Docsity
Log inSign up
Docsity
Prepare for your exams
Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity

Earn points to download
Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan

Guidelines and tips
Guidelines and tips
Sell on Docsity
Sell on Docsity
Log inSign up

Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity

Find documents

Prepare for your exams with the study notes shared by other students like you on Docsity

Search Store documents

The best documents sold by students who completed their studies

Search through all study resources
Docsity AINEW

Summarize your documents, ask them questions, convert them into quizzes and concept maps

Explore questions

Clear up your doubts by reading the answers to questions asked by your fellow students

Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan

Share documents
download point icon20 Points

For each uploaded document

Answer questions
download point icon5 Points

For each given answer (max 1 per day)

All the ways to get free points
Get points immediately

Choose a premium plan with all the points you need

Study Opportunities

Choose your next study program

Get in touch with the best universities in the world. Search through thousands of universities and official partners

Community

Ask the community

Ask the community for help and clear up your study doubts

University Rankings

Discover the best universities in your country according to Docsity users

Free resources

Our save-the-student-ebooks!

Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors

From our blog

Exams and Study
Go to the blog

Cell biology chapter 1&2&3, Study notes of Cell Biology

Ho Chi Minh City University of Natural Sciences (HCMUNS)Cell Biology

Cell biology Chapter 1: Macromolecules Chapter 2: Cell structure Chapter 3: Cell membrane

Typology: Study notes

2023/2024

Uploaded on 10/20/2024

loi-chua-noi
loi-chua-noi 🇻🇳

4 documents

1 / 17

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
CELL BIOLOGY
CHAPTER 1: MACROMOLECULES
1. Macromolecules
- Very large
- Created by polymerization of smaller subunits (monomers)
- Broken into monomers (hydrolysis)
- Both stable and unstable (nhiều hơn vì đa phần protein có tính linh hoạt)
2. Lipid
- Not polymers in the same way as others
- Lipids are:
+ Biomolecules that contain fatty acids or a steroid nucleus
+ Soluble in organic solvents (especially non polar solvents), not in water (lipids are
hydrophobic)
+ Extracted from cells using organic solvents
- Classes of lipids
+ Fatty acids
. Waxes
. Triacyglycerois
. Glycerophospholipids
. Prostaglandins: nhóm các acid béo mạch vòng, truyền tín hiệu viêm, đau
+ Steroids
. Cholesterol: cấu trúc màng tế bào -> gắn lên màng tế bào -> ổn định màng
tế bào khi nhiệt độ cao, lấp đầy khoảng hở khi nhiệt độ thấp (màng tế bào co lại)
. Bile salts: nhũ tương chất béo trong đường ruột
. Steroid hormones
- Properties: hydrophobic
- Diversity in structure leads to a diversity in biological function
+ Chất dự trữ năng lượng dài hạn (energy storage)
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff

Partial preview of the text

Download Cell biology chapter 1&2&3 and more Study notes Cell Biology in PDF only on Docsity!

CELL BIOLOGY

CHAPTER 1: MACROMOLECULES

1. Macromolecules

  • Very large
  • Created by polymerization of smaller subunits (monomers)
  • Broken into monomers (hydrolysis)
  • Both stable and unstable (nhiều hơn vì đa phần protein có tính linh hoạt)

2. Lipid

  • Not polymers in the same way as others
  • Lipids are:

+ Biomolecules that contain fatty acids or a steroid nucleus

+ Soluble in organic solvents (especially non polar solvents), not in water (lipids are

hydrophobic)

+ Extracted from cells using organic solvents

  • Classes of lipids

+ Fatty acids

. Waxes

. Triacyglycerois

. Glycerophospholipids

. Prostaglandins: nhóm các acid béo mạch vòng, truyền tín hiệu viêm, đau

+ Steroids

. Cholesterol: cấu trúc màng tế bào -> gắn lên màng tế bào -> ổn định màng

tế bào khi nhiệt độ cao, lấp đầy khoảng hở khi nhiệt độ thấp (màng tế bào co lại)

. Bile salts: nhũ tương chất béo trong đường ruột

. Steroid hormones

  • Properties: hydrophobic
  • Diversity in structure leads to a diversity in biological function

+ Chất dự trữ năng lượng dài hạn (energy storage)

. Why? Higher proportion of C-H bonds than carbohydrates

C-H chiếm ít electron hơn C-O -> nhiều electron hơn -> nhiều năng lượng

hơn

+ Cấu trúc nên màng sinh học (đa phần là các lipid lưỡng cực)

+ Làm tiền chất hormone (hormone precursor)

+ Miscellaneous lipids làm các chức năng khác: antene bắt ánh sáng (carotene),

cofactor (vitamin), signal molecule, electron carries

  • Triglycerides

+ Mỡ động vật cứng, có hình dạng -> do có chứa nhiều acid béo no (saturated) (ko

chứa liên kết pi)

+ Mỡ thực vật ngược lại

  • Waxes

+ Là liên kết este của acid béo

+ Rắn, chắc, ko thấm nước, ko dễ bị phá huỷ, chống oxi hoá

  • Phospholipids

+ Độ linh động phụ thuộc vào đuôi acid béo, càng nhiều liên kết pi càng linh động,

lỏng lẻo

  • Steroids: lipids with skeleton of 4 fused carbon rings

3. Carbohydrates

  • Used in cellular respiration to make energy

+ Glucose có tính khử -> dễ cho electron -> dễ phản ứng -> hình thành sucrose ko

có tính khử, trơ, nhỏ, nhẹ

+ Starch: các ptử glucose nối với nhau

. Amilose: α – 1,4 – glycoside

. Amilopectin

+ Glycogen: các ptử glucose nối với nhau, nhiều nhánh hơn

  • Structural polysaccharides form strong building material

+ Cellulose: liên kết β – 1,4 – glycoside làm cho các mạch khít hơn, đồng thời có

các liên kết hydro ngang -> bền, chắc hơn tinh bột

  • Misfolded proteins

+ Prions

  • Chaperon proteins: giúp đóng cuộn protein nhanh nhất có thể
  • Protein control

5. Nucleic acids

Các O mang điện tích âm -> đẩy nhau

Nhưng liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị

-> Khi cắt ra phóng thích năng lượng lớn

CHAPTER 2: CELL STRUCTURE

  • Basic functions

Metabolism & energy conversion

Growth, development, reproduction

Storage & gene expression

Regulation & signal response -> đảm bảo cân bằng nội môi

  • Prokaryotic – eukaryotic cell

Similarity: cell membrane, cytoplasm, ribosome & chromosome

Prokaryotic cell Eukaryotic cell

Nucleoid Nucleus

Không có bào quan

Có khả năng va chạm giữa các thành phần vật chất

Có bào quan có màng

  • Không gian tồn tại của vật chất tăng lên -> giảm khả năng va chạm -> giảm hiệu quả phản ứng -> phân ngăn để tạo ra các bào quan có chức năng riêng, có đặc trưng về thành phần vật chất khác nhau, có cùng con đường chuyển hoá vật chất Ví dụ: ty thể - lục lạp
  • Ty thể có nồng độ NAD+ cao do cần các tác nhân oxy hoá cho quá trình dị hoá -> hiệu quả oxi hoá đường cao
  • Lục lạp có nồng độ NADPH cao hơn do cần lực khử cho quá trình đồng hoá

Có plasmid

  • Nhỏ hơn DNA của vi khuẩn, song có một số gene quan trọng. VD: gene kháng sinh

Tế bào thực vật

Có không bào trung tâm lớn, chiếm phần lớn, có vách tế bào dày

Thể không tan/ thể

vùi/ inclusion

  • Đa phần là các sợi peptide
  • Bị lắng đọng trong tế bào chất
  • Yếu tố dùng để dự trữ chất, vật liệu cho vi khuẩn

Extracellular components

Lớp phủ bao bọc tế bào và màng -> tăng cường bảo vệ, nâng đỡ tế bào

Gram+/- bacteria

  • Quy trình nhuộm: violet crystal – lugol (iod) – ethanol:acetone (1:1) – safranin or fuschin
  • Gram +: Peptidoglycan giữ

Plant cell wall

Dày hơn màng 10-100 lần Nâng đỡ cơ thể thực vật giúp chúng đứng trên mặt đất Cầu liên bào (plasmodemasta) giúp các tb thực vật trao đổi chất với nhau trong cơ thể thực vật Phiến giữa nằm giữa 2 vách tb chứa pectin

  • Cellulose
  • Quy tắc tăng trưởng: Lớp vi sợi trong cùng tạo ra lực tương tác mạnh và chặt hơn lớp khác
    • Nếu lớp vi sợi cellulose phía trong cùng định hướng vuông góc trọng lực -> tế bào tăng trưởng theo chiều dọc (// trọng lực)
    • Nếu lớp vi sợi cellulose phía trong cùng định hướng theo chiều dọc -> tế bào tăng trưởng theo chiều ngang
  • Vách tế bào được nới lỏng
    • Bởi enzyme nới lỏng vách nằm trên vách -> huỷ liên kết hydro giữa cross-linking glycan với vi sợi cellulose -> tách xa nhau -> giảm mật độ vật chất

Animal cell’s ECM

(1) Glycosaminoglycan (GAG) và proteoglycan

  • Glycosaminoglycan:
    • Tích điện âm trên toàn bộ phân tử, là thành phần polysaccharide chính, mạch thẳng ko phân nhánh
    • Gồm amino và dẫn xuất uronic acid . Amino sugar = N-acetylglucosamine và N-acetylgalactosamine . Uronic acid = glucuronic acid và iduronic acid
    • Nhóm sulfate và nhóm carboxyl có khả năng phân giải cho tích điện âm
    • Loại đơn giản nhất là hyaluronan, dc tổng hợp nhiều trong phôi và cơ thể non. Tuy nhiên do thiếu gốc sulfate -> tích điện yếu hơn các loại khác -> loại không điển hình
  • Khả năng gấp cuộn: polypeptide có khung sườn linh động hơn liên kết glycosid của polysaccharide -> polypeptide chiếm trọng lượng lớn nhưng chiếm ít diện tích, polysaccharide bao phủ khắp bề mặt màng nhưng trọng lượng chỉ 10%
  • Vai trò: . Tạo radient nồng độ với môi trường bên ngoài (Glycosaminoglycan giữ nước trên bề mặt tế bào) -> giữ, cung cấp nước cho tế bào . Glycosaminoglycan có khả năng thu hút ion tích điện (+) tìm đến bề mặt tế bào -> cân bằng ion và điều chỉnh pH
  • Proteoglycan:
  • Lõi protein được sản xuất ở -> chuyển tới bộ máy golgi -> dùng hệ glycosyl transferase gắn tetrasaccharide, sau đó gắn các đơn vị lặp (80-1000)
  • Phân biệt với glycoprotein: . Carbohydrate gắn trên proteoglycan phải là glycosaminoglycan mạch thẳng ko phân nhánh, ngược lại . Tỷ lệ carbohydrate của proteoglycan chiếm >=90% trọng lượng, ngược lại ở glycoprotein là 1-60% (2) Sợi protein (chủ yếu là collagen)
  • Tồn tại ở 2 trạng thái: chuỗi đơn alpha collagen và phân tử collagen (3 chuỗi đơn bện vào nhau)
  • Chuỗi đơn alpha:là sợi polypeptide lặp của 3 amino acid gly-X-Y (X thường là proline, Y thường là hydroxylproline)
  • Proline: có liên kết kém linh động do bị khoá bởi gốc R -> khi vòng xoắn có proline sẽ bị mất 1 liên kết hydro, đồng thời góc xoắn nhỏ hơn bình thường (100o) -> kém bền -> Trong collagen, sự xuất hiện của proline trong chuỗi đơn alpha giúp tạo vòng xoắn tốt hơn
  • Glysin: gốc R rất nhỏ, ko đủ khoảng cách liên kết với các gốc R khác, ko đủ tạo liên kết waal der val -> trong collagen, gốc R của glysin quay vào bên trong, cấu trúc nhỏ của nó giúp nó không có hiện tượng cạnh tranh không gian trong lõi phân tử, giúp chặt chẽ, ổn định (3) Glycoprotein khác
  • Không tồn tại đơn lẻ mà kết hợp tạo phức hợp
  • Chứa 1 hoặc nhiều miền liên kết -> tạo liên kết với các thành phần chất nền ngoại bào -> giữ các thành phần chất nền

ngoại bào ổn định trên bề mặt tế bào

Màng tế bào

  • Các protein tồn tại ở 4 trạng thái
    • Xuyên màng . 1 lần (thụ thể) . Nhiều lần (vận chuyển)
    • Chèn vào 1 bên màng: miền được chèn vào màng đôi lipid có 2 mặt (kỵ nước – ưa nước)
    • Nằm ngoài nhưng hình thành lk cộng hoá trị với màng (trực tiếp với màng hoặc gián tiếp với oligosaccharide)
    • Liên kết với protein xuyên màng

Nhân

  • Được bao quanh bởi vỏ nhân (2 màng)
  • Trên vỏ có các lỗ nhân giúp chất nhân trao đổi vật chất với tế bào. Được cấu trúc từ nhiều thành phần phức tạp (ko rỗng), hình thành từ phức hệ lỗ nhân, gồm nhóm các protein:
    • Các tiểu đơn vị hình cột xếp thành vòng xung quanh vành lỗ nhân -> màu cam
    • Các tiểu đơn vị hình khuyên ở phía trong trung tâm vành lỗ nhân (vòng chính giữa lỗ nhân) -> màu xanh lá
    • Các tiểu đơn vị hình ống nằm xuyên qua màng nhân giúp giữ phức hệ lỗ nhân nằm ổn định ở lỗ nhân -> màu xanh dương
    • Các tiểu đơn vị hình vòng xếp thành 2 vòng ở mặt lỗ nhân -> màu vàng Để duy trì sự khác biệt về thành phần vật chất ở trong và ngoài nhân: phức hệ lỗ nhân ngăn cản hầu hết vật chất đi ra và vào nhân, chỉ chất tan kích thước nhỏ như oxy, nước. Các chất khác cần vận chuyển chủ động.
  • Hạch nhân: số lượng phụ thuộc nhu cầu sản xuất protein của tế bào (thông thường là 1)

Bào quan xử lý, đóng gói, vận chuyển

  • Ribosome +Không có màng bao +Gồm 2 tiểu đơn vị . Tiểu phần nhỏ: có cấu trúc đường dẫn hẹp dẫn vào trung tâm giải mã . Tiểu phần lớn (trung tâm peptidyl |peptidyl transferase center|/trung tâm giải mã |coding center|) gồm . 3 vị trí nằm tại mặt phân cách giữa 2 tiểu phần giúp RNA vận chuyển tiếp xúc với trung tâm peptidyl của tiểu phần lớn đồng thời tiếp cận trung tâm giải mã của tiểu phần nhỏ A: aminoancyl-tRNA binding site P: peptidyl-tRNA binding site E: exit site . Sợi peptide chỉ gấp cuộn khi dc giải phóng ra khỏi ribosome
    • Gồm 2 loại . Ribosome tự do: nằm trôi nổi trong tbc, cấu trúc nên protein

. Tự thực bào autophagy: ở các bào quan bị lão hoá

  • Sự trưởng thành của lysosome . Late endosome: pH~6.0, chứa vật liệu từ quá trình nhập bào và các acid hydrolase mới được tế bào tổng hợp . Endolysome: late endosome dung hợp với lysosome tồn tại sẵn. các bơm proton hoạt động -> acid hoá mtrg . Lysosome: protease phân cắt các vật liệu trong endolysosome đến khi ko còn cắt dc nữa
  • Microbodies (vi thể) Những thể nhỏ có 1 màng bao Peroxisome (cả đv và tv) 0.2 – 1.7 microm Có hệ enzyme thực hiện qtrình phân huỷ/ oxy hoá chất hữu cơ tạo H 2 O 2 Glyoxysome (dạng đặc biệt của peroxisome, chỉ xuất hiện ở thực vật giai đoạn nảy mầm) Lấy chất béo từ thể dầu -> trong glyoxysome diễn ra qtrình beta oxi hoá chất béo -> giải phóng acetyl -> Acetyl được mang đến coenzyme A tạo acetyl CoA -> trong chu trình glyoxylate tạo succinate -> đi vào chu trình citric acid -> malate -> đường -> chỉ tb thực vật chuyển chất béo thành carbohydrate
  • Proteasome (ko có màng bao) Phức hệ protein bậc 4 Thuỷ giải protein bất thường trong tb chất Gồm trung tâm xúc tác/ thuỷ phân nằm chính giữa cấu trúc Các protein sai hỏng bị đánh dấu bằng đuôi polyubiquitin có ái lực mạnh với proteasome -> bị kéo vào trung tâm thuỷ phân -> duỗi sợi peptide
  • Vacuoles (1 màng bao) Central vacuole: Chứa chất dự trữ cho tb thực vật (các polymer, sợi peptide) Chứa chất độc/không cần thiết cho tb chất (ion như Na+^ Cl-^ gây hư hại, xáo trộn điện tích protein/dna) do protein vận chuyển đẩy vào Chứa sắc tố tạo màu cho tb thực vật Chứa chất bay hơi (tinh dầu ở dạng liên kết, có gắn các gốc đường tan dc trong không bào -> huỷ các gốc đường -> bay ra khỏi tế bào -> cản trở sự tấn công của côn trùng/ sự thèm ăn của động vật) Không bào co bóp (ở nguyên sinh vật) Giữ áp suất thẩm thấu cân bằng Không bào tiêu hoá Cung cấp vật liệu cho các nguyên sinh vật
  • Màng không bào/tonoplast 6 chức năng

Bào quan năng lượng (2 màng bao)

  • Symbiogenesis
  • Ty thể

Màng ngoài Màng trong gấp nếp tạo mào Tại mào chứa chuỗi truyền điện tử, đẩy proton H+^ tạo gradient nồng độ (độ chênh lệch khoảng 2 đơn vị pH trở lên ATP synthase mới hoạt động được) Chất nền (matrix)

  • Lạp thể (plastids) Tiền lạp thể (proplastids) Lục lạp (chlorop Tiền lục lạp: khi ánh sáng ko đủ để tiền lạp thể trở thành lục lạp Sắc lạp Lão lạp: khi các lạp thể hoạt động lâu, giảm hiệu suất, chuẩn bị bị đóng gói vào túi nội bào phân huỷ Bột lạp Lạp dầu Vô sắc lạp
  • Lục lạp Chất nền (stroma) Màng thylakoid

Cầu nối

  • Plasmodesma (cầu liên bào) Chỉ có ở thực vật Là 1 đường dẫn nhỏ nằm giữa các tế bào Ko phải rỗng hoàn toàn, cấu trúc bởi cellulose/callose, tuỳ thuộc độ dày cellulose/callose mà quy định kích thước của cầu liên bào Chỉ cho phép ion (đặc biệt là vô cơ) đi vào, protein kích thước lớn ko thể đi vào Virus muốn xâm nhập phải sử dụng bộ máy phiên mã/dịch mã của vật chủ tạo enzyme phân huỷ vách/mạng lưới protein của cầu liên bào Hai cách di chuyển của chất tan:
  • Apoplast: Casparin được tẩm lignin ko thấm nước
  • Symplast
  • Cytoskeleton Nâng đỡ, giữ tế bào ổn định, neo đậu bào quan bên trong Gồm Microtubule (Vi ống) Microfilament (vi sợi) tạo từ các tiểu đơn vị actin Intermediate filament (sợi trung gian)

CHAPTER 3: CELL MEMBRANE

  • Tính thấm chọn lọc: tạo đặc trưng riêng ở trong – ngoài tế bào
  • Tế bào proka chỉ có 1 màng bên ngoài bảo vệ vật chất bên trong
  • TB euka có 1 màng bên ngoài + màng của các bào quan tạo khoang riêng biệt phù hợp với chức năng
  • Vai trò
    • Tiếp nhận tín hiệu
    • Chuyển động (uốn cong, biến dạng) để phù hợp với kiến trúc mới của tế bào khi phân chia

Cấu trúc: 3 thành phần

(1) Lipid: phospholipid (phần lớn), sterol/cholesterol,...

  • Đóng góp khoảng 50% sinh khối màng, mỗi microm^2 có 5.10^6 -> mật độ lớn
  • Synthesis & distribution
    • Phospholipid được sản xuất tại mạng lưới nội chất trơn: có các enzyme tổng hợp trên bề mặt -> chèn lipid mới tổng hợp vào mặt tiếp xúc với tbc -> 1 bên màng luôn dc sản xuất và chèn -> màng có nguy cơ bị biến dạng -> xuất hiện các protein scramblase (ko đặc hiệu) vận chuyển ngẫu nhiên nhằm điều tiết lại số lượng 2 bên màng.
    • Ở các bào quan có sự không tương tích thành phần lipid giữa 2 bên màng. Các flippase, floppase đặc hiệu cho từng phân tử lipid nhất định vận chuyển các lipid đặc hiệu sang mặt đối diện.
  • Đặc tính chung: amphiphilic (tính lưỡng phần)
    • Chịu 2 lực tác động: lực hấp dẫn của nước với đầu ưa nước, lực do tính kỵ nước gây ra -> sự tác động cùng lúc này khiến lipid phải hướng các đuôi kỵ nước vào nhau và đầu ưa nước ra ngoài.
    • 2 dạng: .Dạng micelle (khối cầu) bên trong kỵ nước -> ko phù hợp với sự sống .Dạng lipid bilayer có diện tích hữu hạn -> các cạnh kỵ nước vẫn bị exposed ra môi trường -> hình cầu rỗng chứa vật chất bên trong
    • Khi đuôi kỵ nước thoát ra sẽ gặp mtrg nước -> quay trở về cấu trúc lớp đôi -> cấu trúc đôi luôn ổn định ko bị vỡ
    • Tính thấm của màng ảnh hưởng bởi .Độ dài đuôi hydrocarbon (nhiều nhất là 18-20): càng ngắn thì tính lỏng càng tăng, ngược lại tính cứng càng tăng .Sự xuất hiện của cấu hình cis trong đuôi hydrocarbon: tạo lỗ trống, đẩy 2 ptử lipid xa nhau -> càng nhiều nối đôi thì tính lỏng càng tăng.
    • Phospholipid translocater: tạo mtrg ưa nước để đầu ưa nước đi qua đối diện dễ dàng hơn. Có 3 nhóm .Flippase: vận chuyển 1 chiều từ mặt ko tiếp xúc tbc -> mặt tiếp xúc tbc hoặc lumen các bào quan .Floppase: vận chuyển 1 chiều từ mặt tiếp xúc tbc -> mặt ko tiếp xúc tbc .Scramblase: vận chuyển 2 chiều ngẫu nhiên
    • Tính lỏng: cholesterol lấp đầy lỗ trống trên bền mặt, tạo liên kết trung gian với các ptử lân cận -> giảm linh động. tương tác C-C ở gần đầu ưa nước của hydrocarbon -> giảm linh động
  • Các loại lipid:
    • Phospholipid: phong phú nhất, có nhóm phospho tạo độ phân cực và 2 đuôi kỵ nước (1 đuôi no, 1 đuôi nhiều cis, mỗi đuôi có 14-24C cấu trúc). Nếp gập của đuôi cấu hình cis: ngắn hơn, cồng kềnh hơn trong không gian -> ảnh hưởng đến độ di động của lipid trên bề mặt -> ảnh hưởng tính lọc của màng. .Các loại phospholipid: Phosphoglyceride: khung sườn từ ptử glycerol Sphingolipid: khung sườn từ ptử spingosine, 1 đầu có nhóm amino tham gia tạo đuôi với acid béo, 1 đầu chừa lại 1 nhóm OH ko tham gia liên kết hoá học -> có khả năng tạo lk cộng hoá trị với các thành phần nằm gần màng.
    • Glycolipids: cấu trúc tương tự sphingolipid (thay gốc phosphate = gốc đường), phân loại dựa vào gốc đường. .Chỉ nằm ở mặt ko tiếp xúc tbc hoặc lumen các bào quan. Do: trong bộ máy golgi không có translocator vận chuyển glycolypid. .Loại phức tạp nhất: ganglioside (gốc đường có thể gắn nhiều gốc sialic acid, tuỳ vào số lượng acid mà tích điện âm nhiều hay ít -> thu hút ion dương đến màng -> ảnh hưởng điện thế màng hoặc điều chỉnh thành phần ion ở bề mặt màng). .Vai trò: 1. Điều chỉnh pH bề mặt màng hoặc thu hút thành phần ion 2. Khi dc nhúng vào màng tạo lớp phủ carbohydrate trên bề mặt màng -> giúp tb chống lại điều kiện khắc nhiệt (pH thấp, enzyme thuỷ phân) 3. Carbohydrate giữ nước, tạo bề mặt trơn láng trên bề mặt, giảm nguy cơ bị vỡ khi ma sát cho các tế bào di động (tb máu) 4. Giúp tế bào nhận diện lẫn nhau (mỗi tb có glycolipid khác nhau)
    • Cholesterol: khung sườn sterol có 1 đuôi kỵ nước + 1 nhóm OH (tạo sự phân cực nhẹ cho cholesterol) -> chèn vào các chỗ trống trên màng -> cản trở chuyển động của phospholipid -> giảm tính lỏng của màng

(2) Protein: số lượng ptử nhỏ hơn lipid 50 lần nhưng đóng góp 50% trọng lượng màng

  • Chức năng
    • Vận chuyển chất tan qua màng
    • Neo đậu
    • Thụ thể
    • Xúc tác
  • 4 dạng
    • Xuyên màng . 1 lần: đoạn peptide xuyên màng được cấu trúc từ các amino acid kỵ nước. Tuy nhiên vẫn xuất hiện 1 số amino acid ưa nước -> tạo tương tác không thuận lợi -> hạn chế sự di chuyển tự do của protein xuyên màng trong cấu trúc lớp đôi lipid, đồng thời tạo độ bền. . Nhiều lần: protein vận chuyển vận chất qua màng có tính lưỡng phần ở những vùng xuyên màng: xoắn alpha và gấp beta tạo hàng rào beta (beta-barrel)
    • Chèn vào 1 lớp lipid màng
    • Liên kết cộng hoá trị với màng
    • Giữ ở gần màng nhờ các protein xuyên màng
  • Hạn chế sự di chuyển tự do của protein trên màng bằng các cách:
    • Protein được liên kết với khung xương tế bào -> cố định ở 1 vị trí
    • Protein được liên kết với chất nền ngoại bào (sợi collagen, glycoprotein,...)
    • Protein liên kết với protein trên tế bào lân cận
    • Hình thành rào cản cứng nhắc (tạo bởi thành phần carbohydrate của màng) ngăn ra những khu vực/ vùng chức năng nhất định cho phép protein di chuyển trong đó
    • Các protein kết hợp thành 1 phức hệ lớn (cồng kềnh hơn, giảm tính di động)
  • Protein uốn cong màng bằng các cách:
    • Protein sử dụng phần kỵ nước chèn vào 1 bên màng -> tăng diện tích tiếp xúc ở 1 bên màng -> màng bị biến dạng (xuất hiện nhiều ở mạng lưới nội chất)
    • Protein tập kết thành 1 phức hệ lớn cứng nhắc -> tương tác lên màng -> màng bị biến dạng (hình thành túi nội bào)
    • Protein tập kết 1 số ptử lipid có đầu ưa nước lớn hơn bình thường vào 1 bên màng -> màng bị biến dạng (3) Carbohydrate: ko tồn tại tự do/riêng lẻ mà liên kết (nằm trong glycolipid/glycoprotein chứa các gốc đường), chiếm 1-3% trọng lượng màng
  • Vai trò: tương tự glycolipid.

Vận chuyển qua màng

  • Vai trò then chốt đến từ protein màng.
  • Principle
    • Tính thấm chọn lọc:
    • Khác biệt thành phần, tỷ lệ ion ở 2 bên màng -> điện thế màng (ko quá mạnh 20-200mV để tránh thủng màng)
  • Hai loại protein vận chuyển (ko quy định chiều hướng vận chuyển mà là gradient nồng độ)
    • Transporter (chuyên chở): vận chuyển (thụ động + chủ động) dựa trên hình thể ăn khớp của chất tan với vị trí liên kết trên transporter
    • Channel (kênh): chỉ vận chuyển thụ động (ko chủ động do ko thể khai thác năng lượng từ tế bào) các chất có điện tích, kích thước phù hợp

Cấu trúc phức hệ 4 protein, các tiểu phần nằm đối xứng nhau, nhóm carbonyl quay về nhau tạo vùng hẹp nhất (vùng lọc). Chất tan được hydrat hoá bởi 4 ptử nước sẽ được khử 4 ptử nước sau đó đi vào vùng lọc liên kết với 4 nhóm carbonyl. Nếu còn 1 ptử nước chưa được khử sẽ bị kẹt lại. Nếu kích thước nhỏ hơn thì không đủ gần để liên kết với các nhóm carbonyl trong vùng lọc -> bị kéo về. Transporter vs ion channel

  • Ion channel ko chịu conformational changes -> ion channel nhanh hơn 1000 lần
  • Ion channel ko thể khai thác năng lượng từ tế bào để vận chuyển chủ động. Ion channel vs aquaporin
  • Ptử nước (phân tử) lớn hơn các ion (nguyên tử) *Active transport Transporter khai thác năng lượng từ tế bào (3):
  • Trans cặp đôi/bắt cặp: khai thác năng lượng dự trữ trong gradient nồng độ để vận chuyển 1 chất tan đi ngược gradient từ thế năng hoá học của 1 chất tan đi xuôi gradient Hoạt động dựa trên tính hợp tác trong liên kết (khi 1 chất tan bám vào vị trí liên kết làm tăng ái lực của transporter với chất tan còn lại)
  • Symporter/co transporter (đồng vận chuyển)
  • Antiporter/exchanger (đối vận chuyển) Tính đối xứng giả/phân nửa (built from inverted repeats) giúp transporter mở bên ngoài/trong linh hoạt
  • Bơm được điều khiển bởi ATP: từ sự thuỷ giải ATP bằng hoạt tính ATPase P-type pump: mỗi chu kì bơm khi thuỷ giải ATP nó sẽ tự phosphoryl hoá bản thân. Chủ yếu vận chuyển ion vô cơ: H+,K+, Na+, Ca2+ 6 bước diễn ra tuần tự (1 bước dừng -> cac bước sau dừng) Bơm Ca2+: Bơm Na+, K+: điều hoà cytosolic pH Bôi lên đầu mũi tên: Oubain ức chế gắn Na+ lên bơm -> Na+ K+ ngừng hoạt động -> kéo theo Ca2+ Na+ antiporter ngừng hoạt động -> nồng độ Ca2+ trong tế bào tăng -> tế bào co liên tục -> tế bào cơ tim co giật -> tim đập mạnh -> chết ABC (ATP binding cassette) transporter: khi thuỷ giải ATP ko tự phosphoryl hoá. Chủ yếu vận chuyển ptử nhỏ, đặc biệt hữu cơ, kỵ nước/ít tan Thường có nhiều trên bề mặt tế bào ung thư -> đào thải thuốc (gây kháng thuốc). Vi khuẩn dùng ABC có thêm protein bổ trợ V-type proton pump: thuỷ giải atp để vận chuyển chủ động H+ qua màng không bào và lysosome để acid hoá F-type ATP synthase: dùng gradient dự trữ trong proton H+. Chủ yếu trong màng ty thể, lục lạp
  • Bơm được điều khiển bởi ánh sáng/ năng lượng từ phản ứng oxi hoá khử