Câu hỏi mở đầu

Đề bài: Hình bên minh hoạ sự truyền các phân tử tín hiệu hoá học giữa hai tế bào thần kinh qua một khe hở được gọi là synapse (khớp thần kinh). Nếu sự giao tiếp này bị ngưng trệ trong tích tắc, tính mạng chúng ta sẽ bị đe doạ. Vậy quá trình các tế bào truyền tín hiệu và nhận tín hiệu diễn ra như thế nào?

Lời giải:

Quá trình truyền tin giữa các tế bào diễn ra theo 3 giai đoạn:

• Tiếp nhận: một phân tử truyền tin (tín hiệu hoá học) được tiết ra từ tế bào này và liên kết vào protein thụ thể trên màng (hoặc bên trong) tế bào đích → làm thụ thể thay đổi hình dạng.
• Truyền tin: sau khi thụ thể bị biến đổi, tín hiệu được chuyển tiếp qua các chuỗi tương tác phân tử trong tế bào → truyền đến các phân tử đích bên trong tế bào.
• Đáp ứng: tế bào đích nhận tín hiệu và đưa ra phản ứng phù hợp như điều khiển phiên mã, dịch mã hoặc điều hoà các hoạt động khác của tế bào.

→ Nhờ quá trình này, các tế bào trong cơ thể có thể giao tiếp với nhau, phối hợp nhịp nhàng để duy trì sự sống.

I. Truyền tin giữa các tế bào

Câu 1 trang 74

Đề bài: Thế nào là truyền tin giữa các tế bào?

Lời giải:

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

Quá trình này có thể xảy ra:

• Giữa các tế bào của cùng một cơ thể.
• Giữa các tế bào của các cá thể cùng loài.
• Giữa các tế bào của các loài khác nhau.

Câu 2 trang 74

Đề bài: Thông tin mà các tế bào truyền cho nhau có thể là gì?

Lời giải:

Thông tin các tế bào truyền cho nhau rất đa dạng, chủ yếu là các tín hiệu hoá học, bao gồm:

• Amino acid.
• Peptid ngắn.
• Phân tử protein lớn.
• Nucleotide.
• Hormone.
• Thậm chí cả chất khí như NO.

Câu 3 trang 74

Đề bài: Các tế bào trong cơ thể đa bào có thể truyền tin cho nhau bằng những cách nào?

Lời giải:

Trong cơ thể đa bào, tín hiệu được truyền từ tế bào này tới tế bào khác qua 4 cách chủ yếu:

1. Truyền tin trực tiếp: tín hiệu được truyền giữa các tế bào liền kề thông qua các mối nối giữa chúng.
2. Truyền tin cận tiết: tế bào tiết phát ra tín hiệu cho các tế bào liền kề (tế bào ở xung quanh).
3. Truyền tin nội tiết: tín hiệu là hormone được tiết vào máu, truyền tới các tế bào đích ở xa.
4. Truyền tin qua synapse: tín hiệu là chất dẫn truyền xung thần kinh được truyền qua khe synapse giữa tế bào thần kinh và tế bào đích.

II. Truyền tin trong tế bào

Câu 1 trang 75

Đề bài: Thụ thể là gì? Có những loại thụ thể nào?

Lời giải:

a) Khái niệm thụ thể:

Thụ thể là các protein đặc hiệu mà tế bào sử dụng để tiếp nhận tín hiệu. Mỗi loại thụ thể liên kết với một tín hiệu phù hợp như chìa khoá với ổ khoá.

b) Phân loại thụ thể:

Theo vị trí phân bố trên tế bào, thụ thể được chia thành 2 loại:

• Thụ thể trên màng tế bào.
• Thụ thể trong tế bào chất.

Theo bản chất, thụ thể có thể là:

• Các protein kênh trên màng.
• Các enzyme.
• Các loại protein tham gia vào quá trình hoạt hoá gene.
• Các protein kết cặp với enzyme.

Câu 2 trang 75

Đề bài: Tín hiệu từ bên ngoài truyền đến tế bào được chuyển đổi như thế nào bên trong tế bào?

Lời giải:

Tín hiệu từ bên ngoài được chuyển đổi qua chuỗi các phân tử trong tế bào như sau:

• Phân tử tín hiệu đến từ bên ngoài liên kết với thụ thể của tế bào → cấu hình của thụ thể bị biến đổi → thụ thể chuyển từ trạng thái bất hoạt sang hoạt động.
• Thụ thể đã hoạt động lại tác động tới phân tử liền kề → gây hoạt hoá phân tử đó.
• Sự thay đổi trạng thái của phân tử này tiếp tục làm biến đổi cấu hình và hoạt hoá (hoặc bất hoạt) phân tử kế tiếp.
• Quá trình cứ tiếp diễn cho đến khi đến phân tử đích cuối cùng của chuỗi chuyển đổi tín hiệu.

→ Đây là quá trình chuyển đổi tín hiệu giữa các phân tử trong con đường truyền tin của tế bào.

Luyện tập và vận dụng

Câu 1 trang 76

Đề bài: Vì sao cùng một tín hiệu nhưng các tế bào khác nhau của cùng một cơ thể lại có thể tạo ra các đáp ứng khác nhau?

Lời giải:

Cùng một tín hiệu nhưng các tế bào khác nhau có thể tạo ra các đáp ứng khác nhau là vì:

• Các tế bào chuyên hoá khác nhau có các nhóm gene khác nhau hoạt động.
• Do đó các protein thụ thể tiếp nhận tín hiệu, các protein truyền tin và các protein tham gia vào đáp ứng ở các tế bào là khác nhau.

→ Cùng tiếp nhận một tín hiệu nhưng do thụ thể, con đường truyền tin và protein đáp ứng khác nhau → tạo ra đáp ứng khác nhau ở mỗi loại tế bào.

Ví dụ: Hormone epinephrine kích thích tế bào gan phân giải glycogen thành glucose; nhưng cũng tín hiệu epinephrine đó lại kích thích tế bào cơ tim co bóp mạnh, làm tim đập nhanh hơn.

Câu 2 trang 76

Đề bài: Khi thụ thể tiếp nhận tín hiệu nằm trong tế bào chất thì phân tử tín hiệu thường là loại gì để có thể đi được qua màng sinh chất? Cho ví dụ.

Lời giải:

• Nếu thụ thể nằm trong tế bào chất → phân tử tín hiệu phải đi qua được màng sinh chất.
• Mà màng sinh chất có lớp kép phospholipid mang tính kị nước → chỉ những phân tử không phân cực, kích thước nhỏ mới có thể đi qua được.

→ Phân tử tín hiệu trong trường hợp này thường là các phân tử không phân cực (kị nước), điển hình là các hormone có bản chất lipid (hormone steroid).

Ví dụ: Hormone aldosterone (một hormone steroid) có thể đi qua màng tế bào vào trong tế bào chất rồi liên kết với thụ thể, sau đó phức hợp hormone – thụ thể đi vào nhân để hoạt hoá gene.

Cô Nguyễn Ngọc Châu

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú