Dung dịch đẳng trương Dung dịch ưu trương Dung dịch nhược trương
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 )
• Nếu tế bào rơi vào môi trường có nồng độ
thẩm thấu cao hơn, được gọi là dung dịch
ưu trương (hypertonic), nước trong tế bào
sẽ đi ra ngoài làm tế bào co lại. Trong dung
dịch nhược trương (hypotonic), có nồng độ
thẩm thấu thấp hơn tế bào, nước sẽ vào
trong tế bào làm căng ra. Dung dịch đẳng
trương (isotonic) có nồng độ thẩm thấu
bằng với nồng độ tế bào thì tế bào không
biến dạng. Ví dụ, hồng cầu của máu trong
các dung dịch có áp suất thẩm thấu khác
nhau sẽ có các biến dạng tương ứng (hình
4.14). Môi trường sống của nhiều tế bào,
nhất là dịch cơ thể, thường đẳng trương.
3. Sự vận chuyển qua trung gian các
protein tải
• Do bên trong có tính kỵ nước, lớp đôi lipid của
các màng tế bào ngăn cản sự đi qua của hầu hết
các chất phân cực. Chức năng vật cản đó cho
phép tế bào duy trì các nồng độ chất tan trong bào
tương của chúng khác với trong dịch ngoại bào và
trong các ngăn kín nội bào. Tuy nhiên, để thu lợi
từ vật cản đó, các tế bào đã tiến hóa tạo những
con đường chuyển các phân tử đặc hiệu tan-trong
nước và các ion xuyên qua màng của chúng để
nội tiêu hóa (ingest) các chất dinh dưỡng căn bản,
bài tiết phế thải trao đổi chất, và điều hòa các
nồng độ ion nội bào.
• Các tế bào đã sử dụng các protein xuyên
màng được chuyên hóa cho sự vận
chuyển các ion vô cơ và các phân tử nhỏ
tan trong nước đi xuyên qua lớp đôi lipid
màng. Tầm quan trọng của sự vận chuyển
màng được thể hiện ở số lượng lớn các
gen mã hóa cho các protein vận chuyển,
mà chúng đạt đến 15 – 30% của các
protein màng ở tất cả các sinh vật. Một số
tế bào có vú chuyên biệt dành đến 2/3
tổng tiêu thụ năng lượng trao đổi chất cho
các quá trình vận chuyển màng.
Sơ đồ mô tả các nguyên tắc chung của sự vận chuyển qua màng.
Để vận chuyển các chất phân cực (glucose, amino acid) xuyên
tấm lipid 2 lớp, các transporter (protein tải) hay mang (carrier) gắn
với chúng và tải xuyên màng. Sự vận chuyển qua trung gian này,
là sự vận chuyển qua trung gian protein tải (carrier-mediated
transport). Hai nhóm chủ yếu các protein màng làm trung gian :
• – Các transporter di chuyển các phân tử đặc hiệu
xuyên các màng và chúng có thể tích cực hay thụ
động. Một transporter thay đổi giữa hai cấu hình,
sao cho điểm gắn chất tan được sử dụng liên tiếp
ở một phía lớp đôi và sau đó ở phía khác.
• – Các kênh (channels) tạo thành khe hẹp ưa nước
(hydrophilic) cho sự di chuyển thụ động, mà qua
đó chất tan có thể khuếch tán, trước tiên là các
ion vô cơ nhỏ. Dòng chất tan đi qua các protein
kênh thì luôn thụ động.
• Cả hai tạo ra các con đường protein liên tục xuyên
lớp đôi lipid. Các nhân tố giúp cho các chất qua
màng như các kênh và transporter (bơm) được gọi
chung là permease (chất cho phép).
a. Sự khuếch tán có chọn lọc hay giảm
kháng (faciliated diffusion) .
.Sự vận chuyển thụ động làm giảm
thang nồng độ điện-hóa xảy ra tự phát,
hoặc do sự khuếch tán đơn giản qua lớp
đôi lipid hay khuếch tán giảm kháng qua
các kênh hay các transporter thụ động.
Trường hợp đơn giản nhất là khi có sự
chênh lệch nồng độ của chất bên ngoài
và bên trong tế bào, màng cho chất
khuếch tán về phía có nồng độ thấp
hơn. Các kênh của màng là những
permease đơn giản nhất chúng mở cho
các chất đi qua một cách chọn lọc
nhưng thụ động : từ nồng độ cao về
phía thấp.
b. Sự vận chuyển tích cực
• Ngược lại với sự vận chuyển thụ động, sự vận
chuyển tích cực (active transport) đòi hỏi đầu vào
của năng lượng trao đổi chất và luôn nhờ trung
gian transporter thu năng lượng để bơm các chất
hòa tan ngược thang nồng độ điện-hóa. Do vậy,
các transporter còn gọi là các bơm (pumps).
Thang nồng độ điện-hóa kết hợp điện thế màng có
thể hoạt động bổ sung làm gia tăng lực đẩy lên ion
xuyên màng hoặc có thể tác động ngược cái này
với cái kia. Trong vận chuyển tích cực, hoạt tính
bơm của transporter là một chiều vì nó gắn chặt
với nguồn năng lượng trao đổi chất, như thủy giải
ATP, ánh sáng hay thang nồng độ ion
Sự vận chuyển tích cực nhờ ATP bơm các
chất ngược thang nồng độ
• Quá trình transporter chuyển các phân tử nhỏ tan
xuyên lớp đôi lipid giống phản ứng enzyme-cơ
chất, và ở nhiều chỗ transporter thể hiện giống
các enzyme. Tuy nhiên, ngược với các phản ứng
enzyme-cơ chất thông thường, transporter không
biến đổi chất tan được chuyển mà thay vào đó
phóng thích nó không tích điện về phía khác của
màng. Mỗi kiểu transporter có một hay nhiều hơn
các điểm gắn đặc hiệu cơ chất tan của nó. Nó
chuyển chất tan xuyên lớp đôi lipid bằng các biến
đổi cấu hình không gian thuận nghịch để phô ra
theo cách trái ngược nhau điểm gắn-chất tan đầu
tiên ở một phía của màng và sau đó ở phía kia.
