Bài 11: Vận chuyển các chất qua màng sinh vật
Trong tự nhiên các chất đều có xu hướng dịch chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có
nồng độ thấp.
+ Hiện tượng các chất dịch chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp được
gọi là khuếch tán.
+ Hiện tượng nước hoặc dung môi dịch chuyển qua màng từ nơi có nồng độ (dung môi,
hoặc nước) cao đến nơi có nồng độ thấp được gọi là thẩm thấu.
+ Hiện tượng chất rắn khuếch tán vào chất khí được gọi là thăng hoa
+ Hiện tượng chất lỏng khuếch tán vào chất khí được gọi là bay hơi.
Các hiện tượng: thẩm thấu, thăng hoa, bay hơi là các dạng khác nhau của hiện tượng
khuếch tán.
I. VẬN CHUYỂN THỤ ĐỘNG.
Các phân tử kỵ nước hoà tan được trong lipít (rượu. VTM A, K…) thì vận chuyển qua
lớp kép phốtpho lipít dễ dàng theo cơ chế khuếch tán thông thường.
Nước và O
2
vận chuyển luồn lách qua lớp phốt pholipít của màng.
Những phân tử có kích thước lớn, ưa nước hoặc có kích thước nhỏ mà phân cực thì đi
qua lớp phốt pholipit theo các kênh prôtêin.
Các phân tử prôtêin xuyên màng có vai trò quyết định tính thấm chọn lọc của màng, nó
cho phép một số chất không qua được lớp phốt pho lipít kép thực hiện khuếch tán qua
màng không tiêu hao năng luợng.
Nhập bào (endocytosis) và sự xuất bào (exocytosis) là sự vận chuyển các chất qua màng
sinh chất trong đó có sự thay đổi và tái tạo của màng để tạo nên các bóng hoặc túi (dạng
không bào – vacuoles) được bao bọc bởi màng và dùng như một phương tiện vận chuyển
vật chất qua màng.
4.2.Sự nhập bào (endocytosis).
Quá trình này gắn liền với sự hình thành các bóng nội bào do sự lõm vào và tách ra của
một phần màng có chứa chất rắn hoặc dịch lỏng. Người ta phân ra ba dạng nhập bào:
+ Đại ẩm bào( macropinocytosis)
+ Vi ẩm bào (microcytosis)
Phân tử ATP có 2 liên kết cao năng, liên kết giữa 2 nhóm phốt phát ngoài cùng có đặc
điểm: mang nhiều năng lượng; rất dễ bị phá vỡ để giải phóng năng lượng; rất dễ hình
thành => ATP vừa dễ cho vừa dễ nhận năng lượng.
2. Chức năng của ATP
Cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào và cơ thể. Như hoạt động
+ Phân giải và tổng hợp các chất;
+ Vận chuyển các chất qua màng;
+ Dẫn truyền xung thần kinh;
+ Co cơ….
CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT.
Trong tế bào chuyển hoá vật chất luôn gắn liền với chuyển hoá năng lượng, diễn ra hàng
loạt các phản ứng sinh hoá theo 2 hướng:
Đồng hoá: là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ phức tạp từ các chất đơn giản, tích luỹ
năng lượng vào các liên kết C – C; C – H của các hợp chất hữu cơ được tổng hợp.
Dị hoá: là quá trình phân giải các chất hữu cơ thành các chất vô cơ chuyển hoá năng
lượng hoá học trong các liên kết C – C; C – H thành năng lượng hoá học trong liên kết
cao năng của các phân tử ATP.
Nhờ chuyển hoá vật chất và năng lượng mà tế bào có thể thực hiện các đặc trưng khác
của sự sống như: sinh trưởng, phát triển, cảm ứng và sinh sản…
Bài 1 4 : Vai trò của Enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất
I. ENZIM
Enzim là chất xúc tác sinh học có thành phần hoá học cơ bản là prôtêin. Vai trò của
enzim là làm giảm năng lượng hoạt hoá của các chất tham gia phản ứng, do đó làm tăng
tốc độ phản ứng.
1. Cấu trúc của enzim
2. Cơ chế tác động của enzim
Bước 1: E + S => E – S
Bước 2: E – S => P + E
3. Các yếu tố ảnh đến hoạt tính của enzim.
a) Nhiệt độ : Mỗi enzim có một nhiệt độ tối ưu tại đó enzim có hoạt tính tối đa => tốc độ
Như vậy nếu căn cứ vào thành phần hoá học của enzim người ta có thể chia chúng ra làm
2 loại: enzim 1 thành phần và enzim 2 thành phần.
Enzim một thành phần hay enzim đơn giản có bản chất là prôtêin đơn giản, được cấu tạo
từ một hoặc nhiều mạch polipeptit. Ví dụ như các enzim: pepsin, tripsin có trong ruột , dạ
dày người và động vật.
Enzim hai thành phần hay enzim phức bao gồm phần prôtêin gọi là apoezim, và phần
không phải là prôtêin gọi là cofacto (yếu tố phối hợp).
Các cofacto có thể là:
+ Các ion kim loại (Cu
2+
, Zn
2+
, Mo
5+
…) có trong thành phần của các metanoenzim (enzim
kim loại)
+ Nhóm prostetic (nhóm ngoại) chứa vòng hem, có trong các enzim như catalaza,
peroxidaza, xitocrom.
+ Các coenzim là những chất dẫn xuất của các vitamin tan trong nước, là thành phần của
nhiều nhóm enzim trong hệ thống phân loại.
Phần lớn enzim thuộc loại hai thành phần. Hai thành phần này có tác dụng bổ trợ lẫn
nhau, trong đó apoenzim quyết định tính đặc hiệu của enzim, mặt khác còn làm tăng hoạt
tính xúc tác của coenzim quyết định kiểu phản ứng mà enzim xúc tác, làm tăng độ bền
của apoenzim đối với các yếu tố gây biến tính. Một coenzim khi kết hợp với các
apoenzim khác nhau thì tạo ra các enzim khác nhau, nhưng giống nhau về kiểu phản ứng.
Enzim có phần quan trọng là trung tâm hoạt động.Mỗi trung tâm hoạt động của enzim
gồm hai vùng:
+ Vùng gắn cơ chất đảm bảo việc gắn cơ chất ở vị trí xác định tạo điều kiện cho vùng xúc
tác hoạt động. Vùng này có liên quan đến tính đặc hiệu của enzim với cơ chất, vùng xúc
tác có liên quan tới kiểu phản ứng của enzim.
Các enzim làm tăng tốc độ phản ứng lên rất lớn phản ứng đơn giản nhất là sự hidrat hoá
CO
2
được xúc tác bởi enzim cacboxin anhiđraza theo phương trình:
CO
2
+ H
2
O = HCO
3-
+ H
+
Enzim xúc tác cho quá trình này là một trong những enzim đã biết có tốc độ phản ứng
nhanh nhất. Mỗi phân tử enzim trong một giây có thể hidrat hoá 105 phân tử CO
2.
Phản
ứng này nhanh gấp 107 lần khi không có enzim xúc tác.
4.Tính đặc hiệu của enzim.
Tính đặc hiệu còn gọi là tính chuyên hoá của enzim nghĩa là mỗi enzim có khả năng xúc
tác do sự chuyển hoá một hay một số chất nhất định, theo một kiểu phản ứng nhất định.
Đó cũng là đặc tính cơ bản của enzim và là đặc điểm khác biệt so với các chất xúc tác
hoá học. Tính đặc hiệu của enzim được chia thành 2 loại đặc hiệu kiểu phản ứng và đặc
hiệu cơ chất.