Transcript VẬN CHUYỂN VẬT CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO

SINH LÝ
MÀNG BÀO TƯƠNG TẾ BÀO
MÀNG TẾ BÀO
Màng bào tương
 Màng nhân
 Màng bào quan

MÀNG BÀO TƯƠNG
Cấu trúc chức năng
 Hoạt động chức năng
 Màng bào tương trong hoạt động trao đổi
thông tin giữa các tế bào
 Một số bệnh lý phân tử của màng bào
tương tế bào

1. CẤU TRÚC CHỨC NĂNG
1.
Lipid


2.
Protein


3.
Phospholipid
Cholesterol
Protein xuyên màng
Protein ngoại vi
Glucid


Glycoprotein, glycolipid
Proteoglycan
1.1. Thành phần lipid

Phospholipid


Cấu hình: lớp lipid kép
Chức năng:


Cấu trúc cơ bản
Vận chuyển các chất

Cholesterol


Cấu hình: este
Chức năng: tính lỏng
1.2. Thành phần protein

Protein xuyên màng


Cấu hình
Chức năng:



Protein vận chuyển
(kênh, mang enzym,
mang không enzym)
Protein kháng nguyên
Protein nhận diện

Protein ngoại vi


Cấu hình
Chức năng:


Enzym
Khung, co rút
1.3. Thành phần glucid

Cấu hình: glycocalyx
Glycolipid, glycoprotein
 Proteoglycan


Chức năng:
Đẩy chất (-)
 Kết dính
 Receptor
 Miễn dịch

2. HOẠT ĐỘNG CHỨC NĂNG
Phân cách
 Vận chuyển các chất
 Kết dính
 Tương tác

2.1. Phân cách tế bào

Tổ chức sống độc lập tương đối, đơn vị
cấu trúc và chức năng
Các bào quan
 Dịch nội bào

2.2. Vận chuyển các chất

Vận chuyển qua các phân tử cấu tạo
Vận chuyển qua lớp lipid kép
 Vận chuyển qua các protein xuyên màng


Vận chuyển bằng một đoạn màng
Hiện tượng nhập bào
 Hiện tượng xuất bào

2.2.1. Vận chuyển qua các phân tử
cấu tạo
Vận chuyển qua lớp lipid kép
 Vận chuyển qua các protein xuyên màng

Protein kênh
 Protein mang không enzym
 Protein mang có tính enzym

2.2.1.1. Vận chuyển qua lớp lipid kép
Hình thức: khuếch tán đơn giản
 Chất vận chuyển: chất tan trong lipid, nước
 Tính chất: không cho ion qua
 Tốc độ: độ hòa tan

2.2.1.2. Vận chuyển qua protein xuyên màng
Protein kênh
 Protein mang không enzym
 Protein mang enzym
 Phối hợp protein mang không enzym và
enzym

* Protein kênh



Hình thức: khuếch tán đơn
giản
Chất vận chuyển: ion, nước
Tính chất:




Tính chọn lọc: đường kính, hình
dạng, điện tích
Tính đóng mở: điện thế, ligand
Tốc độ: số lượng kênh
Ví dụ: kênh Na+, kênh K+,
kênh Ca++
* Protein mang không enzym
Hình thức: khuếch tán
được tăng cường
 Chất vận chuyển: chất
hữu cơ
 Tính chất: thay đổi cấu
hình
 Tốc độ: số lượng protein
mang
 Ví dụ: hấp thu glucose,
vai trò insulin

Khuếch tán đơn giản
Qua lớp lipid kép
Qua kênh protein
tiếp
Khuếch tán được
gia tốc
Hình thức
Trực tiếp qua khe Trực
kênh
qua Chất
mang
(protein VC)
Chất
khuếch tán
Lipid, khí, vitamin Ion, nước
tan trong dầu,
nước
Dinh dưỡng
Đặc điểm
- Tính tan trong
lipid
- Động năng của
nước lớn
-Chất khuêch tán
gắn lên điểm gắn
-Thay đổi cấu hình
-Chuyển
động
nhiệt
Khác nhau
Tốc độ không có giá trị giới hạn
-Đường
kính,
hình dạng, điện
tích
-Vị trí và sự đóng
mở cổng kênh
Tốc độ có giá trị
giới hạn
* Protein mang enzym (bơm)
Hình thức: chủ động sơ cấp
 Chất vận chuyển: ion
 Tính chất: thay đổi cấu hình nhờ ATP
 Tốc độ: hoạt động protein mang
 Ví dụ: bơm Na+-K+-ATPase, bơm Ca++

* Phối hợp protein mang enzym và
không enzym
Hình thức: chủ động thứ cấp
 Chất vận chuyển: chất hữu cơ
 Tính chất: enzym – không enzym
 Tốc độ: hoạt động protein mang
 Ví dụ:

 Đồng
vận chuyển thuận với Na+ của glucose và aa
 Đồng vận chuyển nghịch với Na+ của K+ hoặc H+
Hấp thu glucose ở ruột
Bài tiết H+ ở ống thận
Máu
Tế bào biểu mô
Na+
Na+
Lòng ống thận
Na+
HCO3-
Na+/K+ ATPase
K+
HCO3-
K+
HCO3-
H+
H2O
H2CO3 CA CO2
H+
H2CO3
CO2
CA
H2O
Sơ cấp
Thứ cấp
Đồng vận
chuyển thuận
Đồng vận
chuyển nghịch
Đặc điểm
ATP trực tiếp
-ATP gián tiếp
-Cùng hướng
-ATP gián tiếp
-Ngược hướng
Chất được VC
Các ion
Chất hữu cơ (dinh dưỡng), ion
Ví dụ
-Bơm Na+
- Na+ và
- Na+ - Ca++
(Na+/K+-ATP)
glucose, aa
- Na+ - H+
-Các bơm khác: - Na+,K+ và 2 Clbơm Ca++, bơm
H+
2.2.2. Vận chuyển bằng một đoạn
màng

Hiện tượng nhập bào
Thực bào
 Ẩm bào


Hiện tượng xuất bào
2.2.2.1. Nhập bào

Thự bào


Bản chất: 1 số tế bào
nuốt vi khuẩn, mô
chết, bụi…
Cách thức: co rút-ATP

Ẩm bào


Bản chất: tất cả tế bào
nuốt dịch, chất
tan........
Cách thức: co rút-ATP
Thực bào
Ẩm bào
2.2.2.2. Xuất bào

Bản chất:
Bài tiết chất tổng hợp: hormon, chất truyền
đạt TK
 Bài xuất chất cặn bã


Cách thức:
Đóng gói-di chuyển-hòa màng
Bài tiết chất tổng hợp: hormon, CTĐTK
Bài tiết chất cặn bã
Nhập bào và xuất bào
2.3. Kết dính tế bào
Thành phần thực hiện: glycocalyx
 2 kiểu:

Kết dính tế bào-tế bào
 Kết dính tế bào-bề mặt (đại phân tử collagen,

fibrinogen, heparin... )

Ý nghĩa:
Hình thái
 Trao đổi thông tin
 Biệt hóa và phát triển


Các mô hình kết dính:
Kết dính kiểu enzym-cơ chất
 Kết dính kiểu protome bổ sung
 Kết dính bởi fibronectin

2.3.1. Kết dính kiểu enzym-cơ chất

Kết dính của các glycoprotein:ose-enzym
glucosyl transferase (liên kết đồng hóa trị)
Hydratcarbon
Glucosyl transferase
Tế bào bình thường
Glucosyl transferase
Hydratcarbon
Tế bào ung thư
Kết dính bởi fibronectin
Bản chất: glycoprotein
 Chức năng:

Kết dính tế bào-tế bào: sắp thẳng hàng ngăn
cản sự biến hình tế bào, giúp biệt hóa tế bào
 Kết dính tế bào-bề mặt: collagen, fibrinogen,
heparin…, tham gia vào sự di động của tế
bào


Bệnh lý: thiếu fibronectin tế bào sinh sản
và phân chia hỗn loạn (K)
2.3.2. Kết dính kiểu protome bổ
sung

Các protome (polypeptid) bổ sung cho
nhau
2.4. Tương tác tế bào
Phản ứng giữa màng bào tương (protein)
với các thành phần bên ngoài giúp tế bào
thực hiện chức năng.
 Các mô hình tương tác:

Tương tác kiểu kháng nguyên-kháng thể
 Tương tác kiểu enzym-cơ chất
 Tương tác kiểu tín hiệu hóa học-receptor

2.4.1. Tương tác kiểu kháng
nguyên-kháng thể

Các KN trên bề mặt tế bào
KN bề mặt hồng cầu: KN nhóm máu
 KN đặc hiệu đơn dòng tế bào máu và tế bào
miễn dịch (CD): cá thể
 Phức hợp hòa hợp mô chính MHC (KN bạch
cầu người HLA): trình diện kháng nguyên


Các KT bám dính trên bề mặt tế bào
IgE, IgG-tế bào mast, ái kiềm: giải phóng chất
 IgG, IgM-đại thực bào, BCTT: thực bào

Histamin
Mastocyte
IgE
Kháng
nguyên


Bài tiết
Thực bào
2.4.2. Tương tác kiểu enzym-cơ
chất
Khoảng trên 30 enzym với phần gắn cơ
chất thường bên ngoài
 Ví dụ:

Các cyclase màng: bản chất lipoprotein tham
gia hoạt động của hormon
 ATPase: bản chất glycoprotein tham gia vận
chuyển tích cực các ion (sơ cấp) và chất hữu
cơ (thứ cấp)

2.4.3. Tương tác kiểu tín hiệu hóa
học-receptor
Hormon-receptor
 Về cấu trúc:
Nhóm điều hòa: nhận biết, liên kết tín hiệu
 Nhóm hiệu ứng: gây tác dụng đầu tiên

Về bản chất: protein (kênh, enzym)
 Về tương tác: đặc hiệu

3. MÀNG BÀO TƯƠNG TRONG HOẠT
ĐỘNG TRAO ĐỔI THÔNG TIN GIỮA
CÁC TẾ BÀO
Trao đổi thông tin giữa các tế bào sát
nhau: liên kết hở (khe)
 Trao đổi thông tin giữa các tế bào xa
nhau: tín hiệu hóa học

3.1. Trao đổi thông tin giữa các tế
bào sát nhau
Loại tế bào: biểu mô, thần kinh, cơ trơn,
cơ tim
 Cấu trúc:

6 connexin
 Kênh connexon


Hoạt động:
Nước
 Phân tử nhỏ


Ý nghĩa: nhanh
Thần kinh: dẫn truyền xung động nhanh hơn
qua synap
 Cơ tim: co cùng lúc

3.2. Trao đổi thông tin giữa các tế
bào xa nhau
Các tín hiệu ngoại bào (chất truyền tin thứ
nhất)
 Receptor
 Các tín hiệu nội bào (chất truyền tin thứ
hai)

3.2.1. Các tín hiệu ngoại bào

Phân loại theo tính tan
Tan trong nước



Hormon peptid,
catecholamin, CTĐTK
Đời sống: ngắn
Tác dụng: nhanh,
ngắn
Tan trong lipid



Hormon steroid, T3T4…..
Đời sống: dài
Tác dụng: chậm, dài

Phân loại theo cách tác động:
Chất trung gian hóa học tại chỗ (hormon địa
phương): histamin, prostaglandin (tất cả tế
bào)
 Chất truyền đạt thần kinh: khoảng 40 loại
(nơron)
 Hormon (hormon chung): hormon của các
tuyến nội tiết

3 loại hormon:
 Hormon lipid
 Hormon acid amin
 Hormon peptid
Hormon lipid
Hormon acid béo: là các dẫn xuất của acid béo
 Hormon steroid: là các dẫn xuất của steroid

Nhân Cyclopentanoperhydrophenanthrene
Hormon acid amin
Là dẫn xuất của các acid amin:
 Acid amin tyrosin: HO
CH2CHCOOH
NH2
T3-T4
Catecholamin
Acid amin tryptophan: melatonin, serotonin
 Acid amin histidin: histamin
 Acid amin glutamic: GABA

Hormon peptid

Là các hormon có các liên kết peptid:
COOH-R1-N-H + HO-C-R2-NH2
H
O
COOH-R1-N
H
C-O-R2-NH2 + H2O
O

Nếu 2 chuỗi: liên kết nhau bằng cầu nối disulfur
S
S

Một số hormon có thêm gốc carbohydrat tạo thành
glycoprotein: FSH, TSH, LH, HCG, Erythropoietin
Qui ước
1 acid amin
 2-20 acid amin
 21-100 acid amin
 >100 acid amin

: acid amin
: peptid
: polypeptid
: protein
3.2.2. Receptor
Vị trí receptor
 Ligand

3.2.2.1. Vị trí receptor
Hormon tan
trong nước
Hormon tan
trong lipid
Hai cơ chế tác động:
 Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền tin thứ
hai
 Cơ chế tác dụng trên hệ thống gen của tế bào
Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền
tin thứ hai

Truyền tin
Tế bào nội tiết
Tế bào đích

Chất truyền tin thứ nhất

Chất truyền tin thứ hai
Hormon tan trong nước: peptid và catecholamin
 Receptor nằm trên màng tế bào

A
A’
B
B’ C
C’
D
D’
Đáp ứng
sinh lý
Cơ chế tác dụng trên hệ thống gen tế
bào
Hormon tan trong lipid: steroid và T3-T4
 Receptor nằm trong bào tương hoặc trong nhân
tế bào

ARNm
ARNVC
Dịch mã
ADN ARNm
protein
Sao mã
Đáp ứng sinh lý
3.2.2.2. Ligand

Khái niệm: tín hiệu gắn đặc hiệu vào
receptor
Agonist: gây đáp ứng sinh lý
 Antagonist: không gây đáp ứng sinh lý, cản
trở agonist


Agonist:
Nồng độ rất thấp: thặng dư receptor
 Vai trò điều hòa: số lượng receptor
 Hiệu quả tác dụng: số lượng gắn kết hoặc có
ngưỡng
 Có thể xâm nhập vào tế bào


Antagonist: ứng dụng trong điều trị
Propranolol là antagonist của catecholamin
 Kháng H2 là antagonist của histamin

3.2.3. Các tín hiệu nội bào

Các tín hiệu:
AMPc
 Ca++-protein
 Inositol triphosphat và diacylglycerol


Sự thay đổi nồng độ tín hiệu nội bào
3.2.3.1. AMPc hay GMPc
(+)
ATP  5'-AMP
THNB-Receptor  Adenyl cyclase  
phosphodiesterase
AMPc
 (+)
Protein kinase A
 Phosphoryl hóa
Phospho + Protein  Phosphoprotein

Đáp ứng sinh lý
3.2.3.2. Ca++-protein
THNB-Receptor  Mở cổng kênh Ca++

Ca++ vào tế bào
Protein
Ca++-Protein

Hoạt hóa enzym

Đáp ứng sinh lý:
- Điện (thần kinh)
- Chất truyền tin II (nội tiết)

Các protein có ái lực với Ca++
Protein không có hoạt tính enzym: troponin C
và calmodulin
 Protein có hoạt tính enzym: protein kinase C

Protein không có hoạt tính enzym

Ca++-troponin C
. Ca++-Calmodulin
Hormon-Receptor  Mở cổng kênh Ca++

Ca++ vào tế bào
Calmodulin
Ca++
Calmodulin
Ca++-Calmodulin

Hoạt hóa enzym

Đáp ứng sinh lý

Kiểm soát nồng độ Ca++ nội bào: bơm
Ca++-ATPase
Bơm ra ngoài tế bào
 Bơm vào các bào quan: ty thể, mạng nội bào
tương

3.2.3.3. Inositol
triphosphat và
diacylglycerol
(+)
Phosphatidyl inositol 4,5-Diphosphate
THNB-Receptor  Phospholipase C 
Inositol Triphosphat
(Khuếch tán vào bào tương)
Ty thể
MLNBT
Ca++
Protein 
Ca++-Protein

Đáp ứng sinh lý
Diacylglycerol
(Ở tại màng tế bào)
(+)
Protein kinase C
Phosphoryl
hóa
Phosphoprotein

Đáp ứng sinh lý
4. MỘT SỐ BỆNH LÝ PHÂN TỬ
CỦA MÀNG BÀO TƯƠNG


Bệnh của receptor acetylcholin
 Bệnh nhược cơ: tự kháng thể chống Rc cơ
vân
 Bệnh Huntington: tự kháng thể chống Rc ở
TK
Bệnh của receptor TSH
 Bệnh Grave: tự kháng thể giống TSH kích
thích Rc
 Chứng lồi mắt trong Grave: tự kháng thể
giống TSH kích thích Rc TSH yên lặng ở hốc
mắt

Bệnh của các receptor độc tố vi khuẩn
Bệnh tả: độc tố làm tăng AMPc tế bào niêm
mạc ruột
 Bệnh uốn ván: độc tố làm tăng AMPc tế bào
thần kinh


Bệnh của các receptor chuyển hóa
Tăng cholesterol máu: giảm Rc LDL
 Tiểu đường typ II: giảm Rc glucose


Bệnh dị ứng và hen
Bệnh dị ứng: IgE trên bề mặt mast
 Bệnh hen: mất cân bằng giữa Rc giao cảm và
phó giao cảm
