Trao đổi chất qua màng sinh chất CD

Bài học: Trao đổi chất qua màng sinh chất được Khoahoc sưu tầm và tổng hợp các câu hỏi lí thuyết và trắc nghiệm có đáp án đi kèm nằm trong chương trình giảng dạy môn Sinh học lớp 10 sách Cánh diều.

I. Khái niệm trao đổi chất ở tế bào

- Trao đổi chất ở tế bào là tập hợp các phản ứng hóa học diễn ra trong tế bào và trao đổi chất giữa tế bào với môi trường.

- Có hai hình thức trao đổi chất qua màng: vận chuyển chủ động và vận chuyển thụ động.

II. Sự vận chuyển thụ động qua màng sinh chất

1. Sự khuếch tán

- Sự chênh lệch nồng độ của một chất giữa hai vùng gọi là gradient nồng độ.

Sự khuếch tán

- Sự khuếch tán diễn ra theo chiều gradient nồng độ.

- Sự khuếch tán diễn ra trong môi trường lỏng và khí.

- Khi các phân tử phân bố đồng đều trong môi trường, sự khuếch tán đạt đến cân bằng. Ở trạng thái cân bằng, sự khuếch tán vẫn diễn ra nhưng theo hai chiều (cân bằng động).

Sự khuếch tán qua lớp lipid kép

- Các hình thức khuếch tán:  Khuếch tán đơn giản và khuếch tán tăng cường. 

2. Sự thẩm thấu

- Sự thẩm thấu chỉ sự di chuyển của các phân tử nước qua màng bán thấm (màng có tính thấm với nước nhưng không thấm với một số phân tử chất tan nhất định) ngăn cách giữa hai vùng có nồng độ chất tan khác nhau.

Khuếch tán và thẩm thấu

a – rút tấm chắn ra; b – đặt màng bán thấm vào chỗ tấm chắn và rút tấm chắn ra

- Khi tế bào ở trong các dung dịch có nồng độ khác nhau, các phân tử nước sẽ di chuyển qua màng theo 3 trường hợp:

+ Trong dung dịch đẳng trương (dung dịch có nồng độ chất tan bằng nồng độ chất tan trong tế bào), các phân tử nước di chuyển ở trạng thái cân bằng.

+ Trong dung dịch nhược trương (dung dịch có nồng độ chất tan nhỏ hơn bên trong tế bào), các phân tử nước thẩm thấu vào trong tế bào.

+ Trong dung dịch ưu trương (dung dịch có nồng độ chất tan lớn hơn bên trong tế bào), nước thẩm thấu ra ngoài tế bào.

- Do tế bào thực vật có thành tế bào cứng chắc còn tế bào động vật thì không nên giữa tế bào thực vật và tế bào động vật có sự thay đổi khác nhau khi cho vào các loại dung dịch có nồng độ khác nhau:

Sự thẩm thấu của tế bào hồng cầu và tế bào thịt lá khi ngâm trong các dung dịch có nồng độ khác nhau

III. Sự vận chuyển chủ động qua màng sinh chất

- Là sự vận chuyển các chất ngược chiều gradient nồng độ với sự tham gia của protein vận chuyển (thường gọi là bơm) và tiêu tốn năng lượng.

Sự vận chuyển chủ động qua màng

- Ví dụ: Sự vận chuyển Ca²⁺ vào lưới nội chất trơn; sự vận chuyển H⁺ vào lysosome, không bào; sự hấp thu các chất dinh dưỡng như glucose, amino acid vào tế bào biểu mô ruột; hấp thu khoáng vào tế bào lông hút rễ,…

 - Vai trò: Thông qua sự vận chuyển chủ động, tế bào lấy các chất cần thiết và điều hòa nồng độ các chất trong tế bào.  

IV. Sự nhập bào và xuất bào

Đặc điểm của sự nhập bào và xuất bào:

+ Đều là các hình thức vận chuyển chủ động và tiêu tốn năng lượng.

+ Là hình thức các phân tử lớn như protein, polysaccharide,… được vận chuyển trong các túi được hình thành từ sự biến dạng của màng sinh chất.

Quá trình nhập bào và xuất bào

- Cơ chế nhập bào: Màng tế bào lõm vào, hình thành các túi bao quanh các phân tử lớn hay tế bào (thực bào), nước và các chất hòa tan (ẩm bào). Các túi sau đó thường nhập với lysosome để tiêu hóa toàn bộ thành phần bên trong túi.

Quá trình thực bào và ẩm bào

- Cơ chế xuất bào: Các túi mang các phân tử đi đến màng, nhập với màng và giải phóng chúng ra bên ngoài.