Nhà máy ẩn dưới đầm lầy

Nhà máy ẩn dưới đầm lầy

Thức ăn sau khi lọt qua các "cửa ải" ở vùng biên giới là màng nguyên sinh chất, phải được chuyển thật nhanh vào các cơ sở sản xuất và chế biến nằm sau phía trong tế bào. Nhưng tiếc thay tế bào lại không có những đoàn xe vận chuyển dù là thô sơ nhất. Và dù nó có xe chuyển hàng chăng nữa thì cũng chẳng có đường xá nào làm sẵn cho chúng đi cả. Bởi vì, các cơ quan trọng yếu nhất của vi khuẩn đều "đóng" trong các vùng ngập ngụa những keo nhầy của tế bào chất giống như vùng đất lầy, mỗi bước lại thêm thụt sâu.

Ấy vậy mà vi khuẩn vẫn tìm được cách khắc phục những khó khăn về giao thông tưởng như không tài nào vượt nổi này một cách vô cùng thông minh và sáng tạo.

Trong tế bào luôn luôn có những đội "bốc vác" lành nghề túc trực. Đó là các phân tử prô-tê-in vận chuyển. Tế bào bố trí mỗi đội thành một dây chuyền kéo dài từ màng nguyên sinh chất đến các kho và cơ sở sản xuất giống như kiểu bố trí công chuyển các sọt đất thành từng dãy ở các công trường vậy. Các muối khoáng cũng như từng phân tử a-xít a-min, đường glu-cô-za, frúc-tô-za, vi-ta-min... lần lượt được chuyển từ "tay" prô-tê-in đứng ở đầu dây chuyền đến "tay" prô-tê-in đứng ở vị trí cuối cùng. Làm việc theo kiểu dây chuyền này có cái lợi là tất cả các prô-tê-in bốc vác chỉ cần đứng nguyên một chỗ mà vẫn chuyển được hàng hóa đến nơi cần thiết.

Thức ăn sau khi chuyển vào trong cơ thể sẽ được vi khuẩn sử dụng như thế nào để xây dựng tế bào? Trước hết, chúng ta hãy theo dõi tế bào vi khuẩn tiến hành chế tạo các loại prô-tê-in - hợp chất phức tạp nhất của cơ thể

Tham gia quá trình sản xuất hợp chất trên, ta thấy có thể nhân và ri-bô-xôm - nhà máy tổng hợp prô-tê-in của tế bào. Tùy theo yêu cầu của cơ thể, cơ quan đầu não của vi khuẩn là thể nhân sẽ nhanh chóng huy động các nguyên vật liệu cùng các bộ phận có liên quan tiến hành sản xuất ngay loại prô-tê-in cần thiết. Chẳng hạn như cơ thể cần một loại prô-tê-in của màng nguyên sinh chất. Lập tức, tại thể nhân, phân tử ADN trực tiếp làm nhiệm vụ của cái khuôn "đúc" ngay một phân tử a-xit ri-bô-nu-clê-ic thông tin hay gọi tắt là ARNt. Sở dĩ phân tử mang cái tên này là vì trên mình nó mang toàn bộ mật mã để chế tạo phân tử prô-tê-in cần thiết. Nhận nhiệm vụ xong, ARNt liền tìm đến những ri-bô-xôm được phân công chuyên sản xuất loại prô-tê-in màng nguyên sinh chất. Những nhà máy bé tí xíu này sẽ lần lượt xếp thành một dãy dài dọc theo chuỗi phân tử ARNt để nhận mật mã. Căn cứ vào các mật mã từng ri-bô-xôm sẽ ra lệnh cho đội vận tải ARNt chở các a-xít a-min đến. ARNt là phân tử a-xít ri-bô-nu-clê-ic có dạng giống như hình lá chẻ ba. Chúng đi kiếm các phân tử a-xít a-min trong kho và móc ở một nhánh của phân tử rồi đưa vào thẳng ri-bô-xôm. Tại đây, ri-bô-xôm sẽ lần lượt gắn các a-xít a-min theo đúng thứ tự trong bản mật mã do phân tử ARN thông tin đem đến. Các a-xít a-min sẽ đươc gắn chặt với nhau bằng cầu nối pép-tít. Chuỗi pô-ly-pép-tít kéo dài mãi cho đến cuối bảng mật mã thì dừng lại quá trình sản xuất một phân tử prô-tê-in cho màng chất nguyên sinh đã xong. Để sản xuất một phân tử prô-tê-in, ri-bô-xôm phải làm nhiệm vụ gắn đến vài vạn các "mắt xích" a-xít a-min.

Với nguyên liệu vẻn vẹn có 20 loại a-xít a-min, bằng cách sắp xếp theo thứ tự khác nhau, tế bào có thể sản xuất hàng vạn, hàng triệu loại prô-tê-in khác nhau. Chỉ riêng trong cơ thể E.Coli bé nhỏ, tế bào phải tổng hợp đến hơn 3000 loại prô-tê-in khác nhau. Để làm việc này cơ thể đã huy động đến 15.000 nhà máy ri-bô-xôm tham gia sản xuất.

Đây là mới nói một loại vi khuẩn nhỏ bé đơn giản mà việc sản xuất prô-tê-in đã phức tạp như thế. Còn các cơ thể có hàng ngàn, hàng vạn loại prô-tê-in khác nhau như cơ thể động vật bậc cao và người thì quá trình còn phức tạp biết bao nhiêu. Hơn nữa, cơ thể ngoài tổng hợp prô-tê-in còn phải sản xuất biết bao loại glu-xít, li-pít, vi-ta-min, en-zim... Xem thế thì thấy trong việc tổ chức điều khiển sản xuất các chất tế bào đã tỏ ra "thông minh" và "khoa học" biết nhường nào. Chắc chắn những kinh nghiệm quí báu rút ra từ hoạt động sản xuất prô-tê-in và các hợp chất khác ở cơ thể sống sẽ bổ ích rất nhiều cho các nhà thiết kế, chế tạo và điều khiển sản xuất các hợp chất này bằng con đường nhân tạo trong tương lai.

Tác phẩm, tác giả, nguồn

  • Tác phẩm: Những điều kỳ lạ trong thế giới vi sinh vật
  • Tác giả: Vũ Kim Dũng
  • Nhà xuất bản Thanh Niên, 1984
  • Đánh máy (TVE): kimdungjay, ChungCH, Thuy_trang89, dinhrj, thaoican, lananha1, hainguyenspk và 4DHN
"Like" us to know more!