1. Lý thuyết chung về truyền tin tế bào
1.1. Khái niệm truyền tin tế bào
Truyền tin tế bào là sự phát tán và nhận các tín hiệu qua lại giữa các tế bào. Truyền tin tế bào có thể thực hiện trên các tế bào của cùng một cơ thể, hoặc trên các tế bào của cá thể cùng loài cũng như khác loài.
1.2. Vai trò của truyền tin tế bào
Truyền tin tế bào giúp cho các tế bào đáp ứng lại với các kích thích đặc trưng từ môi trường bên ngoài.
2. Các phận cấu tạo của tế bào thực hiện chức năng truyền tin
2.1. Các thụ quan màng
– Khái niệm: Là những Protein hoặc glicôprôtêin đặc trưng được khu trú trong màng, có khả năng thay đổi thù hình không gian và liên kết đặc trưng với các chất mang tín hiệu thông tin.
– Đặc điểm: Có tính đặc trưng với các chất gắn, khi phức hệ thụ quan – chất gắn được hình thành => Phát động các tín hiệu sinh lí (Mở các kênh ion vận chuyển ion, kích hoạt các loại enzyme, hoạt hóa protein, hoạt hóa gen).
– Phân loại: Gồm 3 loại :
+ Thụ quan liên kết cùng protein G.
+ Thụ quan Tirozinkinaza.
+ Thụ quan kênh ion.
2.2. Chất truyền tin
– Khái niệm: Là các phân tử điều chỉnh trung gian làm nhiệm vụ truyền thông tin
trong tế bào.
– Đặc điểm: Gồm 2 loại chất
+ Các chất hòa tan trong nước không trực tiếp qua màng (hoocmon, chất trung gian thần kinh) → Truyền thông tin nhờ gắn với thụ quan trên màng tế bào.
+ Các chất truyền tin trực tiếp qua màng nhờ trực tiếp đi qua màng tế bào (hoocmon steroit, vitamin D, retinoit,…) → Truyền thông tin nhờ liên kết với thụ quan nằm trong tế bào chất hoặc trong nhân tế bào.
3. Các dạng truyền tin tế bào
3.1. Truyền tin giữa các tế bào (truyền tin nội tiết)
– Các tế bào chuyên hóa tiết ra các loại hoocmon di chuyển theo dòng máu tới các tế bào đích ở các nơi khác nhau trong cơ thể.
– VD: Truyền tin qua hệ thần kinh, tín hiệu điện dọc tế bào thần kinh sau đó được chuyển hóa thành tín hiệu hóa học, khi các phân tử này được tiết ra và đi qua xinap để tới tế bào thần kinh khác. ở đây nó lại được chuyển thành tín hiệu điện. Theo cách đó, 1 tín hiệu thần kinh có thể di chuyển dọc trên chuỗi các tế bào thần kinh và lan nhanh trong khoảng cách xa.
3.2. Truyền tin trong tế bào (truyền tin cục bộ)
Các phân tử truyền tin được tiết ra tại các tế bào truyền tin. Một số phân tử này chỉ di chuyển trong 1 khoảng cách ngắn tác động lên các tế bào ở gần.
Ví dụ: Truyền tin qua xinap là phương pháp truyền tín hiệu cục bộ, tín hiệu điện dọc theo tế bào thần kinh kích hoạt tế bào tiết ra một loại tín hiệu hoạt hóa được vận chuyển bởi các phân tử dẫn truyền thần kinh. Các phân tử này sẽ khuếch tán qua màng xinap (khoảng cách gần). Chất dẫn truyền sẽ kích thích tế bào đích.
4. Chi tiết cơ chế truyền tin tế bào – truyền tin cục bộ
4.1. Giai đoạn tiếp nhận
4.1.1. Cơ chế hoạt động chung của giai đoạn tiếp nhận – truyền tin tế bào Là giai đoạn phân tử tín hiệu liên kết với Protein thụ thể => Xuất hiện tín hiệu => Tế bào đích phát hiện tín hiệu từ bên ngoài.
4.1.2. Thụ thể
Là các Protein liên kết trên màng sinh chất hoặc nằm bên trong tế bào có vị trí gắn với các phân tử tín hiệu.
a) Thụ thể trên màng sinh chất
Thụ thể trên màng sinh chất gồm các loại:
– Thụ thể kết cặp G-protein.
– Thụ thể kiểu kinaza-tyroxin -thụ thể.
– Thụ thể trao đổi ion.
b) Thụ thể bên trong tế bào
Là các thụ thể nằm trong tế bào chất hoặc nhân tế bào đích.
4.2. Giai đoạn truyền tin
Tín hiệu được chuyển hóa thành một dạng có thể tạo ra đáp ứng đặc hiệu trong tế bào diễn ra gồm một chuỗi các thay đổi theo trình tự của nhiều phân tử khác nhau. Phân tử ở con đường này gọi là phân tử truyền tin.
4.3. Giai đoạn đáp ứng – truyền tin tế bào
4.3.1. Các kiểu đáp ứng của tế bào
Tín hiệu sau khi đã được truyền tin => Kích hoạt một đáp ứng đặc hiệu của tế bào.
– Đáp ứng trong nhân tế bào
– Tinh chỉnh các đáp ứng TB
– Khuếch đại tín hiệu
4.3.2. Hoạt động của các thụ thể sau giai đoạn đáp ứng
– Khi các phân tử truyền tin này rời khỏi thụ thể, thụ thể sẽ trở về trạng thái không hoạt động (bất hoạt). Sau đó, các phân tử truyền tin này cũng sẽ trở về trạng thái bất hoạt:
+ Hoạt tính enzym GTPaza của G-protein sẽ thủy phân GTP → GDP → G-protein bị bất hoạt
+Enzim photphodiesteraza sẽ chuyển hóa cAMP (AMP vòng) thành AMP → ngưng truyền tin
+ Protein photphataza làm bất hoạt enzym kinaza và các protein khác sẽ được phosphoryl hóa.
→ Kết quả: Tế bào trở về trạng thái ban đầu và có thể đáp ứng với 1 tín hiệu mới.
5. Sơ đồ tư duy tóm tắt quá trình truyền tin tế bào
Quá trình truyền tin tế bào sẽ được tóm tắt dưới sơ đồ sau:
6. Câu hỏi và bài tập vận dụng kiến thức truyền tin tế bào – Sinh Học 10
Câu 1: Thế nào là truyền tin ở tế bào?
Lời giải chi tiết:
Truyền tin giữa các tế bào được định nghĩa đó là sự phát tán và tiếp nhận các phân tử tín hiệu qua lại giữa các tế bào trong cơ thể với nhau.
Câu 2: Thông tin mà các tế bào truyền qua cho nhau có thể là gì?
Lời giải chi tiết:
Thông tin mà các tế bào truyền qua cho nhau chủ yếu là các tín hiệu hóa học ví dụ như axit amin, peptit ngắn, các phân tử protein lớn, nucleotit, các loại hormone,…
Câu 3: Ở các cơ thể đa bào, các tế bào truyền tin cho nhau bằng những cách nào?
Lời giải chi tiết:
Trong một cơ thể đa bào, các tín hiệu truyền từ tế bào này qua tế bào khác qua 4 cách chủ yếu: truyền tin trực tiếp, truyền tin cận tiết, truyền tin nội tiết, truyền tin qua xinap.
Câu 4: Thụ thể là gì? Có những loại thụ thể nào?
Lời giải chi tiết:
Thụ thể là các loại có bản chất protein trên màng tế bào hoặc bên trong tế bào chất có chức năng tiếp nhận tín hiệu.
Thụ thể ở đây có thể là các protein kênh màng, các loại enzym, các loại protein tham gia vào quá trình hoạt hóa gen hay nhiều loại protein kết cặp với enzym.
Câu 5: Tín hiệu đến từ bên ngoài môi trường vào trong tế bào sẽ được chuyển đổi như thế nào?
Lời giải chi tiết:
Các phân tử tín hiệu đến từ những tế bào khác cùng trong cơ thể sẽ được thụ thể của tế bào tiếp nhận và cấu trúc không gian của nó bị biến đổi
Sự biến đổi cấu trúc không gian của thụ thể tiếp nhận khiến nó thay đổi trạng thái từ bất hoạt sang hoạt động.
Khi thụ thể tiếp nhận hoạt động sẽ tác động tới các phần tử liền kề cũng làm thay đổi trạng thái hoạt động của nó. Tiếp tục như vậy, sự thay đổi trạng thái hoạt động của phân tử này làm biến đổi cấu trúc không gian dẫn đến hóa hóa hoặc bất hoạt phân tử kế tiếp cho đến khi phân tử đích cuối cùng của chuỗi chuyển đổi tín hiệu trong tế bào.
Câu 6: Vì sao với cùng một tín hiệu nhưng ở các tế bào khác nhau trong cùng một cơ thể lại có thể tạo ra những đáp ứng có thể khác nhau?
Lời giải chi tiết:
Cùng với một tín hiệu nhưng ở các tế bào khác nhau trong cùng một cơ thể lại có thể tạo ra các đáp ứng khác nhau là do các thụ thể tiếp nhận các loại hoocmon ở tế bào khác nhau nằm trong các con đường truyền tin khác nhau.
Câu 7: Khi các thụ thể tiếp nhận tín hiệu nằm bên trong tế bào chất thì các phân tử tín hiệu thường sẽ là loại gì thì có thể đi qua được màng sinh chất?
Lời giải chi tiết:
Khi thụ thể tiếp nhận tín hiệu nằm bên trong tế bào chất thì các phân tử tín hiệu thường là những hợp chất có kích thước nhỏ, phân tử có tính kị nước để có thể đi được qua màng photpholipit kép
Ví dụ: các hormone (insulin, testosterol…)
Câu 8: Vì sao các tế bào cần phải trao đổi thông tin với các tế bào khác?
Lời giải chi tiết:
Vì nhiều quá trình sinh học cần có các loại tb khác nhau cùng tham gia và hợp tác để thực hiện
Câu 9: Vai trò của truyền tin tế bào?
Lời giải chi tiết:
Truyền tin tế bào giúp cho các tế bào đáp ứng lại với các kích thích đặc trưng từ môi trường ngoài
Câu 10: Kể tên những phân tử truyền tin phổ biến?
Lời giải chi tiết:
Hormone, yếu tố tăng trưởng, các chất dẫn truyền thần kinh là những phân tử truyền tin phổ biến
Câu 11: Tế bào đích là tế bào như thế nào?
Lời giải chi tiết:
Tế bào nhận tín hiệu gắn kết với phân tử truyền tin thông qua các thụ thể protein để tạo sự khuếch đại thông tin và tạo ra các phản ứng bên trong tb
Câu 12: Chức năng của màng tế bào?
Lời giải chi tiết:
– Những giá thể cho hoạt động của tế bào?
– Tổ chức và sắp xếp cho các bào quan bên trong
– Tham gia vào sự vận chuyển: vận chuyển ion, glucozo
– Phát hiện tín hiệu
– Tạo nên những liên kết giữa tế bào này với tế bào khác
Câu 13: Kể tên 4 đại phân tử sinh học quan trọng?
Lời giải chi tiết:
– Protein
– Cacbonhydrat
– Lipid
– Axit amin
Câu 14: 3 thành phần tham gia vào cấu trúc màng tế bào là?
Lời giải chi tiết:
– Protein
– Lipid
– Cacohydrat
Câu 15: Nhắc lại tính chất của màng tế bào?
Lời giải chi tiết:
– Tính lỏng
– Tính ko cân xứng
– Tính thấm có chọn lọc
Câu 16: Kể tên các mối quan hệ giữa 2 tế bào?
Lời giải chi tiết:
– Truyền tin tế bào
– Liên kết giữa 2 tế bào
– Thông tin tế bào
Câu 17: Giải mẫn cảm là quá trình như thế nào?
Lời giải chi tiết: Giải mẫn cảm là quá trình ngăn cản không cho các thụ thể tiếp nhận kết hợp với protein G bật các protein G bổ sung để lấy lại độ nhạy cảm đối với kích thích trong tương lai. Các thụ thể được kích hoạt và bật protein G sau đó bật các thụ thể hiệu ứng lên, và tất cả phải không hoạt động để có thể đáp ứng với các kích thích trong tương lai.
Câu 18: Chất nào là chất sẽ trực tiếp phosphoryl hóa các tyrosin để bắt đầu chuỗi enzym kinase?
Lời giải chi tiết: Để bắt đầu một chuỗi enzym protein kinase, chỉ có duy nhất thụ thể tyrosin kinaza mới trực tiếp phosphoryl hóa phân tử tyrosin.
Câu 19: Hãy cho biết: Khi kích thích thị giác đến cơ quan thụ cảm ở võng mạc mắt, quá trình đầu tiên cơ quan thụ cảm hấp thụ năng lượng vật chất là?
Lời giải chi tiết: Khi một tín hiệu thị giác đến các cơ quan thụ cảm trong võng mạc của mắt, thì giai đoạn ban đầu tham gia vào quá trình hấp thụ năng lượng vật chất của các cơ quan thụ cảm được gọi là quá trình tiếp nhận.
Câu 20: Nguyên nhân nào gây ra hiện tượng kháng insulin?
Lời giải chi tiết: Đề kháng với insulin là một bệnh mà các tế bào tại mô đích không đáp ứng với hoocmoninsulin. Quá trình phosphoryl hóa serin ức chế là một cơ chế sinh học cơ bản đã gây ra tình trạng kháng insulin ở người.
Qua bài viết này, VUIHOC mong rằng có thể giúp các em hiểu được phần nào kiến thức về phần Truyền tin tế bào. Để học nhiều hơn các kiến thức Sinh học 10 cũng như Sinh học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!
