Số lượng tương đối của các kiểu màng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.51 MB, 107 trang )
2. Nền tảng lipid của màng tế bào
• Tất cả các màng sinh học có cấu trúc tổng quát
chung : mỗi một là màng lipid đôi mỏng và các
phân tử protein, gắn nhau chủ yếu bằng các
tương tác không cộng hóa trị. Các phân tử lipid
chiếm gần 50% khối lượng của phần lớn các màng
của tế bào động vật, phần còn lại hầu như là các
protein. Một tế bào động vật nhỏ có khoảng 109
phân tử lipid. Tế bào chứa khoảng 500 – 1.000 loại
lipid khác nhau. Các lipid màng gồm 3 nhóm lớn
chủ yếu là phospholipid, cholesterol và glycolipid;
và hàng trăm nhóm nhỏ lipid. Cả ba nhóm lipid lớn
đều lưỡng tính (amphiphile), tức một đầu phân tử
kị nước (hydrophobe), còn đầu kia ưa nước
(hydrophile).
• Phospholipid là thành phần cấu trúc chính
của màng. Nó có đầu phân cực ưa nước và
hai đuôi carbohydrate kỵ nước là các acid
béo và chúng xếp chặt nhau.
• Nhờ tính chất vật lý đặc biệt lưỡng cực, các
phân tử phospholipid dễ tự động hình thành
tấm 2 lớp trong dung dịch nước : đầu phân
cực hướng vào nước còn đuôi kị nước
hướng vào trong với nhau (hình 4.1). Sự
hình thành tấm phospholipid 2 lớp là quá
trình tự lắp ráp. Một tính chất quan trọng
nữa của tấm phospholipid 2 lớp là dù các
phân tử đã xếp lớp, các mạch hydrocarbon
của chúng vẫn chuyển động thường xuyên.
• Sự di chuyển đó tạo cho tấm 2 lớp tính
dòng lỏng hai chiều (bi-dimensionel fluid).
Tính chất này biểu hiện ở chỗ: các phân tử
phospholipid cấu trúc có thể di chuyển
ngang dọc theo một phía của màng. Sự dời
chỗ của một phân tử lipid có thể đạt 107
lần/giây. Trong các điều kiện bình thường 1
phân tử phospholipid có thể đi ngang qua
bề mặt tế bào nhân thực trong vài giây. Các
phân tử có thể tự di động ngang hay quay
tròn như hình 4.2. Tính chất này của tấm
phospholipid 2 lớp cũng cho phép các loại
phân tử khác gắn trên nó di chuyển theo bề
mặt của màng.
• Tấm phospholipid 2 lớp khi ở trạng thái lỏng còn
có nhiều tính chất sinh học quan trọng khác.
Chúng không để đầu mút bị hở mà tự động khép
lại thành túi kín. Tấm 2 lớp lỏng cũng rất mềm dẻo
làm cho màng dễ thay đổi hình dạng mà không bị
vỡ ra. Cuối cùng sự dung hợp màng (membrane
fusion) là một hiện tượng quan trọng của tế bào.
Các túi lipid có thể nhập vào nhau, khi đó các
màng 2 lớp nối liền thành tấm liên tục chung của
túi lớn. Nhờ đó, vật chất từ bộ phận này có thể
chuyển sang chỗ khác, như từ các túi tiết dịch
đưa ra khỏi tế bào trong hiện tượng xuất bào
(exocytosis) và nhập bào (endocytosis) khi đưa
những phân tử lớn từ ngoài vào trong tế bào.
3. Cấu trúc của màng sinh chất
• Lớp đôi của lipid hình thành phần nền chủ
yếu của màng; các lipid phần lớn là
phospholipid, nhưng ở sinh vật bậc cao có
thêm cholesterol. Tính chất lỏng của màng
phụ thuộc vào thành phần cấu tạo màng.
Các màng của tế bào sinh vật nhân thực
chứa một số lượng đáng kể cholesterol
chen vào giữa hai phân tử phospholipid
như hình 4.4 và làm tăng tính cứng của
màng.
MAØNG TEÁ BAØO
• Ngoài ra, cholesterol còn làm giảm tính thấm của
các phân tử tan trong nước, tăng tính mềm dẻo
và ổn định cơ học. Cholesterol là một steroid, nó
còn giữ vai trò như chất “đệm” của tính lỏng : ở
nhiệt độ cao hạn chế sự vận động quá mức của
các mạch acid béo, khi nhiệt độ thấp tránh sự
gắn kết thành tinh thể.
•
Các protein đa số dạng cầu, không đồng nhất
và có sự phân bố thành đốm như hình khảm. Các
protein ngoại vi (extrinsic protein) nằm trên bề
mặt của màng. Các protein nội vi (intrinsic
proteins) gắn vào giữa lớp lipid một phần hay
toàn bộ; một số xuyên qua màng và có thể nối với
nhau tạo thành kênh xuyên qua màng.
4. Các protein màng tế bào
• Mặc dù lớp lipid đôi đảm bảo cấu trúc căn
bản của màng sinh học, các protein màng
thực hiện phần lớn nhiệm vụ đặc hiệu và như
vậy tạo cho mỗi kiểu màng có chức năng
riêng biệt. Các protein màng có sự dao động
lớn trong cấu trúc và trong cách kết hợp với
lớp đôi lipid, mà điều này phản ánh các chức
năng đa dạng của chúng. Như vậy, có nhiều
protein màng khác nhau cho phép tế bào
thực hiện chức năng và tương tác với môi
trường, và theo đánh giá khoảng 30% các
protein mã hóa trong hệ gen (genome) của tế
bào động vật là các protein màng.
