Thành phần cấu tạo và cấu trúc màng sinh học

THÀNH PHẦN CẤU TẠO VÀ CẤU
THÀNH PHẦN CẤU TẠO VÀ CẤU
TRÚC CỦA MÀNG SINH HỌC
TRÚC CỦA MÀNG SINH HỌC
The biological membrane
The biological membrane
TS. ĐỖ HIẾU LIÊM
TS. ĐỖ HIẾU LIÊM
CHƯƠNG. I
CHƯƠNG. I
1.1. ĐẠI CƯƠNG
1.2. LỚP LIPID ĐÔI
1.2.1. Thành phần phospholipid
1.2.2. Cấu trúc khảm lỏng
1.2.3. Các mảng lipid
1.3. PROTEIN MÀNG
1.3.1.Sự liên kết giữa protein với lớp lipid đôi
1.3.2.Phân loại
1.3.3.Vai trò sinh học của một số protein màng
1.3.4.Protein xuyên màng
2
3
Hình 1.1.Tế bào động vật
4
(2).Chức năng sinh học
a.Bảo vệ tính toàn vẹn của tế bào và các tiểu thể tế bào
b.Hấp thu chọn lọc chất dinh dưỡng và bài thải chất cặn bã của
quá trình biến dưỡng
c.Thực hiện các chức năng chuyên biệt
Phân tiết và tiếp nhận các tín hiệu hoá học
Vận chuyển cặp đương lượng khử (H

+
và e
-
)
Dẫn truyền các xung động thần kinh (điện thế màng,
synap...)
Kháng nguyên bề mặt (nhóm máu, MHC…)
1.1. ĐẠI CƯƠNG
1.1. ĐẠI CƯƠNG
(1).Màng tế bào (cell membrane), màng tương (plasma
membrane), màng sinh học (biological membrane)
•
là lớp bao bọc tế bào và các bào quan trong tế bào chất,
•
có tính bán thấm liên quan sự vận chuyển các chất qua màng.
5
Hình 1.2. Màng sinh học


Sphingolipid
Sphingolipid


Sphingomyeline
Sphingomyeline


Sphingosine
Sphingosine

Phosphoglyceride
Phosphoglyceride


Phosphatidyl
Phosphatidyl
Ethanolamine
Ethanolamine


Phosphatidyl
Phosphatidyl
Choline
Choline


Phosphatidyl
Phosphatidyl
Serine
Serine
6
LIPID


PROTEIN
PROTEIN


PHOSPHOLIPID

PHOSPHOLIPID


CHOLESTEROL
CHOLESTEROL


GLYCOLIPID
GLYCOLIPID


GLYCOPROTEIN
GLYCOPROTEIN


SIMPLE PROTEIN
SIMPLE PROTEIN
(5).Cấu tạo hóa học: Lipid + protein = lipoprotein
7
Lipid
Màng
TB gan
Màng
Hồng cầu
Màng
Myelin
Màng
Ty thể
Màng hệ
võng nội

Màng
E.coli
Cholesterol 17 23 22 3 6 0
Phosphatidyl
ethanolamine
7 18 15 28 17 70
Phosphatidyl
serine
4 7 9 2 5 Vết
Phosphatidyl
choline
24 17 10 4 40 0
Sphingomyelin 19 18 8 0 5 0
Glycolipid 7 3 28 Vết Vết 0
Lipid khác 22 13 8 23 27 30
Bảng 1.1. Tỷ lệ các thành phần lipid màng (%)
1.2. LỚP LIPID ĐÔI (LIPID BILAYER)
1.2. LỚP LIPID ĐÔI (LIPID BILAYER)
8
Hình 1.3. Cấu tạo hóa học và cấu trúc của màng sinh học
Outer monolayer
Extracellular monolayer
Inner monolayer
Cytosolic monolayer
9
10
1.2.2.Cấu trúc khảm lỏng (dung dịch 2 chiều)
. Đơn vị phospho lipid có tính lưỡng cực (amphiphilic) với
- Đầu ưa nước (head hydrophilic) - nhóm N, OH, COOH
- Đuôi kị nước (tails hydrophobic) - 2 đuôi do chuỗi

hydrocarbon của acid béo (14-24 C), trong đó 1 đuôi là SFA và
1 đuôi là UFA dạng cis.
. Mỗi lớp gồm các đơn vị phospholipid sắp xếp kề cận nhau
và khi hình thành lớp đôi với đầu ưa nước hướng ra ngoài (liên
kết hydrogen) và đuôi kị nước hướng vào trong (lực val der
Waals) theo kiểu sandwich. Đây là cấu trúc khảm lỏng.
1.2.1.Thành phần phospholipid
Phosphoglyceride, sphingolipid và sterol, chiếm 50%, khoảng
5x10
6
phân tử lipid trong đơn vị 1μm
2
lớp màng đôi hay 10
9

phân tử lipid trong lớp màng tương.
11
Hình 1.4. Cấu tạo nhóm phospholipid
12
Hình thái, độ dày và cách sắp xếp các đơn vị của lớp lipid
đôi phụ thuộc vào nhóm phospholipid, sphingolipid và
cholesterol
PC - Phosphatidyl Choline
PE - Phosphatidyl Ethanolamine
SM - Sphingomyelin
Hình 1.5. Sự liên kết các đơn vị phospholipid
13
Cấu trúc khảm lỏng của màng được biểu thị qua tính chất
dung dịch 2 chiều-2 trạng thái (gel và lỏng) do:
(1).Đầu ưa nước là những nhóm mang điện tích, tương tác với

các phân tử nước định cực (liên kết hydrogen). Ngược lại,
phần đuôi kị nước do nhóm không mang điện tích, không
tương tác với nước.
Hình 1.6. Cấu trúc khảm lỏng của lớp lipid đôi
14
(2).Tương tác giữa 2 đuôi hydrocarbon của acid béo + sự co
dãn của liên kết đôi dạng cis trong phân tử UFA + lực Val
der Waals
Hình 1.7. Tương tác giữa 2 đuôi hydrocarbon