Tìm hiểu cơ chế tiếp nhận và xử lý thông tin của tế bào

Tên đề tài: Tìm hiểu cơ chế tiếp
nhận và xử lý thông tin của tế bào
Lời mở đầu
Tại sao bạn lại biết nóng biết lạnh? Tại sao khi ngã bạn biết
bạn bị đau? Tại sao các tế bào ung thư lại phát triển một
cách “vô tổ chức”
Đó là nhờ cơ thể bạn nói chung và các tế bào trong cơ thể
bạn nói riêng đã tiếp nhận và xử lý các thông tin nhận từ
bên ngoài cơ thể/ các tế bào của bạn.
Vậy cơ chế đó là gì?
Sau đây, chúng ta sẽ tìm hiểu một cách tổng quát nhất về
cơ chế tiếp nhận và xử lý thông tin của tế bào
Những vấn đề chính:
1.Tín hiệu tế bào
1.1.Các loại tín hiệu tế bào
1.2. Mối liê Mối liên hệ và kết nối giữa các tế bào
2.Cơ chế tiếp nhận và xử lý thông tin
2.1 Tiếp nhận thông tin
2.2 Truyền và Khuyếch đại tín hiệu
2.3 Trả lời tín hiệu
3. Quá trình truyền và xử lý tín hiệu trong điều hòa cương
cứng dương vật
1
1.Tín hiệu tế bào
1.1 Các loại tín hiệu tế bào
 Tín hiệu điện học: các tín hiệu điện hóa, chênh lêch
điện thế trong và ngoài màng, tín hiệu dẫn truyền ở
các sợi trục nơ-ron thần kinh
 Tín hiệu vật lý: nhiệt độ, ánh sáng tác động do tiếp
xúc trực tiếp giữa hai tế bào..
 Tín hiệu hóa học:các hóc-môn, các sản phẩm tuyến

tiết, tín hiệu nội tiết (endocrine), ngoại tiết (paracrine),
tự tiết (autocrine)..
 Tín hiệu tổng hợp: Những tín hiệu hình thành trong
giấc mơ, sự tưởng tượng…
Ngoài ra, người ta chia các tín hiệu tế bào thành hai
nhóm :
 Tín hiệu sơ cấp: là các phân tử protein hooc-mon, các
chất hóa học, các chất khí… có thể được nhân biết và
gắn với các thụ thể
 Tín hiệu thứ cấp là các phân tử đặc hiệu có kích thước
nhỏ cAMP, Ca++ …
Trong tế bào còn có nhiều loại phân tử tín hiệu khác :
 Nhóm các tín hiệu là peptid, hormon: insulin,
glucagon, prolactic, FSH...
 Nhóm các phân tử neurohormon: oxytocin,
endorphin...
 Nhóm các phân tử có bản chất là hormon, các nhân tố
sinh trưởng, các chất điều hòa các hoạt động của tế
bào: EGF, FGF, IL-2, erythropoietin...
 Nhóm các phân tử tín hiệu có bản chất lipid như các
steroid: testosteron, estradiol, cortisol...
 Nhóm các phân tử tín hiệu là chất khí: NO, CO...
2
 Nhóm các phân tử tín hiệu thần kinh: acetylcholin,
serotonin, dopamin...
 Nhóm các phân tử tín hiệu là các nucleotid, vitamin A,
acid béo...
1.2 Mối liên hệ và kết nối giữa các tế bào
1.2.1 Liên kết giữa hai tế bào:
 Kết nối chặt: thường gặp ở các tế bào biểu mô. Kết nối

chặt làm cố định vị trí 2 tế bào kề nhau bằng protein đặc
hiệu
 Kết nối giữa hai tế bào bằng rãnh thông: gặp ở 1 số tế
bào động vật và thực vật. Các rãnh thông cấu tạo từ một
vài phân tử protein đặc hiệu, nối từ lưới nội chất của tế
bào này với lưới nội chất tế bào khác. Ở tế bào thực vật
thì rãnh thông là một cầu nguyên sinh giữa các tế bào
 Kết nối dạng neo: là kiểu kết nối phổ biến giữa các tế
bào. Nhờ các phân tử protein kết nối (cadherin, integrin,
selectin...), làm cho các tế bào có sự liên kết chặt chẽ với
nhau.
3
Hình 2

1.2.2 Liên kết với chất nền ngoại bào
Nhờ các phân tử protein neo dính nối các thành phần của
chết nền ngoại bào với các proteinn của khung xương tế
bào
4
Hình 3
2.Cơ chế tiếp nhận và xử lý thông tin


Hình 4
5
2.1 Tiếp nhận thông tin
 Thông qua 2 loại thụ thể: thụ thể màng và thụ thể nội bào
 Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển tín hiệu
thu được cho tế bào xử lý
 Chúng sẽ thay đổi cấu trúc và tính chất ,đảm bảo quá

trình tiếp nhận tín hiệu có hiệu quả
2.1.1 Thụ thể màng:
 Thụ thể kênh vận chuyển ion ( ion-channel-link receptor)
 Thụ thể G-protein (G-protein-linked receptor)
 Thụ thể enzyme (enzyme-linked receptors)
6
2.1.2 Thụ thể nội bào
 Thụ thể nội bào cấu tạo từ những thụ thể nằm trong tế bào
chất, trong nhân hoặc trong các bào quan của tế bào. Chúng
cấu tạo từ các phân tử protein, lipoprotein, enzym...
 Thụ thể nội bào tiếp nhận các tín hiệu khác nhau như các
steroid, các loại cortinoid, tetosterol, progesterol...
Hình 6
Mỗi loại thụ thể nội bào khác nhau có thể tiếp nhận những
loại tín hiệu nhất định. Ví dụ, thụ thể Acetylcholin tiếp
nhận tín hiệu là các phân tử acetylcholin, thụ thể IP
3
tiếp
nhận các ion Ca
2+
, thụ thể PPAR tiếp nhận các chất tăng
sinh peroxiom, tham gia điều hòa quá trình phiên mã của tế
bào.
2.2 Truyền tín hiệu
7
Thực chất quá trình truyền tín hiệu là một chuỗi các phản
ứng sinh hóa trong tế bào, điều hòa mọi hoạt động sống
của tế bào và cơ thể.
2.2.1 Các kiểu truyền tín hiệu:
 Truyền tín hiệu do tiếp xúc trực tiếp giữa 2 tế bào:

+Truyền tín hiệu trực tiếp qua rãnh thông
+Truyền tín hiệu trực tiếp qua thụ thể màng:
• giữa 2 tế bào tiếp xúc nhau
• thông qua gian bào
+Truyền tín hiệu trực tiếp qua thụ thể nội bào
 Truyền tín hiệu từ các tuyến tiết: nội tiết ,ngoại tiết, tự
tiết
 Truyền tín hiệu qua synap thần kinh
Hình 7
8
Hình 8
2.2.2 Bản chất quá trình truyền tín hiệu
• Bản chất quá trình truyền tín hiệu là sự phosphoryl
hóa các “protein mang”.
• Phosphoryl hóa có 2 loại :
 phosphoryl hóa trực tiếp: nhờ các enzyme kinase
hoặc các chất khác gắn trực tiếp gốc phosphat vào
protein
 Phosphoryl hóa gián tiếp: nhờ thay thế phân tử GTP
bằng phân tử GDP
• Phần lớn các loại tín hiệu sơ cấp được tiếp nhận ở các
thụ thể, được chuyển hóa thành các tín hiệu thứ cấp và
đuợc khuếch đại sơ bộ sau đó được chuyển tới các
9
protein truyền.Nhờ các quá trình phosphoryl hóa làm
cho tín hiệu được tiếp tục khuếch đại và truyền đến
các bộ phận, các bào quan của tế bào, hoặc truyền từ
tế bào này sang tế bào khác.
Hình 9
10