Chương 1. Những đặc điểm cơ bản của
màng tế bào
Đỗ Ngọc Liên
Sinh học màng tế bào
NXB Đại học quốc gia Hà Nội 2007.
Tr 6 – 12.
Từ khoá: Tính đa dạng của màng sinh học, tính bất đối xứng của màng sinh học, chức
năng chung của màng tế bào, cấu trúc màng sinh học.
Tài liệu trong Thư viện điện tử ĐH Khoa học Tự nhiên có thể được sử dụng cho mục
đích học tập và nghiên cứu cá nhân. Nghiêm cấm mọi hình thức sao chép, in ấn phục
vụ các mục đích khác nếu không được sự chấp thuận của nhà xuất bản và tác giả.
Mục lục
Chương 1 Những đặc điểm cơ bản của màng tế bào .........................................................2
1.1 Lịch sử nghiên cứu màng ........................................................................................2
1.1.1 Các đặc điểm chung biểu hiện tính đa dạng và tính bất đối xứng của màng sinh
học

........................................................................................................................3
1.1.2 Chức năng chung của màng tế bào...................................................................4
1.2 Mô hình cấu trúc màng sinh học..............................................................................4
1.2.1 Mô hình Davson-Danielli ................................................................................5
1.2.2 Mô hình khảm lỏng của Singer-Nicolson .........................................................5
2
Chương 1
Những đặc điểm cơ bản của màng tế bào
1.1 Lịch sử nghiên cứu màng
- Năm 1655, Robert Hooke là người đầu tiên đưa ra khái niệm tế bào. Ông cho rằng
tế bào là những khoang nhỏ trong đó có chứa đầy đủ các bào quan đảm bảo cho sự
sống của một tế bào và cơ thể.
- Năm 1674, Anthoni Van Leeuwenhoek đã chế ra một chiếc kính hiển vi quan sát
thấy nút bấc có nhiều hình nhất định, cũng như thấy nhiều loại tế bào nguyên sinh

3
quan, người ta thấy chúng cũng được bao bọc bởi một lớp màng đơn vị hoặc được bao bởi
nhiều lớp màng đơn vị, ví dụ như ty thể, lục lạp, thậm chí sợi trục tế bào thần kinh được bao
bọc bởi nhiều màng đơn vị. Nhân được bao bởi hai lớp màng đơn vị, trên màng nhân có
những lỗ nhỏ để trao đổi vật chất và thông tin di truyền. Tuy nhiên, mô hình của Robertson
không cho thấy rõ chức năng vận chuyển các phân tử ưa nước qua màng, không cho biết rõ
thành phần protein tương tác với lớp lipid kép của màng.
Từ những năm 1960 – 1970, việc nghiên cứu màng tế bào đã đạt được nhiều tiến bộ về
quan niệm cả lý thuyết lẫn thực hành. Về lý thuyết đã có những tiến bộ về quan niệm nhiệt
động học đối với chức năng vận chuyển qua màng, được thiết lập bằng mối quan hệ giữa
dòng các chất hoà tan và năng lượng tự do. Về thực nghiệm, các nghiên cứu hoá sinh về cấu
trúc lipid màng đã đạt nhiều tiến bộ. Lipid màng tế bào động vật chủ yếu bao gồm các
hợp chất: phospholipid, sphingolipid và cholesterol. Riêng màng vi khuẩn và tế bào thực
vật chủ yếu gồm phosphoglycerid (riêng màng lục lạp chứa galactosylglycerid,
không chứa cholesterol). Một mốc quan trọng về nghiên cứu cấu trúc màng là từ 1972 cho
đến nay, một mô hình màng hoàn thiện đã được Singer và Nicolson nêu ra. Đó là mô hình
màng khảm lỏng (fluid mosaic membrane) (hình 1.2).
Bằng nhiều thí nghiệm và các nghiên cứu hiển vi điện tử, mô hình màng khảm lỏng đã
được chứng minh, đặc biệt là nhờ kỹ thuật “Bẻ vỡ lạnh” (freeze – fracture) tiến bộ của
Branton. Thêm vào đó các nghiên cứu của Bretsher đã chứng minh rõ ràng màng sinh chất
chứa các loại phân tử protein xuyên qua màng lipid kép.
1.1.1 Các đặc điểm chung biểu hiện tính đa dạng và tính bất đối xứng của màng
sinh học
Các màng sinh học rất da 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, chỉ dày cỡ vài phân tử, 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. Tỷ lệ về khối lượng của chúng tương

5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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 v.v…
1.2 Mô hình cấu trúc màng sinh học
Màng sinh học có cấu trúc bao quanh tế bào và các bào quan. Màng không những giúp
cho các bào quan cũng như tế bào có một hình dạng nhất định, hình thành một hệ thống hoạt
động riêng biệt mà màng còn là nơi thực hiện quá trình trao đổi vật chất, thông tin giữa môi
trường bên trong và môi trường bên ngoài, giúp cho các tế bào và bào quan có thể tồn tại và
phát triển.
Cấu trúc màng sinh học là một nội dung được nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên
cứu. Cho đến nay đã có rất nhiều mô hình được đưa ra, tuy nhiên có hai mô hình được nhắc
đến nhiều nhất đó là mô hình của Davson-Danielli và mô hình khảm lỏng của Singer-
Nicolson.
5
1.2.1 Mô hình Davson-Danielli
Theo mô hình này, màng sinh học là một lớp kép các phân tử lipid liên tục với các
protein ở lớp bề mặt của cả hai mặt trong và ngoài giữ cho các phân tử lipid có sự phân bố
bền vững hơn. Để giải thích cho tính thấm của màng, các tác giả mô hình này cho rằng trên
o
màng có các kênh được lót bởi protein (còn gọi là các lỗ) có kích thước khoảng
1 A