CHƯƠNG 1



SINH LÝ HỌC TẾ BÀO



I. Vận chuyển vật chất qua màng tế bào

1. Cấu tạo cơ bản của một tế bào động vật

Một tế bào động vật điển hình có thể chia làm 4 phần cơ bản

(1) Màng bào tương: màng ngăn cách thành phần nội bào với thành phần vật chất và
môi trường bên ngoài tế bào.

(2) Dịch tế bào (cytosol): là một dịch keo chứa nhiều loại protein, enzym, chất dinh dưỡng, các ion và các phân tử nhỏ hòa tan khác nhau, tham gia vào các quá trình chuyển hóa khác nhau của tế bào. Các bào quan và thể vùi nằm lơ lững trong dịch tế tương. Từ bào tương (cytoplasm) dùng để bao hàm cả dịch tế bào, tất cả các bào quan (trừ nhân) và các thể vùi.

(3) Các bào quan: gồm các cấu trúc có hình dạng và chức năng đặc trưng, bao gồm cả
nhân.


(4) Các thể vùi (inclusions): Các cấu trúc có mặt không thường xuyên trong dịch bào
tương, chứa các sản phẩm bài tiết hoặc các chất dự trữ của tế bào.

2. Màng bào tương




Hình 1: Cấu trúc của màng bào tương

1: kênh; 2: lỗ; 3: cholesterol; 4: protein ngoại vi; 5: protein xuyên màng; 6: lớp kép phospholipid; 7: phần ưa nước của phospholipid; 8: glycoprotein; 9: glycolipid; 10: protein ngoại vi; 11: dịch ngoại bào; 12: bào tương;
13: phần kỵ nước của phân tử phospholipid;

2.1. Cấu trúc

- Cấu trúc của màng bào tương (hình 1) là một cấu trúc dạng khảm lỏng (fluid mosaic model) với các phân tử protein nằm xen kẻ trên một màng kép lipid.

- Màng bào tương của các tế bào động vật điển hình có tỉ lệ về mặt khối lượng giữa protein và lipid xấp xỉ 1: 1 và tỉ lệ về mặt số lượng phân tử giữa chúng là 1 protein: 50 lipid.
- Thành phần lipid rất ít thay đổi giữa các loại màng bào tương khác nhau nhưng thành phần protein có sự thay đổi rất lớn và đóng vai trò quyết định trong hoạt động chức năng của tế bào.

2.1.1. Thành phần lipid của màng

- Phospholipid: Chiếm 75% thành phần lipid của màng. Các phân tử phospholidid với đặc điểm cấu trúc một đầu phân cực (đầu ưa nước do có chứa phosphat) và một đầu không phân cực (đầu kỵ nước do chứa 2 đuôi acid béo) tạo thành một lớp lipid kép với 2 đầu kỵ nước quay vào nhau tạo thành bộ khung của màng bào tương. Các phân tử phospholipid có thể di chuyển dễ dàng giữa 2 lớp và thay đổi chỗ cho nhau tạo nên tính linh hoạt cho lớp lipid kép. Màng này có khả năng tự hàn gắn khi bị thủng.

- Glycolipid: Chiếm khoảng 5% thành phần lipid của màng, cũng có cấu trúc phân cực nhưng chỉ có ở phần tiếp xúc với dịch ngoại bào của màng bào tương. Chức năng chưa rõ, có lẽ liên quan đến việc ghi nhận và truyền đạt thông tin giữa các tế bào, tham gia vào các cơ chế điều hòa sự sinh trưởng và phát triển của tế bào.

- Cholesterol: Chỉ chiếm 20% thành phần lipid của màng bào tương, loại lipid này không có ở màng bào tương của tế bào thực vật. Cấu trúc dạng vòng của nhân steroid trong cấu trúc hóa học của cholesterol tăng tính vững chắc nhưng lại làm giảm đi tính mềm dẻo của màng tế bào động vật.

2.2. Thành phần protein của màng

2.1.2.. Phân loại

- Dựa vào cách thức phân bố trên màng mà các protein được chia làm 2 loại:

+ Protein xuyên màng (integral protein): Nằm xuyên qua chiều dày của lớp lipid kép, hầu hết là các glycoprotein với thành phần đường nằm quay ra phía ngoài của màng tế bào.

+ Protein ngoại vi (peripheral protein). Chỉ gắn lỏng lẻo với mặt ngoài hoặc mặt trong của màng lipid kép.

2.1.3. Chức năng



















Hình 2: Các chức năng của protein trên màng

a: kênh; b: chất vận chuyển; c: receptor; d: enzyme; e: neo khung xương tế bào; f: dấu nhận dạng tế bào.

1: dịch ngoại bào; 2 màng bào tương; 3: bào tương; 4:ligand; 5:cơ chất; 6: sản phẩm; 7:vi sợi; 8:
protein MHC
- Các protein trên màng bào tương có những vai trò như