Bài giảng Sự vận chuyển qua màng tế bào môn Sinh học đại cương | Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

TRANSPORT ACROSS CELL MEMBRANES
Sự vận chuyển qua màng tế bào
Lecturer: Tran Thi Thuy Linh, PhD. Email: tttlinh@uhsvnu.edu.vn Main contents
1. PRINCIPLES OF MEMBRANE TRANSPORT
2. TRANSPORTERS AND THEIR FUNCTIONS
3. ION CHANNELS AND THEIR FUNCTIONS MỤC TIÊU
1. Trình bày được đặc điểm, điều kiện và nêu ví dụ về các hiện
tượng vận chuyển thụ động, vận chuyển có trung gian và vận chuyển chủ động.
2. Mô tả được các hiện tượng: ẩm bào, nội thực bào, thực bào và ngoại tiết bào.
3. Áp dụng vào giải thích cơ chế sinh bệnh và điều trị một số bệnh lý. ÔN TẬP
Nêu 2 nhóm protein vận chuyển màng và các đặc điểm khác biệt cơ bản giữa chúng. Transporters and Channels
Cells contain two classes of membrane transport proteins:
Transporters and Channels Transporters and Channels Transporters and Their Functions
The ion concentrations inside a cell are very different from those outside
balance in charge & outside = inside Na+ ~ Cl- = K+ ~ ???
• Na+ is the most plentiful positively charged ion (cation) outside the cell,
whereas K+ is the most abundant inside
• The high concentration of Na+ outside the cell is electrically balanced
chiefly by extracellular Cl–, whereas the high concentration of K+ inside is
balanced by a variety of negatively charged organic and inorganic ions
(anions) including nucleic acids, proteins, and many cell metabolites
Differences in the concentration of inorganic ions across a cell
membrane create a membrane potential
Membrane potential = imbalance of
positive and negative ions
on two side of membrane
Ion concentration gradient = force tend to move ion from
high vs low concentration
on two side of membrane
Unstimulated cells: resting membrane potential
movement of charge solute in = out 1. VẬN CHUYỂN THẤM Bao gồm:
1.1 vận chuyển thụ động
1.2 vận chuyển có trung gian
1.3 vận chuyển chủ động. Lipid bilayers are impermeable to ions and most uncharged polar molecules
Why steroid hormones can diffuse through cell membrane ?
1.1 Vận chuyển thụ động
Còn gọi là khuyếch tán đơn thuần.
Một số vật chất có phân tử nhỏ hòa tan trong nước, hòa vào lớp
lipid kép của màng, đi qua nó rồi hòa với dung dịch nước ở phía bên kia màng.
Quá trình này có rất ít sự đặc hiệu.
Ví dụ: ethanol, urê, glycerol, O2 và CO2 …
1.1.1. Đặc điểm của vận chuyển thụ động
• Chất vận chuyển không bị biến đổi hóa học.
• Chất vận chuyển không kết hợp với một chất khác.
• Vận chuyển không cần năng lượng.
• Phụ thuộc vào gradient nồng độ hay điện thế (bên cao chuyển sang bên thấp).
• Vận chuyển theo hai chiều, cân bằng giữa trong và ngoài tế bào.
1.1.2. Điều kiện ảnh hưởng đến sự vận chuyển thụ động
• Độ lớn của chất vận chuyển: chất càng lớn càng khó vận chuyển.
• Độ hòa tan của chất trong lipid (càng dễ hòa tan càng dễ qua). Ví dụ: alcol,
aldehyd, aceton, glycerol, các thuốc gây mê … • Gradient nồng độ
• Phụ thuộc vào tính ion hóa của phân tử: ion hóa trị 1 dễ qua hơn ion hóa trị 2,
ion bị bao thêm H2O trở nên to và khó qua.
• Nhiệt độ tăng vừa phải thì kích thích sự thấm qua màng (khi tăng 100C thì tính
thấm tăng khoảng 1,4 lần).
• Nhu cầu hoạt động cũng làm tăng tính thấm: khi cơ hoạt động thì glucose và
acid amin đi vào, khi cơ duỗi thì không.
• Phụ thuộc vào tác động tương hỗ của các chất: Ca2+ liên kết với nước thì giảm
thấm. Glycerin khi có thuốc mê thì tăng thấm. Gradient nồng độ
+ Môi trường nhược trương: nồng độ chất hòa tan trong môi
trường thấp hơn trong tế bào: tế bào động vật trong đó sẽ bị trương bào rồi tan bào.
+ Môi trường ưu trương: nồng độ chất hòa tan trong môi
trường cao hơn trong tế bào: tế bào động vật trong đó sẽ bị teo
bào, nếu là thực vật sẽ bị co nguyên sinh.
+ Môi trường đẳng trương: nồng độ chất hòa tan ở hai phía
của màng bằng nhau, môi trường này còn gọi là môi trường sinh
lý thích hợp với sự sống của tế bào. Nồng độ chất đối với mỗi
loại tế bào động vật và thực vật có khác nhau.
1.2 Vận chuyển có trung gian
• Vận chuyển thụ động nhưng có nhờ một protein xuyên màng trợ giúp cho đi qua.
• Có tính chất chủ động một phần, có thể coi vận chuyển trung
gian là loại vận chuyển chuyển tiếp giữa thụ động và chủ động. 1.2.1. Đặc điểm
- Phải có một protein màng tiếp nhận và làm vận tải viên.
- Không cần năng lượng của tế bào.
- Cũng theo gradient nồng độ.
- Sự vận chuyển theo hai chiều (thuận nghịch).