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