Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chất qua màng sinh chất mà không tiêu tốn năng lượng.
- Vận chuyển thụ động là phương thức vận chuyển các chất qua màng sinh chất mà không tiêu tốn năng lượng. Kiểu vận chuyển này dựa theo nguyên lí khuếch tán của các chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp. Sự khuếch tán của các phân tử nước qua màng sinh chất được gọi là sự thẩm thấu.
- Các chất tan có thể khuếch tán màng sinh chất bằng 2 cách : khuếch tán trực tiếp qua lớp phôtpholipit kép, khuếch tán qua kênh prôtêin xuyên màng tế bào [hình 11.1 a,b].
Hình 11.1. Sơ đồ các kiểu vận chuyển các chất qua màng
a] Khuếch tán trực tiếp;
b] Khuếch tán qua kênh;
c] Vận chuyển chủ động.
Các dạng môi trường trong cơ thể:
Các chất có khuếch tán được qua màng sinh chất vào bên trong tế bào hay không còn tùy thuộc vào sự chênh lệch về nồng độ giữa môi trường bên trong và bên ngoài tế bào cũng như các đặc tính lí hóa học của chúng.
- Nếu môi trường bên ngoài tế bào có nồng độ chất tan lớn hơn nồng độ của chất tan trong tế bào thì môi trường đó được gọi là môi trường ưu trương. Khi đó, chất tan có thể di chuyển từ môi trường bên ngoài vào môi trường bên trong tế bào.
- Nếu môi trường bên ngoài tế bào có nồng độ chất tan bằng nồng độ chất tan có trong tế bào thì môi trường đó được gọi là môi trường đẳng trương.
- Nếu môi trường bên ngoài có nồng độ chất tan thấp hơn so với nồng độ chất tan có trong tế bào thì môi trường đó được gọi là môi trường nhược trương. Khi đó, các chất tan bên ngoài tế bào không thể khuếch tán vào bên trong tế bào được.
Đặc điểm các chất thẩm thấu qua màng:
- Các chất không phân cực và có kích thước nhỏ như CO2,O2… có thể dễ dàng khuếch tán qua lớp phôtpholipit của màng sinh chất. Các chất phân cực hoặc các ion cũng như các chất có kích thước phân tử lớn như glucôzơ chỉ có thể khuếch tán được vào bên trong tế bào qua các kênh prôtêin xuyên màng. Các prôtêin vận chuyển có thể đơn thuần là các prôtêin có cấu trúc phù hợp với các chất cần vận chuyển hoặc là các cổng chỉ mở cho các chất được vận chuyển đi qua khi có các chất tín hiệu bám vào cổng.
- Các phân tử nước cũng được thẩm thấu vào trong tế bào nhờ một kênh prôtêin đặc biệt được gọi là aquaporin.
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 10 - Xem ngay
III. Vận chuyển các chất qua màng tế bào
1. Vận chuyển thụ động
1.1. Khái niệm
– Là phương thức vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp, không tiêu tốn năng lượng.
1.2. Các hình thức vận chuyển thụ động
Các chất tan có thể khuếch tán qua màng sinh chất bằng 2 hình thức: khuếch tán trực tiếp và khuếch tán qua kênh.
a. Khuếch tán trực tiếp
– Các chất tan không phân cực và có kích thước nhỏ [CO2 , O2,… ] khuếch tán trực tiếp qua lớp phôtpholipit của màng sinh chất.
b. Khuếch tán qua kênh
– Các chất phân cực, ion hoặc các chất có kích thước lớn như glucôzơ khuếch tán có chọn lọc qua màng nhờ các kênh prôtêin xuyên màng.
– Sự khuếch tán nước được gọi là sự thẩm thấu. Nước qua màng nhờ kênh aquaporin.
1.3. Các loại môi trường bên ngoài tế bào
a. Môi trường ưu trương
– Môi trường bên ngoài tế bào có nồng độ của chất tan cao hơn nồng độ của chất tan trong tế bào.
=> Chất tan có thể di chuyển từ môi trường bên ngoài vào bên trong tế bào hoặc nước có thể di chuyển từ bên trong ra bên ngoài tế bào.
b. Môi trường nhược trương
– Môi trường bên ngoài tế bào có nồng độ của chất tan thấp hơn nồng độ của chất tan trong tế bào.
=> Chất tan không thể di chuyển từ môi trường bên ngoài vào bên trong tế bào được hoặc nước có thể di chuyển từ bên ngoài vào trong tế bào.
c. Môi trường đẳng trương
– Môi trường bên ngoài có nồng độ chất tan bằng nồng độ chất tan trong tế bào.
2. Vận chuyển chủ động
– Là phương thức vận chuyển các chất từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao, cần chất vận chuyển [chất mang], tiêu tốn năng lượng.
– Trên màng tế bào có các bơm ứng với các chất cần vận chuyển, năng lượng được sử dụng là ATP.
3. Xuất bào và nhập bào
3.1. Nhập bào
– Là phương thức tế bào đưa các chất vào bên trong bằng cách biến dạng màng sinh chất.
– Nhập bào gồm 2 hình thức:
+ Thực bào: là phương thức các tế bào động vật “ăn” các loại thức ăn có kích thước lớn như vi khuẩn, mảnh vỡ tế bào,…
+ Ẩm bào: là phương thức vận chuyển các giọt dịch vào trong tế bào.
3.2. Xuất bào
– Là phương thức tế bào bài xuất ra ngoài các chất hoặc phân tử bằng cách hình thành các bóng xuất bào, các bóng này liên kết với màng, màng sẽ biến đổi và bài xuất các chất hoặc các phân tử ra ngoài.
Các chất được vận chuyển qua màng tế bào thường ở dạng?
Sự trao đổi chất giữa tế bào và môi trưòng diễn ra như thế nào?
Đặc điểm các chất vận chuyển qua kênh prôtêin?
Nước được vận chuyển qua màng tế bào nhờ?
Sự khuếch tán của các phân tử nước qua màng được gọi là
Co nguyên sinh là hiện tượng?
Tế bào đã chết thì không còn hiện tượng co nguyên sinh vì?
Trong môi trường đẳng trương:
Nếu bón quá nhiều phân cho cây sẽ làm cho
Trong môi trường nhược trương, tế bào có nhiều khả năng sẽ bị vỡ ra là?
Khi tế bào thực vật được đặt trong dung dịch ưa trương, nó sẽ:
Tế bào thường xuyên trao đổi chất với môi trường. Màng sinh chất có chức năng kiểm soát sự vận chuyển các chất và trao đổi thông tin giữa tế bào và môi trường. Sự vận chuyển các chất qua màng sinh chất [ra và vào] được thực hiện theo 3 phương thức: thụ động, chủ động [tích cực], xuất nhập bào.
I. VẬN CHUYỂN THỤ ĐỘNG
- Là phương thức vận chuyển các chất qua màng sinh chất từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp mà không tiêu tốn năng lượng.
- Sự vận chuyển thụ động tuân theo cơ chế: khuếch tán [theo sự chênh lệch gradient nồng độ]
+ Sự vận chuyển chất tan gọi là sự khuếch tán.
+ Sự vận chuyển nước gọi là sự thẩm thấu.
- Điều kiện: Có sự chênh lệch nồng độ giữa 2 bên màng tế bào và đặc tính lí, hóa của các phân tử.
- Phương thức vận chuyển:
+ Khuếch tán trực tiếp qua lớp phôtpholipit: các chất không phân cực, có kích thước nhỏ như: CO2, O2,...
+ Khuếch tan qua kênh prôtêin xuyên màng: các chất phân cực, có kích thước lớn như: glucôzơ,…
+ H2O được thẩm thấu nhờ kênh prôtêin đặc biệt là aquaporin.
- Dựa vào nồng độ chất tan trong môi trường Chia môi trường thành 3 loại:
+ Môi trường ưu trương: [chất tan]ngoài tế bào > [chất tan]trong tế bào
+ Môi trường nhược trương: [chất tan]ngoài tế bào < [chất tan]trong tế bào
+ Môi trường đẳng trương: [chất tan]ngoài tế bào = [chất tan]trong tế bào
II. VẬN CHUYỂN CHỦ ĐỘNG
- Là phương thức vận chuyển các chất qua màng từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao [đi ngược gradient nồng độ] và tiêu tốn năng lượng.
- Vận chuyển chủ động cần có các loại ‘máy bơm’ đặc chủng cho từng loại chất cần vận chuyển. Tế bào hấp thụ nhiều phần tử ngược chiều gradient nồng độ như : đường, axit amin, một số ion như Na+, K+, Ca2+, Cl-, HPO42- để bổ sung cho kho dự trữ nội bào. Tế bào cũng có thể loại bỏ một số phần tử không cần thiết ngược chiều gradient nồng độ.
- Vận chuyển chủ động tham gia vào nhiều hoạt động chuyển hóa như hấp thụ và tiêu hóa thức ăn, bài tiết và dẫn truyền xung thần kinh.
- Ví dụ :
+ Ở một loài tảo biển, nồng độ iôt trong tế bào tảo cao gấp 100 lần nồng độ iôt trong nước biển, nhưng iot vẫn được vận chuyển từ nước biển qua màng sinh chất vào trong tế bào tảo.
+ Tại ống thận, nồng độ glucôzơ trong nước tiểu thấp hơn trong máu nhưng glucôzơ trong nước tiểu vẫn được thu hồi về máu.
III. NHẬP BÀO VÀ XUẤT BÀO
Đối với các phân tử lớn không lọt qua các lỗ màng được thì tế bào sử dụng hình thức xuất nhập bào để vận chuyển chúng ra hoặc vào tế bào. Trong quá trình này dòi hỏi phải có sự biến đổi cảu màng sinh chất và tiêu tốn năng lượng.
- Nhập bào:
+ Các phần tử rắn hay lỏng khi tiếp xúc với màng thì màng sẽ biến đổi kiểu lõm vào, bao bọc lấy ‘đối tượng” sau đó “nuốt hẳn đối tượng” vào trong.
+ Các kiểu nhập bào: với các phần tử rắn [ví dụ vi khuẩn] thì gọi là sự thực bào, đối với các phần tử lỏng [ví dụ giọt thức ăn] thì gọi là sự ẩm bào.
+ Các phần tử được bao bọc trong màng sau đó sẽ được tiêu hóa trong lizôxôm.
- Xuất bào:
+ Xuất bào là sự vận chuyển các chất ra khỏi tế bào cách ngược lại với nhập bào.