Giải Sinh Học 10 trang 56
Lời giải chi tiết SGK Lớp 10 · Môn Sinh Há»c · Trang 56–57
Nguon: Sinh Hoc 10 - Ket Noi Tri Thuc Voi Cuoc Song (trang 56 – 57)
🔍 Kiến thức cần nhớ
11. Cấu trúc và chức năng của màng tế bào
a) Cấu trúc – Mô hình khảm động (khảm lỏng)
Năm 1972, Singer và Nicolson đưa ra mô hình khảm động. Theo mô hình này, màng tế bào gồm hai thành phần chính:
- Lớp kép phospholipid:
- Là khung cơ bản của màng, gồm hai lớp phân tử phospholipid xếp đối đầu nhau.
- Các phân tử liên kết với nhau nhờ tương tác kị nước → không cố định, luôn di chuyển (một phân tử di chuyển hết chiều dài tế bào mất khoảng 1 giây).
- Cấu trúc lỏng lẻo → protein dễ di chuyển, tế bào dễ biến đổi hình dạng.
- Độ linh hoạt được điều chỉnh bằng cách chèn thêm cholesterol (tế bào động vật) hoặc sterol (tế bào thực vật), và thay đổi thành phần acid béo của phospholipid.
- Các protein màng: chia thành hai loại
- Protein xuyên màng: xuyên qua lớp kép phospholipid.
- Protein bám màng (ngoại vi): chỉ liên kết với một phía của lớp phospholipid.
- Protein màng thường liên kết với đường ngắn tạo glycoprotein, hoặc liên kết với lipid tạo lipoprotein.
- Carbohydrate: gắn với protein hoặc lipid → tạo đặc điểm nhận diện tế bào.
Chức năng của protein màng (Hình 8.12): vận chuyển các chất, xúc tác (enzyme), thụ thể tiếp nhận tín hiệu, nhận diện tế bào, kết nối tế bào, neo giữ với bộ khung tế bào.
b) Chức năng của màng tế bào
- Ngăn cách tế bào chất với môi trường ngoài, bảo vệ tế bào.
- Kiểm soát chất ra vào theo nhu cầu → tính thấm chọn lọc.
- Tiếp nhận và truyền thông tin → giúp tế bào đáp ứng với môi trường.
- Quy định hình dạng tế bào phù hợp chức năng.
💡 Mẹo nhớ: Mô hình "khảm động" = khảm (protein "khảm" vào lớp lipid như viên gạch khảm) + động (lipid và protein luôn di chuyển, lỏng lẻo).
⚙️ Bài tập
DỪNG LẠI VÀ SUY NGẪM
Câu 1
Đề bài: Nêu cấu tạo và chức năng của màng tế bào.
Cách 1 — Trình bày theo sơ đồ cấu trúc – chức năng
Cấu tạo màng tế bào (theo mô hình khảm động):
Màng tế bào được cấu tạo từ hai thành phần chính:
- Lớp kép phospholipid: tạo nên khung liên tục của màng, có cấu trúc lỏng lẻo và linh hoạt, cho phép màng biến đổi hình dạng. Xen giữa lớp này có các phân tử cholesterol (hoặc sterol) giúp ổn định độ linh hoạt.
- Các protein màng: gồm protein xuyên màng và protein bám màng.
- Carbohydrate: liên kết với protein (glycoprotein) hoặc lipid (glycolipid) ở mặt ngoài màng.
Chức năng của màng tế bào:
- Ngăn cách tế bào chất với môi trường bên ngoài, bảo vệ các cấu trúc bên trong tế bào.
- Kiểm soát sự ra vào của các chất một cách chọn lọc (tính thấm chọn lọc): cho chất cần thiết vào, đào thải chất không cần thiết ra.
- Tiếp nhận thông tin và truyền tín hiệu vào trong tế bào, giúp tế bào đáp ứng thích nghi với môi trường.
- Quy định hình dạng tế bào phù hợp với chức năng của chúng.
Cách 2 — Ghi nhớ nhanh theo nguyên tắc "cấu tạo phù hợp chức năng"
| Thành phần | Vai trò chính |
|---|---|
| Lớp kép phospholipid | Ngăn cách, tạo hàng rào chọn lọc |
| Protein vận chuyển | Đưa chất ra/vào tế bào |
| Protein thụ thể | Tiếp nhận và truyền tín hiệu |
| Protein nhận diện (glycoprotein) | Nhận biết tế bào |
| Cholesterol/sterol | Ổn định độ linh hoạt của màng |
→ Nhìn vào thành phần là suy ra được chức năng tương ứng.
⚠️ Lưu ý thi: Câu hỏi rất dễ ra dạng "vì sao màng có tính thấm chọn lọc?" → trả lời nhờ lớp kép phospholipid kị nước chỉ cho phân tử nhỏ, không phân cực đi qua, còn các chất khác phải đi qua protein vận chuyển chuyên biệt.
Câu 2
Đề bài: Cá sống ở châu Nam Cực so với cá sống ở vùng nhiệt đới thì thành phần các acid béo của màng sinh chất có gì khác biệt nhau? Giải thích.
Cách 1 — Lập luận theo ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ linh hoạt của màng
Cơ sở lý thuyết: Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ linh hoạt (độ lỏng) của màng. Khi lạnh, màng có xu hướng đông cứng lại; khi nóng, màng trở nên quá lỏng. Để màng vẫn hoạt động bình thường, sinh vật điều chỉnh thành phần acid béo trong phospholipid.
Đặc điểm acid béo:
- Acid béo no: mạch thẳng, xếp chặt → màng kém linh hoạt, dễ đông đặc khi lạnh.
- Acid béo không no: có nối đôi tạo "gấp khúc" → các phân tử xếp lỏng lẻo hơn → màng linh hoạt hơn, khó đông đặc.
Sự khác biệt:
- Cá ở châu Nam Cực (nhiệt độ rất thấp): màng sinh chất chứa tỉ lệ acid béo không no cao hơn. Nhờ các nối đôi gấp khúc làm các phân tử không xếp khít, màng vẫn giữ được độ linh hoạt và không bị đông cứng trong môi trường lạnh giá.
- Cá ở vùng nhiệt đới (nhiệt độ cao hơn): màng sinh chất chứa tỉ lệ acid béo no cao hơn. Điều này giúp màng không bị quá lỏng, giữ được độ ổn định trong điều kiện nhiệt độ ấm.
→ Kết luận: Đây là hình thức thích nghi của sinh vật với nhiệt độ môi trường nhằm duy trì độ linh hoạt ổn định cho màng tế bào.
Cách 2 — Ghi nhớ theo quy luật ngược
Môi trường càng lạnh → cần càng nhiều acid béo không no (để chống đông cứng). Môi trường càng nóng → cần càng nhiều acid béo no (để chống quá lỏng).
Áp dụng: Nam Cực lạnh → nhiều acid béo không no; nhiệt đới nóng → nhiều acid béo no.
💡 Mẹo nhớ: Liên hệ thực tế — dầu thực vật (nhiều acid béo không no) lỏng ngay cả khi để tủ lạnh, còn mỡ động vật (nhiều acid béo no) đông đặc khi lạnh. Cá vùng lạnh "chọn dầu" để màng không đông.
⚠️ Lưu ý thi: Lỗi sai phổ biến là nói ngược (cá lạnh nhiều acid béo no). Hãy nhớ nguyên tắc: lạnh ↔ không no, nóng ↔ no.
🎯 Ghi nhớ: - Màng tế bào theo mô hình khảm động: lớp kép phospholipid lỏng lẻo + protein khảm vào, tất cả luôn di chuyển. - 4 chức năng chính: ngăn cách – kiểm soát chọn lọc – truyền tin – định hình tế bào. - Sinh vật điều chỉnh thành phần acid béo và cholesterol/sterol để giữ độ linh hoạt màng phù hợp với nhiệt độ môi trường: lạnh → acid béo không no, nóng → acid béo no.