Sinh 10 Kết nối tri thức Bài 12: Truyền tin tế bào

* Quá trình các tế bào truyền tín hiệu và nhận tín hiệu diễn ra như sau:

- Tế bào tiếp nhận tín hiệu bằng các protein thụ thể trên màng tế bào hoặc thụ thể nằm trong tế bào chất. Mỗi loại thụ thể liên kết với một tín hiệu phù hợp như chìa khóa với ổ khóa.

- Truyền tín hiệu trong tế bào là sự chuyển đổi tín hiệu giữa các phân tử trong con đường truyền tin của tế bào: Phân tử tín hiệu đến từ tế bào khác được thụ thể của tế bào tiếp nhận dẫn đến cấu hình của thụ thể bị biến đổi. Sự biến đổi cấu hình của thụ thể khiến nó thay đổi trạng thái từ bất hoạt sang hoạt động. Thụ thể hoạt động lại tác động tới phân tử liền kề gây hoạt hóa phân tử đó. Cứ như vậy, sự thay đổi trạng thái của phân tử này làm biến đổi cấu hình dẫn đến hoạt hóa hay bất hoạt phân tử kế tiếp cho tới khi đến phân tử đích cuối cùng.

- Truyền tin giữa các tế bào là sự phát tán và nhận các phân tử tín hiệu qua lại giữa các tế bào.

- Thông tin mà các tế bào truyền cho nhau chủ yếu là các tín hiệu hóa học như amina acid, peptid ngắn, phân tử protein lớn, nucleotide, hormone, thậm chí chất khí như NO...

- Trong cơ thể đa bào, tín hiệu truyền từ tế bào này tới tế bào khác qua bốn cách chủ yếu: truyền tin trực tiếp, tuyền tin cận tiết, truyền tin nội tiết và truyền tin qua synapse.

- Thụ thể là các phân tử tiếp nhận tín hiệu của tế bào. Thụ thể là các protein kênh xuyên trên màng, các enzyme, các loại protein tham gia vào quá trình hoạt hóa gene hoặc nhiều loại protein kết hợp cặp với enzyme.

- Thụ thể được chia thành 2 loại: thụ thể trong tế bào và thụ thể trên bề mặt tế bào.

+ Thụ thể trong tế bào được chia làm 2 loại thụ thể bào tương và thụ thể nhân tế bào.

+ Dựa vào cơ chế truyền tín hiệu, các thụ thể trên bề mặt tế bào được chia làm ba loại: Thụ thể liên kết kênh ion, thụ thể liên kết với protein G (G protein-coupled receptor – GPCR) và thụ thể liên kết với enzyme.

- Phân tử tín hiệu đến từ tế bào khác được thụ thể của tế bào tiếp nhận và cấu hình của nó bị biến đổi

- Sự biến đổi cấu hình của thụ thể khiến nó thay đổi trạng thái hoạt động từ bất hoạt sang hoạt động.

- Thụ thể hoạt động lại tác động tới phân tử liền kề làm thay đổi trạng thái hoạt động của nó và cứ như vậy sự thay đổi trạng thái hoạt động của phân tử này làm biến đổi cấu hình dẫn đến hóa hóa hay bất hoạt phân tử kế tiếp cho tới khi phân tử đích cuối cùng của chuỗi chuyển đổi tín hiệu trong tế bào.

- Cùng một tín hiệu nhưng có thể gây nên những đáp ứng khác nhau. Ví dụ: Epinephrine kích thích tế bào gan phân giải glycogen thành glucose nhưng cũng kích thích tế bào cơ tim co bóp mạnh làm tim đập nhanh hơn.

- Nguyên nhân dẫn đến sự đáp ứng khác nhau với cùng một tín hiệu của các tế bào là do các loại thụ thể, con đường truyền tín hiệu và các protein đáp ứng ở các tế bào khác nhau. Trong tế bào, các tế bào chuyên hóa có các nhóm gene khác nhau hoạt động nên có các protein thụ thể tiếp nhận tín hiệu, protein truyền tin cũng như protein tham gia vào đáp ứng là khác nhau.

- Khi thụ thể tiếp nhận tín hiệu nằm trong tế bào chất thì phân tử tín hiệu thường là những chất có kích thước nhỏ hoặc có tính kị nước để có thể đi được qua màng sinh chất

+ Ví dụ: các hormone (insulin, testosterol...)