Bài giảng sinh lý tế bào đh y dược cần thơ

SINH LÝ MÀNG SINH HỌC TẾ BÀOkhối cầu nằm chen giữa lớp lipid glycoprotein Protein trung tâm - tạo thành kênh: khuếch tán chất hòa tan trong nước: các ion.. CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀOMÀNG

1 Đại cương về tế bào (tự học)

2 Sinh lý màng tế bào

2.1 Cấu trúc chức năng của màng tế bào

2.1.1 Thành phần lipid của màng 2.1.2 Thành phần protein của màng 2.1.3 Thành phần glucid của màng 2.2 Chức năng của màng tế bào

3 Sinh lý các bào quan trong tế bào (tự học)

3.1 Ty thể 3.2 Tiêu thể 3.3 Peroxisom 3.4 Mạng lưới nội bào tương và ribosom 3.5 Bộ Golgi

3.6 Lông tế bào 3.7 Bộ xương tế bào 3.8 Trung thể

3.9 Nhân

Bài 1

SINH LÝ TẾ BÀO

Cấu trúc bài học

2.1.2.1 Khuếch tán đơn giản 2.1.2.2 Khuếch tán được gia tốc

2.2 Vận chuyển chủ động (tự học một phần)

2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Các dạng vận chuyển chủ động

2.2.2.1 Vận chuyển chủ động sơ cấp 2.2.2.2 Vận chuyển chủ động thứ cấp

3 Vận chuyển vật chất bằng một đoạn màng tế bào (tự học)

3.1 Hiện tượng nhập bào 3.2 Hiện tượng xuất bào

Bài 3 ĐIỆN THẾ MÀNG TẾ BÀO

1 Đại cương (tự học)

2 Các trạng thái điện học của màng tế bào

2.1 Trạng thái phân cực 2.2 Trạng thái khử cực 2.3 Trạng thái hồi cực

3 Điện thế nghỉ và điện thế hoạt động của màng tế bào (tự học một phần)

3.1 Điện thế nghỉ3.2 Điện thế hoạt động

Cấu trúc bài học

“Gia đình là tế bào của xã hội ”

Các tế bào Các cơ quan

Cơ thể con người ??

ĐẠI CƯƠNG

• Hàng triệu triệu tb  Cơ thể con người

• TB  là đơn vị cấu tạo + chức năng của cơ thể

• Cấu trúc + chức năng của TB  QĐ chức năng slý cơ quan

• Các TB được biệt hóa thành từng hệ cơ quan

Cơ thể người có khoảng 100.000 tỉ tế bào

ĐẠI CƯƠNG

4.200.000

TB: được cấu tạo bởi những chất khác nhau

 nguyên sinh chất gồm 5 thành phần cơ bản

triglycerid là kho dự trữ năng

lượng của cơ thể.

Carbohydrate

# 1% KL TB.

Màng tế bào dày 7,5 - 10 nm (1 nanomet = 10 - 9 mét)

SINH LÝ MÀNG SINH HỌC TẾ BÀO

7,5 - 10 nm

Protein

SINH LÝ MÀNG SINH HỌC TẾ BÀO

● Lipid (42%):

+ Phospholipid: 25% + Cholesterol: 13% + Lipid khác: 4%+ Thực chất: lớp lipid kép, mềm mại, gồm đầu ưa nước và kỵ nước.+ có thể uốn khúc trượt qua lại dễ dàng  tạo khả năng hòa màng

SINH LÝ MÀNG SINH HỌC TẾ BÀO

SINH LÝ MÀNG SINH HỌC TẾ BÀO

khối cầu nằm chen

giữa lớp lipid

( glycoprotein )

Protein trung tâm

- tạo thành kênh: khuếch tán chất hòa tan trong nước: các ion.

- Chất mang (Carrier protein).

Protein ngoại vi

-Như enzyme

 điều khiển chức năng nội bào.

Protein : 55%

Hoạt động như những receptors của hormones.

Một số tham gia vào các phản ứng miễn dịch.

SINH LÝ MÀNG SINH HỌC TẾ BÀO

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

MÀNG

TẾ BÀO

Phân cách môi trường

Tra

o

đổi

thô ng tin

Thgia hđộng tiêu hóa,

lọc các chất qua màng TB

Tạo

điện

thế

2.1 Phân cách với môi trường xung quanh

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

2.2 Chức năng trao đổi thông tin của màng tế bào:

Các tế bào trao đổi thông tin qua 2 hệ truyền tin: hệ thống thần kinh và hệ

thống thể dịch Hệ thống thần kinh Hệ thống thể dịch

Kênh truyền tin Khe sinap Dịch ngoại bào

Chất truyền tin Hóa chất trung gian Các hormones

Bộ phận nhận tin Thể tiếp nhận (receptor =

Rc) ở màng sau sinap hay

tế bào đích

Các thể tiếp nhận trên: màng tế bào, trong bào tương hoặc trong nhân của tế bào đích

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Tế bào A

Tế bào B

2.3 Tham gia tiêu hóa và bài tiết của tế bào

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Hiện tượng nhập bào Hiện tượng xuất bào

Thực

bào bào ẩm

Hiện tượng nhập bào (Endocytosis):

Hai hình thức nhập bào:

+Thực bào (Phagocytosis): Là hiện tượng nuốt vi khuẩn, mô chết, bụi

Các TB có khả năng thực bào:

Đại thực bào > Neutrophil > Monocyte > Eosinopil, Vi bào đệm ở hệ thần kinh.

+Ẩm bào (Pinocytosis): phần lớn các phân tử protein.

Chức năng: hiện tượng nhập bào tạo hai chức năng:

+ Khởi đầu quá trình tiêu hóa của tế bào

+ Tạo cử động dạng amib

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Hiện tượng xuất bào (Exocytosis):

- Cần Ca++ và ATP.

- Có chức năng bài tiết:

+ Các protein được tổng hợp trong tế bào.

+ Các thể cặn (residual body).

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

2.4 Vận chuyển chọn lọc các chất qua màng TB

2.4.1 Vận chuyển thụ động

Vận chuyển thụ động (Passive transport):

* Khái niệm:

- Theo hướng gradient

- Theo thể thức bậc thang

- Không cần năng lượng (E tích tụ trong gradiant)

- Hầu hết không cần chất chuyên chở

- Hướng tới làm thăng bằng bậc thang

- Gồm 4 hình thức: khuếch tán, thẩm thấu, điện thẩm và siêu lọc

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Chất khuếch tán

nhờ năng lượng chuyển động nhiệt

- Tốc độ khuếch tán qua màng phụ thuộc vào:

+ Bản chất của chất khuếch tán.

Tỉ lệ thuận với độ hòa tan trong lipid.

Tỉ lệ nghịch với trọng lượng phân tử

+ Nhiệt độ: tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

+ Trạng thái của màng:

Tỉ lệ nghịch với độ dày của màng.

Số kênh trên đơn vị diện tích màng.

+ Sự khuếch tán của 1 chất khác xảy ra đồng thời.

- Gồm: khuếch tán đơn giản và khuếch tán được gia tốc

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Khuếch tán

Khuếch tán đơn giản:

- Trong khuếch tán đơn thuần:

+ Mức độ khuếch tán được xác định bởi:

Số lượng chất được vận chuyển Tốc độ chuyển động nhiệt

Số lượng các kênh protein trong màng tb

- Khuếch tán qua lớp lipid kép: Các chất hòa tan trong lipid: Oxy, dioxyt carbon (CO2), acid béo, vitamin tan trong dầu A, D, E, K, Alcool

- Khuếch tán qua các kênh protein:

+ Nước và các chất hòa tan trong nước

+ Các kênh protein này chọn lọc chất khuếch tán do đặc điểm về đường kính, hình dạng và điện tích của kênh

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Khuếch tán

Khuếch tán được gia tốc: còn gọi là khtán được tăng cường, khtán được thuận hóa.

- Là sự khuếch tán nhờ vai trò của chất mang, còn gọi là khtán qua chất mang.

● Cơ chế khuếch tán được gia tốc:

+ Chất khtán gắn lên vị trí gắn (binding sites) của phtử chất mang.+ Chất mang thay đổi cấu hình mở về phía ngược lại

+ Chuyển động nhiệt của phân tử chất khtán sẽ tách nó ra khỏi điểm gắn và di chuyển về bên kia màng

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Khuếch tán

Khuếch tán đơn giản Khuếch tán được

gia tốcQua lớp lipid kép Qua kênh protein

Hình thức Trực tiếp qua khe Trực tiếp qua

Chất mang

(protein VC)Chất

khuếch tán Lipid, khí, vitamin tan trong dầu,

nước

Ion, nước Dinh dưỡng

Đặc điểm - Tính tan trong

lipid

- Động năng của nước lớn

-Đường kính,

-Đường kính,

hình dạng, điện tích

-Vị trí và sự đóng

mở cổng kênh

-Chất khuêch tán gắn lên điểm gắn-Thay đổi cấu hình

• Dung môi sẽ chuyển từ a sang b Đó là sự thẩm thấu  thực chất là một quá trình khuếch tán của các phân tử dung môi

• ASTT: áp lực cần tác dụng lên dung dịch b để ngăn cản sự di chuyển của các phân tử dung môi

từ dung dịch A xuyên qua màng bán thấm đến dung dịch B

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Thẩm thấu

Dung dịch A (nồng độ a)

Dung dich B (nồng độ b)

Màng bán thấm

Nước Chất tan

[a]>[b]

Dung môi

Theo luật Van’t Hoff: ASTT thể hiện qua công thức:

R: Hằng số khí lý tưởng

P = RTC T: Nhiệt độ tuyệt đối

C: Nồng độ thẩm thấu (do số hạt chất tan trong 1 thể tích)

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Thẩm thấu

khuếch tán

do chênh lệch điện thế

Cân bằng

trạng thái thăng bằng động

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Điện thẩm

AS keo: bản chất là AS thẩm thấu

kéo nước về phía nó

Hiện tượng siêu lọc được thể hiện qua công thức:

P lọc = (P a + S) - (P b + U) mmHg

+ P a : AS thủy tĩnh của mao mạch đầu tiểu động mạch và đầu tiểu tĩnh mạch có trị số trung bình lần lượt là 30 mmHg và 10 mmHg

+ S: AS keo khoang kẽ, trung bình khoảng 8mmHg.

+ P b : AS thủy tĩnh khoang kẽ, trị số khác nhau tùy vị trí trong cơ thể, trung bình thường là -3mmHg + U: AS keo của huyết tương, trung bình 28mmHg

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Siêu lọc

Bài tập cá nhân:

Download hình ảnh cấu trúc màng tế

bào từ một website bất kỳ bằng tiếng Anh

có đầy đủ các thành phần như trong giáo trình và chú thích bằng tiếng Việt.

1 Liệt kê và sắp xếp theo trình tự giảm dần hàm lượng nước có tại các cơ quan trong cơ thể: não, tim, phổi, gan, thận, xương

2 Điền vào chỗ trống:

Stt Chức năng tế bào Bất thường xảy ra Bệnh lý liên quan

1 Phân cách với môi trường xung quanh Vỡ màng tế bào hồng cầu, Tán huyết

VẬN CHUYỂN VẬT CHẤT

- Cần tiêu thụ năng lượng (ATP)

 nguồn gốc năng lượng sử dụng

Bơm Na + -K + -ATPase:

- Bơm hiện diện ở tất cả tế bào trong cơ thể

- Chất mang: Gồm hai protein hình cầu:

- Có 3 đặc điểm:

Có 3 vị trí receptor gắn với Na+ ở phía trong TB

Có 2 vị trí receptor gắn với K+ ở phía ngoài TB

Phần phía trong gần receptor của Na+ có men ATPase hoạt động

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Bơm Na + -K + -ATPase:

- Hoạt động:

2 K+ từ ngoài vào trong tế bào và 3 Na+ từ trong ra ngoài

 Kết quả này là do năng lượng cung cấp từ ATP làm thay đổi cấu hình chất mang

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Bơm Na + -K + -ATPase:

- Chức năng:

+ Bơm có vai trò duy trì nồng độ Na+ và K+ khác nhau hai bên màng:

Nao+ > Nai+, Ki+ > Ko+ Do đó, giúp:

+ Điều hòa thể tích tế bào: quan trọng nhất+ Tác nhân tạo ra điện thế màng

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

■ Vận chuyển chủ động sơ cấp các ion khác:

- Bơm Ca++: Duy trì nồng độ Ca++ thấp trong tế bào

- Vận chuyển chủ động sơ cấp ion H+ ở 2 nơi trong cơ thể:+ TB thành của dạ dày  Bài tiết H+ để tạo HCl trong dịch vị.+ Ống thận  Bài tiết H+  điều hòa [H+] trong máu

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

VC chủ động thứ cấp glucose, acid amin, các ion

Đồng vận chuyển thuận Đồng vận chuyển nghịch

■ Đồng vận chuyển thuận (Co-transport):

+ Đồng vận chuyển thuận Na + và Glucose/acid amin.

+ Đồng vận chuyển thuận Na + -K + - 2 Cl - , K + - Cl -

■ Đồng vận chuyển nghịch (Counter - transport):

Sodium với Calcium xảy ra ở hầu hết tb trong cơ thể.

Sodium với Hydrogen một vài mô đặc biệt ở ống lượn gần của đơn vị thận

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

Bài tập cá nhân:

1 Hãy trình bày lại bài học dưới dạng sơ đồ tóm tắt

2 Hoàn thành các bảng trống sau đây:

Khếch tán đơn giản Khếch tán được

gia tốc Qua lớp lipid kép Qua kênh protein

Hình thức Chất khếch tán Đặc điểm Khác nhau

Sơ cấp Thứ cấp

Đồng VC thuận Đồng VC nghịch Đặc điểm

Chất được vận chuyển

Ví dụ

BÀI TẬP NHÓM

1 Tìm hiểu nồng độ thấu của máu là bao nhiêu? Tính nồng độ thẩm thấu của dung dịch NaCl9‰, glucose 5%, glucose 20%? Các dung dịch này là

đẳng trương, nhược trương hay ưu trương so với máu? Hậu quả có thể xảy

ra nếu truyền cho bệnh nhân dung dịch ưu trương hoặc nhược trương? Pha các dung dịch làm xét nghiệm máu nếu ưu trương hoặc nhược trương thì tế bào hồng cầu sẽ biến đổi thế nào?

2 Đọc trước bài Sinh lý Máu mục 4.2 Đặc tính của bạch cầu, bài Sinh lý

hô hấp mục 2 Trao đổi khí tại phổi, bài Sinh lý tiêu hóa mục 4.3 Hấp thu ở ruột non, bài Sinh lý thận mục 2 Tái hấp thu và bài tiết ở ống thận để tìm các ví dụ cho các dạng vận chuyến vật chất qua màng tế bào Hãy liệt kê các ví dụ đó theo từng dạng vận chuyển?

Vận chuyển tích cực qua kẽ tế bào (phối hợp các dạng vận chuyển):

Xảy ra tại biểu mô ruột, biểu mô ống thận, biểu mô các tuyến ngoại tiết

2.5 Tạo ra điện thế màng, điện thế hoạt động

ĐIỆN THẾ MÀNG TẾ BÀO

Giữa mặt trong và mặt ngoài màng tế bào luôn tồn tại một hiệu điện thế do sự

khác biệt về nồng độ các ion tạo ra

Điện thế nghỉ Điện thế hoạt động

Một mảng cơ tim

0 mV

+

Một mảnh cơ tim

-++++++++++++++

++++ -Dòng điện

Khi có kích thích

Vmthay đổi Gây khử cực

ĐTĐ

CÁC TRẠNG THÁI ĐIỆN HỌC

TẾ BÀO

Một mảnh cơ tim

Ngồi

CÁC TRẠNG THÁI ĐIỆN HỌC

TẾ BÀO

-Một mảnh cơ tim hoàn toàn khử cực

ngoài+++++++++++++++++++

Vmkhông thay đổi Không có dòng điện

CÁC TRẠNG THÁI ĐIỆN HỌC

TẾ BÀO

Định nghĩa: Là điện thế màng khi tế bào không hoạt động.

Sơ lược về tỉ lệ nồng độ của ion Na+ và K + :

C Na o+ / C Na i+ = 10

C Ki + / C Ko + = 35

Nguồn gốc của điện thế nghỉ:

Khuếch tán K + , Khuếch tán Na + , Hoạt động của bơm Na + K + ATPase.

Điện thế màng lúc nghỉ là - 90 mV đến - 70 mV, và tùy theo loại mô

Như vậy ở điện thế nghỉ, màng tế bào ở trạng thái phân cực bên ngoài màng tích điện dương , bên trong tích điện âm

Định nghĩa Quá trình hình thành điện thế hoạt động

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG

Một mảnh TB

-++++++++++++++

++++ -Dòng điện

Khi có kích thích

Vmthay đổi Gây khử cực

ĐTĐ

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG

- Giai đoạn khử cực:

+ Kết quả: Bên trong tế bào tích điện (+) hơn bên ngoài màng tế bào

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG

Cơ chế

Giai đoạn tái cực:

+ Hiện tượng: Có sự (+) thoáng qua kênh K+ → K+ từ trong ra ngoài

Cuối cùng:

- Hiện tượng: bơm Na+-K+-ATPase hoạt động bơm Na+ ra ngoài

- Kết quả: phục hồi lại trạng thái nghỉ ban đầu (- 90 mV)

Lúc này điện thế nghỉ có thể âm hơn lúc ban đầu (- 100mV) trong vài miligiây

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

ĐIỆN THẾ HOẠT ĐỘNG

Cơ chế

 Dòng điện sinh học:

- Khi có sự (+) ngoài màng tb  chênh lệch về điện thế

 Xuất hiện một dòng điện sinh học lan truyền từ cực (-) sang (+), từ vùng kích thích ra xung quanh

 Lâm sàng: ECG, EMG, EEG,…

CHỨC NĂNG MÀNG TẾ BÀO

DÒNG ĐIỆN SINH HỌC

Điện thế Vùng kích thích

Điện thế Vùng lân cận

Bài tập cá nhân

1 So sánh điện thế khuếch tán của K + và Na + ?

2 Điền vào bảng sau: Đặc điểm trạng thái điện học của màng tế bào

Các trạng thái Diễn tiến Kết quả

Bài tập nhóm

Hệ thống, cơ quan Phương pháp ứng dụng Mô tả ngắn gọn nguyên lý

Não Đo điện não đồ Tim Đo điện tâm đồ

Cơ Đo điện cơ

1 Trình bày các ứng dụng dòng điện sinh học hiện nay trong chẩn đoán và điều trị bệnh nhân theo bảng gợi ý sau:

Sự khác nhau về nồng độ ion giữa khu vực và .lúc nghỉ nhờ hoạt động của các bơm protein Bơm là thành phần chính trong chức năng trên bằng cách vận chuyển ion Na+ ra ngoài và ion vào trong tế bào

cơ tim, quá trình này sử dụng năng lượng từ Quá trình trên gọi là vận chuyển Nồng độ Ca2+ ngoại bào được duy trì hơn nội bào nhờ bơm và bơm ., trong đó bơm Na+-Ca2+ cho phép vào trong nội bào, làm .gradient nồng độ Na+ và lấy năng lượng giải phóng từ quá trình này (thay vì từ ATP) để đẩy ion Ca2+ ra ngoài, cách vận chuyển này gọi là vận chuyển

Gia đình là tế bào của xã hội, còn tiền bạc và sự chung thủy là chất nguyên sinh của

gia đình