Bài giảng Cấu trúc tế bào

hiếm khoảng 25% khối lượng protein màng. Các protein này là thành phần cơ bản của hệ thống sợi nâng đỡ 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 ngồi.d. Protein và glycolipid bên ngồi:Tổng các hydratcarbon chiếm khoảng 2-10% trọng lượng của màng. Phần lớn các protein nằm ở bề mặt ngồi màng đều gắn với những olygosaccharide bằng liên kết cộng hố trị nên được gọi là glycoprotein. Hầu hết các lipid nằm ở lớp đơn phía ngồi chứa các nhĩm olygosaccharide được gọi là glycolipid.Các olygosaccharide nhơ ra trên bề mặt tế bào, giữ vai trị trong tương tác giữa tế bào và mơi trường. Các glycoprotein và glycolipid cĩ thể là những điểm nhận biết các tín hiệu và quan hệ giữa các tế bào, cĩ ý nghĩa quan trọng trong quá trình phát triển phơi, điều hồ sự tăng trưởng và phân chia tế bào.3. Tương tác giữa tế bào với mơi trường qua màng tế bàoTế bào tương tác với mơi trường ngồi trực tiếp qua màng, biểu hiện ở 2 mặt : với các chất ngồi tế bào và giữa các tế bào của cơ thể đa bào.Màng tế bào rất quan trọng trọng 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 khơng cho một số chất vào nhưng lại cho các chất khác ngấm dễ dàng. Chức năng quan trọng hàng đầu của màng là điều hồ sự qua lại của các chất trong và ngồi tế bào. Tất cả các chất di chuyển vào hoặc ra đều phải qua màng tế bào. Màng của mỗi loại tế bào cĩ chức năng chuyên biệt để cho chất nào đi qua, với tốc độ nào và theo chiều hướng nào.Tế bào thực hiện kiểm sốt việc đĩ bằng 2 cách: Sử dụng quá trình 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 1 chất khơng chỉ phụ thuộc vào kích thước mà cịn phụ thuộc vào điện tích, mật độ hồ 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 hố chất ra ngồi, đi đến các tế bào tiêu điểm thành những tín hiệu tác động lên màng. -những tế bào cĩ các phân tử thơng 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 các trường hợp trên, màng tế bào cịn là nơi tiếp nhận và truyền đạt thơng tin từ mơi trường ngồi và trong tế bào.4. Sự vận chuyển các phân tử đi ra và vào tế bàoa. Sự thẩm thấu và áp suất thẩm thấu:Nồng độ các chât tập trung bên trong tế bào cao hơn mơi trường bên ngồi. Nếu khơng cĩ màng bao giữ lại các chất bên trong sẽ khuếch tán ra mơi trường bên ngồi.Như vậy màng tế bào là vật cản duy trì trật tự hố học trong tế bào ; ngồi ra sự qua lại màng cần năng lược tự do. Một màng gọi là thấm cĩ chọn lọc hay hay bán thấm khi các phân tử chất này qua được mà phân tử chất khác khơng qua được.Sư di chuyển của một dung mơi (thường là nước) qua màng thấm chọn lọc từ chỗ cĩ nồng độ chất cao hơn gọi là sự thẩm thấu. Nồng độ dung mơi trong ống gọi là nồng độ thẩm thấu. Nước sẽ di chuyển từ chỗ nồng độ thẩm thấu thấp vào chỗ cĩ nồng độ cao hơn.Nồng độ thẩm thấu phụ thuộc tổng các phân tử hồ tan trong 1 đơn vị thể tích trong trường hợp cĩ nhiều chất khác nhau hồ tan.Nước di chuyển qua màng bán thấm về phía cĩ nồng độ dung dịch cao hơn do áp suất thẩm thấu.Màng sinh học cĩ tính thẩm thấu chọn lọc cho nên sự di chuyển nước qua nĩ cũng theo quy luật thẩm thấu.. Dung dịch cĩ nồng độ thẩm thấu bằng với nồng độ thẩm thấu của tế bào gọi là dung dịch đẳng trương.. Mơi trường sống của phần lớn tế bào, nhất là các dịch cơ thể thường là đẳng trương. Nếu tế bào rơi vào mơi trường cĩ nồng độ thẩm thấu cao hơn gọi là dung dịch ưu trương, nước trong tế bào sẽ đi ra ngồi làm tế bào co lại.Nếu tế bào nằm trong dung dịch nhược trương cĩ nồng độ thẩm thấu thấp hơn tế bào, nước sẽ đi vào trong tế bào làm tế bào căng rab. Sự khuếch tán:Khuếch tán là hiện tượng các phân tử của một số chất di chuyển từ vùng cĩ nồng độ cao hơn đến vùng cĩ nồng độ thấp hơn của chất đĩ. Hiện tượng khuếch tán xảy ra khi các chất ở trạng thái lỏng hoặc khí.Quá trình khuếch tán xảy ra một cách tự động, vì các phân tử cĩ trật tự cùng tập trung với nhau, nên cĩ 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 nhiêt độ tăng, các phân tử chuyển động nhanh hơn và tốc độ khuếch tán tăng.5. Sự vận chuyển cĩ chọn lọc của phân tửCấu trúc màng tế bào cĩ số luợng lớn lipid để các phân tử nhỏ của các chất tan trong lipid cĩ thể khuếch tán ra vào tế bào, nhưng sự thấm qua màng của các chất khơng tan trong lipid phụ thuộc vào các protein xuyên màngĐể 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 được gọi là sự chuyển tải trung gian. Năng lượng cần cho sự chuyển tải này cĩ từ 2 nguồn: sự khuếch tán cĩ chọn lọc (hay giảm kháng) và sự vận chuyển tích cực.SỰ VẬN CHUYỂN QUA THÀNH TẾ BÀOa. Sự khuếch tán cĩ chọn lọc (hay giảm kháng):Khi cĩ sự chênh lệch nồng độ của chất bên ngồi và trong tế bào, màng tế bào cho chất khuếch tán về phía nồng độ thấp hơn, khi đĩ 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 luỹ. Sự vận chuyển này rất quan trọng, nĩ giúp đưa vào tế bào các chất cĩ kích thước lớn và khơng tan trong màng. Các bơm cũng vận chuyển các 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 cĩ 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 cĩ quá trình thu nhận tích cực các chất lớn khơng 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 ngồi nhập với màng sinh chất rồi vỡ ra đưa các chất ra khỏi tế bào.SỰ NHẬP BÀOSỰ XUẤT BÀO6. Sự tiếp nhận thơng tin qua màng tế bào:a. Chiến lược truyền phân tử thơng tin vàphản ứng của tế bào:Các phân tử thơng 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 hố 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 thơng tin và cĩ phản ứng đáp lại.Những tế bào khác nhau cĩ thế phản ứng khơng giống nhau khi đáp lại cùng 1 tín hiệu thơng tin.b. Các phân tử thơng tin ưa nước và kỵ nước:Đa phần các phân tử thơng tin tan trong nước, chúng gắn với các thụ thể trên bề mặt tế bào.Những phân tử thơng tin kỵ nước như các hormon tuyến giáp và steriod khơng 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 phĩng thích, chúng dễ dàng ngấm qua màng của tế bào tiêu điểm.Các phân tử thơng tin tan trong nước khi được phĩng 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 thơng tin trong nước gây phản ứng ngắn hạn, cịn các phân tử thơng tin tan trong lipdi cĩ phản ứng lâu dài hơn.c. Ba nhĩm 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 thơng tin.-các thụ thể xúc tác tác động động trưc tiếp như các enzyme.Hầu như tất cả các thụ thể xúc tác đều là những protein xuyên màng với 1 vùng tế bào chất cĩ chức năng của 1 protein kinase đặc hiệu cho tyrosine.-các thụ thể gắn với protein G được hoạt hố hay bất hoạt gián tiếp bởi 1 enxyme liên kết với màng sinh chất hay 1 kênh ion.So sánh tế bào của nhĩm sinh vật chưa cĩ nhân hồn chỉnh (prokaryotae) và tế bào của nhĩm sinh vật cĩ nhân hồn chỉnh (eukaryotae)Giống nhau:Trong thành phần cấu tạo đều cĩ 2 loại vật chất cơ bản của sự sống là acid nucleotid và protein.Khác nhau:PROKARYOTAEKích thước nhỏThành tế bào thường cĩ và ở dạng các chất hố học phức tạp.Lơng roi thường gồm 2 khối protein cấu thành.Khơng cĩ bộ xương trong.Khơng cĩ màng bao quanh các bào quan.KHơng cĩ màng nhân và nhân con.NST dạng vịng, khơng cĩ protein loại histon.EUKARYOTAEKích thước lớn hơn.Thành tế bào khi cĩ thì ở dạng chất hố học đơn giản.Lơng roi cĩ cấu tạo phức tạp, do vi ống hợp thành.Cĩ bộ xương trong. Cĩ màng bao quanh các bào quan.Cĩ màng nhân và nhân con.NST dạng thẳng, cĩ protein loại histon.So sánh về hình thức tổ chức cơ thể của nhĩm sinh vật chua cĩ cấu tạo tế bào (virut) và nhĩm sinh vật cĩ cấu tạo tế bào với nhân chưa hồn chỉnh (prokaryotae : gồm vi khuẩn và vi khuẩn lam)Giống nhau: đều được cấu tạo từ 2 loại vật chất cơ bản của sự sống là acid nucleid và protein.Khác nhau:VIRUSChưa cĩ cấu tạo tế bào. Cơ thể chỉ gồm vỏ protein và acid nucleid.Mỗi lồi chỉ chứa một trong hai loại acid nucleid (hoặc DNA hoặc RNA).PROKARYOTAECĩ cấu tạo tế bào (gồm màng sinh chất, tế bào chất, ribosome, hạt dực trữ, chất nhân).Cĩ cả 2 loại acid nucleid (DNA và RNA).