Màng tế bào

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH MAINHÓM: SINH HỌC 06THÀNH VIÊN: TRẦN THANH TÂM 2005150219

NGÔ THỊ ÁI QUYÊN 2005150219

ĐỀ TÀI THUYẾT TRÌNH: MÀNG TẾ BÀO, TẾ BÀO HỌC, CÁC BÀO QUAN

I. MÀNG TẾ BÀO

1. Khái niệm:- Vỏ bọc bên ngoài của một tế bào 

eukaryote gọi là màng sinh chất (plasma membrane). Màng này cũng có ở các tế bào prokaryote nhưng được gọi là màng tế bào (cell membrane).

- Chức năng: Màng có chức năng bao bọc và phân tách tế bào với môi trường xung quanh

- Màng được cấu thành bởi một lớp phospho lipid kép và các protein

2. NỀN TẢNG LIPID CỦA MÀNG TẾ BÀO:

- Các phân tử lipid chiếm gần 50% khối lượng của phần lớn các màng của tế bào động vật, còn lại là hầu như các protein.

- Một tế bào động vật nhỏ có khoảng 109 phân tử lipid.

- Gồm ba loại căn bản: Phospholipid Cholesterol Glycolipid- Cả ba điều lưỡng tính(amphiphile), một đầu kỵ

nước(hydrophobe), còn đầu kia ưa nước(hydrophile)

A. PHOSPHOLIPID:- Phospholipid là thành phần cấu trúc chính của tế bào.- Có một đầu phân cực ưa nước và hai đuôi carbohydrate kỵ nước là các acid béo.- Mỗi đuôi có khoảng 14 – 24 nguyên tử carbon.- Đuôi thứ hai bị cong do chứa một liên kết đôi. Các phân tử phospholipid xếp chặt nhau.-Sự lưỡng cực đặc biệt đầu tan mà đuôi không tan trong nước của phospholipid làm nó rất thích hợp cho phần cấu trúc màng tế bào. Các phân tử lipid tham gia cấu tạo màng tế bào đều là những phân tử lưỡng cực.

B. TẤM PHOSPHOLIPID HAI LỚP:- Nhờ tính chất vật lý đặc biệt lưỡng cực, các phân tữ

phospholipid tự động hình thành tấm 2 lớp trong dung dịch nước: đầu phân cực vào đuôi kỵ nước hướng vào trong với nhau

- Sự hình thành tấm phospholipid 2 lớp là quá trình tự lấp ráp.

- Đặc biệt các phân tử đã xếp lớp, các mạch hydrocarbon của chúng vẫn chuyễn động thường xuyên

- Sự di chuyển đó tạo cho tấm 2 lớp tính dòng lỏng hai chiều(các phân tử phospholipid cấu trúc có thể di chuyển ngang dọc theo 1 phía của màng).

- Tấm phospholipid 2 lớp khi ở trạng lỏng rất mềm dẻo làm cho màng dễ thay đổi hình dạng mà không bị vỡ ra.- Sự dung hợp màng là 1 hiện tượng quan trọng của tế bào, các túi lipid có thể nhập vào nhau.- Khi đó các màng 2 lớp nối liền nhau thành tấm liên tục chung của túi lớn.- Nhờ đó, vật chất từ bộ phận này có thể di chuyển sang chỗ khác hoặc theo chiều ngược lại.

2. CẤU TRÚC MÀNG SINH CHẤT:

A. TỔ CHỨC MÀNG LIPID 2 LỚP- Lớp đôi của lipid hình thành phần nền chủ yếu của màng;

các lipid phần lớn là phospholipid, nhưng ở sinh vật bậc cao có thêm cholesterol.

- Cholesterol chen vào giữa hai phân tử phospholipid và làm màng cứng hơn.

- Cholesterold còn làm giảm tính thấm của các phân tử tan trong nước, tăng tính mềm dẻo và ổn định cơ học của màng.

- Ngoài ra Cholesterol còn giữ vai trò chất điệm của tính lỏng: ở nhiệt độ cao hạn chế sự vận động quá mức của các acid béo, khi nhiệt độ thấp tránh sự gắn kết thành tinh thể.

- Các protein thì đa số dạng cầu, không đồng nhất và có sự phân bố thành đốm như hình khẩm.- Các protein ngoại vi nằm trên bề mặt của màng.- Các protein nội vi được gắn vào giữa lớp lipid một phần hay toàn bộ; một số chúng xuyên qua màng.- Có những đơn vị protein nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị tạo thành lỗ thông qua màng.

B. PROTEIN GIỮA 2 LỚP- Số lượng và các kiểu protein ở các loại màng khác

nhau: - ở màng cô lập dây thần kinh protein ít hơn 25%, còn

có các màng liên quan đến biến đổi năng lượng( ti thể, lục lạp) số lượng protein chiếm tới 75%. Thường trong các màng protein chiếm khoảng 50%.

- Các protein nội vi có thể xuyên qua màng một hoặc vài lần và thường là đầu kỵ nước hướng vào trong.

- Các protein cũng góp phần làm thay đổi tính chất cơ học của màng.

C. HỆ THỐNG SỢI NÂNG ĐỠ:

- Ở hồng cầu, nhóm protein dồi dào nhất là spectrine, một loại protein có sợi dài, mỏng và dẻo, chiếm khoảng 25% khối lượng protein.

- Các protein này là thành phần cơ bản của hệ thống sợi nâng đợ như khung sườn nằm dưới màng tế bào.

- Chính hệ thống nâng đỡ của spectrine này giúp tế bào chống lại những tác động bất lợi từ bên ngoài

D. PROTEIN VÀ GLYCOLIPID BÊN NGOÀI:

- Tổng các hydratecarbon chiếm 2-10% trọng lượng của màng.

- Phần lớn các protein nằm ở bề mặt ngoài màng đều gắn với những oligosaccharide bằng liên kết cộng hóa trị nên được gọi là glycoprotein.

- Hầu hết các lipid nằm ở lớp đơn phía ngoài chứa các nhóm oligosaccharide được gọi là glycolipid.

- Các oligosaccharide nhô ra bề mặt tế bào, giữ vai trò trong tương tác giữa tế bào và môi trường. Các glycoprotein và glycolipid có thể là những điểm nhận biết tín hiệu và quan hệ giữa các tế bào, có ý nghĩa quan trọng trong quá trình phát triển phôi, điều hòa sự tăng trưởng và phân chia tế bào.

3. TƯƠNG TÁC GIỮA TẾ BÀO VỚI MÔI TRƯỜNG QUA MÀNG TẾ BÀO

- Tế bào tương tác với môi trường ngoài trực tiếp qua màng, biểu hiện ở 2 mặt: +Các chất ngoài tế bào +Giữa các tế bào của cơ thể đa bào- Màng tế bào rất quan trọng trong việc điều chỉnh thành phần của dịch nội bào, vì các chất dinh dưỡng và các chất thải hoặc sản phẩm tiết ra, đi và hoặc ra khỏi tế bào đều phải qua màng tế bào.- Màng không cho một số chất vào lại nhưng lại cho các chất khác ngấm dễ dàng.

- Chức năng quan trọng hàng đầu của màng là điều hòa sự qua lại của các chất trong và ngoài tế bào.- Tất cả các chất di chuyển và hoặc ra đều phải qua màng tế bào. Màng của mỗi loại tế bào có chức năng chuyên biệt để cho chất nào đi qua, với tốc độ nào và theo chiều hướng nào.- Tế bào thực hiện kiểm soát việc đó bằng 2 cách: Sử dụng quá trính tự nhiên như khuếch tán, thẩm thấu và sự vận chuyển tích cực các chất vào hoặc ra khỏi tế bào .- Khả năng đi qua màng của một chất không chỉ phụ thuộc vào khích thước mà còn phụ thuộc vào điện tích, mật độ hòa tan của các phân tử trong chất béo.

- Ở CÁC SINH VẬT ĐA BÀO, NHỮNG MỐI LIÊN HỆ GIỮA CÁC TẾ BÀO CHỦ YẾU Ở 3 DẠNG:

Các tế bào tiết hóa chất ra ngoài , đi đến các tế bào tiêu điểm thành những tín hiệu tác động lên màng. Những tế bào có các phân tử thông tin gắn ở màng tác động đến màng của những tế bào kế cận. Các cấu trúc liên bào trên màng nối trực tiếp tế bào chất của những tế bào kế cận nhau.Trong trường hợp trên, màng tế bào còn là nơi trực tiếp và truyền đạt thông tin từ môi trường ngoài và trong tế bào.

4. SỰ VẬN CHUYỂN CÁC PHÂN TỬ ĐI RA VÀ VÀO TẾ BÀO:

A. SỰ THẨM THẤU VÀ ÁP SUẤT THẨM THẤU

- Nồng độ các chất tập trung bên trong tế bào cao hơn môi trường bên ngoài.

- Nếu không có màng tế bào giữ lại các chất bên trong sẽ khuếch tán ra môi trường bên ngoài.

- Như vậy màng tế bào là vật cản duy trì trật tự hóa học trong tế bào; ngoài ra sự qua lại màng cần năng lượng tự do.

- Một màng gọi là thấm có chọn lọc hay bán thấm khi các phân tử chất này qua được mà phân tử chất khác không qua được

- Sự di chuyển của một dung môi(thường là nước) qua màng thấm chọn lọc từ chỗ có nồng độ chất cao hơn gọi là sự thẩm thấu.- Nước sẽ di chuyển từ chỗ thẩm thấu thấp vào chỗ có nồng độ cao.- Nồng độ thẩm thấu phụ thuộc tổng các phân tử hòa tan trong 1 đợn vị thể tích trong trường hợp có nhiều chất khác nhau hòa tan. Nước sẽ di chuyển qua màng bán thấm về phía có nồng độ dung dịch cao hơn do áp suất thẩm thấu

- Màng sinh học có tính thẩm thấu chọn lọc cho nên sự di chuyển của nước qua nó cũng theo quy luật thẩm thấu.- Nếu tế bào rơi vào môi trường có nồng độ thẩm thấu cao hơn gọi là dung dịch ưu trương, nước trong tế bào sẽ đi ra ngoài làm tế bào co lại.- Nếu tế bào nằm trong dung dịch nhược trương có nồng độ thẩm thấu thấp hơn tế bào, nước sẽ đi vào trong tế bào làm tế bào căng ra.- Dung dịch có nồng độ thẩm thấu bằng với nồng độ thẩm thấu của tế bào gọi là dung dịch đẳng trương..Môi trường sống của phần lớn tế bào, nhất là các dịch cơ thể thường là đẳng trương.

B.SỰ KHUẾCH TÁN- Khuếch tán là hiện tượng các phân tử của một số

chất di chuyển từ vùng có nồng độ cao hơn đến vùng có nồng độ thấp hơn của chất đó.

- Hiện tượng khuếch tán xảy ra khi các chất ở trạng lỏng hoặc khí.

- Quá trình khuếch tán xảy ra một cách tự động, vì các phân tử có trật tự cùng tập trung với nhau, nên có năng lượng tự do cao hơn so với các phân tử phân tán.

- Tốc độ khuếch tán phụ thuộc vào kích thước, hình dạng của phân tử, vào điện tích của chúng và nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, các phân tử chuyển động nhanh hơn và tốc độ khuếch tán tăng.

5. SỰ VẬN CHUYỂN CÓ CHỌN LỌC CỦA PHÂN TỬ:

- CẤU TRÚC MÀNG TẾ BÀO CÓ SỐ LƯỢNG LỚN LIPID ĐỂ CÁC PHÂN TỬ NHỎ CỦA CÁC CHẤT TÁC TRONG LIPID CÓ THỂ KHUẾCH TÁN RA VÀO TẾ BÀO, NHƯNG SỰ THẨM QUA MÀNG CỦA CÁC CHẤT KHÔNG TAN TRONG LIPID PHỤ THUỘC VÀO CÁC PROTEIN XUYÊN MÀNG.- ĐỂ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT DINH DƯỠNG PHÂN CỰC NHƯ GLUCOSE, AMINO ACID XUYÊN QUA TẤM LIPID 2 LỚP, CÁC PROTEIN TẢI GẮN VỚI CHÚNG VÀ TẢI XUYÊN QUA MÀNG.- SỰ VẬN CHUYỂN CÁC CHẤT TAN QUA MÀNG NHỜ HỆ THỐNG TẢI TRUNG GIAN. NĂNG LƯỢNG CẦN CHO SỰ CHUYỂN TẢI NÀY CÓ TỪ 2 NGUỒN: SỰ KHUẾCH TÁN CÓ CHỌN LỌC (HAY GIẢM KHÁNG) VÀ SỰ VẬN CHUYỂN TÍCH CỰC.

SỰ VẬN CHUYỂN QUA THÀNH TẾ BÀO

A.SỰ KHUẾCH TÁN CÓ CHỌN LỌC (HAY GIẢM KHÁNG)

- Khi có sự chênh lệch nồng độ của các chất bên ngoài và trong tế bào, màng tế bào cho chất khuếch tán về phía nồng độ thấp hơn, khi đó các kênh của màng mở cho chất đi qua một cách chọn lọc hay thụ động.

B. SỰ VẬN CHUYỂN TÍCH CỰC- Các bơm của màng là 1 kiểu permease thực hiện sự

vận chuyển tích cực nhờ năng lượng ATP do tế bào tích lũy.

- Sự vận chuyển này rất quan trọng, nó giúp đưa vào tế bào các chất có kích thước lớn và không tan trong màng. Các bơm cũng vận chuyển đơn vị cấu trúc trên hormone của các đại phân tử sinh học vào tế bào.

- Sự đồng chuyển do các kênh phức tạp hơn, tuy vẫn thụ động, thường chuyển 2 chất cùng lúc vào tế bào.

- Sự vận chuyển có phối hợp này rất quan trọng trong việc đưa glucose, là nguồn năng lượng quan trọng nhất vào tế bào.

C. NHẬP BÀO VÀ XUẤT BÀO- Tế bào có quá trình thu nhận tích cực các chất lớn không qua

được màng gọi là nhập bào, khi tế bào bao các chất vào 1 túi tách biệt với màng sinh chất.

- Quá trình này được chia làm 2 loại:+ Thực bào: là quá trình bao các hạt hay vật rắn vào tế

bào.+ Ẩm bào: là quá trình bao các chất lỏng hay hạt nhỏ vào

tế bào. Các giọt lỏng bám vào màng, màng lõm vào hình thành túi chứa chất lỏng.

- Quá trình xuất bào ngược lại với quá trình thu nhận vào. Những túi bên trong tế bào chứa chất thải sẽ di chuyển ra phía ngoài nhập với màng sinh chất rồi vỡ ra đưa các chất ra khỏi tế bào

6. SỰ TIẾP NHẬN THÔNG TIN QUA MÀNG TẾ BÀO:

A. CHUYẾN LƯỢC TRUYỀN PHÂN TỬ THÔNG TIN VÀ PHẢN ỨNG TẾ BÀO:

- Các phân tử thông tin ngoại bào thực hiện mối quan hệ giữa các tế bào là những chất trung gian gồm 3 loại, phụ thuộc vào khoảng cách tác động:

- Sự truyền tín hiệu nội tiết tác động xa do những tuyến chuyên biệt tiết các hormone vào máu tác động đến các tế bào khác nhau phân tán trong cơ thể.

- Sự truyền cận tiết tác động đến các tế bào kế cận bằng các chất hóa học trung gian cục bộ.

- Sự truyền qua sinap là điểm tiếp xúc giữa các tế bào thần kinh.

TRONG MỖI TRƯỜNG HỢP, TẾ BÀO TIÊU ĐIỂM ĐÁP LẠI CÁC TÍN HIỆU NGOẠI BÀO ĐẶC HIỆU NHỜ NHỮNG PROTEIN CHUYÊN BIỆT GỌI LÀ CÁC THỤ THỂ, GẮN VỚI PHÂN TỬ THÔNG TIN VÀ CÓ PHẢN ỨNG ĐÁP LẠI. NHỮNG TẾ BÀO KHÁC NHAU CÓ THỂ PHẢN ỨNG KHÔNG GIỐNG NHAU KHI ĐÁP LẠI CẦN MỘT TÍN HIỆU THÔNG TIM.

B. CÁC PHÂN TỬ THÔNG TIN ƯA NƯỚC:

- Đa phần các phân tử thông tin tan trong nước, chúng gắn với các thụ thể trên bề mặt tế bào.

- Những thông tin phân tử kỵ nước như các hormon tuyến giáp và steriod không tan trong nước, nhưng nhờ được gắn với các protein đặc hiệu mà chúng tan được trong máu và được chuyển đi xa.

- Các hormon này tan trong lipid, khi được các protein tải phóng thích, chúng dễ dàng ngấm qua màng của tế bào tiêu điểm.

- CÁC PHÂN TỬ THÔNG TIN TAN TRONG NƯỚC KHI ĐƯỢC PHÓNG THÍCH VÀO MÁU CHỈ TỒN TẠI VÀI PHÚT, SỐ KHÁC VÀI GIÂY HAY MILIGIÂY NGAY KHI XÂM NHẬP VÀO KHOẢNG GIỮA CỦA MÀNG TẾ BÀO.- CÁC HORMON STERIOOD TỒN TẠI ĐƯỢC NHIỀU GIỜ VÀ CÁC HORMON TUYẾN GIÁP TỒN TẠI ĐƯỢC NHIỀU NGÀY.- CÁC PHÂN TỬ THÔNG TIN TRONG NƯỚC GÂY PHẢN ỨNG NGẮN HẠN, CÒN CÁC PHÂN TỬ THÔNG TIN TAN TRONG LIPID CÓ PHẢN ỨNG LÂU DÀI HƠN.

C. BA NHÓM PROTEIN THỤ THỂ TRÊN BỀ MẶT TẾ BÀO:- Các thụ thể gắn với các kênh: là những kênh ion

mà việc mở được điều chỉnh bởi phân tử thông tin.

- Các thụ thể xác tác tác động trực tiếp như các enzyme.

- Hầu như tất cả các thụ thể xúc tác đều là những protein xuyên màng với một vùng tế bào chất có chức năng của 1 protein kinase đặc hiệu cho tyrosine.

- Các thụ thể gắn với protein G được hoạt hóa hay bất hoạt gián tiếp bởi 1 enxyme liên kết với màng sinh chất hay 1 kênh ion.

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE