CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG CỦA MÀNG TẾ BÀO. CƠ CHẾ XÂM NHẬP TẾ BÀO CỦA VIRUS SARSCOV2

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA: CÔNG NGHỆ SINH HỌC  BÀI TẬP LỚN CUỐI KỲ Môn: Sinh học đại cương Đề tài: TRÌNH BÀY CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÀNG TẾ BÀO? GIẢI THÍCH CƠ CHẾ XÂM NHẬP TẾ BÀO CỦA VIRUS SARSCOV-2 Nhóm: Lavie Tên thành viên: Nguyễn Ngân Giang-2005208387 Lê Hửu Kha- 2005201091 Lê Thị Linh Phương- 2005200274 Huỳnh Nguyễn Thùy Trang- 2005200373 GVHD: Nguyễn Minh Phương Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2021 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI MỞ ĐẦU Trong giới sinh vật màng tế bào có vai trò quan trọng then chốt tế bào Trong tất tế bào, màng tế bào chứa protein tác động thụ thể (receptors) nhận tín hiệu, cho phép tế bào thay đổi hành vi, đáp lại tín hiệu mơi trường, bao gồm tín hiệu từ tế bào khác, thụ thể chuyển thơng tin xun màng Và màng tế bào virus giống sinh vật khác Trên thể người vậy, quan có màng tế bào riêng Chúng giúp quan tránh, bảo vệ xâm nhập virus Tuy nhiên, vào gần cuối năm 2019, giới lại phát loại virus gây đại dịch khủng khiếp kéo dài toàn giới đến chưa hết Đây virus Sars-CoV-2, nghe giống đại dịch Sars (năm 2003) khác chủng Đây loại virus chưa phát thể người trước Cơ chế xâm nhập tế bào virus phức tạp Với mong muốn hiểu rõ màng tế bào chế xâm nhập virus nhóm chúng em chọn đề tài: “Cấu trúc chức màng tế bào chế xâm nhập tế vào virus Sars-CoV-2” Do hạn chế kiến thức chuyên môn nên làm em cịn nhiều thiếu sót Kính mong nhận góp ý thầy để làm chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! NỘI DUNG Cấu trúc chức màng tế bào 1.1 Giới thiệu màng tế bào Màng tế bào (hay gọi màng sinh chất), tìm thấy tất tế bào ngăn cách bên tế bào với mơi trường bên ngồi [1] Màng tế bào khơng ngăn cách bên tế bào với môi trường bên ngồi, mà cịn xác định ngăn bên tế bào nhân thực, bao gồm nhân bào quan tế bào chất.[2] Hình Màng tế bào[1] Màng tế bào có vai trị quan trọng hàng đầu tế bào, xuất tế bào tiến hóa Từ cấu tạo có dấu chuẩn glycoprotein đặc trưng cho loại tế bào tế bào thể nhận biết nhận biết tế bào lạ thể khác 1.2 Cấu trúc màng tế bào Màng tế bào có cấu trúc chung gồm: Lipid protein Lipid tạo thành lớp kép, protein phân bố đa dạng linh hoạt lớp kép lipid Các phân tử lipid xếp thành lớp đôi liên tục dày - 9nm, đảm bảo cấu trúc linh động màng làm vật cản tương đối cho qua phần lớn phân tử tan nước Các protein màng thực gần tất chức khác màng Các thành phần lipid lớp lớp khác nhau, phản ánh chức khác hai mặt màng tế bào Hình Cấu trúc màng tế bào[3] 1.2.1 Cấu trúc lipid màng tế bào Lớp kép lipid tạo thành chất màng Lipid màng bao gồm: Phospholipid chiếm 55 - 57%, phospholipid có đầu phân cực ưa nước quay ngồi phần kị nước, cholesterol thêm vào sinh vật bậc cao glycolipid Màng tế bào tế bào nhân thực chứa lượng lớn cholesterol, Cholesterol chèn vào hai phân tử phospholipid làm tăng độ cứng màng tế bào Ngồi ra, cholesterol cịn làm giảm tính thẩm thấu phân tử hòa tan nước, tăng tính linh hoạt ổn định học Cholesterol steroid, hoạt động chất "đệm" cho lưu động, nhiệt độ cao, hạn chế di chuyển mức chuỗi axit béo, nhiệt độ thấp, tránh kết tinh 1.2.2 Các protein màng tế bào Protein màng tế bào chiếm khoảng 25 - 75% trọng lượng màng Thành phần chức protein màng đa dạng Nó protein cấu trúc, enzym xúc tác, protein vận chuyển chất qua màng, thụ thể màng thu nhận thơng tin Có thể ví protein cơng cụ gắn lớp màng kép phospholipid Tuỳ theo cách xếp mà người ta phân hai loại protein:  Protein xuyên màng: Các protein nằm suốt chiều dày màng liên kết chặt chẽ Có lớp kép lipid chuỗi axit béo Một số protein qua màng lần, số protein qua màng nhiều lần Đối với protein xuyên màng, phần bên màng thường không phân cực liên kết với đuôi kỵ nước lớp kép phospholipid Các đầu nhơ (ở mép ngồi mép trong) màng tế bào protein phân cực, thường nhóm amin cacboxyl Ngồi ra, phần protein nằm rìa ngồi màng liên quan đến dạng cacbohydrat Glycoprotein  Protein rìa màng: Protein rìa màng chiếm khoảng 30% thành phần protein màng Chúng nằm rìa ngồi rìa màng Các protein liên kết với lớp kép phospholipid thơng qua liên kết cộng hóa trị Ngồi ra, họ tương tác với protein xuyên màng qua trình hấp phụ Nhiều protein biên có liên quan đến chức liên kết tế bào 1.2.3 Carbohydrate Khoảng – 10% cacbohydrat màng sinh chất có dạng chuỗi oligosaccharid polysaccharid Chúng thường kết hợp với lipid protein để tạo thành glycolipid glycoprotein Tìm thấy khoảng phần mười số lượng phân tử lipid có màng gắn vào phần cuối ưa nước cacbohydrat Sự phân bố cacbohydrat bề mặt màng Phần carbohydrate tạo thành lớp cấu trúc sợi với nhiều chức 1.3 Chức màng tế bào Tất tế bào sống, tế bào nhân sơ tế bào nhân thực có màng tế bào bao bọc xung quanh tế bào chất tế bào sống để giới hạn tế bào, xác định ranh giới để giữ thành phần tế bào lại với không cho chất khác xâm nhập vào bên trong.[4] Màng tế bào cịn ngăn cách vật chất bên ngồi tế bào với vật chất bên tế bào giúp tế bào trở thành hệ thống riêng biệt Hạn chế hấp thu vật chất không cần thiết chọn lọc chất có lợi cho nhu cầu sinh trưởng phát triển mô bên tế bào Bên cạnh màng tế bào cịn có vai trị nâng giữ khung xương để tạo nên hình dạng bên tế bào gắn kết chất ngoại bào với tế bào khác lại với để hình thành nên mơ Giúp vận chuyển chất dinh dưỡng vào tế bào vận chuyển chất độc hại khỏi tế bào [1] Hạn chế kích thước tế bào, tạo khơng gian nhỏ dày đặc để phân tử dễ gặp thực phản ứng Duy trì điện cho tế bào Ngồi màng tế bào cịn vật cản có tính chọn lọc cao ngăn cách khối sinh chất với mơi trường ngồi giúp bảo vệ cho ngấm vào chất cần cho tế bào Đồng thời cho phép chất qua theo hai chế chủ động (đòi hỏi tế bào phải tiêu hao lượng cho việc vận chuyển chất) thụ động (không sản sinh lượng) Truyền lượng hai phía màng có chênh lệch nồng độ chất ion tạo dự trữ hay chuyển đổi lượng Giúp tế bào thu nhận tín hiệu từ tế bào khác có mối tương tác tế bào – tế bào Truyền tính hiệu từ ngồi vào tế bào Sự chênh lệch nồng độ bên tế bào bên ngồi mơi trường khiến tế bào phải có chế để ngăn cản biến đổi đột ngột, màng tế bào mang thụ thể giúp tế bào ngăn cản phần biến đổi Xử lý thơng tin để tế bào nhận tế bào quen thuộc, lạ thù địch, để chúng phản hồi xác, đồng thời kích thích ức chế tiếp xúc tế bào với tế bào, tế bào với chất Màng tế bào giá thể để gắn enzyme trình trao đổi chất tế bào Cơ chế xâm nhập tế bào virus Sars-CoV2 2.1 Giới thiệu Sars- CoV2 Hình Virus Sar-CoV-2[5] * Nguồn gốc Sar-CoV2 Sars-CoV2 tên viết tắt coronavirus gây hội chứng hơ hấp cấp tính Hiện tại, có chủng coronavirus khác biết đến Vào ngày 12 tháng năm 2020, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đặt tên 2019-nCoV theo cách đặt tên loại coronavirus 11/2/2020 Ủy ban Quốc tế Phân loại Virus (ICTV) định đặt tên Sar-CoV-2 phân tích chủng coronavirus virus SARS năm 2003 loại khác chủng Sar-CoV-2 biến thể coronavirus chưa phát thể người trước đây.Trình tự gen chủng Sars CoV-2 bao gồm trình tự RNA đơn có 29.903 nucleotide Cấu trúc Sars CoV-2 đơn giản, có phần lõi gen ARN axit nucleic, tức cấu trúc gen bao quanh gen lớp áo glycoprotein * Cấu trúc virus Sar-CoV-2 Hình Cấu trúc Sar-CoV-2 Virus Sar-CoV-2 loại virus RNA sợi đơn, có kích thước 80 - 150 nm Vật liệu di truyền virus RNA, có kích thước khoảng 27 - 32 kilobases, lớn loại virus RNA biết trước Virus bao bọc nucleocapsid cuộn thành dạng xoắn ốc Trong virus có chứa đựng thơng tin di truyền giúp nhân Hình Ribosome tế bào virus Ngồi virus cịn có vỏ protein vững bên bảo vệ vật chất di truyền virus phát tán từ người sang người 10 Hình Vỏ protein Lớp vỏ giúp virus xâm nhập tế bào cách hịa màng tế bào với màng tế bào mà bị cơng Hình Lớp vỏ ngồi virus Có gai protein nằm bề mặt võ chỉa ngồi Hình Gai protein bao quanh vỏ virus 11 Sars-CoV-2 xâm nhập vào tế bào chủ thông qua glycoprotein xuyên màng (S) Các glycoprotein xuyên màng tạo thành homotrime nhơ khỏi bề mặt virus Glycoprotein S đóng vai trị quan trọng q trình gắn kết, dung hợp xâm nhập tế bào chủ virus Protein M (màng) (M-protein) gọi E1 glycoprotein màng protein Nó protein màng coronavirus Protein M thành phần quan trọng trình lắp ráp hình thành virus, tham gia vào q trình điều hịa phiên mã RNA gen lắp ráp thành hạt virus Hemagglutinin esterase (HE) hoạt động lectin liên kết glycan cổ điển enzym phân giải thụ thể E-prorein có vai trị công nhận liên kết phần tử virus Việc nới lỏng làm cho màng bị uốn cong giúp kéo màng Ngồi ra, protein E có chức lắp ráp Protein E quan trọng vận chuyển hiệu phần tử virus qua đường tiết, chức liên quan đến hoạt động kênh ion Protein N protein cấu trúc phức hợp với RNA gen, tương tác với protein màng q trình lắp ráp virion, đóng vai trị quan trọng q trình phiên mã lắp ráp  Protein màng (M), protein S (gai) protein E (vỏ bọc) protein màng Sars CoV2 2.2 2.2.1 Cơ chế xâm nhập tế bào Sars-CoV-2 Cơ chế xâm nhiễm (bên ngồi mơi trường) Cả loại virus cúm thường virus corona sử dụng gai “chìa khóa” để xâm nhập vào tế bào vật chủ Xâm nhập vào, virus chiếm quyền kiểm soát thành phần tế bào Chương trình bị tái thiết lập với mục đích tổng hợp thành phần virus Khi có người bệnh nói, ho hay hắt tạo giọt bắn Những giọt bắn chứa virus lơ lửng khơng khí 12 thời gian dài bay tới miệng hay mũi Một vào thể người virus tiếp cận tế bào niêm mạc (throat cells) mũi, họng, phổi Hình Giọt dịch tiết bắn 2.2.2 Cơ chế xâm nhiễm (bên thể) Cơ chế xâm nhập: Sars-CoV-2 có lực đặc biệt với thụ thể ACE2 có tế bào đường hô hấp; đặc biệt tế bào mô phổi Sars-CoV-2 dùng gai glycoprotein nằm vỏ bọc “chìa khóa” mở cửa vào thụ thể ACE2 “ổ khóa” nằm màng tế bào ký chủ tế bào mô phổi Gai protein virus gắn vào thụ thể (receptor) tế bào Quá trình diễn so sánh thực giống chìa khóa gắn vào ổ khóa Q trình gắn giúp xâm nhập vào tế bào So với SARD-CoV-2, virus cúm mùa chúng di chuyển túi màng tế bào chủ tạo Dễ dàng đến nhân tế bào-nơi lưu trữ thông tin di truyền thể Cịn Sars-CoV-2 khơng xâm nhập vào tế bào vật chủ Nó trực tiếp tác động tới Ribosome Ribosome sử dụng thông tin di truyền virus để tạo nên thành phần virus, ví dụ gai bề mặt Sau đó, “cơ quan đóng gói (golgi apparatus)” tế bào vận chuyển protein túi nội bào đến màng tế bào Tất thứ cần thiết để tạo nên virus tập trung bên màng tế bào Sau đó, virus corona chồi lên 13 Hình 10 Gai protein virus gắn vào thụ thể 14 KẾT LUẬN Màng tế bào đóng vai trị quan trọng cấu trúc tế bào lớp bảo vệ quan trọng tế bào Màng tế bào có cấu trúc tương đối phức tạp giúp tế bào thực đầy đủ chức cần có để trì sống Chủng virus Sar-CoV-2 xâm nhập vào quan thơng qua glycoprotein giống “chìa khóa” mở cửa vào thụ thể ổ khóa màng tế bào Virus Sar-CoV-2 mối nguy người nay, việc xâm nhập nhanh cấu trúc phức tạp khả thích nghi cao, chúng cịn bền với nhiệt độ mơi trường, gây mối lo ngại khơng Triệu chứng bắt đầu muộn khó phát bị virus xâm nhập Vì nên cẩn thận phòng tránh triệt để tránh nguy lây lan diện rộng để đất nước chống dịch vượt qua đại dịch để đời sống trở lại bình thường trước Bài tiểu luận nhóm em trình bày cịn nhiều thiếu sót, ngồi nguồn cịn sai lệch Kính mong đưa ý kiến góp ý cho nhóm em hồn thành tiểu luận tốt Nhóm em chân thành cảm ơn ạ! 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://www.genome.gov/genetics-glossary/Cell-Membrane, truy cập 15/09/2021 [2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9928//, truy cập 10/09/2021 [3] https://thuocbietduoc.edu.vn/mang-sinh-chat/, truy cập 10/09/2021 [4] https://micro.magnet.fsu.edu/cells/plasmamembrane/plasmamembrane.html, truy cập 15/09/2021 [5] https://www.youtube.com/watch?v=5DGwOJXSxqg, truy cập 13/09/2021 [6]https://vinatom.gov.vn/dai-dich-covid-19-goc-nhin-tu-vat-ly-va-sinh-hoc-cautruc/, truy cập 15/09/2021 [7] Phạm Thành Hổ, Sinh học đại cương, Khoa Sinh học – Đại học Khoa học tự nhiên (Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh), 2011 [8] Cao Văn Thu, Sinh học đại cương, Bộ Y Tế, Đại học Dược Hà Nội, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, 2014 từ https://thuvienyhoc.edu.vn/2019/08/24/sinh-hocdai-cuong-dung-cho-dao-tao-duoc-si-dai-hoc-bo-y-te/, truy cập 16/09/2021 16 PHỤ LỤC BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC HOẠT ĐỘNG NHĨM STT MSSV Họ tên Nhiệm vụ 2005208387 Nguyễn Ngân Giang Làm phần 2 2005201319 Bùi Thị Thúy Hằng 2005201091 Lê Hửu Kha Lập dàn ý,làm phần 1.3, tổng hợp làm word, đóng góp ý kiến phần Làm phần 2005200274 Lê Thị Linh Phương 2005200373 Huỳnh Nguyễn Thùy Trang 17 Làm phần 1.2, đóng góp ý kiến phần Làm 1.1, đóng góp ý kiến phần ... xâm nhập tế bào virus phức tạp Với mong muốn hiểu rõ màng tế bào chế xâm nhập virus nhóm chúng em chọn đề tài: ? ?Cấu trúc chức màng tế bào chế xâm nhập tế vào virus Sars-CoV-2” Do hạn chế kiến thức... ơn! NỘI DUNG Cấu trúc chức màng tế bào 1.1 Giới thiệu màng tế bào Màng tế bào (hay gọi màng sinh chất), tìm thấy tất tế bào ngăn cách bên tế bào với mơi trường bên ngồi [1] Màng tế bào khơng ngăn... màng Sars CoV2 2.2 2.2.1 Cơ chế xâm nhập tế bào Sars-CoV-2 Cơ chế xâm nhiễm (bên môi trường) Cả loại virus cúm thường virus corona sử dụng gai “chìa khóa” để xâm nhập vào tế bào vật chủ Xâm nhập