Bài giảng Sinh học tế bào - Chương 2: Sự trao đổi các chất và thông tin qua màng

2. Sự trao đổi các chất và thông tin qua màng 
1. Mô hình màng 
2. Sự trao đổi các chất qua màng 
3. Sự chuyển thông tin qua màng (truyền tín hiệu tế bào) 
1. Mô hình màng và phương pháp cô lập 
Màng thể khảm lỏng (Singer và Nicholson 1972) 
Đông -150 0 C, tách 2 lớp, phủ kim loại trên mặt cắt 
SEM : các mặt cắt giống đường rải sỏi (protein) 
Phương pháp quan sát 
2. Sự trao đổi các chất qua màng 
°Khuếch tán 
= chuyển động từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp  theo khuynh độ nồng độ (tự sinh) 
° Thẩm thấu 
= khuếch tán của nước qua màng có tính thấm chọn lọc  theo khuynh độ thế nước 
Sự cân bằng nước của tế bào [ y = - p + P] 
Tế bào thực vật 
Tế bào động vật 
NT 
NT 
ƯT 
ƯT 
ĐT 
ĐT 
Protein vận chuyển 
° Khuếch tán dễ giúp phân tử / ion qua màng dễ hơn nhờ protein vận chuyển của màng 
Kênh 
Sự chuyển glucoz qua màng hồng huyết cầu 
° Sự vận chuyển hoạt động 
Bơm ATPaz-Na+/K+ 
° Sự vận chuyển hoạt động cấp 2 
(1, ATPaz-H + ; 2, đồng chuyển; 3, đối chuyển) 
Đặc tính của khuếch tán dễ  (1) cần protein màng (chuyên biệt)(2) rất nhanh và có mức bão hòa(3) xuống khuynh độ điện hóa (không cần ATP) 
Đặc tính của sự vận chuyển hoạt động 
(1) 
(2) 
(3) ngược khuynh độ điện hóa [cần ATP] 
Xuất bào 
Nhập bào: 
Thực bào 
Ẩm bào 
 Xuất bào & nhập bào (vận chuyển phân tử lớn) 
Nhập bào nhờ thể nhận do màng có thể nhận chuyên biệt đối với các phân tử rắn 
Điều hòa glucoz máu do insulin 
Glucoz khuếch tán dễ vào tế bào (phosphoryl hóa trong tế bào) 
Insulin cao kích thích xuất bào  nhiều chất vận chuyển glucoz ; i nsulin thấp  tế bào đích chứa ít chất vận chuyển glucoz do nhập bào 
Tế bào gan nhận LDL từ máu (nhập bào nhờ thể nhận) để loại cholesterol thừa từ máu 
- Phân ly protein “neo” - preprotein 
- Liên kết protein NBP-preprotein (nhờ NLS của preprotein) 
- Lỗ nhân nhận biết NBP, preprotein vào nhân (cùng NBP hay không). 
 Sự chuyển protein từ cytosol vào nhân: 
3. Sự truyền tín hiệu tế bào 
5 giai đoạn truyền tín hiệu tế bào 
(1)Nhận biết kích thích (thể dính) nhờ thể nhận của màng 
(2) Chuyển tín hiệu qua màng 
(3) Chuyển tín hiệu tới thể tác động trong tế bào chất / nhân 
(4) Đáp ứng chuyên biệt của tế bào 
(5) Ngừng đáp ứng 
4 đặc tính truyền tín hiệu tế bào 
(1) Liên quan tới hình thể protein 
(2) Sự gắn phosphat (nhờ protein kinaz: PK ) hay loại phosphat (nhờ protein phosphataz: PP ) là quan trọng nhất 
(3) Có nguồn gốc tiến hóa và rất bảo tồn 
(4) Qua protein G hay trực tiếp hoạt hóa tyrosin kinaz 
 Dòng thông tin qua protein G 
Điều hòa sau dịch mã của hormon không qua màng (vai trò của cAMP ở thực vật chưa được rõ) 
Protein G màng nguyên sinh chất 
= liên kết GTP (hoạt động) & thủy giải GTP (ngừng) 
= 3 đơn vị: a , b và g (liên kết và thủy giải GTP đều do a ) 
 Truyền tín hiệu qua ‘’tyrosin kinaz thể nhận’’ (RTK = 2 chuỗi a và 2 chuỗi b ): Sự dính insulin hoạt hóa vùng TK  tự P-hóa & P-hóa IRS  IRS-P  phản ứng chuyên biệt 
Sự truyền thông tin NO 
(1) Cố định Ach (Acetylcholin) 
(2) Tăng Ca 2+ cytosol 
(3) Hoạt hóa nitric oxyd synthetaz (E1) 
(4) NO vào tế bào cơ trơn 
(5) Kích hoạt guanylyl cyclaz (E2)  cGMP 
(6) Giãn tế bào cơ trơn  giãn mạch 
° Nitroglycerin (đổi thành NO)  giãn mạch  trị đau thắt ngực do máu bị cản tới tim. 
° Nhiễm vi khuẩn làm đại thực bào phóng thích NO  giãn mạch  áp lực máu giảm  sốc nhiễm trùng (dùng chất cản nitric oxid synthetaz) . 
Điều hòa sự tiết acid dạ dày 
 Ach, gastrin kích thích tiết HCl qua Ca 2+ 
 Histamin qua cAMP 
Cafein (cà phê và trà) kích hoạt sự tiết gastrin. 
Protein giữ H +  pH tăng  tiết gastrin  tăng HCl ( thủy giải protein)  pH giảm < 2  giảm tiết gastrin (kiểm soát ngược âm) 
(không khuyên người loét dạ dày ăn nhiều sản phẩm sữa để trung hòa nhanh acid, vì Ca và protein cao trong sữa kích thích tiết acid ) 
Tiết HCl (aspirin, thuốc lá, rượu, cà phê, stress) gây loét dạ dày ( cơn đau 1-3 giờ sau khi ăn)  dùng thuốc kháng-histamin (Tagamet, Zantac) để cản sự tiết HCl 
Tuy nhiên, phần lớn bệnh loét dạ dày do vi khuẩn Helicobacter tấn công biểu mô  dùng kháng sinh