tính thấm của tế bào và mô

 3.1.3.Phương pháp phân tích thành phần hóa học phổ hấp phụ nguyên tử và quang kế ngọn lửa…  3.1.4.Phương pháp sử dụng các chất đồng vị phóng xạ sau đó theo dõi sự xâm nhập của chúng

Trang 1

 3.1.Các phương pháp nghiên cứu tính thấm

 3.5 Sự thâm nhập của nước vào trong tế bào

 3.6 Tính thấm của tế bào và mô đối với axit

và kiềm

CHƯƠNG III

TÍNH THẤM CỦA TẾ BÀO VÀ MÔ

Trang 2

 3.1.1.Phương pháp thể tích

tế bào khi chúng ở các dung dịch có nồng độ khác nhau.Để xác định quá trình này người ta

c.Nghiên cứu sự thay đổi chiết suất của tế

bào Phương pháp này dùng để nghiên cứu các đối tượng có kích thước lớn và có độ bền cao trong dung dịch như tảo và hồng cầu

Trang 3

 3.1.2.Phương pháp sử dụng các chất màu và chất chỉ thị màu

chất có màu vào tế bào.

nhập của các loại axit và bazơ vào tế bào.

 3.1.3.Phương pháp phân tích thành phần hóa học

phổ hấp phụ nguyên tử và quang kế ngọn lửa…

 3.1.4.Phương pháp sử dụng các chất đồng vị phóng xạ

sau đó theo dõi sự xâm nhập của chúng vào trong tế bào,

mô, cơ thể

Trang 4

 3.2.Màng tế bào

 3.2.1 Chức năng của màng tế bào

Mọi tế bào đều được bao bọc bởi màng tế bào Màng tế bào đóng vai trò

với môi trường xung quanh Bảo vệ tế bào trước tác động của môi trường

đối với môi trường

Màng tế bào có cấu trúc phù hợp để thực

Trang 5

3.2.2 Cấu trúc của màng tế bào

của màng tế bào Davson - Danielli đã đưa

ra mô hình chung về cấu trúc màng.

Trang 6

Mô hình Davson - Danielli

Protein dạng cầu

Protein dạng cầu Protein sợi

Protein sợi Photpholipit

Trang 7

Sự phát hiện tế bào

 Kính hiển vi được sử dụng

từ năm 1665

 Robert Hooke (1635-1703)

phát hiện các cơ thể được

cấu tạo từ tế bào

 Theodor Schwann

 Matthias Schleiden

Trang 8

L ch s nghiên c u màng sinh h c ịch sử nghiên cứu màng sinh học ử nghiên cứu màng sinh học ứu màng sinh học ọc

 1665: Robert Hooke – Đưa ra thuật ngữ “ Tế bào”

 1839:Theodor Schwann & Matthias Schleiden đưa ra Học thuyết Tế bào

 1895: Charles Overton – Màng chứa lipit ( Hiệu ứng Overton)

 (Những nghiên cứu tính thấm cho thấy lipit và các chất hòa tan trong lipit qua màng dễ dàng nhưng các chất không tan trong lipit không đi qua được )

 1900-1920’s: Phát hiện lipit màng là phospholipid

 (Khi phân tích thành phần hóa học của hồng cầu)

 1925: E Gorter and G Grendel – Xây dựng lớp lipit kép với đầu ưa nước ở ngoài và đầu ghét nước ở trong, xác định tính thấm

 (Phát hiện phospholipids ở hồng cầu gồm 2 lớp )

 1935: J.R Danielli and H Davson – cho rằng proteins tham gia cấu

trúc màng, đưa ra mô hình bánh Sandwich (the Sandwich

 1972: S.J Singer and G.L Nicolson – Đề xuất mô hình khảm lỏng

“Fluid Mosaic Model”

Trang 9

 3.2.2 Cấu trúc của màng tế bào

 Bao bọc 2 phía là các lớp phân tử protein, đầu tiên là lớp protein dạng sợi làm cho màng tế bào

có tính đàn hồi và sức căng mặt ngoài nhỏ Phía ngoài cùng và trong cùng là lớp protein dạng cầu

có lẫn protein nhầy và glycolipit

 Màng tế bào thường có chiều dày khoảng 50 - 120A0, trên màng có những lổ thủng đường kính khoảng 7 - 8A0 và mỗi cm2 có khoảng 1010 lổ như thế, diện tích chung của các lổ chỉ chiếm khoảng 0,06% bề mặt tế bào

Trang 10

Năm 1972, S Jonathan Singer and Garth Nicolson đã đưa ra mô hình khảm động của màng tế bào

Trang 11

Cấu trúc khảm động của màng tế bào

tế bào người và tế bào

chuột (mang các protein

khác nhau rõ rệt ) kết

hợp với nhau để hình

thành một tế bào lớn

đơn nhất.

Trang 12

 Tính chất thứ hai được xác nhận qua kỹ thuật khắc lạnh Miếng mô nhỏ được làm lạnh đột

trong chân không Một màng cực mỏng

cacbon và platin được cho lắng đọng trên bề mặt mô, cuối cùng mô được cho phân giải

hết bằng enzym và để lại âm bản ( bản khắc) cacbon - platin phản ảnh đúng như cấu trúc của bề mặt bị bửa gãy Mặt bửa gãy ngang qua màng sinh chất, tách riêng hai nửa của lớp kép lipit và lộ ra các protein mang như

các mấu lồi trong cấu trúc màng

Trang 13

 Freeze-fracture studies of the plasma membrane

structure

A cell is frozen and fractured with a knife The fracture plane often follows the hydrophobic interior of a membrane, splitting the phospholipid bilayer into two separated layers The membrane proteins go wholly with one of the layers.

Extracellular layer Cytoplasmic layer

APPLICATION A cell membrane can be split into its two layers, revealing the

ultrastructure of the membrane’s interior.

TECHNIQUE

Extracellular layer

Proteins

Cytoplasmic layer

Knife

Plasma membrane

These SEMs show membrane proteins (the “bumps”) in the two layers, demonstrating that proteins are embedded in the phospholipid bilayer

RESULTS

Trang 14

KỸ THUẬT KHẮC LẠNH (

Trang 15

 Từ các quan sát này người ta đưa ra mô hình mới về cấu trúc màng sinh chất gọi là mô

hình khảm động Theo mô hình này, lớp lipit kép vẫn làm khung cho màng, tuy nhiên ở

đây các phân tử photpholipit có thể di động

tự do với điều kiện giữ nguyên hướng phân

bố trong một nửa lớp kép của chúng

Colesterol hạn chế một mức độ nhất định sự

di chuyển của photpholipit do đó tạo sự ổn định trong cấu trúc của màng Protein màng bao gồm cả loại cầu và loại sợi, một số được gọi là protein xuyên màng, các protein khác gọi là protein bám màng cố định ở một nửa lớp kép hoặc chỉ bám vào bề mặt của màng

Trang 16

Mô hình khảm động

(The fluid mosaic model )

Trang 17

MÔ HÌNH KHẢM ĐỘNG CẤU TRÚC TẾ BÀO

Trang 18

Cấu trúc màng tế bào

Trang 19

Các lo i t bào khác nhau ại tế bào khác nhau ế bào khác nhau

nerve cell

muscle cell

Amoeb a

Parameciu

m

Trang 20

Lớp photpholipit của màng sinh chất

Trang 21

Mô hình khảm lỏng của màng sinh chất

Trang 22

Sự hòa tan của Protein màng ngoài bởi quá trình hấp phụ

Trang 23

Trung tâm quang hợp của vi khuẩn

Trang 24

Màng ngoài của vi khuẩn

Trang 25

MÀNG PLASMA VÀ MÔ HÌNH KHẢM LỎNG

(Plasma membrane & Fluid mosaic model)

Trang 27

Cấu trúc màng tế bào

Trang 28

Màng tế bào

OUTSIDE

INSIDE INSIDE LIPID BILAYER

Trang 29

Mô hình khảm động(Fluid Mosaic Model)

Trang 32

Polar, hydrophilic head and nonpolar, hydrophobic tail; Amphipathic

Phospholipid

fluidity

Trang 34

 Quay

sang bên cạnh

sang bên kia

Chuyển động của lipit trên màng

Trang 36

Tính thấm của lớp photpholipit

Trang 37

Các phân tử đi qua màng như thế nào ?

Trang 38

 3.3 Các con đường thâm nhập của vật chất vào trong tế bào

 3.3.1 Các chất thâm nhập vào tế bào qua siêu lỗ

 3.3.2 Các chất thâm nhập vào tế bào qua con đường hòa tan trong lipit

Trang 39

3.3.1 Các chất thâm nhập vào tế bào qua siêu lỗ

nội bào với môi trường bên ngoài, siêu lỗ có

nước.( Đây là các protein xuyên màng)

(đường, axit amin và các ion muối khoáng ) thâm nhập vào tế bào qua các siêu lỗ Để vào được trong tế bào chúng phải vượt qua hàng loạt hàng rào năng lượng : đầu tiên các phân

tử này phải tách ra khỏi lớp vỏ dung hợp,

lách qua lớp phân tử trên bề mặt của màng

tế bào, vượt được lực tương tác giữa các

nhóm phân cực nằm trong siêu lỗ và do đó

chúng phải cần có một năng lượng nhất định

Trang 40

Phân tử nước lưỡng cực

Trang 41

Kênh xuyên màng (siêu lỗ)

Trang 42

Model of the nicotinic acetylcholine receptor

Trang 43

Kênh xuyên màng

Trang 44

3.3.2 Các chất thâm nhập vào tế bào qua con đường hòa tan trong lipit

tốt trong lipit thì thâm nhập vào tế bào bằng con

đường hoà tan trong lipit.

của tế bào và mô đã phát hiện ra hiện tượng rất

quan trọng là khả năng thâm nhập của các chất vào

tế bào phụ thuộc vào độ hoà tan của chúng trong

lipit ( hiệu ứng Overton đối với các chất gây mê )

như sau : Theo tác giả tất cả các hợp chất hoá học cũng như các gốc nằm trong cấu trúc phân tử phân cực và các phân tử không phân cực Các phân tử

phân cực có chứa các nhóm OH, COOH và NH2, các chất có chứa các nhóm không phân cực như nhóm Metyl ( CH3 ), etyl ( C3H5) và phenyl (C6H5) Các phân tử không phân cực tan tốt trong lipit nên chúng

có khả năng thấm vào tế bào tốt.

Trang 45

Khuếch tán dễ dàng của glucosa

Trang 46

 Nhưng cũng có trường hợp ngoại lệ như urê

và glucoza chúng hoà tan kém trong lipit

nhưng thâm nhập vào tế bào rất nhanh,

ngược lại trimetyl hoà tan tốt trong lipit

nhưng khó thâm nhập vào bên trong tế bào

bào nhanh chóng là do urê có khả năng liên kết với các phân tử protein tạo thành một

hợp chất có khả năng phá huỷ một số protein

có cấu trúc dạng cầu nằm trên màng nên

chúng thâm nhập vào tế bào nhanh hơn

Trang 47

 3.4 Cơ chế xâm nhập của các chất vào tế bào

 3.4.1 Sự vận chuyển thụ động

 -Khuếch tán đơn giản

 -Khuếch tán trao đổi

 -Khuếch tán liên hợp

 3.4.2 Sự vận chuyển tích cực

 - Sự vận chuyển tích cực các ion

 - Sự vận chuyển tích cực các chất hữu cơ

 3.4.3 Thực bào và uống bào

- Thực bào

- Uống bào

Trang 48

các loại vận chuyển này được lấy ngay

ở phần năng lượng dự trữ trong các

gradien tế bào không cần phải cung cấp thêm năng lượng từ các phản ứng hoá sinh Chiều vận chuyển do tổng các

vectơ gradien ở phía màng quyết định.

Trang 49

 Các loại gradien tồn tại giữa tế bào và môi trường như sau.

độ của các chất giữa trong tế bào và dịch bao quanh tế bào.

phân tử có kích thước nhỏ qua màng vào tế bào hoặc thoát ra ngoài khó Kết quả là nồng độ ở hai phía của màng tế bào sẽ khác nhau.

hoá.

suất thẩm thấu giữa bên trong và bên ngoài tế bào.

trộn lẫn được trong trường hợp chất dã cho có độ hoà tan trong hai pha không giống nhau.

Trang 50

 Chiều vận chuyển vật chất phụ thuộc vào các yếu tố sau

về cả chiều và giá trị )

phân huỷ các đại phân tử quan trọng của

Trang 51

Khuếch tán đơn giản

khuếch tán tỷ lệ thuận với gradien nồng độ và diện tích khuếch tán:

Trang 52

 Anhstanh đã thiết lập hệ thức biểu diễn

sự phụ thuộc giữa hệ số khuếch tán (D)

và các yếu tố liên quan:

Trang 53

 Do khó xác định gradien nồng độ của

chất vì độ dày của màng thường thay

đổi và rất khó xác định, nên để đơn giản người ta thường dùng phương trình sau ( phương trình Colender và Belund ):

 dm/dt= PS (C1-C2)

 Trong đó :

 P là hệ số thấm

 C1 và C2 là nồng độ của chất ở 2 phía màng

Trang 54

 Có thể xác định được giá trị của P bằng thực nghiệm Hệ số thấm P của màng phụ thuộc vào :

đi qua màng.

vận chuyển vào các quá trình trao đổi vật chất trong tế bào.

màng.

Trang 55

Sự khuếch tán

Trang 56

Quá trình khuếch tán

Phân tử chất nhộm

Cho tinh thể chất nhộm vào nước

Trang 57

Khuếch tán của nước và các phân tử chất nhộm

Trang 58

Trạng thái cân bằng

Trang 59

Khuếch tán

Trang 60

Trao đổi khí ở phổi là quá trình khuếch tán

(Mao quản) (Phế nang)

Trang 61

Sự khuếch tán dễ dàng (Facilitated Diffusion )

Các phân t nh đi qua các l c a ử nhỏ đi qua các lỗ của ỏ đi qua các lỗ của ỗ của ủa

protein xuyên màng.

Trang 62

Sự khuếch tán dễ dàng (Facilitated Diffusion )

Trang 63

 3.4.2 Sự vận chuyển tích cực

- Sự vận chuyển tích cực các ion

- Sự vận chuyển tích cực các chất hữu cơ

Trang 65

Vận chuyển tích cực

Trang 66

Bơm K+-Na+

Trang 67

Bơm K+-Na+

Trang 71

B m Na ơm Na

B m Na ơm Na + -K +

(Sodium-Potassium Pump)

1 phân t ATP mang 3 Na+đ ử nhỏ đi qua các lỗ của ược đi ra và 2 K+ đi vào ; Tạo ra c đi ra và 2 K+ đi vào ; T o ra ại tế bào khác nhau

đi n th màng ện thế màng ế bào khác nhau

Trang 72

+ Sự vận chuyển tích cực các chất hữu cơ

còn xảy ra sự vận chuyển tích cực của các chất hữu cơ đặc biệt là đường và axit amin

nồng độ nên đòi hỏi tiêu hao năng lượng và xúc tác của các enzym Na+, K+ -ATP-aza

cũng gắn liền với sự vận chuyển tích cực các ion Tuy nhiên sự vận chuyển tích cực các chất hữu

cơ không nhất thiết phải được giải thích bằng sự tham gia của chất chuyển có bản chất là protein

Sự tồn tại của một số loại men cho phép giải

thích quá trình này có khác hơn

Trang 73

 Phân tử chất hữu cơ A từ môi trường ngoài nhờ

phản ứng men diễn ra trên bề mặt màng được

chuyển thành một dạng dẫn xuất X nào đó ( Ví dụ glucoza được chuyển thành glucozophophat ) nhờ

sự tham gia của ATP và enzym hexokinaza Do kết quả đó mà nồng độ chất X ở mặt ngoài màng

tăng lên, còn nồng độ chất A ban đầu giảm đi Do

đó chất X được vận chuyển vào tế bào theo

gradien nồng độ Trong tế bào chất dẫn xuất X lại được chuyển thành chất A ban đầu (ví dụ :

glucozophophat lại được chuyển thành glucoza

nhờ men photphataza) Tùy theo nhu cầu của tế bào chất A có thể tích lũy bao nhiêu cũng được, vì

sự vận chuyển này không theo gradien nồng độ

của chất A mà theo gradien nồng độ của chất X

Trang 74

 3.4.3 Thực bào và uống bào

- Thực bào

- Uống bào

Trang 75

NH p n i bào- S th c bào ập nội bào- Sự thực bào ội bào- Sự thực bào ự thực bào ự thực bào

Đ i v i các phân t l n nh th c ăn, ối với các phân tử lớn như thức ăn, ới các phân tử lớn như thức ăn, ử nhỏ đi qua các lỗ của ới các phân tử lớn như thức ăn, ư ức ăn,

vi khu n… N m trong các không bào ẩn… Nằm trong các không bào ằm trong các không bào

Còn g i là “t bào ăn” ọi là “tế bào ăn” ế bào khác nhau

Trang 76

Xuất bào (Exocytosis)

Trang 77

Các phân t đ ử nhỏ đi qua các lỗ của ược đi ra và 2 K+ đi vào ; Tạo ra c đ a ra kh i t bào b ng các không ư ỏ đi qua các lỗ của ế bào khác nhau ằm trong các không bào

bào hòa l n v i màng.Các hormon đ ẫn với màng.Các hormon được tiết ra và tế bào ới các phân tử lớn như thức ăn, ược đi ra và 2 K+ đi vào ; Tạo ra c ti t ra và t bào ế bào khác nhau ế bào khác nhau

th n kinh liên h v i t bào khác theo cách này ần kinh liên hệ với tế bào khác theo cách này ện thế màng ới các phân tử lớn như thức ăn, ế bào khác nhau

Xu t bào (Exocytosis) ất bào (Exocytosis)

Trang 78

Sự thực bào (Phagocytosis)

Trang 79

Sự ẩm bào (Pinocytosis)

Trang 80

Sự ẩm bào (Pinocytosis)

 Tế bào hình thành

một chổ lõm

 Các chất hòa tan

trong nước được

đưa vào trong tế

bào

 Còn gọi là “Uống

bào”

Trang 81

Nội nhập bào bằng chất nhận cảm trung gian

(Receptor-mediated endocytosis)

Trang 82

Nội nhập bào bằng chất nhận cảm trung gian

(Receptor-Mediated Endocytosis)

M t vài lo i protein trên b m t c a ội bào- Sự thực bào ại tế bào khác nhau ề mặt của ặt của ủa

màng có kh năng nh n bi t và k t h p ả năng nhận biết và kết hợp ập nội bào- Sự thực bào ế bào khác nhau ế bào khác nhau ợc đi ra và 2 K+ đi vào ; Tạo ra

v i các hormon và cholesterol, … ới các phân tử lớn như thức ăn,

Trang 83

Không bào tiết ( Secretory vesicle)

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	9,35 MB