🟡 Trung bình 45 phút

Bài 12. Truyền tin tế bào

Tìm hiểu về cơ chế truyền tin tế bào.

Chương: Chương 3. Trao đổi chất qua màng và truyền tin tế bào

Truyền tin tế bào

1. Khái niệm truyền tin tế bào

a) Định nghĩa

  • Truyền tin tế bào là quá trình tế bào nhận tín hiệu, xử lý và phản ứng lại với môi trường.
  • Đảm bảo sự phối hợp hoạt động giữa các tế bào và duy trì cân bằng nội môi.

b) Tầm quan trọng

  • Điều hòa chức năng tế bào.
  • Phối hợp hoạt động giữa các cơ quan.
  • Phản ứng với thay đổi môi trường.
  • Điều khiển quá trình sinh trưởng, phát triển.

c) Các loại tín hiệu

  • Tín hiệu hóa học: Hormone, neurotransmitter, yếu tố tăng trưởng.
  • Tín hiệu vật lý: Ánh sáng, nhiệt độ, áp suất.
  • Tín hiệu cơ học: Tiếp xúc, kéo, nén.

2. Con đường truyền tin

a) Truyền tin qua tiếp xúc trực tiếp

  • Gap junction: Kênh nối giữa 2 tế bào, cho phép ion và phân tử nhỏ đi qua.
  • Desmosome: Liên kết cơ học giữa các tế bào.
  • Tight junction: Ngăn chặn sự rò rỉ giữa các tế bào.

b) Truyền tin qua trung gian hóa học

  • Paracrine: Tín hiệu tác động lên tế bào lân cận (yếu tố tăng trưởng).
  • Autocrine: Tín hiệu tác động lên chính tế bào tiết ra nó.
  • Endocrine: Tín hiệu qua máu đến tế bào đích xa (hormone).
  • Synaptic: Tín hiệu qua synapse thần kinh (neurotransmitter).

3. Thụ thể và tiếp nhận tín hiệu

a) Thụ thể màng

  • Protein xuyên màng nhận tín hiệu từ bên ngoài.
  • Khi ligand (phân tử tín hiệu) gắn vào, thụ thể thay đổi cấu trúc và kích hoạt con đường truyền tin trong tế bào.
  • Ví dụ: Thụ thể insulin, thụ thể hormone.

  • Nhận tín hiệu có thể đi qua màng (hydrophobic): hormone steroid, hormone tuyến giáp.
  • Ligand gắn vào thụ thể trong tế bào chất hoặc nhân.

  • Đặc hiệu: Chỉ gắn với một loại ligand cụ thể.
  • Affinitive: Có khả năng gắn mạnh với ligand.
  • Saturation: Có số lượng giới hạn.

4. Con đường truyền tin trong tế bào

a) Con đường thụ thể - G protein

  • Ligand gắn vào thụ thể → Kích hoạt protein G → Kích hoạt enzyme sản sinh second messenger (cAMP, IP₃, DAG).
  • Second messenger kích hoạt protein kinase → Thay đổi hoạt động tế bào.
  • Ví dụ: Adrenaline qua thụ thể β-adrenergic.

  • Thụ thể có hoạt tính kinase, tự phosphoryl hóa khi ligand gắn.
  • Kích hoạt các protein trong tế bào → Con đường phosphorylation.
  • Ví dụ: Insulin, yếu tố tăng trưởng (EGF, PDGF).

  • Tín hiệu đi vào nhân → Kích hoạt yếu tố phiên mã.
  • Thay đổi biểu hiện gen.
  • Ví dụ: Hormone steroid.

5. Các phân tử truyền tin quan trọng

  • cAMP: Cyclic adenosine monophosphate - kích hoạt protein kinase A.
  • IP₃ (Inositol trisphosphate): Giải phóng Ca²⁺ từ reticulo nội chất.
  • DAG (Diacylglycerol): Kích hoạt protein kinase C.
  • Ca²⁺: Ion quan trọng trong nhiều con đường truyền tin.

  • Protein kinase: Enzim phosphoryl hóa protein (thêm nhóm phosphate).
  • Phosphatase: Enzim loại bỏ nhóm phosphate.
  • Cân bằng phosphorylation điều hòa hoạt động protein.

  • Hormone: Chất truyền tin qua máu (endocrine).
  • Neurotransmitter: Chất truyền tin qua synapse (acetylcholine, dopamine, serotonin).

6. Ứng dụng trong y học

  • Ung thư: Đột biến thụ thể, con đường truyền tin gây tăng trưởng không kiểm soát.
  • Đái tháo đường type 2: Kháng insulin - con đường truyền tin insulin bị khiếm khuyết.
  • Bệnh tim: Rối loạn truyền tin trong tế bào cơ tim.

  • Agonist: Thuốc gắn vào thụ thể và kích hoạt (salbutamol - thụ thể β2).
  • Antagonist: Thuốc gắn vào thụ thể nhưng không kích hoạt, chặn ligand tự nhiên (metoprolol - thụ thể β1).

  • Sửa gen để khôi phục con đường truyền tin bị khiếm khuyết.
  • Điều trị một số bệnh di truyền.

Bài tập (10)

Làm bài tập ngay

Các bài học trong chương: Chương 3. Trao đổi chất qua màng và truyền tin tế bào