Sự trao đổi chất qua màng tế bào

TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG

Nghiên cứu quá trình trao đổi chất giữa tế bào và môi trường chính là nghiên cứu quá trình trao đổi chất qua màng tế bào, nói cách khác nghiên cứu tính thấm và sự vận chuyển các chất qua màng, Màng tế bào có thể cho nhiều chất thấm qua theo cả hai hướng: đi vào và đi ra. Như đã biết, tính thấm của màng tế bào là có chọn lọc. Bản chất màng tế bào là một màng bán thấm.

Các chất đi qua màng có thể là thụ động do các tác nhân lý hoá mà không cần đến năng lượng, hoặc có thể là tích cực nghĩa là cần có năng lượng; ngoài ra còn có kiểu vận chuyển thực bào và uống bào.

1. Sự vận chuyển thụ động

a. Tính thấm của màng - áp suất thẩm thấu

     Màng tế bào để cho nước qua màng: vào hoặc ra và luôn luôn giữ thế cân bằng đối với môi trường. Nghĩa là màng giữ cho tế bào có áp suất thẩm thấu cố định. Tính chất thẩm thấu đó của màng gọi là tính thấm (osmos). Như vậy, chính gradien áp suất thẩm thấu là một trong những động lực vận chuyển chất qua màng một cách thụ động.

Độ lớn của áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào nồng độ các phân tử bé và ion.

Đứng về quan điểm sinh học, người ta chia các dung dịch thành 3 nhóm:

a) Dung dịch đẳng trương (isotonic): có áp suất thẩm thấu bằng áp suất thẩm thấu của tế bào.

Ví dụ: nếu ta cho tế bào thực vật vào dung dịch đẳng trương thì tế bào chất không thay đổi.

b) Dung dịch nhược trương (hypotonic): có áp suất thẩm thấu thấp hơn áp suất thẩm thấu của tế bào. 

Ví dụ: nếu cho tế bào thực vật vào dung dịch này thì nước sẽ đi vào tế bào, tế bào trương lên.

c) Dung dịch ưu trương (hypertonic): có áp suất thẩm thấu cao hơn áp suất thẩm thấu của tế bào. 

Ví dụ: nếu cho tế bào thực vật vào dung dịch này thì nước từ tế bào đi ra và làm cho tế bào teo lại, tế bào chất tách khỏi màng cellulose.

Như vậy áp suất thẩm thấu đóng vai trò quan trọng đối với hoạt động sống của tế bào. Trong thực nghiệm sinh lý, người ta dùng các dung dịch sinh lý có áp suất thẩm thấu bằng áp suất thẩm thấu của máu động vật, ví dụ như dung dịch ringe. Màng tế bào có tính thấm chọn lọc, nghĩa là màng để cho nước và các chất hoà tan trong nước đi qua nhiều hơn so với các chất khác. Vì vậy mà áp suất thẩm thấu được giữ ổn định nhờ có cơ chế điều hoà nồng độ các chất hoà tan trong nước ở trong tế bào.

Để so sánh tính thấm tương đối của các tế bào khác nhau đối với nước, người ta thường dùng hằng số thẩm thấu tính bằng thể tích nước đi qua một đơn vị diện tích của màng trong 1 đơn vị thời gian với sự sai khác áp suất thẩm thấu nội bào và ngoại bào bằng 1. Hằng số thẩm thấu có thể tính bằng công thức:

Đọc thêm»