phân biệt khuếch tán và thẩm thấu
mô tả hiện tượng xuất, nhập bào
mô tả hiện tượng xuất, nhập bào
Trước hết, chúng ta sẽ đi vào phần phân biệt khuếch tán và thẩm thấu.
Cả hai quá trình này đều liên quan đến sự di chuyển của các chất qua màng sinh chất. Tuy nhiên, chúng có những điểm khác biệt cơ bản.
1. Khái niệm:
Khuếch tán: Là sự di chuyển của các phân tử từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp. Sự di chuyển này diễn ra một cách tự phát, không cần năng lượng từ tế bào.
Thẩm thấu: Là một trường hợp đặc biệt của khuếch tán. Thẩm thấu là sự di chuyển của phân tử nước qua màng bán thấm, từ vùng có nồng độ chất tan thấp (nồng độ nước cao) đến vùng có nồng độ chất tan cao (nồng độ nước thấp).
2. Yếu tố di chuyển:
Khuếch tán: Có thể là bất kỳ loại phân tử nào có khả năng đi qua màng, bao gồm cả các chất tan (ion, đường, amino acid, v.v.) và nước.
Thẩm thấu: Chỉ đề cập đến sự di chuyển của phân tử nước.
3. Màng:
Khuếch tán: Có thể xảy ra qua màng sinh chất hoặc không có màng (ví dụ: khuếch tán của mực trong nước). Tuy nhiên, trong sinh học, chúng ta thường xét khuếch tán qua màng sinh chất.
Thẩm thấu: Bắt buộc phải diễn ra qua một màng bán thấm. Màng sinh chất của tế bào là một màng bán thấm.
4. Nồng độ:
Khuếch tán: Di chuyển theo chiều gradient nồng độ của chính chất đó (từ cao đến thấp).
Thẩm thấu: Di chuyển theo chiều gradient nồng độ của nước. Nước di chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp đến nơi có nồng độ chất tan cao, hoặc nói cách khác là từ nơi có thế nước cao đến nơi có thế nước thấp.
5. Năng lượng:
Khuếch tán: Không tiêu tốn năng lượng ATP của tế bào.
Thẩm thấu: Cũng là một hình thức khuếch tán thụ động, nên không tiêu tốn năng lượng ATP của tế bào.
Ví dụ minh họa:
Khuếch tán: Khi em nhỏ một giọt mực vào cốc nước, màu mực sẽ lan tỏa ra khắp cốc. Đây là sự khuếch tán của các phân tử mực. Tế bào cũng thực hiện quá trình khuếch tán để hấp thụ oxy từ môi trường ngoài vào và thải carbon dioxide ra ngoài.
Thẩm thấu: Khi em cho một tế bào hồng cầu vào dung dịch ưu trương (nồng độ chất tan cao hơn trong tế bào), nước sẽ đi ra khỏi tế bào làm tế bào bị co lại. Ngược lại, nếu cho vào dung dịch nhược trương (nồng độ chất tan thấp hơn trong tế bào), nước sẽ đi vào tế bào làm tế bào trương lên.
Tiếp theo, chúng ta sẽ sang phần mô tả hiện tượng xuất, nhập bào.
Xuất bào và nhập bào là hai cơ chế vận chuyển các chất có kích thước lớn hoặc các hạt đi qua màng sinh chất của tế bào. Quá trình này cần tiêu tốn năng lượng của tế bào.
1. Nhập bào:
Nhập bào là quá trình tế bào hấp thụ các chất từ môi trường bên ngoài vào bên trong tế bào bằng cách màng sinh chất bao bọc lấy chất cần nhập và hình thành nên túi hoặc không bào. Có ba hình thức nhập bào chính:
a. Thực bào:
Đây là hình thức tế bào “ăn”. Màng sinh chất sẽ hình thành các chân giả để bao lấy các hạt rắn lớn hoặc các tế bào khác. Sau đó, màng sẽ khép lại tạo thành một túi lớn gọi là túi thực bào, chứa các hạt vật chất. Túi này sau đó sẽ hợp nhất với lysosome để tiêu hóa các chất bên trong.
Ví dụ: Các tế bào bạch cầu trong cơ thể chúng ta thực hiện thực bào để “nuốt” các vi khuẩn gây bệnh.
b. Ẩm bào:
Đây là hình thức tế bào “uống”. Màng sinh chất lõm vào, bao bọc lấy các giọt chất lỏng nhỏ hoặc các phân tử hòa tan trong dung dịch. Màng sẽ khép lại tạo thành các túi nhỏ gọi là túi ẩm bào.
Ví dụ: Tế bào biểu mô ruột hấp thụ các giọt mỡ.
c. Nhập bào qua thụ thể:
Quá trình này xảy ra khi các phân tử cụ thể (chất ligand) liên kết với các thụ thể đặc hiệu trên bề mặt màng sinh chất. Sự liên kết này kích hoạt màng sinh chất lõm vào và tạo thành các túi nhỏ có chứa các phân tử đã liên kết với thụ thể.
Ví dụ: Quá trình tế bào hấp thụ cholesterol được vận chuyển bởi LDL (lipoprotein tỷ trọng thấp).
2. Xuất bào:
Xuất bào là quá trình ngược lại với nhập bào. Đây là cơ chế tế bào thải các chất cặn bã, sản phẩm tiết hoặc các đại phân tử ra ngoài môi trường.
Quá trình xuất bào diễn ra như sau:
Một túi (thường gọi là túi tiết) chứa các chất cần thải sẽ di chuyển đến màng sinh chất.
Màng của túi sẽ hợp nhất với màng sinh chất.
Khi màng hợp nhất, túi sẽ mở ra bên ngoài tế bào, giải phóng các chất chứa bên trong ra môi trường.
Ví dụ: Tế bào tuyến tụy tiết insulin; tế bào thần kinh giải phóng chất dẫn truyền thần kinh.
Tóm lại, khuếch tán và thẩm thấu là các quá trình vận chuyển thụ động, trong khi xuất bào và nhập bào là các quá trình vận chuyển chủ động, cần năng lượng và liên quan đến sự thay đổi hình dạng của màng sinh chất. Các em cần nắm vững những điểm khác biệt này để có thể hiểu sâu hơn về hoạt động sống của tế bào.
Chúc các em học tốt!
Thẩm thấu : thẩm thấu là sự chuyển động của các hạt dung môi qua một màng bán thấm từ một dung dịch loãng vào một dung dịch đậm đặc. Các dung môi chuyển sang pha loãng dung dịch đậm đặc và cân bằng nồng độ trên cả hai mặt của màng tế bào.
Khuếch tán : khuếch tán là sự chuyển động của các hạt từ một khu vực tập trung cao hơn để nồng độ thấp hơn. Hiệu quả tổng thể là để cân bằng nồng độ trong suốt trung bình.
Nhập bào là phương thức tế bào đưa các chất vào bên trong tế bào bằng cách r én dạng màng sinh chất. Người ta chia nhập bào thành 2 loại là thực bào và ẩm bào. Thực bào là phương thức các tế bào động vật dùng để “ăn” các tế bào như vi khuẩn, các mảnh vỡ tế bào cũng như các hợp chất có kích thước lớn
Xuất bào và nhập bào là kiểu vận chuyển các chất thông qua sự biến dạng của màng sinh chất.