c. Màng bảo vệ của tế bào vi sinh vật
3.2.VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT KHÔNG TIÊU PHÍ NĂNG LƯỢNG
Hình thức vận chuyển này còn có một tên gọi khác là vận chuyển thụ động. Khả
năng vận chuyển thụ động các chất phụ thuộc vào ba yếu tố:
Gradient nồng độ: Đây là yếu tố quan trọng nhất và cũng là động lực của sự vận
chuyển thụ động. Khi có sự chênh lệch về nồng độ một chất ở hai phía của màng, các phân tử của chất đó sẽ dịch chuyển theo nguyên tắc khuếch tán từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp hơn. Như vậy, có thể thấy rằng chiều hướng của sự vận chuyển hoàn toàn phụ thuộc vào hướng của gradient nồng độ. Đó chính là tính chất thụ động của kiểu vận chuyển này.
Kích thước phân tử: Thông thường các chất có kích thước càng lớn thì vận chuyển
càng chậm. Tuy nhiên, chúng cũng phải đáp ứng được yêu cầu là không phân cực và không tích điện.
Tính chất của phân tử: Các chất có độ tích điện thường khó đi qua màng. Ví dụ,
các ion mặc dù có kích thước nguyên tử nhưng rất khó đi qua được lớp kép phospholipid, trong khi đó, phân tử O2 và CO2 thì lại có thể đi qua dễ dàng. Các hợp chất hoà tan được trong lipid thì cũng đi qua được màng như alcol, aldehyd, ceton, glycerol v.v... Còn các hợp chất hoà tan trong nước hầu như đều bị lớp kỵ nước của màng đẩy ra ngoài.
Trong nghiên cứu y dược học, người ta đã lợi dụng tính chất dễ thấm qua màng của hợp chất lipid để tạo ra các liposome làm phương tiện vận chuyển thuốc vào tế bào. Đó là các túi màng lipid kép có kích thước khoảng 50nm, bên trong có chứa các hợp chất cần đưa vào tế bào.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của Gradient nồng độ đến tốc độ vận chuyển chất qua màng
A. Qua các kênh Protein, B. Thẩm thấu trực tiếp
Sự vận chuyển thụ động các chất diễn ra khá dễ dàng và có thể thực hiện qua hai con đường: thấm trực tiếp qua màng kép phospholipid hoặc đi qua các kênh protein dẫn truyền. Hai con đường này có một sự khác biệt về tốc độ vận chuyển các chất. Với cách thấm trực tiếp qua màng, tốc độ vận chuyển sẽ tỷ lệ thuận với gradient nồng độ. Còn khi đi qua kênh protein, tốc độ và gradient chỉ tỷ lệ thuận trong một giới hạn nhất định. Khi quá giới hạn đó, dù tăng gradient thì tốc độ cũng không tăng nữa. Sở dĩ có hiện tượng bão hoà như vậy là vì số lượng cũng như khả năng hoạt động của kênh protein trên màng là có hạn. Sự chênh lệch nồng độ càng cao, các phân tử đi qua kênh càng nhiều. Nhưng đến khi các kênh hoạt động hết công suất thì tốc độ không thể tăng lên nữa.