Tài liệu SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO pot

SỰ VẬN CHUYỂN CÁC
CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO
Giảng viên: PGS.TS. TRƢƠNG THỊ ĐẸP
SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT
QUA MÀNG TẾ BÀO
Mục tiêu học tập
1. Nêu đƣợc các khái niệm: protein kênh, protein
vận chuyển thụ động, protein vận chuyển tích
cực.
2. Giải thích sự vận chuyển các chất qua màng
bằng khuếch tán đơn thuần, thẩm thấu, khuếch
tán trung gian, vận chuyển tích cực, thực bào,
ẩm bào, xuất bào.
3. Nêu các cơ chế của sự truyền & tiếp nhận
thông tin qua màng tế bào.
Tƣơng tác giữa Tb với môi trƣờng
qua màng TB
TB môi trƣờng hoặc TB lân cận qua màng TB.
TB sống luôn phải trao đổi chất với môi trƣờng
ngoài vì:
 hấp thu các chất dinh dƣỡng: glucose, acid
amin, chất khoáng,… và thải chất cặn bã, chất
tiết .
 duy trì nồng độ các ion (K
+
, Na
+
, Cl
-
, Ca
2+

,…)
đảm bảo hoạt động sống trong TB và cơ thể.
 giữ thể tích và hình dạng không đổi = giữ
tƣơng quan thẩm thấu giữa TB với môi trƣờng.
So sánh nồng độ ion bên trong và bên
ngoài của một tế bào ĐV mẫu
HCO3 -, PO4 3-, proteins, nucleic acids, metabolites carrying phosphate and
carboxyl groups, etc.).
Component
Intracellular
Concentration
(mM)
Extracellular
Concentration (mM)
Cations
Na
+
5-15 145
K
+
140 5
Mg
2+
0.5 1-2
Ca
2+
10
-4
1-2
H

+
7 x10
-5
(10
-7.2
M or
pH 7.2)
4x10
-5
(10
-7.4
M or pH
7.4)
Anions*
Cl
-

5-15 110
Sinh vật đa bào liên hệ giữa các TB nhờ:
 Các TB tiết hóa chất ra ngoài đi đến các TB tiêu
điểm  tín hiệu tác động lên màng.
 Những Tb có các phân tử thông tin gắn ở màng
tác động đến màng những tế bào kế cận.
 Cấu trúc liên bào trên màng nối trực tiếp tế bào
chất của những tế bào kề nhau.
 Màng tế bào còn là nơi tiếp nhận và truyền đạt
thông tin từ môi trƣờng ngoài.

Tƣơng tác giữa Tb với môi trƣờng
qua màng TB

Tính thấm của màng TB
Màng có tính thấm chọn lọc:
 = quá trình tự nhiên: khuếch tán, thẩm thấu
 = sự vận chuyển tích cực các chất vào hoặc
ra khỏi tế bào.
Khả năng đi qua màng của 1 chất phụ thuộc:
- kích thƣớc
- điện tích
- độ hòa tan của các phân tử trong chất béo.


Tính thấm của lớp lipid kép

Dễ thấm:
 Các phân tử càng nhỏ & hoà tan trong lipid
 Các phân tử nhỏ không mang điện tích (H
2
O,
khí, CO
2
, N
2
, ethanol, ure,…).
Không qua:
 Các ion tích điện và hydrat hóa cao (H
+
, Na
+
,
K

+
, Cl
-
, Ca
2+
, …).


Các phân tử protein vận chuyển

Protein xuyên qua màng:
 Protein kênh: tạo ống xuyên qua màng # con
kênh, chất hòa tan có kích thƣớc & điện tích
thích hợp qua màng theo cơ chế khuếch tán
đơn thuần.
 Protein vận chuyển thụ động: có vị trí liên kết
đặc hiệu với phân tử cần vận chuyển & đƣa
phân tử đó qua màng theo qui luật khuếch tán.
 Protein vận chuyển tích cực: có vị trí liên kết
đặc hiệu với phân tử cần vận chuyển, đƣa chất
qua màng ngƣợc với gradient nồng độ.


Protein kênh và protein vận chuyển

 Vận chuyển đơn: Mỗi lần vận chuyển 1 loại phân tử.
 Vận chuyển kép: Mỗi lần vận chuyển 2 loại phân tử.
 Đồng vận chuyển: 2 loại phân tử vận chuyển cùng
chiều

 Đối vận chuyển: 2 loại phân tử vận chuyển ngƣợc
chiều


Các hình thức vận chuyển:
Các hình thức vận chuyển
Cơ chế vận chuyển các phân
tử nhỏ qua màng sinh chất

2 cơ chế: Vận chuyển thụ động và vận chuyển
tích cực.
1. Vận chuyển thụ động
- Vận chuyển chất từ nồng độ cao  nồng độ
thấp, không cần năng lƣợng.
- Gồm: khuếch tán đơn thuần và khuếch tán
nhờ protein vận chuyển

Vận chuyển thụ động Vận chuyển tích cực
(Khuếch tán) (Khuếch tán nhờ protein)
1. Vận chuyển thụ động

1.1. Khuếch tán đơn thuần
- Xảy ra một cách ngẫu
nhiên, tự động ở chất
lỏng hoặc khí.
- chất vận chuyển không bị
biến đổi hóa học
- không kết hợp với một
loại phân tử nào khác.
Thẩm thấu

Thẩm thấu: khuếch tán nƣớc xuyên qua màng
thấm chọn lọc = vận chuyển thụ động
Nồng độ chất tan trong dung dịch gọi là nồng độ
thẩm thấu, phụ thuộc tổng các phần tử hòa tan
trong một đơn vị thể tích trong trƣờng hợp có
nhiều chất khác nhau hòa tan.
Nước sẽ di chuyển qua màng bán thấm từ chỗ có
nồng độ thẩm thấu thấp đến chỗ có nồng độ
thẩm thấu cao hơn.
 DD đẳng trƣơng: nồng độ chất tan cân bằng
 DD ƣu truơng: nồng dộ chất tan cao hơn
 DD nhƣợc trƣơng: nồng độ chất tan thấp hơn

















TB động vật: hồng cầu

 DD đẳng trƣơng  thể tích TB duy trì cố định
 DD nhƣợc trƣơngTB căng ra và có thể vỡ.
 DD ƣu trƣơng TB co lại & có thể chết do mất nƣớc.

TB thực vật
 DD đẳng trƣơng  mềm yếu và cây héo rũ
 DD nhƣợc trƣơng cây mạnh khỏe
 DD ƣu trƣơng co nguyên sinh chết TB

1. Vận chuyển thụ động

1.2. Khuếch tán nhờ protein vận chuyển
- Protein VC tạo nhƣ kênh hay là protein vận
chuyển trung gian.
2 loại protein kênh: Protein kênh mở liên tục
 Protein kênh mở không liên tục
Protein kênh đóng
Protein kênh mở
1. Vận chuyển thụ động

1.2. Khuếch tán nhờ protein vận chuyển
- Protein VC vị trí gắn đặc hiệu với cơ chất qua
màng
- Cơ chế:  Protein VC thay đổi hình thể.
 Protein VC xoay 180
0
hay là con thoi
- Không protein màng các chất không xuyên
qua màng hoặc khuếch tán rất chậm so với
tốc độ mà TB sử dụng.

Cơ chế vận chuyển thụ động

Protein VC thay đổi hình thể
Protein VC xoay 180
0
Khuếch tán glucose qua TB gan:
 glucose hầu nhƣ không tan tronglớp kép lipid
vì kích thƣớc phân tử lớn.
Nồng độ glucose bên ngoài tế bào gan luôn >
bên trong TB gan,  glucose khuếch tán liên
tục từ môi trƣờng ngoài vào TB gan =khuếch
tán có sự tham gia của protein VC.
Khi cơ thể cần glucose, glycogen glucose, 
[glucose] trong TB > môi trƣờng ngoài,
glucose sẽ khuếch tán ra ngoài.

1. Vận chuyển thụ động