Ôn tập: phân loại và vận dụng các cơ chế vận chuyển qua màng

Một học sinh quan sát bốn hiện tượng: (1) một miếng khoai tây ngâm nước muối đậm đặc bị mất nước và mềm đi; (2) glucose từ máu vào tế bào gan qua một protein mang, xuôi gradient; (3) một đại thực bào nuốt một mảnh tế bào chết; (4) rễ cây hấp thụ nitrate từ đất loãng hơn tế bào rễ. Xác định cơ chế vận chuyển của từng hiện tượng.

Đối tượng di chuyển là nước, qua màng bán thấm của tế bào khoai tây, từ nơi chất tan thấp (bên trong tế bào) sang nơi chất tan cao (nước muối đậm đặc) — đây là thẩm thấu.

Glucose là phân tử phân cực cần protein mang, nhưng vẫn di chuyển xuôi gradient nồng độ và không tiêu tốn ATP — đây là khuếch tán tăng cường.

Một mảnh tế bào chết là một khối vật chất lớn được màng bao lấy và đưa vào bên trong tế bào — đây là nhập bào, cụ thể là thực bào.

Nitrate di chuyển ngược gradient nồng độ, từ đất loãng hơn vào tế bào rễ đậm đặc hơn, cần bơm ion và ATP — đây là vận chuyển chủ động.

Vậy bốn hiện tượng lần lượt là thẩm thấu, khuếch tán tăng cường, thực bào, và vận chuyển chủ động — đúng bốn cơ chế khác nhau đã học suốt chương.

Một gia đình muối dưa cải bằng cách ngâm rau trong nước muối 5–8% trong vài ngày. Sau khi muối xong, rau có vị giòn nhẹ và bảo quản được lâu hơn rau tươi để ngoài không khí. Hãy giải thích hiện tượng xảy ra với tế bào rau và với tế bào vi sinh vật gây hỏng thực phẩm trong quá trình này.

Nồng độ muối 5–8% cao hơn hẳn nồng độ chất tan bên trong tế bào rau — đây là môi trường ưu trương, nước từ tế bào rau di chuyển ra ngoài theo thẩm thấu, khiến rau hơi mất nước và co lại phần nào so với rau tươi ngâm nước lã.

Cùng một môi trường ưu trương đó cũng rút nước ra khỏi tế bào các vi sinh vật gây hỏng thực phẩm bám trên rau, khiến chúng mất nước, khó sinh trưởng và sinh sản.

Tế bào rau có thành tế bào cellulose nên dù mất nước cũng chỉ co nguyên sinh, không vỡ, còn nhiều vi sinh vật không có cấu trúc bảo vệ tương đương nên chịu ảnh hưởng nặng nề hơn nhiều từ cùng một môi trường ưu trương.

Vậy môi trường ưu trương của nước muối vừa làm tế bào rau hơi mất nước theo thẩm thấu, tạo độ giòn đặc trưng, vừa ức chế vi sinh vật gây hỏng bằng chính cơ chế đó, giúp dưa muối bảo quản lâu hơn rau tươi để ngoài không khí.