1
TRƯỜNG ……………….
KHOA………………..
-----[\[\-----
TIỂU LUẬN CAO HỌC
Đề tài
Sinh học phân tử cao
học
2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................... 3
NỘI DUNG ........................................................................ 4
1. Những đặc điểm cơ bản của màng tế bào ...................... 4
1.1. Đặc điểm chung của màng tế bào ............................... 4
2. Các protein màng ........................................................... 6
2.1. Protein xuyên màng (intrinsic protein) ....................... 6
2.2. Protein bề mặt màng (peripheric protein) ................... 7
2.3. Vai trò chung của các protein màng ........................... 7
3. Protein mang vµ vai trß cña nã trong qu¸ tr×nh vËn
chuyÓn c¸c chÊt qua mµng tÕ bµo ................................... 8
3.1. C¸c protein vËn chuyÓn qua mµng ............................ 8
3.1.1. Protein mang ............................................................ 8
3.1.2. Protein kªnh ............................................................ 10
3.2. Qu¸ tr×nh vËn chuyÓn c¸c ion vµ ph©n tö nhá nhê
protein mang qua mµng tÕ bµo ....................................... 10
3.2.3. Protein mang vµ sù vËn chuyÓn tÝch cùc ............ 13
KẾT LUẬN ...................................................................... 16
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................... 17
3
MỞ ĐẦU
Màng sinh chất không phải là một hàng rào thụ động trong trao đổi
chất giữa tế bào và môi trường xung quanh. Chúng là hàng rào thấm chọn
lọc đối với các chất hoà tan của môi trường xung quanh hoặc giữ lại các
hợp chất có phân tử lớn và các ion bên trong tế bào hoặc trong các xoang
riêng biệt để thực hiện chức năng sống.
Protein màng tế bào thực hiện tất cả các chức năng của tế bào sống như
vận chuyển các chất qua màng dưới dạng các bơm ion, bơm proton chức
năng cấu trúc chống đỡ như các protein bộ khung tế bào, chức năng truyền
tín hiệu thông tin trao đổi chất và chức năng bảo vệ như các thụ thể màng
(receptor) và hàng loạt chức năng xúc tác cho các phản ứng của quá trình
phosphoryl hóa oxy hóa và quang hợp tạo năng lượng cho cơ thể sống.
Protein mang có vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển các ion
và phân tử nhỏ qua màng, chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn về nguyên tắc và cơ
chế hoạt động của các protein mang trên màng tế bào.
4
NỘI DUNG
1. Những đặc điểm cơ bản của màng tế bào
1.1. Đặc điểm chung của màng tế bào
Các màng sinh học rất đa dạng về thành phần, cấu trúc cũng như chức
năng tuỳ vào loại tế bào và loại sinh vật và tuỳ thuộc vào sự khác nhau của
các kiểu bào quan. Tuy nhiên, chúng giống nhau ở một số thuộc tính quan
trọng sau:
- Màng có cấu trúc dạng bản, hình thành nên các ranh giới khép kín
giữa các khoang khác nhau. Độ dày của hầu hết các màng đơn vị sinh chất
nằm trong khoảng 60nm - 100nm.
- Màng bao gồm chủ yếu các lipid và các protein. Các màng cũng chứa
các hydratcacbon được liên kết với các phân tử lipid và protein.
- Các lipid màng là những phân tử tương đối nhỏ, có một nửa ưa nước
và một nửa kị nước. Những lipid này sẽ hình thành tức thì các tấm lipid
kép (lipid bilayer) trong môi trường nước. Những lớp kép lipid này là hàng
rào ngăn cản các phân tử phân cực vượt qua.
- Các protein đặc hiệu tạo nên các chức năng chuyên biệt của màng.
Các protein đóng vai trò là các bơm, kênh, thụ thể, các bộ máy chuyển đổi
năng lượng và các enzym. Các protein màng được gắn vào lớp lipid kép,
tạo ra môi trường thích hợp cho hoạt động của chúng.
- Màng được cấu thành bởi các cấu tử không liên kết cộng hoá trị với
nhau. Thành phần protein và các phân tử lipid được liên kết nhau bởi nhiều
tương tác không cộng hoá trị, chúng mang tính hợp tác. Đó là tương tác
kị nước, tương tác ion, liên kết hyđro, lực Vandecvan.
- Màng không đối xứng, hai bề mặt của một màng sinh chất thường
khác nhau về thành phần và tính chất của các phân tử lipid và protein.
- Màng là các cấu trúc lỏng. Các phân tử lipid khuếch tán nhanh chóng
trong mặt phẳng của màng, và các protein cũng vậy, trừ khi chúng bị neo
5
bởi các tương tác đặc hiệu. Ngược lại, đôi khi chúng cũng có thể quay
ngược lại qua màng. Màng có thể được coi là dung dịch hai chiều của các
protein và lipid có định hướng.
- Hầu hết các màng đều phân cực về điện, với phía trong màng tích điện
âm (thường là - 60 mV). Điện thế màng đóng vai trò rất quan trọng trong
việc vận chuyển, chuyển hoá năng lượng, và đặc tính dễ bị kích thích.
1.2 Chức năng chung của màng tế bào
- Duy trì hình dạng tế bào, che chắn và bảo vệ tế bào.
- Tham gia vào quá trình phân chia tế bào. Cụ thể màng tế bào
được nối với các nhiễm sắc thể tham gia vào phân chia tế bào.
- Tham gia vào phản ứng kết dính, màng tế bào có vai trò nhận biết và
thực hiện chức năng tương tác giữa các tế bào.
- Chức năng enzym: Sự xúc tác của các enzym trong hệ thống enzym
gắn mỏ neo vào màng (màng ti thể, màng lục lạp). Tạo ra năng lượng sinh
học, các phản ứng năng lượng trên màng và truyền năng lượng (màng ti thể,
màng lục lạp).
- Tham gia truyền tín hiệu quang hoá và tín hiệu điều hoà trao đổi chất
(màng tế bào võng mạc truyền tín hiệu photon trong cơ chế nhìn, màng tế
bào gan truyền tín hiệu thông tin thứ nhất (hormon adrenalin, insulin) qua
AMP vòng và protein G tác động đến điều hoà trao đổi đường trong máu.
- Giám sát đáp ứng miễn dịch. Trên bề mặt màng có vô số thụ thể và
các phân tử biệt hóa (CD) có chức năng nhận biết và kiểm soát miễn dịch.
- Vận chuyển các phân tử nhỏ và phân tử lớn qua màng.
+ Vận chuyển đại phân tử Protein, lipid, axít nucleic, cấu trúc
trên phân tử như vi khuẩn và virus bằng các cơ chế nuốt và nhập bào.
+ Vận chuyển các ion qua màng (K+, Na+, Ca2+) bằng cơ chế bơm ion.
- Truyền tín hiệu giữa các tế bào và tương tác giữa các tế bào như tín
hiệu đáp ứng miễn dịch: Sự trình diện kháng nguyên, sự hoạt hoá và biệt
hoá tế bào bằng các Cytokin…