Phân tích được mối quan hệ phù hợp giữa cấu tạo và chức năng của màng sinh chất

Màng sinh chất (màng tế bào) là cấu trúc rất quan trọng, vừa ngăn cách môi trường trong – ngoài, vừa điều phối mọi hoạt động trao đổi, giao tiếp của tế bào. Mối quan hệ giữa “cấu tạo” và “chức năng” của màng sinh chất có thể phân tích như sau: 1. Lớp kép phospholipid - Cấu tạo: Hai lớp phân tử phospholipid xếp đầu ưa nước (glycerol + nhóm phosphate) hướng ra ngoài, đuôi kỵ nước (axit béo) hướng vào trong. - Chức năng: • Tạo hàng rào bán thấm (selective permeability), cho các phân tử nhỏ không cực (O₂, CO₂) dễ khuếch tán qua, đồng thời ngăn cản các ion, phân tử lớn. • Duy trì tính linh động (fluidity) của màng, cho phép màng tự phục hồi khi bị tổn thương, đồng thời hỗ trợ quá trình hình thành các bọng màng (vesicle) trong vận chuyển nội – ngoại bào. 2. Cholesterol - Cấu tạo: Phân tử kỵ nước, xen kẽ giữa các lớp phospholipid. - Chức năng: • Ổn định độ lỏng của màng: ở nhiệt độ cao ngăn từ quá lỏng, ở nhiệt độ thấp ngăn kết tinh quá cứng. • Giúp màng chịu đựng được biến động nhiệt độ và áp lực thẩm thấu. 3. Protein màng a) Protein xuyên màng (integral/intrinsic) - Cấu tạo: Nhiều đoạn kỵ nước xuyên qua lớp lipid; một số có vùng chuỗi đường gắn ngoài màng. - Chức năng: • Kênh và bơm (channel proteins, carrier proteins): điều phối chủ động hay thụ động các ion, đường, axit amin… • Thụ thể (receptors): nhận tín hiệu hóa học (hormone, hoocmôn tăng trưởng…), truyền tín hiệu vào bên trong tế bào để điều chỉnh hoạt động nội bào. • Enzym tại màng: xúc tác các phản ứng chuyển hóa ngay trên bề mặt màng (vd. enzym liên quan đến hô hấp – chuỗi truyền electron ở ty thể). b) Protein bán (peripheral/extrinsic) - Cấu tạo: Gắn lỏng lẻo vào mặt trong hoặc ngoài màng thông qua liên kết với phospholipid hoặc protein xuyên màng. - Chức năng: • Kết nối với khung tế bào (cytoskeleton), giữ hình dạng cho tế bào, tham gia vận chuyển nội bào. • Tham gia vào truyền tín hiệu, dính kết tế bào (cell adhesion). 4. Glycoprotein và glycolipid - Cấu tạo: Phân tử đường gắn với protein hoặc lipid trên bề mặt ngoài màng. - Chức năng: • Nhận diện tế bào (cell recognition): trẻ khỏe – lạ, tự thân – dị nguyên… • Dính kết tế bào với nhau, tạo mô, mô liên kết. • Bảo vệ bề mặt tế bào trước các enzym tiêu hóa, kháng nguyên ngoại lai. 5. Mô hình “fluid mosaic” - Di động: Các thành phần lipid–protein tự do khuếch tán ngang, cho phép màng linh hoạt thay đổi hình dạng, tự liền vết rách, tạo bọng nội bào/ngoại bào. - Dị nhất (mosaic): Sự phân bố không đều của protein, lipid và khu vực giàu cholesterol tạo các “lípôđom” (lipid rafts) chuyên biệt cho một số chức năng như truyền tín hiệu, vận chuyển… Kết luận: Các thành phần cấu tạo của màng sinh chất – phospholipid, cholesterol, protein, glyco– yếu tố – không chỉ ngăn cách mà còn tham gia trực tiếp và phối hợp chặt chẽ để: • Kiểm soát thẩm thấu, trao đổi chất. • Nhận và truyền tín hiệu, liên kết tế bào. • Ổn định thể tích, hình dạng và sự nguyên vẹn của tế bào. Tất cả đảm bảo tế bào luôn duy trì được cân bằng nội môi và thực hiện chức năng sống một cách hiệu quả.