Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Truyền tin giữa các tế bào
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em mô tả được ba giai đoạn của quá trình truyền tin giữa các tế bào — tiếp nhận, truyền tin nội bào, đáp ứng — và giải thích được vì sao một hormone đi khắp cơ thể qua đường máu lại chỉ gây tác dụng ở một số loại tế bào nhất định, không phải ở mọi tế bào nó đi qua.
Kiến thức nền cần nhớ
Ở môn Khoa học tự nhiên lớp 8, em đã học hệ nội tiết: tuyến tụy, tuyến giáp và các tuyến khác tiết hormone thẳng vào máu, hormone theo dòng máu đi khắp cơ thể (prior-grade review). Bài đó dừng lại ở việc gọi tên tuyến và hormone. Bài này đi xuống một cấp độ sâu hơn: cấp độ tế bào, để trả lời câu hỏi hormone thực sự "nói chuyện" với một tế bào bằng cách nào.
Khởi động
Insulin do tuyến tụy tiết vào máu sau bữa ăn, đi khắp cơ thể qua đường tuần hoàn, chạm tới gần như mọi tế bào. Nhưng chỉ tế bào gan, tế bào cơ và tế bào mỡ đổi cách hoạt động khi có insulin xuất hiện, còn một tế bào thần kinh nằm ngay sát mạch máu đó lại không phản ứng gì. Cùng một hormone, cùng đi qua một chỗ, vì sao có tế bào nghe và có tế bào không nghe?
Kiến thức trọng tâm
Truyền tin giữa các tế bào luôn diễn ra qua ba giai đoạn nối tiếp nhau. Giai đoạn tiếp nhận (reception) xảy ra khi phân tử tín hiệu — có thể là hormone, chất trung gian hoá học, hay một phân tử do tế bào khác tiết ra — gắn đặc hiệu vào một thụ thể (receptor) nằm trên màng hoặc bên trong tế bào đích. Giai đoạn truyền tin (transduction) là lúc thụ thể đã gắn tín hiệu khởi động một chuỗi phản ứng hoá học bên trong tế bào chất, khuếch đại tín hiệu ban đầu thành một loạt thay đổi ở nhiều phân tử khác nhau. Giai đoạn đáp ứng (response) là kết quả cuối cùng mà tế bào thể hiện ra: một gene được bật hoặc tắt, một enzyme được hoạt hoá, một kênh trên màng mở ra — tuỳ loại tế bào và loại tín hiệu.
Điều quyết định tế bào nào nghe được tín hiệu không nằm ở bản thân tín hiệu, mà nằm ở tế bào đích: tế bào chỉ đáp ứng nếu nó CÓ đúng loại thụ thể phù hợp với tín hiệu đó. Một hormone lưu thông khắp cơ thể vẫn chạm vào bề mặt của mọi tế bào nó đi qua, nhưng chỉ những tế bào mang thụ thể tương ứng mới gắn được tín hiệu và bước tiếp sang giai đoạn truyền tin; những tế bào không mang thụ thể đó coi như tín hiệu không hề tồn tại, dù phân tử hormone vẫn trôi ngang qua chúng. Đây chính là lý do insulin chỉ làm thay đổi hoạt động của tế bào gan, cơ và mỡ — ba loại tế bào có thụ thể insulin — còn tế bào thần kinh cạnh đó không mang loại thụ thể này nên không đáp ứng.
Khoảng cách truyền tín hiệu cũng khác nhau tuỳ trường hợp. Tín hiệu cận tiết tác động lên các tế bào ở ngay gần nơi tiết ra, tồn tại trong thời gian ngắn và không đi vào máu. Tín hiệu nội tiết — chính là hormone — được tiết vào máu, đi được quãng đường xa, tác động lên các tế bào đích ở những cơ quan cách xa nơi tiết ra, miễn là tế bào đích có thụ thể phù hợp. Cả hai kiểu tín hiệu đều tuân theo đúng ba giai đoạn tiếp nhận – truyền tin – đáp ứng đã nêu, chỉ khác nhau ở quãng đường tín hiệu phải di chuyển.
Ba giai đoạn tiếp nhận – truyền tin – đáp ứng lặp lại ở mọi kiểu truyền tin tế bào, không chỉ riêng insulin.Xếp đúng một sự kiện vào giai đoạn của nó là kỹ năng chính bài này đòi hỏi, không phải học thuộc định nghĩa.
Ví dụ
Theo dõi insulin từ lúc tiết ra tới khi tế bào gan đáp ứng
1
Sau bữa cơm trưa, đường huyết của một học sinh tăng lên. Hãy mô tả đường đi của insulin từ tuyến tụy tới khi tế bào gan thay đổi hoạt động, chỉ rõ từng giai đoạn.
2
Đường huyết tăng kích thích tuyến tụy tiết insulin thẳng vào máu; insulin theo dòng máu đi khắp cơ thể, chạm tới bề mặt của rất nhiều loại tế bào khác nhau, kể cả những tế bào không đáp ứng với nó.
3
Tế bào gan có sẵn thụ thể insulin trên màng. Khi insulin trôi tới đúng vị trí, nó gắn đặc hiệu vào thụ thể này — đây là giai đoạn tiếp nhận, chỉ xảy ra ở những tế bào mang đúng loại thụ thể.
4
Thụ thể đã gắn insulin khởi động một chuỗi phản ứng hoá học trong tế bào chất của tế bào gan (giai đoạn truyền tin), kết quả cuối cùng là tế bào gan tăng hấp thu glucose từ máu và chuyển glucose thành glycogen dự trữ (giai đoạn đáp ứng).
5
Vậy đường đi của insulin gồm đúng ba giai đoạn: tiếp nhận tại thụ thể màng tế bào gan, truyền tin qua chuỗi phản ứng nội bào, và đáp ứng bằng cách tăng dự trữ glycogen — nhờ đó đường huyết giảm dần về mức bình thường.
Ví dụ
Phân biệt tế bào đáp ứng và tế bào không đáp ứng (dạng đề kiểm tra)
1
Hormone tăng trưởng (GH) do tuyến yên tiết vào máu, đi khắp cơ thể. Tế bào X ở xương có thụ thể GH, tế bào Y ở giác mạc mắt không có thụ thể GH. Cả hai tế bào đều được máu mang GH đi qua. Tế bào nào đáp ứng với GH, và giải thích theo ba giai đoạn truyền tin.
2
Tế bào X có thụ thể GH nên khi GH trôi tới, nó gắn được vào thụ thể (tiếp nhận), khởi động chuỗi phản ứng nội bào (truyền tin), và tế bào X đáp ứng bằng cách tăng phân chia, kéo dài xương.
3
Tế bào Y không mang thụ thể GH. Dù GH vẫn trôi ngang qua bề mặt tế bào Y giống hệt như ở tế bào X, không có thụ thể nào để gắn vào, nên giai đoạn tiếp nhận không xảy ra — và vì không có tiếp nhận, hai giai đoạn sau (truyền tin, đáp ứng) cũng không thể bắt đầu.
4
Nếu bản thân phân tử GH là yếu tố quyết định, hai tế bào X và Y hẳn phải đáp ứng giống nhau vì cùng tiếp xúc với đúng một loại hormone. Sự khác biệt duy nhất giữa hai tế bào là tế bào X có thụ thể còn tế bào Y không có — đúng như tính đặc hiệu của giai đoạn tiếp nhận đã học.
5
Vậy chỉ tế bào X đáp ứng với GH; tế bào Y không đáp ứng dù cùng tiếp xúc với hormone, vì thiếu thụ thể phù hợp ở giai đoạn tiếp nhận — thụ thể của tế bào đích mới là yếu tố quyết định, không phải nồng độ hormone trong máu.
Sai lầm thường gặp
Một nhầm lẫn thường gặp là nghĩ rằng hormone "biết đường" chỉ đi tới đúng cơ quan cần tác động, giống như một lá thư có địa chỉ người nhận. Thực ra hormone di chuyển khắp cơ thể qua máu một cách không phân biệt, chạm tới hầu như mọi tế bào — chính tế bào đích, chứ không phải hormone, mới là bên quyết định có đáp ứng hay không, thông qua việc có mang thụ thể phù hợp hay không. Một nhầm lẫn khác là gộp chung giai đoạn tiếp nhận (tín hiệu gắn vào thụ thể) với giai đoạn truyền tin (chuỗi phản ứng bên trong tế bào chất) làm một — đây là hai giai đoạn tách biệt, xảy ra ở hai vị trí khác nhau trong tế bào.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Truyền tin tế bào luôn theo ba giai đoạn: tiếp nhận (thụ thể gắn tín hiệu), truyền tin nội bào (khuếch đại tín hiệu qua một chuỗi phản ứng), đáp ứng (tế bào thay đổi hoạt động). Tính đặc hiệu nằm ở thụ thể của tế bào đích, không nằm ở bản thân tín hiệu hay khoảng cách truyền tin.
Bài tiếp theo rời khỏi giao tiếp giữa các tế bào để nhìn vào bên trong một tế bào duy nhất: chu kì sống của nó, khi nó lớn lên, nhân đôi vật chất di truyền, và chuẩn bị phân chia.
Ở môn Khoa học tự nhiên lớp 8, em đã học hệ nội tiết: tuyến tụy, tuyến giáp và các tuyến khác tiết hormone thẳng vào máu, hormone theo dòng máu đi khắp cơ thể (prior-grade review). Bài đó dừng lại ở việc gọi tên tuyến và hormone. Bài này đi xuống một cấp độ sâu hơn: cấp độ tế bào, để trả lời câu hỏi hormone thực sự "nói chuyện" với một tế bào bằng cách nào.
Insulin do tuyến tụy tiết vào máu sau bữa ăn, đi khắp cơ thể qua đường tuần hoàn, chạm tới gần như mọi tế bào. Nhưng chỉ tế bào gan, tế bào cơ và tế bào mỡ đổi cách hoạt động khi có insulin xuất hiện, còn một tế bào thần kinh nằm ngay sát mạch máu đó lại không phản ứng gì. Cùng một hormone, cùng đi qua một chỗ, vì sao có tế bào nghe và có tế bào không nghe?
Truyền tin giữa các tế bào luôn diễn ra qua ba giai đoạn nối tiếp nhau. Giai đoạn tiếp nhận (reception) xảy ra khi phân tử tín hiệu — có thể là hormone, chất trung gian hoá học, hay một phân tử do tế bào khác tiết ra — gắn đặc hiệu vào một thụ thể (receptor) nằm trên màng hoặc bên trong tế bào đích. Giai đoạn truyền tin (transduction) là lúc thụ thể đã gắn tín hiệu khởi động một chuỗi phản ứng hoá học bên trong tế bào chất, khuếch đại tín hiệu ban đầu thành một loạt thay đổi ở nhiều phân tử khác nhau. Giai đoạn đáp ứng (response) là kết quả cuối cùng mà tế bào thể hiện ra: một gene được bật hoặc tắt, một enzyme được hoạt hoá, một kênh trên màng mở ra — tuỳ loại tế bào và loại tín hiệu.
Điều quyết định tế bào nào nghe được tín hiệu không nằm ở bản thân tín hiệu, mà nằm ở tế bào đích: tế bào chỉ đáp ứng nếu nó CÓ đúng loại thụ thể phù hợp với tín hiệu đó. Một hormone lưu thông khắp cơ thể vẫn chạm vào bề mặt của mọi tế bào nó đi qua, nhưng chỉ những tế bào mang thụ thể tương ứng mới gắn được tín hiệu và bước tiếp sang giai đoạn truyền tin; những tế bào không mang thụ thể đó coi như tín hiệu không hề tồn tại, dù phân tử hormone vẫn trôi ngang qua chúng. Đây chính là lý do insulin chỉ làm thay đổi hoạt động của tế bào gan, cơ và mỡ — ba loại tế bào có thụ thể insulin — còn tế bào thần kinh cạnh đó không mang loại thụ thể này nên không đáp ứng.
Khoảng cách truyền tín hiệu cũng khác nhau tuỳ trường hợp. Tín hiệu cận tiết tác động lên các tế bào ở ngay gần nơi tiết ra, tồn tại trong thời gian ngắn và không đi vào máu. Tín hiệu nội tiết — chính là hormone — được tiết vào máu, đi được quãng đường xa, tác động lên các tế bào đích ở những cơ quan cách xa nơi tiết ra, miễn là tế bào đích có thụ thể phù hợp. Cả hai kiểu tín hiệu đều tuân theo đúng ba giai đoạn tiếp nhận – truyền tin – đáp ứng đã nêu, chỉ khác nhau ở quãng đường tín hiệu phải di chuyển.
Một nhầm lẫn thường gặp là nghĩ rằng hormone "biết đường" chỉ đi tới đúng cơ quan cần tác động, giống như một lá thư có địa chỉ người nhận. Thực ra hormone di chuyển khắp cơ thể qua máu một cách không phân biệt, chạm tới hầu như mọi tế bào — chính tế bào đích, chứ không phải hormone, mới là bên quyết định có đáp ứng hay không, thông qua việc có mang thụ thể phù hợp hay không. Một nhầm lẫn khác là gộp chung giai đoạn tiếp nhận (tín hiệu gắn vào thụ thể) với giai đoạn truyền tin (chuỗi phản ứng bên trong tế bào chất) làm một — đây là hai giai đoạn tách biệt, xảy ra ở hai vị trí khác nhau trong tế bào.