
Vi nhung mao là những phần nhô ra nhỏ của màng tế bào có chức năng sinh học cực kỳ quan trọng. Những cấu trúc này không chỉ làm tăng diện tích bề mặt của tế bào mà còn thúc đẩy hiệu quả quá trình khuếch tán các chất và làm giảm sự gia tăng thể tích. Vi nhung mao không chỉ tham gia vào quá trình hấp thụ và tiết dịch mà còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình bám dính tế bào và cảm biến cơ học. Bài viết này sẽ khám phá sâu hơn về cấu trúc, vị trí, chức năng và ý nghĩa lâm sàng của microvilli, đồng thời tiết lộ vai trò tuyệt vời của chúng trong sinh học.
Cấu trúc
Vi nhung mao được bao phủ bởi màng tế bào và chứa tế bào chất và vi sợi. Mặc dù đây là phần mở rộng của tế bào, nhưng có rất ít bào quan trong vi nhung mao. Mỗi microvilli có một bó dày đặc các sợi actin liên kết chéo, tạo nên phần lõi cấu trúc của microvilli.
Lõi của mỗi vi nhung mao được cấu tạo từ 20 đến 30 sợi actin được bó chặt, liên kết chéo bằng các protein bó như fimbrin, villin và espin.
Trong các vi nhung mao của tế bào biểu mô ruột, một lõi cấu trúc được kết nối với màng tế bào dọc theo toàn bộ chiều dài của nó, với các nhánh bên được cấu tạo từ actin và các protein liên kết canxi như calmodulin. Thiết kế cấu trúc này làm cho các vi nhung mao có hiệu quả cao trong việc duy trì hình dạng và chức năng của chúng.
Vị trí của microvilli
Một cấu trúc bao gồm hàng nghìn vi nhung mao được gọi là viền bàn chải và chủ yếu nằm trên bề mặt trên cùng của một số tế bào biểu mô, chẳng hạn như các tế bào ở ruột non. Ngoài ra, các vi nhung mao cũng có trên bề mặt tế bào trứng, giúp neo giữ các tế bào tinh trùng có thể xâm nhập.
Sự hiện diện của vi nhung mao làm tăng diện tích bề mặt hấp thụ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hấp thụ.
Ngoài ra, các vi nhung mao trên bề mặt tế bào bạch cầu cũng đóng vai trò quan trọng, giúp cho quá trình di chuyển và hoạt động của tế bào bạch cầu.
Mối quan hệ giữa microvilli và tế bào
Vi nhung mao là cấu trúc tế bào kéo dài từ bề mặt màng tế bào và hàm lượng sợi actin trong tế bào chất cao nhất gần bề mặt tế bào. Những sợi này đóng vai trò quyết định trong hình dạng và chuyển động của tế bào. Khi tế bào tiếp xúc với các kích thích bên ngoài, các sợi actin sẽ trải qua quá trình hình thành nhân, giúp tế bào thay đổi hình dạng khi cần thiết.
Quá trình hình thành hạt này thường duy trì chiều dài và đường kính của các vi nhung mao đồng nhất, mặc dù có thể có những thay đổi nhỏ ở các vi nhung mao trong cùng một mô của các sinh vật khác nhau.
Ví dụ, các vi nhung mao ở ruột non và ruột già của chuột có sự khác biệt đôi chút về chiều dài và độ dày của lớp phủ bề mặt.
Chức năng
Vi nhung mao là bề mặt chính để hấp thụ chất dinh dưỡng trong ruột. Những vi nhung mao này chứa một lượng lớn enzyme giúp phân hủy các chất dinh dưỡng phức tạp thành các hợp chất đơn giản hơn để hấp thụ. Ví dụ, các enzyme tiêu hóa carbohydrate có nồng độ cao trên bề mặt của vi nhung mao ruột.
Như vậy, microvilli không chỉ làm tăng diện tích bề mặt hấp thụ của tế bào mà còn tăng cường số lượng enzyme tiêu hóa có thể có trên bề mặt tế bào.
Vi nhung mao cũng có chức năng quan trọng trong tế bào miễn dịch, cho phép chúng cảm nhận các đặc điểm bề mặt của mầm bệnh và các tế bào trình diện kháng nguyên khác.
Glycocalyx
Bề mặt của microvilli được bao phủ bởi lớp glycocalyx, chủ yếu bao gồm các glycoprotein ngoại vi có thể kết nối với màng tế bào thông qua các protein xuyên màng. Lớp glycocalyx này có thể giúp các chất bám dính, hấp thụ các chất dinh dưỡng cần thiết hoặc bảo vệ chống lại các yếu tố có hại. Ngoài ra, có thể có nhiều enzyme chức năng nằm trên lớp glycocalyx.
Ý nghĩa lâm sàngSự phá hủy các vi nhung mao có thể xảy ra trong một số bệnh, thường là do sự sắp xếp lại bộ khung tế bào trong tế bào chủ. Ví dụ, sự phá vỡ các vi nhung mao có thể được nhìn thấy trong các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn Escherichia coli gây bệnh đường ruột (EPEC), bệnh celiac và bệnh nhiễm trùng vi nhung mao.
Việc mất đi các vi nhung mao có thể có lợi trong một số trường hợp nhất định, chẳng hạn như trong các bệnh tự miễn.
Tuy nhiên, tình trạng thiếu hụt vi nhung mao bẩm sinh dẫn đến teo vi nhung mao ruột, một rối loạn hiếm gặp và thường gây tử vong ở trẻ sơ sinh. Việc hiểu được cấu trúc và chức năng của vi nhung mao không chỉ giúp ích cho nghiên cứu sinh học mà còn có thể có tác động sâu sắc đến công nghệ y tế trong tương lai.
Có bao nhiêu bí ẩn và khả năng của cuộc sống ẩn giấu dưới những cấu trúc nhỏ bé của các vi nhung mao này?
