5.-HC18TP-Cấu-tạo-màng-tế-bào-và-sự-vận-chuyển-các-chất-qua-màng-tế-bào-đã-chuyển-đổi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KĨ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP MÔN SINH HỌC CẤU TẠO MÀNG TẾ BÀO VÀ SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG NHÓM SVTH: LÊ NGỌC DIỄM QUỲNH 1811188 PHAN THỊ QUỲNH LOAN 1811034 NGUYỄN VĂN HOÀN 1812249 LỚP: L01 GVHD: PGS.TS TƠN NỮ MINH NGUYỆT TP HỒ CHÍ MINH, 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KĨ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP MÔN SINH HỌC CẤU TẠO MÀNG TẾ BÀO VÀ SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG NHÓM SVTH: LÊ NGỌC DIỄM QUỲNH 1811188 PHAN THỊ QUỲNH LOAN 1811034 NGUYỄN VĂN HOÀN 1812249 LỚP: L01 GVHD: PGS.TS TƠN NỮ MINH NGUYỆT TP HỒ CHÍ MINH, 2019 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CẤU TẠO MÀNG TẾ BÀO 1.1 Khái niệm 1.1.1 Màng tế bào 1.1.2 Hệ thống màng nội bào 1.1.3 So sánh màng tế bào sinh vật nhân thực sinh vật nhân sơ 1.2 Thành phần hoá học màng 1.2.1 Phospholipid 1.2.2 Protein màng 1.3 Mơ hình phân tử 1.3.1 Mơ hình Davson - Danielli .8 1.3.2 Mơ hình khảm động Singer – Nicolson CHƯƠNG 2: SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG 14 2.1 2.1.1 Chức màng sinh chất 14 Tham gia trình trao đổi chất với bên ngoài: 14 2.1.2 Chứa nhiều loại enzim khác nhau: Các enzim tham gia vào phản ứng sinh hóa quan trọng tế bào .14 2.1.3 Sự nhận biết liên kết tế bào: 14 2.1.4 Trao đổi thông tin qua màng 14 2.2 Sự vận chuyển chát qua màng tế bào .14 2.2.1 Vận chuyển thụ động: Khuếch tán (Difusion) .16 2.2.2 Sự vận chuyển chủ động (tích cực) 19 2.2.3 Xuất – nhập bào (Sytosis) 21 2.3 Ứng dụng vận chuyển qua màng 24 2.3.1 Điện màng tế bào 24 2.3.2 Sự chết tế bào theo chương trình (Apoptosis) .27 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Điểm khác biệt màng tế bào sinh vật nhân thực sinh vật nhân sơ Bảng Bảng so sánh màng tế bào giới sinh vật 13 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Cấu trúc mạng lưới nội chất Hình Cấu trúc thể Golgi .4 Hình Lysosome Hình Cấu trúc hóa học phospholipid Hình Lớp kép phospholipid Hình Cấu trúc protein màng .7 Hình Mơ hình Davson – Danielli (Sandwich) Hình Màng tế bào kính hiển vi điện tử Hình Thí nghiệm lai tế bào chuột người David Frye Michael Edidin Hình 10 Cấu trúc màng tế bào kính hiển vi qua kỹ thuật khắc lạnh 10 Hình 11 Mơ hình cấu trúc màng tế bào .10 Hình 12 Mơ hình khảm lỏng (fluid-mosaic model) 11 Hình 13 Protein xuyên màng .12 Hình 14 Protein ngoại vi bám vào mặt mặt màng 12 Hình 15 Màng tế bào vi khuẩn gram âm gram dương 13 Hình Cấu tạo liên kết tế bào .15 Hình 2.Khuếch tán đơn giản theo gradient nồng độ 17 Hình Vận chuyển thụ động .18 Hình Sự thẩm thấu tế bào thực vật tế bào hồng cầu 19 Hình Vận chuyển chủ động 20 Hình dạng protein tham gia vận chuyển chủ động 21 Hình Thực bào 21 Hình Ẩm bào 22 Hình Nhập bào nhờ thụ cảm trung gian 23 Hình 10 Xuất – nhập bào 23 Hình 11.Quá trình xuất bào 24 Hình 12 Bơm Na+-K+ ATPase 24 Hình 13 Giai đoạn nghỉ giai đoạn khử cực tế bào thần kinh 25 Hình 14 Giai đoạn tái phân cực tế bào thần kinh 26 Hình 15 Giai đoạn trơ giai đoạn nghỉ tế bào 27 Hình 16 Kênh ion Ca2+ liên kết cổng điện tế bào 27 Hình 17 Quá trình chết tế bào không tự thân (necrosis) 28 Hình 18 Quá trình tế bào chết tự thân (chết theo chương trình-Apoptosis) 29 LỜI MỞ ĐẦU Bao bọc bộn bề lo âu sống, cơng trình nhân tạo vơ tri bủa vây, thấy diệu kì tự nhiên qua lồi sinh vật kể thân Sự hiếu kì, tinh thần ham học hỏi lồi người ln thơi thúc ta tìm tịi nghiên cứu sâu giới sinh vật từ vi mô đến vĩ mô Đó lý mà mơn Sinh học đời Sau nhiều hệ tìm hiểu nghiên cứu, chưa thể hiểu hết chế hồn hảo tạo hóa Nhưng ta biết dù sinh vật có to lớn đồ sộ hay nhỏ bé có phần tương tự q trình tiến hóa từ gốc Trong có q trình trao đổi chất lượng vô quan trọng Để thực chức này, thành phần cấu tạo thiếu tế bào sống Màng tế bào Qua báo cáo chúng em đem đến ngày hôm nay, chúng em xin trình bày sâu “Cấu tạo màng tế bào Sự trao đổi chất qua màng” CHƯƠNG 1: CẤU TẠO MÀNG TẾ BÀO 1.1 KHÁI NIỆM 1.1.1 Màng tế bào [1] Màng tế bào hay màng sinh học siêu cấu trúc có cấu tạo từ màng lipoprotein, xuất tất dạng tế bào prokaryote eukaryote Màng sinh học xuất màng sinh chất bao quanh tế bào chất có chứa phân tử hữu (axit nucleic, protein, ) Màng sinh chất màng lipoprotein bao phủ khối tế bào chất tế bào Màng sinh chất cách ly tế bào với môi trường ngoại bào, thực trao đổi vật chất thông tin tế bào môi trường Màng sinh chất dạng tế bào khác có cấu tạo khác hàm lượng chất phân bố phân tử màng, biến đổi siêu cấu trúc để thực chức riêng biệt, có diện cấu tạo chung thành phần sinh hố điển hình Trong q trình tiến hóa, màng sinh chất phân hóa vào khối tế bào chất tạo nên hệ thống màng nội bào 1.1.2 Hệ thống màng nội bào [2] ✓ Mạng lưới nội chất: Thành phần chủ yếu hệ thống màng nội bào màng nội chất Gồm hàng loạt xoang dẹp gọi xitec Các xitec có màng bao quanh thường thông với Màng lưới nội chất phân tách khoang bên lưới nội chất, gọi xoang lưới nội chất hay khoang chứa dịch với bào tương Màng lưới nội chất tiếp nối với màng nhân Gồm lưới nội chất hạt lưới nội chất trơn Lưới nội chất hạt có ribosome mặt ngồi màng, cịn lưới nội chất trơn khơng có ribosome gắn mặt màng Phát triển mạnh tế bào tiết Chức chủ yếu sản xuất protein để xuất cảng màng tế bào Hình 1 Cấu trúc mạng lưới nội chất [3] ✓ Thể Golgi: Bộ phận lớn thứ hệ thống màng nội bào Gồm chồng xitec dẹp, trịn hình đĩa, bao màng nội chất trơn (không khảm ribosome) Màng xitec tách biệt khoảng không bên với bào tương Chồng túi Golgi có phân cực cấu trúc rõ rệt, gôm mặt cis mặt trans Mặt cis nhận túi chứa sản phẩm lưới nội chất mặt trans phân phát túi tải Chức thể golgi gắn nhóm hydrate cacbon vào protein tạo màng nội chất hạt, để tạo glycoprotein cho tế bào tiết Tham gia vào việc chế tạo thêm chất polysaccarit, hoocmon (insulin), tạo túi có màng bao bọc gọi lizoxom Hình Cấu trúc thể Golgi [3] ✓ Lysosome Thể Golgi tạo nên túi có màng bao bọc gọi lysosome Lysosome túi chứa enzyme thủy phân mạnh có màng bao bọc thực vai trị tiêu hóa nội bào, phân hủy thức ăn vào qua thực bào, phân hủy nguyên liệu tế bào tế bào chết công bào quan hỏng Hình Lysosome [3] ✓ Màng nội chất trơn Liên quan tới việc tổng hợp lipid khác nhau, kể steroit Đặc biệt phát triển tế bào vỏ tuyến thượng thận, nơi sản sinh hormone steroit ✓ Màng nhân Màng nhân tế bào nhân chuẩn lớp màng kép, tạo vách ngăn chất tế bào chất chất dịch nhân (dịch nhân) Có nhiều lỗ thủng xuyên qua (lỗ màng nhân) bịt protein Xoang lớp màng nhân (trong - ngồi) thơng với xitec màng nội chất hạt Mặt tế bào chất màng nhân thường bám hạt ribosome, xoang màng nhân chứa protein màng nội chất ✓ Khơng bào Khơng bào túi có màng bao bọc, có chức khác loại tế bào khác Các tế bào thực vật trưởng thành có khơng bào trung tâm Khơng bào trung tâm phát triển từ không bào nhỏ có nguồn gốc từ lưới nội chất máy Golgi Do đó, khơng bào phận khơng thể thiếu hệ thống màng tế bào thực vật Giống loại màng khác, màng không bào có tính chọn lọc việc vận chuyển chất tan nên dịch bên không bào trung tâm có thành phần khác với bào tương tế bào Không bào trung tâm thực vật chứa chất dự trữ quan trọng protein, ion vô cơ, sản phẩm phụ trình trao đổi chất, sắc tố, Khơng bào cịn bảo vệ thực vật khỏi động vật ăn thịt nhờ chứa chất độc gây mùi khó chịu cho động vật Khơng bào có vai trị sinh trưởng tế bào thực vật, hấp thụ nước giúp tế bào trở nên lớn với lượng tế bào chất cần đầu tư tối thiểu 1.1.3 So sánh màng tế bào sinh vật nhân thực sinh vật nhân sơ ✓ Điểm chung - Đều có màng tế bào, bao bọc xung quanh bào tương - Trong bào tương chứa bào quan thành phần khác - Đều chứa nhiễm sắc thể có ribosome để tổng hợp protein ✓ Điểm khác: Bảng 1 Điểm khác biệt màng tế bào sinh vật nhân thực sinh vật nhân sơ Nhân thực - DNA nằm nhân tế bào nhân bao bọc lớp màng kép Nhân sơ - DNA tập trung vùng nhân, nhân khơng có màng bao bọc Các bào quan có màng bao bọc - Bào quan khơng có màng bao bọc - Kích thước lớn - Kích thước nhỏ 1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MÀNG Năm 1915, màng tách từ tế bào hồng cầu phân tích hóa học tiểu phần màng cho thấy màng chứa khoảng: • 40% lipid: phospholipid thành phần chủ yếu, ngồi cịn có loại lipid khác cholesterol, glycolipids,… • 50-60%: protein • 0-10%: carbohydrate, lượng carbohydrate để hình thành nhóm tiền tố (prosteic) cho protein, không mang ý nghĩa cấu trúc trực tiếp 1.2.1 Phospholipid [3] - Có số lượng lớn hầu hết loại màng - Là phân tử lưỡng phần, bao gồm vùng ưa nước vùng kỵ nước - Hai phân tử axit béo liên kết với phân tử glixerol giống mỡ dầu, vị trí thứ ba phân tử glixerol liên kết với nhóm phosphat, nhóm nối glixerol với ancol phức Đầu phân tử chứa nhóm phosphat ưa nước (phân cực, sẵn sàng tan nước) Đầu nối với mạch bên axit béo kỵ nước Hình Cấu trúc hóa học phospholipid [8] Từ việc phân tích thành phần hóa học, năm 1925, hai nhà khoa học người Hà Lan, E.Gorter F.Gredel cho màng tế bào phải lớp kép phospholipid Vì lớp kép phospholipid tồn ranh giới bền vững khoang chứa nước, xếp phân tử phospholipid theo lớp kép che chở cho đuôi kỵ nước tránh nước, đầu ưa nước quay phía nước, tiếp xúc với mơi trường nước nội bào ngoại bào ✓ Desmosomes: Liên kết gián tiếp từ sợi trung gian tế bào với tế bào khác Là thể liên kết bao gồm nhiều phức hợp protein khác nhau: Tấm bào tương (Tấm bào tương phức hợp protein nội bào tập trung dầy đặc tạo thành dẹt hình trịn lớn, nằm mặt màng tế bào phân bố đối diện với bào tương tế bào cạnh Mặt bào tương liên kết với phân tử protein xun màng Cadherin có đầu cịn lại nhô khoảng gian bào để liên kết với cadherin tế bào cạnh bên Mặt bào tương nơi gắn kết với mặt bên siêu sợi trung gian mà cụ thể siêu sợi keratin), cadherin (một loại protein xuyên màng giúp siêu sợi actin tế bào kế cận biểu mô kết nối với qua trung gian) siêu sợi trung gian ✓ Hemidesmosomes: Kết nối bề mặt tế bào biểu mô sợi trung gian vào mỏng nằm bên chất ngoại bào gọi màng (basal lamina) Các protein xuyên màng hemidesmosome protein thuộc họ integrin c) Liên kết khe (Gap cell junctions) Các tế bào giống nhau, nằm cạnh thực chung chức có tượng hợp tác chuyển hóa với nhau, phân tử có trọng lượng nhỏ (