Năm 2003 giải Nobel Hóa học được trao cho P.Agre và R.Mackinnon vì

Một phần của tài liệu lich su hinh thanh vat ly tia x (Trang 41 - 44)

R.Mackinnon vì khám phá ra kênh dẫn nước và kênh dẫn các ion ở tế bào.

Từ những năm 1950,người ta biết rằng nước cũng như các ion có khả năng đi xuyên qua màng tế bào,nhưng chưa biết tại sao màng tế bào lại cho các ion đi qua một cách chọn lọc.

P.Agre R.Mackinnon

Hai ông đã xác định được cấu trúc cụ thể của 2 loại kênh là kênh nước và kênh ion.Sự tồn tại của kênh nước đã được dự đoán từ lâu là nó có ở màng tế bào.Nhưng chưa hiểu tại sao nước lại qua nó dễ dàng nhưng các ion lại không lọt qua được.Đối với kênh ion thì không hiểu tại sao nó lại có tính chọn lọc chỉ cho một số loại ion đi qua,còn một số loại ion khác có kích thước nhỏ hơn lại không qua được.

Trong những năm 1970,các kênh ion có khả năng cho những ion nhất định nào đó đi qua là vì chúng có những cái lọc ion.Đặt biệt người ta tìm thấy rằng kênh ion cho ion K + đi qua nhưng ngăn cản ion Na+ .Người ta cho rằng nguyên tử oxi trong protein đóng vai trò quan trọng như các nguyên tử oxi trong các phân tử nước.Trong nước ion K+ chuyển động tự do như thế nào thì khi chui qua kênh ion thì các ion chuyển động tự do như thế.

Tuy nhiên nếu không xác định được cấu trúc rõ ràng đến từng nguyên tử,phân tử của kênh ion thì khó có thể nghiên cứu sâu thêm được

Muốn có được hình ảnh của cấu trúc với độ phân giải cao,phải dùng nhiễu xạ tia X.Nhưng đối với kiểu cấu trúc phức tạp như protein thì việc dùng nhiễu xạ để tìm ra cấu trúc không phải dễ.Roderick Mackinnon sau khi nghiên cứu về hóa sinh,ông quyết định học cơ sở phân tích cấu trúc bằng tia X.Vào tháng 4 năm 1998 ông đã trình bày cấu trúc của kênh ion với độ phân giải đến nguyên tử, phân tử.

Hình a:phía ngoài cái lọc A:Bên ngoài màng tế bào,các ion liên kết với phân tử nước,có khoảng cách nhất định giữa ion với các nguyên tử oxi của nước.

Bên trong cái lọc B:MacKinno giải thích được tại sao các ion Kali đi qua được cái lọc còn ion Natri không qua được.Đó là vì khoảng cách giữa các ion kali và các nguyên tử oxi bên trong cái lọc,và khoảng cách giữa ion kali với các nguyên tử oxi của các phân tử nước bao quanh ion kali là như nhau.Do đó ion Kali có thể trượt qua cái lọc mà không thể bị cản trở.Vì ion Natri nhỏ hơn ion Kali,bị kéo lệnh không trượt được vào kênh,chỉ luẩn quẩn ở dung dịch nước phí đầu miệng kênh.

Như vậy khả năng của kênh kéo ion Kali ra khỏi nước và cho đi qua kênh mà không tiêu tốn năng lượng là một kiểu vận chuyển ion có xúc tác chọn lọc.

Một phần của tài liệu lich su hinh thanh vat ly tia x (Trang 41 - 44)