Chương 3 màng sinh chất

CHƯƠNG CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÀNG SINH CHẤT (Plasma membrane) Khái niệm: -  Là một màng sinh học phân cách mơi trường bên trong của các tế bào với mơi  trường bên ngồi của chúng - cho  phép  các ion,  các  phân  tử  hữu  cơ  thấm  qua  một  cách  có  chọn  lọc  và  kiểm  sốt sự di chuyển của các chất ra và vào tế bào Chức MTB: - Bảo vệ tế bào khỏi mơi trường xung quanh, nhờ vào sự liên kết tế bào, độ dẫn ion  và tiếp nhận tín hiệu tế bào;  - Đóng  vai  trị  như  là  một  bề  mặt  để  kết  nối  một  số  cấu  trúc  ngoại  bào  gồm  thành tế bào, glycocalyx và khung xương nội bào.  - Có thể được tái tạo nhân tạo Cấu  tạo  chung:  Màng  tế  bào  tạo  thành  bao  gồm màng lipid kép   gắn  kết  với  các  protein.  Glycocalyx  - Được coi là một lớp chất nhờn khi các phân tử glycoprotein lỏng lẻo liên kết với  thành tế bào - Được tạo thành từ các chuỗi polysacarit liên kết với các phân tử protein và lipid  glycoprotein và glycolipids https://www.thoughtco.com/cell-membrane-373364 Phosphat, glycerol Acid béo MTB cấu tạo chủ yếu hỗn hợp protein lipid cacbon hydrat nên gọi màng lipoprotein - Lipid: 20 đến 80% tạo linh hoạt cho màng -Protein: trì mơi trường hóa học tế bào hỗ trợ việc chuyển phân tử qua màng Lớp đôi phospholipid màng tế bào trì tương đối bền nhờ cầu nối kỵ nước (cầu nối lipid) Encyclopaedia Britannica / UIG / Getty Images Tại màng sinh chất lớp bảo vệ bên trong: Thành tế bào có các lỗ rỗng cho phép vật liệu đi vào , đi ra khỏi tế bào, một cách ít/ khơng chọn lọc Màng sinh chất được xem như màng lót thành tế bào, cung cấp bộ lọc cuối cùng giữa các bào quan tế bào  và mơi trường Protein hình cầu Protein xoắn Cell Membrane Lipids: Phospholipid và Glycolipid Phospholipid là thành phần chính của màng tế  bào - Phân tử Phospholipid  sắp xếp thành một  lớp kép  theo mơ hình “ bánh kẹp thịt “  + Đầu ưa nước quay ra ngồi và quay vào bên  trong đối diện với dịch bào và dịch ngoại bào  +Đầu kỵ nước quay lại với nhau, quay mặt ra  khỏi dịch bào và dịch ngoại bào  Cấu trúc này: khơng cho các phân tử tan trong  nước và các ion thấm nhập qua màng Microscopic view of phospholipids -  Glycolipid nằm trên bề mặt màng tế bào và có một chuỗi đường carbohydrate gắn vào  chúng. Chúng giúp tế bào nhận ra các tế bào khác của cơ thể Là màng thể khảm lỏng có tính thấm chọn lọc.  Màng lipid linh hoạt, có thể thay đổi  tính thấm để thích nghi khi nhiệt độ mơi trường thay đổi Các phân tử phospholipid của màng được giữ bên cạnh nhau là nhờ đặc tính kỵ nước  của lipid - Màng sinh chất của các loại tế bào khác  Cell Membrane Proteins nhau sẽ chứa những loại protein khác  - Có 2 loại: protein xun màng ( liên  kết với các protein khác) và rìa màng  (ngoại vi) - + Protein xun màng tiếp xúc cả 2 mặt  của màng: nằm xun qua khung lipid:  đầu ưa nước ở bên ngồi khung, đầu kỵ  nước nằm trong khung - Đặc tính thường có của một protein  xun màng là khơng cân xứng Lipoproteins and PCSK9 bound to receptors MAURIZIO DE ANGELIS / SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images - + Protein rìa màng: bám vào mặt ngồi hoặc mặt trong  của màng - Chức năng:  + Protein cấu trúc giúp hỗ trợ và định hình tế bào  + Vận chuyển chất qua màng:  vận chuyển chủ động các các phân tử hữu cực và  ion qua màng + Chức năng emzyme: xúc tác các phản ứng xảy ra trong màng tế bào hoặc tế bào chất + Thu nhận và truyền đạt thơng tin:  Các protein thụ quan có khả năng liên kết với các chất thơng tin  hóa học: có thể kích thích hoặc ức chế các q trình trong tế bào theo những thay đổi của mơi trường + Nhận biết tế bào: glycoprotein có thể nhận biết các tế bào cũng, khác loại + Kết nối các tế bào trong mơ thành một khối ổn định + Neo màng: liên kết với protein sợi hoặc vi sợi trong tế bào chất tạo nên sự ổn định và bền chắc Cacbohydrat màng Các phân tử Cacbohydrat thường liên kết với Phospholipid hoặc protein ở bên mặt  ngồi màng tạo nên tính  bất đối xứng tạo nên khối chất nền ngoại bào để kết dính  các tế bào trong mơ, truyền đạt thơng tin giữa các tế bào CHỨC NĂNG CỦA MÀNG SINH CHẤT Sự vận chuyển qua màng thực thông qua hình thức chính: (1) vận chuyển thụ động (passive transport), không tiêu tốn lượng (2) vận chuyển chủ động (active transport), cần tiêu tốn lượng (3) hình thức vận chuyển túi (vesiculartransport) Nguyên lý hoạt động: Các chất di chuyển từ nơi có nồng độ cao nơi có nồng độ thấp cách khuếch tán Quá trình phân tử khuếch tán qua màng sinh chất gọi thẩm thấu SH lớp 10 Phân loại vận chuyển - Một số chất khơng phân cực, nước có kích thước nhỏ O2, CO2 khuếch tán cách trực tiếp thông qua lớp lipit kép - Một số chất phân cực, ion chất có kích thước lớn glucose khuếch tán cách gián tiếp thơng qua kênh protein xuyên màng - Các phân tử nước khuếch tán nhanh qua kênh protein đặc biệt protein aquaporin (kênh dẫn nước) Đó thẩm thấu Một số yếu tố tác động tới tốc độ khuếch tán qua màng - Bao gồm hai yếu tố chi phối đến tốc độ, là: + Sự chênh lệch nồng độ bên màng bên ngồi màng + Nhiệt độ mơi trường Phân loại số môi trường - Trong tế bào, nồng độ chất tan thấp nồng độ chất tan mơi trường bên ngồi tế bào gọi môi trường ưu trương Trong môi trường ưu trương: + Chất tan từ mơi trường bên ngồi tế bào vào môi trường bên tế bào + Nước từ bên tế bào bên tế bào - Nếu nồng độ chất tan bên tế bào nồng độ chất tan bên tế bào gọi mơi trường đẳng trương Trong môi trường đẳng trương nước vào hay khỏi tế bào tốc độ - Trong tế bào, nồng độ chất tan cao nồng độ chất tan mơi trường bên ngồi tế bào gọi môi trường nhược trương Trong môi trường nhược trương: + Không thể di chuyển chất tan từ môi trường bên ngồi tế bào vào mơi trường bên tế bào + Nước từ bên vào qua bên màng tế bào nhờ protein - Các ionđinhư K+ tế di bào chuyển plasma màng - kênh (như kênh Na+ ) vận chuyển ion qua màng nhanh theo khuếch tán dễ (thụ động) II - Phương thức vận chuyển chủ động - Vận chuyển chủ động cách thức chất di chuyển thơng qua màng sinh chất từ mơi trường có nồng độ thấp đến mơi trường có nồng độ cao Trong phương thức vận chuyển chủ động, lượng bị tiêu tốn - ATP lượng sử dụng, bơm cứng chất cần vận chuyển nằm màng tế bào - Nguyên lý hoạt động: ATP tác dụng với protein đặc chủng để biến đổi protein, chất di chuyển từ bên ngoài vào bên bị đẩy khỏi tế bào - Về mặt lượng, khuếch tán dễ trình thụ động nhờ protein màng - Ví dụ vận chuyển chất qua màng sinh chất phương thức vận chuyển chủ động: + Trong tế bào loài tảo biển, nồng độ Iot cao gấp 100 lần nồng độ Iot có nước Nhưng Iot vận chuyển vào tế bào tảo từ nước biển thông qua màng sinh chất