Sinh học đại cương part 2

1 Sự trao đổi chất qua màng Sự trao đổi chất qua màng có thể được thực hiện một cách thụ động nghĩa là không đòi hái tế bào phải tiêu phí năng lượng và tuân theo các qui luật lý hoá như sự khuếch tán chẳng hạn. Sự khuếch tán là sự chuyển động phân tán của một chất từ nơi có nồng độ cao của chất ấy đến nơi có nồng độ thấp hơn. Sự sai khác về nồng độ đó được gọi là gradien nồng độ. Sự khuếch tán các chất theo gradien nồng độ có...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sinh học đại cương part 2 26 2.2.2.1 Sự trao đổi chất qua màng Sự trao đổi chất qua màng có thể được thực hiện một cách thụ động nghĩa là khôngđòi hái tế bào phải tiêu phí năng lượng và tuân theo các qui luật lý hoá như sự khuếch tánchẳng hạn. Sự khuếch tán là sự chuyển động phân tán của một chất từ nơi có nồng độ cao củachất ấy đến nơi có nồng độ thấp hơn. Sự sai khác về nồng độ đó được gọi là gradien nồng độ.Sự khuếch tán các chất theo gradien nồng độ có thể xảy ra trong môi trường không khí hoặcmôi trường láng như nước. Nếu trong một cốc ta bá vào một cục mực tím thì mực tím sẽkhuếch tán và hoà tan đồng đều trong cốc nước. Tất nhiên các chất khuếch tán qua màng còntuỳ thuộc vào cấu tạo của màng và tính chất lý hoá của chất đó nữa. Nhiều chất có phân tử bé không phân cực, hoặc không mang điện, hoặc các chất hoàtan trong lipit, ví dụ như CO2, O2 v.v..., các vitamin hoà tan trong lipit có thể khuếch tán trựctiếp qua màng. Trong lúc đó các chất tích điện (các ion) hoặc các chất không tan trong lipit lạiđược vận chuyển qua màng bằng cách khuếch tán qua các “cổng” được tạo nên bởi cácprotein có trong màng, hoặc víi sự hỗ trợ của các protein mang (thường được gọi làpermeaza). Ví dụ, ion clo (Cl-) khuếch tán ra khái tế bào qua màng theo các “cổng protein”.Trường hợp bệnh u nang xơ di truyền (cystic fibrosis) là do sai lệch trong phân tử protein tạonên “cổng” clo, vì vậy ion clo không khuếch tán ra khái tế bào. Các phân tử như phân tử glucoz, axit amin được vận chuyển qua màng dễ dàng nhờ sựgiúp đở của các protein mang – hiện tượng này được gọi là sự khuếch tán dễ dàng. Proteinmang đóng vai trò như xe tải, chúng liên kết víi chất cần vận chuyển và chuyển qua màng nhờsự thay đổi hình thù và vị trí đối víi màng. Sự vận chuyển H2O qua màng (đi vào và đi ra)được gọi là sự thẩm thấu (osmosis), nghĩa là H2O khuếch tán qua màng theo gradien áp suấtthẩm thấu (lực tạo nên do sự sai khác về áp suất thẩm thấu trong tế bào chất so víi dịch ngoạibào). Trong tế bào chất là dung dịch nước trong đó hoà tan nhiều chất khác nhau, trong dịchngoại bào ở phía ngoài màng là dung dịch có hoà tan nhiều chất, sự khác nhau về nồng độ cácchất hoà tan trong nước ở hai phía của màng đã tạo nên áp suất thẩm thấu là lực để khuếch táncác phân tử H2O qua màng. Một dung dịch được gọi là đẳng trương (isotonic solution) là dung dịch trong đóáp suất thẩm thấu của chúng bằng áp suất của tế bào chất, đây là trường hợp bình thườngtrong cơ thể như tế bào nằ m trong dịch mô, các tế bào máu trong huyết tương v.v...trong trường hợp này là lượng nước đi vào và đi ra tế bào cân bằng. Một dung dịch được gọi là ưu trương (hypertonic solution) là dung dịch trong đó ápsuất thẩm thấu của dung dịch cao hơn áp suất thẩm thấu của tế bào chất. Trong trường hợpnày nước sẽ khuếch tán từ trong tế bào ra ngoài tế bào. Tế bào mất nước tế bào chất co lại vàtế bào bị biến dạng nhăn nheo. Ví dụ, ta để hồng cầu trong dung dich sinh lý ưu trương thì hồng cầu mất dạng cầunhăn nheo lại. Một dung dịch được gọi là nhược trương (hypotonic solution) là dung dịch trong đóáp suất thẩm thấu của dung dịch thấp hơn áp suất thẩm thấu của tế bào chất. Trong trường hợpnày nước sẽ khuếch tán từ dung dịch vào trong tế bào. Tế bào tích nhiều nước quá sẽ làm chotế bào phù thũng hoặc màng sinh chất bị vở và tế bào bị chết. Ví dụ, ta để hồng cầu trongdung dịch nhược trương, hồng cầu sẽ bị vở được gọi là hiện tượng tiêu huyết. Dưới áp lực của áp suất thẩm thấu H2O được khuếch tán qua màng theo các “cổngprotein”. 27 Trong cơ thể tế bào muốn hoạt động bình thường phải luôn luôn điều chỉnh sao chogiữ được sự cân bằng giữa áp suất thẩm thấu của tế bào so víi dịch ngoại bào. Sự điều chỉnhnày có được là nhờ ở sự hoạt tải qua màng. Sự hoạt tải qua màng là phương thức vận chuyển tích cực các chất đi vào đi ra tế bàođòi hái có sự tiêu phí năng lượng từ ATP. Tế bào tiêu phí năng lượng để chống lại các gradiennồng độ làm cho các chất được vận chuyển ngược víi hướng của gradien nồng độ, nghĩa làhoạt tải có khả năng tạo ra hoặc giữ ổn định một gradien nồng độ nào đó có lợi nhất cho tế bào.Năng lượng từ ATP (tức là khi phân giải ATP thành ADP và P giải phóng một số năng lượng)được dùng để làm thay đổi thù hình của các protein mang, các protein “cổng”, hoặc hoạt hoácác enzym tạo điều kiện cho sự hoạt tải các chất như các ion, các phân tử hữu cơ như các axitamin v.v... Để hoạt tải các ion, tế bào thường sử dụng các “bơm ion” có trong màng. Bơm ion làmột phức hợp protein vừa tạo nên “cổng”, vừa có hoạt tính enzym ATPaza, nghĩa là có khảnăng phân giải ATP để lấy năng lượng hoạt tải các ion qua “cổng” ngược víi gradien ion. Trong màng sinh chất cũng nh ...