Tài Liệu Học Tập Môn Sinh Học Lớp 10

NGUỒN CẤU TRÚC BÀI HỌC VÀ KIẾN THỨC ĐƯỢC LẤY TỪ SGK KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG - NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM

CHƯƠNG 3. TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG VÀ TRUYỀN TIN TẾ BÀO

BÀI 10. TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO

I. KHÁI NIỆM TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO

• Trao đổi chất qua màng tế bào là quá trình đưa chất vào và thải chất ra khỏi tế bào thông qua màng tế bào.
• Tế bào không trao đổi với mọi chất, mà chỉ chọn những chất cần thiết gọi là tính chọn lọc của màng tế bào.
• Chất được đưa vào để tạo nên tế bào và cung cấp năng lượng (ví dụ: đường, axit amin, axit béo, nucleotit...).
• Chất thải (như $\text{CO}_2$ và các chất khác) sẽ được đưa ra ngoài môi trường.
• Các tế bào còn trao đổi chất và truyền tín hiệu để phối hợp hoạt động.
• Phân tử nhỏ có thể khuếch tán trực tiếp qua màng.
• Phân tử lớn không tự đi qua được, nên tế bào phải dùng cơ chế vận chuyển qua màng.

II. CÁC CƠ CHẾ TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO

1. Vận chuyển thụ động

• Là quá trình chất di chuyển từ nơi có nồng độ cao → nơi có nồng độ thấp.
• Không tiêu tốn năng lượng (ATP).

a) Khuếch tán đơn giản

• Chất đi trực tiếp qua lớp phospholipid của màng tế bào.
• Chỉ phân tử nhỏ, không mang điện mới đi qua dễ dàng.

Ví dụ: $\text{O}_2$, $\text{CO}_2$, nước...

• Nồng độ chênh lệch càng lớn thì khuếch tán càng nhanh.

b) Khuếch tán tăng cường

• Dành cho các chất không thể đi trực tiếp qua lớp phospholipid.
• Chất sẽ đi qua protein màng (protein kênh hoặc protein mang).
• Không tốn năng lượng, vẫn đi từ nơi nồng độ cao xuống thấp.
• Mỗi protein chỉ vận chuyển một số chất nhất định (có tính đặc hiệu).
• Tốc độ vận chuyển phụ thuộc vào số lượng protein trên màng và sẽ đạt giới hạn khi tất cả protein đều hoạt động.

Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.

c) Thẩm thấu

• Thẩm thấu là sự di chuyển của nước qua màng tế bào.
• Nước sẽ đi từ nơi có ít chất tan đến nơi có nhiều chất tan.

Ba loại môi trường:

1. Môi trường ưu trương

• Bên ngoài có nhiều chất tan hơn bên trong tế bào.
• Nước đi ra khỏi tế bào.
• Tế bào động vật: co lại.
• Tế bào thực vật: co nguyên sinh, cây dễ héo.

2. Môi trường đẳng trương

• Nồng độ chất tan trong và ngoài bằng nhau.
• Nước ra vào cân bằng.
• Tế bào giữ nguyên kích thước.

3. Môi trường nhược trương

• Bên ngoài có ít chất tan hơn bên trong tế bào.
• Nước đi vào tế bào.
• Tế bào động vật: phồng lên, có thể vỡ.
• Tế bào thực vật: căng nước nhưng không vỡ vì có thành tế bào bảo vệ.

Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.

2. Vận chuyển chủ động

Khái niệm

• Là quá trình vận chuyển chất từ nơi có nồng độ thấp → nơi có nồng độ cao.
• Ngược chiều chênh lệch nồng độ.
• Cần tiêu tốn năng lượng (ATP).

Đặc điểm

• Cần có protein vận chuyển (protein bơm).
• Giúp tế bào hấp thu chất cần thiết và thải chất ra ngoài.
• Rất quan trọng đối với hoạt động sống của tế bào.

Ví dụ thực tế

• Bơm Na - K: Tiêu tốn ATP để bơm các ion Na+ và K+ ra vào tế bào.
• Tế bào thận: Dùng đến 90% năng lượng để lọc máu và giữ lại các chất dinh dưỡng (glucose, amino acid).
• Tế bào dạ dày: Bơm ion H+ và Cl- vào dạ dày để tạo môi trường acid tiêu hóa thức ăn và diệt khuẩn.

Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.

3. Vận chuyển vật chất nhờ biến dạng màng tế bào

Khái niệm

• Dùng để vận chuyển các chất có kích thước lớn (protein, DNA,...).
• Màng tế bào biến dạng tạo thành túi vận chuyển.
• Đều tiêu tốn năng lượng (ATP).

a) Thực bào và Ẩm bào

Thực bào

• Tế bào nuốt các hạt hoặc vật rắn có kích thước lớn.
• Màng tế bào bao lấy vật → tạo túi → đưa vào trong tế bào.

Ví dụ: Vi khuẩn, mảnh vụn tế bào,...

Ẩm bào

• Tế bào hấp thu chất lỏng và các chất hòa tan.
• Màng tế bào lõm vào → tạo túi → đưa chất lỏng vào trong.

b) Xuất bào

Khái niệm

Là quá trình đưa các chất có kích thước lớn ra khỏi tế bào.

Đặc điểm

• Chất được đóng gói trong túi vận chuyển.
• Túi hòa vào màng tế bào → giải phóng chất ra ngoài.
• Cần ATP.

Ví dụ: Tế bào tuyến sữa tiết protein sữa.

Hình ảnh được thiết kế và chuẩn hóa bởi đội ngũ BioneticAI, dựa trên khung nội dung Sách giáo Khoa Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống nhằm đảm bảo tính chính xác cao nhất.