MÀNG PLASMA: ĐẶC ĐIỂM, CHỨC NĂNG VÀ CẤU TRÚC - SINH HỌC - 2026

Các màng sinh chất, màng tế bào, plasmalemma hoặc màng tế bào chất, là một cấu trúc lipidic bao quanh và delimits tế bào, là một thành phần không thể thiếu của kiến trúc của họ. Các màng sinh học có đặc tính bao bọc một cấu trúc nhất định với bên ngoài của nó. Chức năng chính của nó là phục vụ như một rào cản.

Ngoài ra, nó kiểm soát sự vận chuyển của các hạt có thể đi vào và đi ra. Các protein màng hoạt động như "cổng phân tử" với những người gác cổng khá khắt khe. Thành phần của màng cũng có vai trò trong việc nhận biết tế bào.

Về mặt cấu trúc, chúng là những lớp kép được tạo thành từ các phospholipid, protein và carbohydrate được sắp xếp tự nhiên. Tương tự, một phospholipid đại diện cho một phosphor có đầu và đuôi. Đuôi được tạo thành từ các chuỗi carbon không hòa tan trong nước, chúng được nhóm vào trong.

Thay vào đó, các đầu phân cực và cung cấp cho môi trường nước tế bào. Màng là cấu trúc cực kỳ ổn định. Các lực duy trì chúng là lực của van der Waals, trong số các phospholipid tạo ra chúng; điều này cho phép chúng bao quanh mép của các ô một cách chắc chắn.

Tuy nhiên, chúng cũng khá năng động và linh hoạt. Các đặc tính của màng thay đổi tùy theo loại tế bào được phân tích. Ví dụ, các tế bào hồng cầu phải có tính đàn hồi để di chuyển qua các mạch máu.

Ngược lại, trong tế bào thần kinh, màng (vỏ myelin) có cấu trúc cần thiết cho phép dẫn truyền xung thần kinh hiệu quả.

Đặc điểm chung

Bởi Jpablo cad, từ Wikimedia Commons

Màng là cấu trúc khá năng động, rất khác nhau tùy thuộc vào loại tế bào và thành phần lipid của nó. Các màng được sửa đổi theo các đặc điểm sau:

Tính lưu động của màng

Màng không phải là một thực thể tĩnh, nó hoạt động giống như một chất lỏng. Mức độ lưu động của cấu trúc phụ thuộc vào một số yếu tố, trong số này có thành phần lipid và nhiệt độ mà màng tiếp xúc.

Khi tất cả các liên kết tồn tại trong chuỗi cacbon đều bão hòa, màng có xu hướng hoạt động giống như gel và tương tác van der Waals ổn định. Ngược lại, khi có liên kết đôi thì tương tác nhỏ hơn và tính lưu động tăng lên.

Ngoài ra, có một ảnh hưởng của chiều dài của chuỗi carbon. Nó càng dài, càng có nhiều tương tác xảy ra với các nước láng giềng của nó, do đó tăng sự trôi chảy. Khi nhiệt độ tăng, tính lưu động của màng cũng tăng lên.

Cholesterol đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tính lưu động và phụ thuộc vào nồng độ cholesterol. Khi xếp hàng dài, cholesterol hoạt động như một chất cố định giống nhau, làm giảm tính lưu động. Hiện tượng này xảy ra ở mức cholesterol bình thường.

Hiệu ứng thay đổi khi mức cholesterol thấp hơn. Bằng cách tương tác với các đuôi lipid, tác động mà nó gây ra là tách chúng ra, làm giảm tính lưu động.

Độ cong

Giống như tính lưu động, độ cong của màng được xác định bởi các lipid tạo nên từng màng cụ thể.

Độ cong phụ thuộc vào kích thước của đầu và đuôi lipid. Những con có đuôi dài và đầu to phẳng; những người có đầu tương đối nhỏ hơn có xu hướng cong hơn nhiều so với nhóm trước đó.

Tính chất này rất quan trọng trong các hiện tượng thoát màng, hình thành mụn nước, vi nhung mao, trong số các hiện tượng khác.

Phân phối lipid

Hai "tấm" tạo nên mỗi màng - hãy nhớ rằng nó là lớp kép - không có cùng thành phần lipid bên trong; vì lý do này người ta nói rằng sự phân bố là không đối xứng. Thực tế này có những hậu quả chức năng quan trọng.

Một ví dụ cụ thể là thành phần của màng sinh chất của hồng cầu. Trong các tế bào máu này, sphingomyelin và phosphatidylcholine (tạo thành màng có tính lưu động tương đối lớn hơn) được tìm thấy hướng ra bên ngoài tế bào.

Các lipid có xu hướng hình thành các cấu trúc chất lỏng hơn đối mặt với tế bào. Mô hình này không theo sau bởi cholesterol, được phân bố ít nhiều đồng nhất ở cả hai lớp.

Đặc trưng

Chức năng của màng của mỗi loại tế bào có liên quan chặt chẽ đến cấu trúc của nó. Tuy nhiên, chúng hoàn thành các chức năng cơ bản.

Các màng sinh chất có nhiệm vụ phân định môi trường tế bào. Tương tự, có các ngăn màng trong tế bào.

Ví dụ, ti thể và lục lạp được bao bọc bởi màng và những cấu trúc này tham gia vào các phản ứng sinh hóa xảy ra trong các bào quan này.

Các màng điều chỉnh sự di chuyển của vật liệu vào trong tế bào. Nhờ có rào cản này, các nguyên liệu cần thiết có thể xâm nhập, thụ động hoặc chủ động (cần ATP). Ngoài ra, các vật liệu không mong muốn hoặc độc hại không được vào.

Các màng duy trì thành phần ion của tế bào ở mức thích hợp, thông qua các quá trình thẩm thấu và khuếch tán. Nước có thể chảy tự do tùy thuộc vào gradien nồng độ của nó. Muối và các chất chuyển hóa có các chất vận chuyển cụ thể và cũng điều chỉnh độ pH của tế bào.

Nhờ sự hiện diện của protein và các kênh trên bề mặt màng, các tế bào lân cận có thể tương tác và trao đổi vật chất. Bằng cách này, các tế bào hợp nhất và các mô được hình thành.

Cuối cùng, màng chứa một số lượng đáng kể các protein truyền tín hiệu và cho phép tương tác với các hormone, chất dẫn truyền thần kinh, trong số những loại khác.

Cấu trúc và thành phần

Thành phần cơ bản của màng là các phospholipid. Các phân tử này là lưỡng cực, chúng có vùng cực và vùng cực. Phần cực cho phép chúng tương tác với nước, còn phần đuôi là một chuỗi carbon kỵ nước.

Sự liên kết của các phân tử này xảy ra một cách tự phát trong lớp kép, với các phần đuôi kỵ nước tương tác với nhau và các phần đầu hướng ra ngoài.

Trong một tế bào động vật nhỏ, chúng ta tìm thấy một số lượng cực lớn các lipid, theo thứ tự 10 ⁹ phân tử. Màng dày khoảng 7 nm. Lõi bên trong kỵ nước, trong hầu hết các màng, chiếm độ dày từ 3 đến 4 nm.

Mô hình khảm chất lỏng

Mô hình màn hình sinh học hiện tại được gọi là "khảm chất lỏng", được xây dựng vào những năm 1970 bởi các nhà nghiên cứu Singer và Nicolson. Mô hình đề xuất rằng màng được tạo ra không chỉ từ lipid mà còn từ carbohydrate và protein. Thuật ngữ khảm đề cập đến hỗn hợp này.

Mặt của màng hướng ra bên ngoài tế bào được gọi là mặt ngoài chất. Ngược lại, mặt trong là tâm bào.

Danh pháp tương tự này cũng áp dụng cho các màng sinh chất tạo nên các bào quan, ngoại trừ việc mặt ngoại chất trong trường hợp này hướng vào bên trong tế bào chứ không hướng ra bên ngoài.

Các lipid tạo nên màng không tĩnh. Chúng có khả năng di chuyển, với một mức độ tự do nhất định trong các vùng cụ thể, thông qua cấu trúc.

Màng được tạo thành từ ba loại lipid cơ bản: phosphoglycerid, sphingolipid và steroid; tất cả đều là phân tử lưỡng tính. Chúng tôi sẽ mô tả chi tiết từng nhóm dưới đây:

Các loại lipid

Nhóm đầu tiên, được tạo thành từ phosphoglycerid, đến từ glycerol-3-phosphate. Đuôi, bản chất kỵ nước, được cấu tạo bởi hai chuỗi axit béo. Chiều dài của chuỗi có thể thay đổi: chúng có thể có từ 16 đến 18 cacbon. Chúng có thể có liên kết đơn hoặc đôi giữa các nguyên tử cacbon.

Phân loại phụ của nhóm này được đưa ra bởi loại người đứng đầu mà họ trình bày. Phosphatidylcholines là nhiều nhất và phần đầu chứa choline. Trong các loại khác, các phân tử khác nhau như ethanolamine hoặc serine tương tác với nhóm phosphate.

Một nhóm phosphoglycerid khác là plasmalogens. Chuỗi lipid liên kết với glycerol bằng liên kết este; đến lượt mình, có một mạch cacbon liên kết với glixerol thông qua liên kết ête. Chúng có khá nhiều trong tim và não.

Sphingolipid đến từ sphingosine. Sphingomyelin là một sphingolipid dồi dào. Glycolipid được tạo thành từ các đầu cấu tạo từ đường.

Lớp lipid thứ ba và cuối cùng tạo nên màng là steroid. Chúng là những vòng được làm bằng cacbon, được nối thành nhóm bốn. Cholesterol là một steroid có trong màng và đặc biệt có nhiều trong màng của động vật có vú và vi khuẩn.

Bè lipid

Có những khu vực cụ thể trên màng của sinh vật nhân chuẩn, nơi tập trung cholesterol và sphingolipid. Các miền này còn được gọi là bè lipid.

Trong những vùng này, chúng cũng chứa các protein khác nhau, có chức năng là tín hiệu tế bào. Các thành phần lipid được cho là điều chỉnh các thành phần protein trong bè.

Protein màng

Một loạt các protein được neo trong màng sinh chất. Chúng có thể được tích hợp, gắn chặt vào lipid hoặc nằm ở ngoại vi.

Các tích phân đi qua màng. Do đó, chúng phải có miền protein ưa nước và kỵ nước để tương tác với tất cả các thành phần.

Trong các protein được gắn vào lipid, chuỗi carbon được neo ở một trong các lớp của màng. Protein không thực sự đi vào màng.

Cuối cùng, ngoại vi không tương tác trực tiếp với vùng kỵ nước của màng. Thay vào đó, chúng có thể được gắn bằng một protein tích hợp hoặc bằng các đầu phân cực. Chúng có thể nằm ở cả hai mặt của màng.

Tỷ lệ phần trăm protein trong mỗi màng rất khác nhau: từ 20% trong tế bào thần kinh đến 70% trong màng ty thể, vì nó cần một lượng lớn các phần tử protein để thực hiện các phản ứng trao đổi chất xảy ra ở đó.

Người giới thiệu

1. Kraft, ML (2013). Tổ chức và chức năng màng huyết tương: di chuyển các bè lipid quá khứ. Sinh học phân tử của tế bào, 24 (18), 2765-2768.
2. Lodish, H. (2002). Sinh học phân tử của tế bào. Phiên bản thứ 4. Khoa học vòng hoa
3. Lodish, H. (2005). Sinh học tế bào và phân tử. Panamerican Medical Ed.
4. Lombard, J. (2014). Ngày xưa màng tế bào: 175 năm nghiên cứu ranh giới tế bào. Trực tiếp sinh học, 9 (1), 32.
5. Thibodeau, GA, Patton, KT & Howard, K. (1998). Cấu trúc và chức năng. Elsevier Tây Ban Nha.