MÀNG SINH CHẤT
I. ĐỊNH NGHĨA:
Màng vô cùng quan trọng đối với sự sống của tế bào. Màng bào tương bao bọc tế
bào, xác định giới hạn của nó và duy trì sự khác biệt rõ rệt giữa môi trường bên trong
tế bào (còn gọi là bào tương) và môi trường bên ngoài tế bào (còn gọi là môi trường
ngoại bào). Màng nội bào ở lưới nội sinh chất, Golgi, ty thể và các bào quan có màng
khác của tế bào Eukaryote duy trì sự khác biệt giữa môi trường bên trong mỗi bào
quan và dịch bào tương.
Định nghĩa: Dù
có nhiều chức
năng khác nhau,
mọi màng sinh
chất đều có một
cấu trúc chung:
chúng đều gồm
một lớp cực mỏng
các phân tử lipid
và protein gắn với
nhau bằng các liên
kết phi hoá trị cùng một ít glucid ở mặt ngoài tế bào. Các màng tế bào đều là những
cấu trúc động và lỏng, trong đó phần lớn các phân tử có thể di động khắp bề mặt của
màng.
II. LIPID CỦA MÀNG:
Lipid tạo thành cấu trúc cơ bản của màng và quyết định những tính chất quan
trọng như tính tự khép kín, tính lỏng và tính bất đối xứng của màng. Có thể nói,
lipid là thành phần chủ yếu thực hiện chức năng và cấu trúc của màng.
Lipid màng bao gồm ba loại chính: phospholipid, cholesterol và glycolipid.
Các phân tử lipid màng có đặc điểm lưỡng tính, chứa cả hai thành phần ưa nước
và kỵ nước. Chúng sắp xếp thành hai lớp, quay đuôi kỵ nước vào nhau, hướng đầu ưa
nước về hai phía bề mặt của màng
1. Phospholipid:
Phân tử phospholipid gồm ba thành phần: (1) Gốc amin và gốc acid phosphoric
có thể điện ly tạo thành ion dương và âm (thành phần “ưa nước”); (2) Hai gốc acid
béo không tan trong nước (thành phần “kỵ nước”); (3) Gốc glycérin liên kết thành
phần ưa nước và kỵ nước
Màng tế bào Eukaryot chứa nhiều loại phospholipid khác nhau, bao gồm 4 loại
chính, chúng khác nhau chủ yếu ở gốc amin:
Phosphatidyl-cholin
Phosphatidyl-ethanolamin
Phosphatidyl-serin
Sphingomyelin (gốc amin cũng là cholin)
Các gốc amin đều tích điện dương, điện tích này được trung hoà bởi điện tích âm
của gốc phosphat. Riêng serin có chứa thêm một điện tích âm, do đó phân tử
phosphatidyl-serin không trung hoà về điện mà lại tích điện âm.
2. Cholesterol:
Chỉ có ở màng tế bào Eukaryot, tỷ lệ có khi chiếm
tới trên 40% lipid của màng (tương đương
phospholipid).
Cholesterol có kích thước nhỏ hơn phospholipid, thành phần ưa nước chỉ ở mức
độ phân cực mà không phân ly, do vậy cholesterol dễ dàng hơn trong việc chuyển
động đổi chỗ giữa hai lớp lipid.
3. Glycolipid:
Chỉ chiếm tỷ lệ vài phần trăm trong thành phần lipid của màng, có ở nhiều loại tế
bào khác nhau, đặc biệt ở tế bào thần kinh.
4. Tính tự khép kín của màng:
Màng có cấu trúc liên tục, khi bị phân đoạn thì các bờ rìa luôn luôn có xu hướng
tự khép lại với nhau. Tính chất này là do thành phần lipid quyết định.
Do có chứa thành phần kỵ nước nên mỗi phân tử lipid riêng biệt không thể tan
trong môi trường nước, nhưng khi có nhiều phân tử lipid thì chúng có thể liên kết với
nhau thành các cấu trúc có thể tan trong nước: đó là micelle và liposom.
Trong cấu trúc micelle, các đuôi kỵ nước liên kết với
nhau thành một khối, bao bọc bên ngoài là các đầu ưa
nước. Nhờ có bề mặt phân cực, hạt micelle phân tán được
trong môi trường nước như những giọt mỡ nhỏ li ti. Đây
chính là kiểu cấu trúc của các hạt lipoprotein vận chuyển trong máu.
Cấu trúc liposom tạo ra các nang, bên trong chứa môi
trường nước, toàn bộ nang này cũng tồn tại bền vững
trong môi trường nước. Nang được bao bọc bởi một lớp
màng lipid gồm hai lớp phân tử, sao cho bề mặt của
màng cả từ hai phía đều được che phủ bởi các đầu ưa
nước. Đây chính là mô hình cấu tạo màng lipid kép của tế bào.