Tại sao nói màng sinh chất là một màng có tính thấm chọn lọc?

Màng sinh chất là gì?

Màng tế bào (hay ở sinh vật nhân thực còn được gọi là màng sinh chất) là một màng sinh học phân cách môi trường bên trong của các tế bào với môi trường bên ngoài của chúng. Màng tế bào có thể cho phép các ion, các phân tử hữu cơ thấm qua một cách có chọn lọc và kiểm soát sự di chuyển của các chất ra và vào tế bào.

Cấu trúc của màng sinh chất

Cấu trúc của màng sinh chất: Màng sinh chất được cấu tạo từ hai thành phần chính là phôtpho và lipit. Ngoài ra, ở các tế bào động vật và người màng sinh chất còn được bổ sung thêm nhiều phân tử colestêron có tác dụng làm tăng độ ổn định của màng sinh chất. Các prôtêin của màng tế bào có tác dụng như những kênh vận chuyển các chất ra vào tế bào cũng như các thụ thể tiếp nhận các thông tin từ bên ngoài. Màng sinh chất có thể coi như bộ mặt của tế bào và các thành phần như prôtêin, lipôprôtêin và glicôprôtêin làm nhiệm vụ như các giác quan (thụ thể), cửa ngõ và những dấu chuẩn nhận biết đặc trưng cho từng loại tế bào.

Thành phần hóa học của màng sinh chất

a. Lipid

Lipid trong màng chủ yếu có hai dạng:

- Dạng lipid phân cực (ưa nước)

- Dạng lipid trung tính (kỵ nước)

Đối với tế bào động vật (hồng cầu, mô...), lipid chiếm 40 - 50% trọng lượng khô. Trong đó, dạng phân cực gồm có phospholipid chiếm 80% tổng số lipid, sphingolipid. Trong các loại lipid trung tính có cholesterol và acid béo tự do là quan trọng hơn cả.

b. Protein

Ngày nay, người ta đã xác định được hai loại protein có trong cấu trúc màng, đó là:

- Dạng hình cầu hấp thụ trên bề mặt ranh giới của hai pha lipid và protein, hoạt tính enzyme của màng chủ yếu phụ thuộc vào protein này.

- Dạng sợi, chúng cùng với phospholipid giữ vai trò chủ yếu cấu tạo nên màng, làm cho nó có tính đàn hồi cao và mềm dẻo về mặt cơ học. Hàm lượng protein thay đổi tuỳ theo từng loại màng, ví dụ màng tế bào cơ có 65%, màng tế bào gan có 85%.

c. Gluxit

Các gluxit thường gặp trong màng tế bào gồm:

- Polysaccharide có ở màng tế bào động vật. Người ta cho rằng chúng có vai trò quan trọng trong việc xác định tính kháng nguyên của bề mặt tế bào.

- Olygosaccharide mọc trên các đảo protein. Có giả thiết cho rằng nó có nhiệm vụ giữ sự ổn định của cấu trúc màng. Ngoài ra, các gluxit còn kết hợp với lipid và pritein để tạo nên glycoprotein và glycolipid.

d. Các chất khác

- Dạng các ion liên kết cố định với cấu trúc màng, quan trọng nhất là Ca2+, ngoài ra còn có Mg2+, K+, Na+.

- Dạng các ion tự do di chuyển qua màng, hoặc tham gia vào các quá trình trao đổi chất xảy ra trong thành phần cấu trúc màng.

- Nước: nước trong tế bào tồn tại dưới hai dạng tự do và liên kết. Nước liên kết quan trọng nhất là nước liên kết với lipoprotein. Phần nước này không bị mất đi ngay cả khi ta sấy khô tế bào.

Tại sao nói màng sinh chất là một màng có tính thấm chọn lọc?

Màng sinh chất có 2 đặc tính về cấu trúc:

- Các phân tử vô cực, kị nước hòa tan trong lipit qua màng dễ dàng hơn các chất hữu cực ưa nước.

- Các protein xuyên màng cho phép sự di chuyển qua màng các chất kích thích nước khác nhau, theo những hướng và tốc độ khác nhau.

Vì vậy, màng sinh chất là một màng có tính thấm chọn lọc vì các phân tử phospholipid có đuôi kị nước quay vào nhau, phía giữa hai lớp, làm ổn định cấu trúc màng; các đầu ưa nước quay ra phía ngoài hoặc phía trong màng, tiếp xúc với môi trường nước xung quang, chúng chỉ cho một số phân tử nhất định (ví dụ phân tử tan trong lipid) đi qua dễ dàng.

5. Chức năng của màng sinh chất

Với thành phần cấu tạo chủ yếu là phôtpholipit và prôtêin nên màng sinh chất có các chức năng chính sau đây:

– Trao đổi chất với môi trường một cách có chọn lọc: Lớp phôtpholipit chỉ cho những phân tử nhỏ tan trong dầu mỡ (không phân cực) đi qua. Các chất phân cực và tích điện đều phải đi qua những kênh prôtêin thích hợp mới ra vào được tế bào. Với đặc tính chi cho một số chất nhất định ra vào tế bào nên người ta thường nói càng sinh chất có tính bán thấm.

– Màng sinh chất còn có các prôtêin thụ thể thu nhận thông tin cho tế bào. Tế bào là một hệ mở luôn thu nhận các thông tin lí hoá học từ bên ngoài và đưa ra vững đáp ứng thích hợp trước sự thay đổi của điều kiện ngoại cảnh. Ví dụ, màng sinh chất của tế bào thần kinh ở người có các thụ thể nhận tín hiệu là các chất dẫn truyền xung thần kinh từ tế bào phía trước giải phóng ra, nhờ vậy xung thần kinh được truyền từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác.

– Màng sinh chất có các “dấu chuẩn” là glicôprôtêin đặc trưng cho từng loại tế bào. Nhờ vậy, các tế bào của cùng một cơ thể có thể nhận biết nhau và nhận biết các tế bào “lạ” (tế bào của cơ thể khác).