Bai 3 su van chuyen cac chat qua mang te bao copy

Chương III

SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA
MÀNG SINH HỌC


Chương
Chương III.
III.

CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA CÁC QUÁ
TRÌNH SINH HỌC


- Tế bào là một hệ mở. Sự trao đổi chất là điều
kiện của sự tồn tại và phát triển của tế bào.
- Màng sinh chất đóng vai trò quyết định trong
sự trao đổi chất giữa tế bào với môi trường
ngoài, vận chuyển các chất cần thiết cho họat
động sống của tế bào từ môi trường ngoài vào
và thải ra ngoài các sản phẩm của quá trình
trao đổi chất.


Mô hình cấu trúc khảm lỏng của màng sinh học

­ Theo Singer­Nicolson (1972) thì protein định khu phân tán trong màng tạo nên cấu 
trúc khảm (Mô hình khảm lỏng của màng sinh chất).     
 + Các phân tử lipit phân cực sắp xếp thành lớp lipit kép      
 + Các phân tử cholesterol xếp xen kẻ vào giữa các phân tử photpholipit       
+ Protein màng sắp xếp rải rác vào lớp photpholipit (sắp xếp khảm). 

Tính thẩm thấu tương đối của lớp phospholipid kép 
đối với các phân tử khác nhau

+ Màng tế bào là 
màng bán thấm  
hay thấm có chọn 
lọc: chỉ cho phép 
qua màng một số 
chất nhất định
+ Đường, các phân 
tử lớn, các ion và 
các phân tử phân 
cực khác không thể 
tự vận chuyển qua 
màng


Các phương thức vận chuyển các chất qua màng sinh học
+ vận chuyển thụ
động (không tiêu
tốn năng lượng):
- Khuyếch tán đơn
giản
- Khuyêch tán dễ
dàng
- Thẩm thấu
+ vận chuyển chủ
động (tiêu tốn năng

lượng ):
- Bơm protein
- Nhập bào
- Xuất bào



Vận chuyển thụ động các chất qua màng:

­Là sự vận chuyển không cần tiêu tốn năng lượng
­ Các chất được vận chuyển một cách thụ động qua màng gồm: 
+ Các chất khí: 02; CO2
+ Các phân tử nhỏ không phân cực,: Urea, H20 (một phần)
+ Các chất dễ dàng hoà tan trong lipid: acolhol, aceton, 
ethanol
­Cơ chế của sự vận chuyển thụ động dựa trên:
+ Sự khuyếch tán
+ Sự thẩm thấu


Sự khuyếch tán (diffusion)

  Simple Diffusion 
Animation

Khuếch tán là sự di chuyển của
các phân tử từ một vùng có nồng
độ cao hơn đến vùng có nồng độ
thấp hơn.
Sự sai khác nồng độ phân tử của

một chất nào đó giữa hai vùng
liền kề tạo nên một gradient nồng
độ.
Sự khuếch tán xảy ra nhờ động
năng phân tử. Nhờ động năng
này mà các phân tử chuyển động
liên tục.
/>

Hiện tượng khuyêch tán của giọt mực trong cốc nước

Solutes move 
down a 
concentration 
gradient until they 
are evenly 
distributed. This 
is diffusion.

Another way of saying this is that solutes move from a region of higher 
concentration to a region of lower concentration until there is no difference 
in concentration. 


Diffusion through a membrane
Cell 
membrane

Inside cell

Outside cell

AS Biology, Cell membranes and 
Transport

11


Diffusion through a membrane
Cell 
membrane

diffusion

Inside cell

Outside cell

AS Biology, Cell membranes and 
Transport

12


Diffusion through a membrane
Cell 
membrane

Inside cell

Outside cell
EQUILIBRIUM

AS Biology, Cell membranes and 
Transport

13


AS Biology, Cell membranes and 
Transport

14


AS Biology, Cell membranes and 
Transport

15


Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khuyếch tán
+ nồng độ,
- Sự chênh lệch về gradient nồng độ càng cao, tốc độ
khuếch tán càng nhanh. Tốc độ di chuyển qua màng phụ
thuộc gradient nồng độ chất đó giữa trong và ngoài
màng.
- Khi các phân tử đã phân tán ngang nhau thì sự khuếch
tán không còn nữa và trạng thái cân bằng trong dung
dịch xuất hiện.

- Khi nồng độ phân tử của chất tan là như nhau trong
dung dịch thì trạng thái cân bằng xuất hiện

+ nhiệt độ,
- Phân tử khuếch tán sẽ nhanh hơn tại nhiệt độ cao so
với tại nhiệt độ thấp


Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khuyếch tán
+ Diện

tích bề mặt:
- Diện tích bề mặt càng lớn, sự khuyêch tán diễn ra càng
nhanh

+ kích thước phân tử và các loại phân tử khuếch tán.
- Chất không phân cực và không tích điện, kích thước phân
tử càng lớn thì tốc độ vận chuyển càng chầm (oxy dễ dàng
thấm qua màng)
- Phân tử có tích điện và có mức độ hydrat hóa cao khó đi
qua màng.
- Chất hòa tan trong lipit dễ dàng qua màng (các alcol, các
axeton,...)
- Nước và các chất hòa tan trong nước khó đi qua màng
hơn.


Khuyêch tán dễ dàng
Các phân tử lớn như glucose and
amino acids, không thể khuyêch

tán qua lớp hospholipid bilayer.
Các ions như Na+ or Cl- cũng
không thể đi qua
(Facilitated Diffusion)
• Trong sự khuếch tán dễ dàng có sự tham 
gia của các protein chuyên chở trong sự 
vận chuyển thụ động các chất qua màng 
tế bào
• Các protein kênh:
– Aquaporins: trợ giúp cho sự khuếch tán 
của nước
– Kênh ion (kênh có cổng): đóng hoặc mở 
khi đáp
ứng một kích thích
• Các protein tải/vận chuyển

A

B

Facilitated 
diffusion 
(Channel 
Protein)

Diffusion 
(Lipid 
Bilayer)

Carrier Protein

Vận chuyển thụ động:  2. Facilitated Diffusion
Cellular Transport From a­
High Concentration

Glucose
molecules

High

Cell  Membrane

Low Concentration

Go to 
Section:

Transport 
Through a 
Protein


Protein
channel

Low


Thẩm thấu (Osmosis)

-Sự khuếch tán của các phân tử nước qua màng
tế bào được gọi là sự thẩm thấu .
- Sự trao đổi nước qua màng theo nguyên tắc
gradien áp suất thẩm thấu.
- Giống như các phân tử khuếch tán khác, nước di
chuyển phụ thuộc vào gradient nồng độ phân tử
nước (thế nước).
-Sự thẩm thấu xảy ra đáp lại gradient nồng độ chất
tan trong nước.
- Chất tan là những chất hòa tan trong dung dịch.
Tế bào chất chứa nhiều chất hòa tan nhất.
- Dung dịch có nhiều chất tan chứa ít phân tử nước
hơn so với dung dịch có lượng chất tan ít hơn (thế
nước thấp hơn)
- Nước di chuyển từ vùng có nồng độ chất tan thấp
đến vùng có nồng độ chất tan cao.
- Nước qua màng tế bào về phía nồng độ chất tan
cao cho đến khi cả nồng độ chất tan và thế nước
ngang nhau.
- Hướng thẩm thấu qua màng phụ thuộc vào nồng
độ tương đối của chất tan ở hai mặt của màng sinh
chất

Osmosis 
animation

•Water moves freely 
through pores.
•Solute (green) too large 

to move across.


Hypertonic Solution

•

Osmosis Animations 
for isotonic, 
hypertonic, and 
hypotonic solutions

shrinks
­ Trong một dung dịch ưu trương (hypertonic solution), n ồng độ phân tử chất tan 
bên ngoài tế bào cao hơn nồng độ chất tan đó trong tế bào.
  ­ Trong dung dịch ưu trương, nước khuếch tán ra khỏi tế bào cho đến khi đạt mức 
cân bằng. Quá trình đó làm tế bào mất nước.  
 ­ Nếu tế bào bị mất nước quá nhiều tế bào chất sẽ bị teo quắt lại. Tế bào thực vật 
trong dung dịch ưu trương sẽ bị mất nước do sự thẩm thấu, màng sinh chất dần dần 
tách khỏi vách tế bào và co lại, được gọi là hiện tượng co nguyên sinh. Đối với tế 
bào động vật, hiện tượng tương tự được gọi là teo bào.   
 ­ Tế bào trong dung dịch ưu trương thường bị chết do các hoạt động của tế bào bị 
phá vỡ bởi thiếu nước.  


Hypotonic Solution

•

Osmosis Animations 

for isotonic, 
hypertonic, and 
hypotonic solutions

­ Trong dung dịch nhược trương, nồng độ phân tử chất tan 
bên ngoài tế bào thấp hơn nồng độ chất tan đó ở trong tế 
bào.  

­Trong dung dịch nhược trương, nước khuếch tán qua màng đi vào tế bào cho đến 
khi đạt mức cân bằng.  
­ Nước khuếch tán qua màng vào trong tế bào gây nên hiện tượng trương nước.


•

Isotonic Solution

Osmosis Animations 
for isotonic, 
hypertonic, and 
hypotonic solutions

­ Trong dung dịch đẳng trương (isotonic solution), nồng độ 
phân tử chất tan ở ngoài và trong tế bào bằng nhau.   

­ Trong dung dịch đẳng trương, nước khuếch tán vào và ra 
khỏi tế bào với tốc độ như nhau, bởi thế không xảy ra các 
hiện tượng như khi đặt tế bào trong dung dịch ưu trương 
hay nhược trương.  

Các tế bào sau đây đang ở trong loại dung 
dịch nào? 

A

B

C

Hypertonic

Isotonic

Hypotonic


Vận chuyển chủ động

Trong nhiều trường hợp, tế bào phải vận chuyển các chất 
ngược với gradient nồng độ của chúng, từ một vùng có nồng 
độ thấp tới vùng có nồng độ cao hơn. 
Sự vận chuyển các chất như vậy được gọi là vận chuyển tích 
cực.  
Không như vận chuyển thụ động, sự hoạt tải các chất qua 
màng đòi hỏi tế bào tiêu tốn năng lượng ATP. 
Các protein màng điều khiển sự vận chuyển chủ động hầu hết 
các phân tử và tất cả các loại ion qua màng sinh học.