1. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1.1. Kiến thức
Sau khi học xong bài này học sinh phải:
- Trình bày được các hình thức vận chuyển thụ động các chất qua màng sinh chất.
- Phân biệt vận chuyển chủ động và thụ động.
- Giải thích được cơ chế vận chuyển chủ động các chất qua màng sinh chất.
- Mô tả được hiện tượng thực bào, ẩm bào, xuất bào.
1.2. Kỹ năng
Rèn luyện kỹ năng quan sát, phát triển các thao tác tư duy phân tích, so sánh.
1.3. Giáo dục
Nhận thức đúng quy luật vận động của vật chất sống cũng tuân theo các quy luật vật lý và hoá học.
2. Kiến thức trọng tâm
Cơ chế vận chuyển thụ động và chủ động qua màng.
3. Thành phần kiến thức 3.1. Kiến thức chủ yếu
- Tế bào thường xuyên trao đổi chất với môi trường. Các chất ra vào tế bào đều được đi qua màng sinh chất theo cách này hay cách khác.
- Sự vận chuyển các chất ra vào tế bào được thực hiện chủ yếu bằng các cách sau:
3.1.1. Vận chuyển thụ động
- Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chất qua màng
sinh chất mà không tiêu tốn năng lượng. Kiểu vận chuyển này dựa theo nguyên lí khuếch tán của các chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp.
- Tốc độ khuếch tán phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ của môi trường, nồng độ của các chất.
- Hiện tượng thẩm thấu: là sự khuếch tán của phân tử nước qua màng từ nơi có nồng độ nước tự do cao đến nơi có nồng độ nước tự do thấp.
- Các chất có thể khuếch tán qua màng bằng cách:
+ Khuếch tán trực tiếp qua lớp phôtpholipit: gồm các chất không phân cực và các chất có kích thước nhỏ như CO›, O¿.
+ Khuéch tán qua kênh prôtêin xuyên màng: bao gồm các chất phân cực, các ion, chất có kích thước phân tử lớn.
+ Khuếch tán qua kênh prôtê¡n đặc biệt (aqua porin): phân tử H;O.
- Các chất khuếch tán được qua màng sinh chất vào bên trong tế bào hay không còn tuỳ thuộc vào sự chênh lệch về nồng độ giữa môi trường bên trong và bên ngoài tế bào:
+ Nếu môi trường ngoài tế bào có nồng độ chất tan lớn hơn nồng độ chất tan trong tế bào, môi trường đó là môi trường ưu trương. Chất tan khuếch tán từ ngoài vào bên trong tế bào.
+ Nếu môi trường ngoài tế bào có nồng độ chất tan bằng nồng độ chất tan trong tế bào, môi trường là môi trường đẳng trương.
Orườug 922617) 26à (ôi 2 68 %30c† đình —K©1(%
+ Nếu môi trường ngoài tế bào có nồng độ chất tan thấp hơn nồng độ chất tan trong tế bào, môi trường là nhược trương. Chất tan ngoài tế bào không thể khuếch tán vào bên trong tế bào được.
3.1.2. Vận chuyển chủ động
- Khái niệm: vận chuyển chủ động là phương thức vận chuyển các chất qua màng từ nơi chất tan có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao và cần tiêu tốn năng lượng.
- Cơ chế vận chuyển: nhờ cơ chế chất mang, nhờ có các “máy bơm” đặc chủng cho từng loại chất vận chuyển.
- Đặc điểm:
+ Vận chuyển chất cần thiết cho tế bào hoặc loại chất độc hại ra ngoài tế bào.
+ Vận chuyển tiêu tốn năng lượng.
+ Phải có kênh prôtê¡in hay các “bơm” đặc biệt trên màng.
* Tế bào có thể đưa các đối tượng có kích thước lớn vào bên trong hoặc ra khỏi tế bào bằng hai hình thức xuất bào và nhập bào.
- Nhập bào: là phương thức tế bào đưa các chất vào bên trong tế bào bằng cách biến dạng màng sinh chất. Nhập bào gồm 2 loại:
+ Thực bào: là phương thức nhập những chất ở dạng thức ăn và cần được các enzim tiêu hoá.
+ Ẩm bào: cũng là hiện tượng nhập bào các chất ở dạng dinh dưỡng, tế bào hấp thụ trực tiếp.
- Xuất bào: quá trình chuyển các chất ra khỏi tế bào theo cách ngược với
thực bào và ẩm bào gọi là quá trình xuất bào (dùng để tiết các prôtêin và các đại phân tử ra khỏi tế bào).
3.2. Kiến thức bổ sung
- Trước đây người ta cho rằng nước là phân tử phân cực nhưng có kích thước phân tử khá nhỏ nên nước có thể khuếch tán trực tiếp qua lớp photpho
được khuếch tán qua màng nhờ các kênh prôtê¡in đặc biệt gọi là aqua porin (aqua là nước, porin là lỗ do một loại prôtêin vận chuyển xuyên mang tao ra)
- Sự khuếch tán của chất tan nào đó từ nơi này đến nơi khác chỉ phụ thuộc vào sự chênh lệch nồng độ của chất tan đó mà không phụ thuộc vào nồng độ chất tan khác có trong dung dịch. Tuy nhiên như trên đã nói sự thẩm thấu phụ thuộc vào nồng độ phân tử nước tự do, do đó lại phụ thuộc vào tổng nồng độ của các loại chất tan có trong dung dịch. Đó là vì khi có nhiều chất tan khác nhau cũng tan trong nước thì càng có nhiều phân tử nước liên kết với các chất tan, do đó càng có ít phân tử nước tự do. Số lượng các phân tử nước tự do càng lớn thì sự khuếch tán xảy ra càng nhanh và ngược lại.
- Cơ chế hoạt động của bơm Na”, K” của tế bào
+ Bơm chỉ hoạt động lúc có mặt cả Na*và K* và bơm vận chuyển đồng thời cả 2 loại ion trên.
+ K* được bơm từ ngoài vào tế bào còn Na được đẩy từ trong ra.
- Cơ chế: Ứng với 1 phân tử ATP được enzim ATPaza thuỷ phân tạo thành ADP và gốc phôtphat. Gốc phôtphat được gắn vào prôtê¡n vận chuyển làm biến đổi cấu hình của prôtêin khiến nó liên kết được với 3Na” ở trong tế bào chất và đẩy chúng ra ngoài tế bào. Sau đó lại liên kết với 2K ở bên ngoài tế bào và đưa chúng vào trong tế bào, gốc phôtphat được tách ra dưới dạng vô cơ, lúc này bơm lại sẵn sàng để thực hiện chu trình vận chuyển khác.
3.3. Tư liệu tham khảo
(1) “Tốc độ khuếch tán lệ thuộc vào nhiệt độ, kích thước và các tính chất hoá lí của chất tan (như tính ưa mỡ, tính phân cực, điện tích,...) và gariđien nồng độ (độ chênh lệch bên trong và bên ngoài tế bào)
- Tốc độ chui vào tế bào đồng biến với độ tan trong lipit theo chiều giảm dần của dóy cỏc chất tan sau đõy: rượu mờtanol, eteetyl glixeril, ứglyxeril, ertritol
Feubug DISD Fa Wi 2 70 %30c† đình —K©1(%
- Phân tử hay ion có kích thước càng lớn thì tốc độ khuếch tán và chui vào tế bào càng chậm.
- Màng tế bào có khả năng thấm với các tiểu thể không mang điện
nhanh hơn đối với các ion. Chất điện li mạnh thường khuếch tán vào tế bào chậm hơn các chất điện li yếu. Ion có điện tích càng lớn thì chui vào tế bào càng chậm. Các anion thường khuếch tán vào tế bào nhanh hơn cation”.
(Trang 385, sach Sinh học đại cương tập l, Phan Cự Nhân)
(2) “Ngoài bơm N'-K" trên màng tế bào còn tồn tại một số bơm khác nita nhu bom Ca** (Ca**- ATP- Aza), bom proton (H*- ATP- aza), bom K*, bơm glucoz, bơm các axit amin,... chẳng hạn Ca”' được vận chuyển chủ động và nhanh chóng qua màng sinh chất các tế bào xương là nhờ bơm Ca”*. Enzim Ca- ATP- Aza được vận chuyển nhanh chóng và chủ động qua màng sinh chất các tế bào cơ xương là nhờ bơm Ca??”.
(Trang 390, sách Sinh học đại cương, tập I, Phan Cự Nhân)
(3) “Quá trình uống các giọt chất lỏng trải qua 4 giai đoạn kế tiếp nhau 1/ Phân tử prôtêin hay các phân tử có hiệu quả gây cảm ứng khác gắn với màng sinh chất.
2/ Màng tế bào lõm vào trong tạo thành ống dẫn.
3/ Sự hình thành và vận chuyển vào trong tế bào của các túi uống nhỏ (pinôxôm)
4/ Sử dụng (đồng hoá) các nguyên liệu đã được mang vào tế bào và tiêu biến dần các ống dẫn”.
(Trang 391- 392, sách Sinh học đại cương, tập I, Phan Cự Nhân) (4) “Quá trình thực bào trải qua một số bước sau đây:
1/ Gắn chặt (bắt giữ) các tiểu thể lạ trên bề mặt tế bào.
2/ Bao vây và kéo tiểu thể lạ vào trong tế bào bằng cách tạo thành chân
giả.
3/ Tạo thành các túi chứa tiểu thể đã bị bao vây gọi là thể thực bào (phagosome).
4/ Hoà lẫn thể thực bào với thể hoà tan tạo thành phagolizôxôm và tiếp
đó thành không bào tiêu hoá.
5/ Tiêu hoá tiểu thể rắn nhờ tác động của các enzim của thể hoà tan.
6/ Thải loại các cặn bã không tiêu hoá được ra khỏi tế bào”.
(Trang 395- 396, sách Sinh học đại cương, tập l, Phan Cự Nhân)
Orườug 922617) 26à (ôi 2 72 K30A nh — K1