Lý thuyết Sinh học 12 Bài 10: Trao đổi chất qua màng tế bào

Với tóm tắt lý thuyết Sinh 10 Bài 10: Trao đổi chất qua màng tế bào súc tích và rõ ràng nhất mà Kiến thức THPT chia sẻ, học sinh sẽ dễ dàng nắm vững kiến thức trọng tâm, hỗ trợ việc ôn tập và học tốt môn Sinh học 10.

Khái niệm quá trình trao đổi chất qua màng tế bào

Với tóm tắt lý thuyết Sinh 10 Bài 10:

• Khái niệm: Trao đổi chất qua màng tế bào là quá trình vận chuyển các chất vào và ra khỏi tế bào thông qua màng tế bào.
• Vai trò: Tế bào không thể tồn tại nếu không có sự trao đổi chất với môi trường bên ngoài.
  • Giúp tế bào lấy các chất cần thiết cho hoạt động sống.
  • Giúp tế bào loại bỏ các chất thải phát sinh từ hoạt động sống.

Đặc điểm:

• Tế bào chỉ cho phép những chất nhất định ra vào.
• Các chất mà tế bào cần trao đổi có thể là các ion nhỏ đến các đại phân tử sinh học, thậm chí là các tế bào khác.

Cơ chế:

• Vận chuyển thụ động: khuếch tán đơn giản, khuếch tán tăng cường và thẩm thấu.
• Vận chuyển chủ động.
• Vận chuyển vật chất nhờ biến dạng các màng tế bào: thực bào, ẩm bào, xuất bào.

>> Xem thêm: Lý thuyết SGK sinh học 10 kết nối tri thức truyền tin tế bào

Một số cơ chế trao đổi chất qua màng tế bào

Vận chuyển thụ động

• Vận chuyển thụ động là quá trình khuếch tán các chất từ nơi có nồng độ chất tan cao đến nơi có nồng độ chất tan thấp, theo chiều gradient nồng độ.
• Không cần tiêu tốn năng lượng.
• Các chất có thể khuếch tán thông qua lớp kép phospholipid hoặc qua các protein xuyên màng.

(a + b) Khuếch tán đơn giản và khuếch tán được hỗ trợ

Khuếch tán qua lớp kép phospholipid (a); khuếch tán qua kênh protein (b) và qua protein vận chuyển (c)

Thẩm thấu

Khái niệm thẩm thấu: Thẩm thấu là quá trình nước khuếch tán qua màng tế bào.

Cơ chế thẩm thấu:

• Nước di chuyển từ vùng có chứa nhiều phân tử nước (còn gọi là vùng có nồng độ chất tan thấp hoặc vùng có thế nước cao) sang vùng có ít phân tử nước hơn (còn được gọi là vùng có nồng độ chất tan cao hoặc vùng có thế nước thấp).
• Tốc độ thẩm thấu của nước cũng sẽ phụ thuộc vào sự áp suất thẩm thấu của tế bào.

Dựa vào nồng độ chất tan trong dung dịch có dung môi là nước, môi trường bên trong và bên ngoài tế bào được phân thành các loại: ưu trương, đẳng trương và nhược trương.

Hình dạng tế bào thay đổi khi ở trong các môi trường khác nhau

Vận chuyển chủ động

Khái niệm: 

Vận chuyển chủ động (vận chuyển tích cực) là quá trình di chuyển chính các chất qua màng từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao (ngược chiều gradient nồng độ) và đòi hỏi tiêu tốn năng lượng.

Đặc điểm:

• Cần có sự tham gia của các tất cả các chất protein kênh vận chuyển, hoạt động như những chiếc bơm, đưa các chất từ nơi có nồng độ thấp tới nơi có nồng độ cao.
• Cần cung cấp năng lượng dưới dạng ATP.

Bơm Na-K là một loại protein sử dụng năng lượng từ ATP để vận chuyển các ion Na+ và K+ ra vào tế bào ngược chiều gradient nồng độ

Ví dụ: Tế bào thận sử dụng tới 90% năng lượng của chúng để lọc máu và bơm các amino acid và glucose từ nước tiểu trở lại máu; tế bào niêm mạc dạ dày bơm H+ và Cl- vào dạ dày tạo môi trường acid để tiêu hóa thức ăn và tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh;…

Vai trò: Thông qua vận chuyển chủ động, tế bào thu nhận các chất cần thiết và điều chỉnh nồng độ các chất bên trong tế bào.

>> Xem thêm: Đặc điểm, cấu tạo tế bào nhân thực là gì? Lý thuyết sinh học 10

Vận chuyển vật chất nhờ vào biến dạng màng tế bào

• Là hình thức vận chuyển các vật chất có kích thước lớn, không thể đi qua các protein xuyên màng như protein, đường đa, DNA,…
• Di chuyển thông qua sự biến dạng màng tế bào.
• Tiêu tốn năng lượng ATP.
• Bao gồm các hình thức: thực bào, ẩm bào và xuất bào.

Thực bào và ẩm bào

Quá trình thực bào (a); ẩm bào (b); thực bào nhờ thụ thể (c)

Thực bào: Là hình thức tế bào hấp thụ các phân tử lớn, thậm chí cả một tế bào, bằng cách biến dạng màng tế bào.

Ẩm bào: Là hình thức tế bào hấp thụ các chất tan từ môi trường thông qua sự biến dạng màng tế bào.

Cơ chế thực bào và ẩm bào: Màng tế bào bao bọc vật chất cần vận chuyển, tạo thành túi vận chuyển tách ra khỏi màng và đi vào trong tế bào chất.

Trong hình thức thực bào và ẩm bào, tế bào có thể “chọn” các chất cần thiết nhờ các protein thụ thể trên màng tế bào.

Xuất bào

Xuất bào

• Xuất bào: Là quá trình vận chuyển các chất có kích thước lớn ra khỏi tế bào thông qua sự biến dạng của màng tế bào.
• Cơ chế: Các chất lớn cần được đưa ra khỏi tế bào sẽ được bao bọc trong các túi vận chuyển. Túi này sau đó kết hợp với màng tế bào, giải phóng các chất ra bên ngoài.