Đang tải... (xem toàn văn)
Tất cả các màng của tế bào (màng sinh chất, màng các bào quan) tạo nên hệ thống màng sinh học. Các loại màng sinh học có cùng một cấu trúc cơ bản là có lớp phospholipid kép (unit membrane) + Màng sinh chất (Plasma membrane) bao quanh tế bào chất có chứa các phân tử hữu cơ là màng sinh học xuất hiện đầu tiên + Trong quá trình tiến hóa, màng sinh chất phân hóa vào khối tế bào chất tạo ra hệ thống màng nội bào: màng mạng lưới nội chất, màng ti thể, màng nhân, …có cấu trúc đặc thù đảm bảo các chức năng riêng biệt của chúng. + Đối với các dạng tế bào khác nhau, cấu trúc màng có thể khác nhau về hàm lượng các chất, kiểu khu trú của các phân tử trong màng, hoặc có thể biến đổi về siêu cấu trúc để thực hiện chức năng đặc biệt.
Chương III SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT QUA MÀNG SINH HỌC Chương Chương III III CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC - Tế bào hệ mở Sự trao đổi chất điều kiện tồn phát triển tế bào - Màng sinh chất đóng vai trò định trao đổi chất tế bào với mơi trường ngồi, vận chuyển chất cần thiết cho họat động sống tế bào từ mơi trường ngồi vào thải ngồi sản phẩm q trình trao đổi chất Mơ hình cấu trúc khảm lỏng của màng sinh học Theo SingerNicolson (1972) thì protein định khu phân tán trong màng tạo nên cấu trúc khảm (Mơ hình khảm lỏng của màng sinh chất). + Các phân tử lipit phân cực sắp xếp thành lớp lipit kép + Các phân tử cholesterol xếp xen kẻ vào giữa các phân tử photpholipit + Protein màng sắp xếp rải rác vào lớp photpholipit (sắp xếp khảm). Tính thẩm thấu tương đối của lớp phospholipid kép đối với các phân tử khác nhau + Màng tế bào là màng bán thấm hay thấm có chọn lọc: chỉ cho phép qua màng một số chất nhất định + Đường, các phân tử lớn, các ion và các phân tử phân cực khác khơng thể tự vận chuyển qua màng Các phương thức vận chuyển các chất qua màng sinh học + vận chuyển thụ động (không tiêu tốn lượng): - Khuyếch tán đơn giản - Khuyêch tán dễ dàng - Thẩm thấu + vận chuyển chủ động (tiêu tốn lượng ): - Bơm protein - Nhập bào - Xuất bào Vận chuyển thụ động chất qua màng: Là sự vận chuyển khơng cần tiêu tốn năng lượng Các chất được vận chuyển một cách thụ động qua màng gồm: + Các chất khí: 02; CO2 + Các phân tử nhỏ khơng phân cực,: Urea, H20 (một phần) + Các chất dễ dàng hồ tan trong lipid: acolhol, aceton, ethanol Cơ chế của sự vận chuyển thụ động dựa trên: + Sự khuyếch tán + Sự thẩm thấu Sự khuyếch tán (diffusion) Simple Diffusion Animation Khuếch tán di chuyển phân tử từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp Sự sai khác nồng độ phân tử chất hai vùng liền kề tạo nên gradient nồng độ Sự khuếch tán xảy nhờ động phân tử Nhờ động mà phân tử chuyển động liên tục http://bio.winona.edu/berg/Free.htm Hiện tượng khuyêch tán của giọt mực trong cốc nước Solutes move down a concentration gradient until they are evenly distributed. This is diffusion Another way of saying this is that solutes move from a region of higher concentration to a region of lower concentration until there is no difference in concentration. Nhập bào –thụ quan (ReceptorMediated Endocytosis) Receptor proteins make this a highly specific form of transport Cholesterol is takenup this way. Thực bào – Phagocytosis Sự thực bào (Phagocytosis) Là hiện tượng tạo các thể thực bào (phagosome) những bóng có kích thước lớn (1 2 m), có màng bao bọc và chứa các phần tử rắn, vi khuẩn hoặc các mảnh vỡ tế bào. Hiện tượng thực bào (Phagocytosis) Tế bào bạch cầu tiêu diệt vi khuẩn và các tế bào khơng cần thiết khác bằng hình thức thực bào. Khi vi khuẩn xâmg nhập vào cơ thể chúng sẽ bị gắn vào bề mặt kháng thể opsonin (Sự opsonin hố). Tế bào thực bào nhận biết vi khuẩn có opsonin và qua thụ quan – opsonin, vi khuẩn bị gắn chặt vào màng tế bào thực bào.Thụ quan màng (Fc) liên kết đặc trưng với vật gắn (ligand, vi khuẩn có ắn opsonin). Phức hệ Fc – ligand sẽ làm hoạt hố kênh ion nằm cạnh thụ quan màng và các ion Na+ sẽ xâm nhập vào tế bào. Điện thế màng bị hạ thấp và làm hoạt hố sự thực bào – màng chuyển dạng cùng phần ngoại sinh chất dưới màng tạo nên chân giả, các chân giả bao lấy vi khuẩn và tạo nên bóng thực bào (phagosome). Các thực bào vào có thể sau đó liên kết và hòa hợp với các lizơxơm chứa các enzym phân giải The Threshold of Phagocytosis Capture of a Yeast Cell (yellow) by Membrane Extensions of an Immune System Cell (blue) 65 Sự xuất bào Là hiện tượng ngược lại với hiện tượng nhập bào Trong xuất bào, các bóng xuất bào (exosome) chứa các chất thải, chất bài xuất và các sản phẩm tế bào ra khỏi tế bào. Các sản phẩm tạo ra trong tế bào được "đóng gói" trong các bóng xuất bào hình thành từ phức hệ Gongi Là tượng tạo thành bóng xuất bào tế bào chất từ mạng lưới nội sinh chất phức hệ Golgi Bóng xuất bào bao quanh màng chứa chất tiết khỏi tế bào Các bóng di chuyển đến màng sinh chất gắn vào màng nhờ vi ống, vi sợi lượng Khi màng hòa hợp, protein di chuyển làm đứt lớp lipit thành mixen bóng xuất bào dược mở chất tiết giải phóng Exocytosis Exocytic vesicle immediately after fusion with plasma membrane Vesicle-mediated transport Vesicles and vacuoles that fuse with the cell membrane may be utilized to release or transport chemicals out of the cell or to allow them to enter a cell Exocytosis is the term applied when transport is out of the cell AS Biology, Cell membranes and Transport 68 Exocytosis The opposite of endocytosis is exocytosis Large molecules that are manufactured in the cell are released through the cell membrane AS Biology, Cell membranes and Transport 69 Exocytosis and Nervous System Function A nerve cell communicates to another cell by releasing chemicals via exocytosis at the synaptic terminal Exocytosis and Chemical Communication at the Synapse The synapse is the region where a nerve cell and its target cell are closely apposed Cotransport also uses the process of diffusion In this case a molecule that is moving naturally into the cell through diffusion is used to drag another molecule into the cell In this example glucose hitches a ride with sodium AS Biology, Cell membranes and Transport 72 Receptor Proteins These proteins are used in intercellular communication In this animation you can see the a hormone binding to the receptor This causes the receptor protein release a signal to perform some action AS Biology, Cell membranes and Transport 73 Cotransport also uses the process of diffusion In this case a molecule that is moving naturally into the cell through diffusion is used to drag another molecule into the cell In this example glucose hitches a ride with sodium AS Biology, Cell membranes and Transport 74 These are carrier proteins They not extend through the membrane They bond and drag molecules through the bilipid layer and release them on the opposite side AS Biology, Cell membranes and Transport 75 ... tiêu tốn lượng): - Khuyếch tán đơn giản - Khuyêch tán dễ dàng - Thẩm thấu + vận chuyển chủ động (tiêu tốn lượng ): - Bơm protein - Nhập bào - Xuất bào Vận chuyển thụ động chất qua màng: Là sự vận chuyển khơng cần tiêu tốn năng lượng... Through a Protein Protein channel Low Thẩm thấu (Osmosis) -Sự khuếch tán phân tử nước qua màng tế bào gọi thẩm thấu - Sự trao đổi nước qua màng theo nguyên tắc gradien áp su t thẩm thấu - Giống... (oxy dễ dàng thấm qua màng) - Phân tử có tích điện có mức độ hydrat hóa cao khó qua màng - Chất hòa tan lipit dễ dàng qua màng (các alcol, axeton, ) - Nước chất hòa tan nước khó qua màng Khuyêch tán dễ dàng