Trả lời nhanh
Chất nền ngoại bào là mạng lưới các đại phân tử do tế bào động vật tiết ra và nằm bên ngoài màng sinh chất. Cấu trúc gồm các sợi protein (collagen, elastin), glycoprotein (fibronectin) và proteoglycan. Chức năng chính: nâng đỡ, liên kết các tế bào thành mô, truyền thông tin và điều hoà hoạt động của tế bào.
Chất nền ngoại bào là gì?
Tế bào động vật không có thành tế bào như thực vật, nhưng bên ngoài màng sinh chất vẫn có một lớp “nền” do chính tế bào tạo ra. Lớp này gọi là chất nền ngoại bào (ECM – extracellular matrix).
Các phân tử của chất nền được tổng hợp trong tế bào, rồi xuất bào ra ngoài và tự sắp xếp thành mạng lưới. Mô nào cần nâng đỡ nhiều (sụn, xương, mô liên kết dưới da) thì chất nền càng dày và phong phú.
Cấu trúc của chất nền ngoại bào
Chất nền ngoại bào không phải một chất duy nhất mà là hỗn hợp nhiều đại phân tử, chủ yếu có bản chất protein và carbohydrate.
| Thành phần | Bản chất | Đặc điểm và vai trò |
|---|---|---|
| Collagen | Protein dạng sợi | Chiếm tỉ lệ lớn nhất; sợi bền, chịu lực kéo, tạo khung cho chất nền |
| Elastin | Protein dạng sợi | Giúp mô co giãn rồi trở về dạng ban đầu (da, thành mạch máu, phổi) |
| Proteoglycan | Protein lõi gắn nhiều chuỗi polysaccharide | Giữ nước, tạo chất nền dạng gel, đệm giữa các sợi và tế bào |
| Fibronectin | Glycoprotein | Nối sợi collagen với thụ thể integrin trên màng tế bào |
Chất nền được gắn với tế bào thông qua integrin – protein xuyên màng. Một đầu integrin bám vào fibronectin ở ngoài, đầu kia liên kết với khung xương tế bào ở bên trong.
Chức năng của chất nền ngoại bào
- Nâng đỡ và tạo hình: mạng collagen cùng proteoglycan giữ hình dạng và độ bền cơ học cho mô, cơ quan.
- Liên kết tế bào thành mô: các tế bào bám vào chất nền nên không bị rời rạc, đồng thời mô được sắp xếp có trật tự.
- Truyền thông tin: qua integrin, chất nền báo cho tế bào biết các tác động cơ học và hoá học từ bên ngoài; tín hiệu được truyền vào khung xương tế bào và có thể tới nhân.
- Điều hoà hoạt động sống: ảnh hưởng đến sự phân chia, di chuyển, biệt hoá và sự sống còn của tế bào, ví dụ khi lành vết thương.
- Giữ nước, đệm và lọc: proteoglycan hút nước tạo gel, giúp sụn chịu nén tốt và cho các chất khuếch tán giữa máu với tế bào.
Ví dụ giúp nhớ bài
- Sụn: chất nền rất nhiều, chứa collagen và proteoglycan giữ nước nên sụn vừa dai vừa đàn hồi.
- Xương: chất nền là collagen thấm muối calcium phosphate, vì vậy cứng chắc.
- Da: collagen và elastin giúp da bền, có độ đàn hồi; thiếu vitamin C làm tổng hợp collagen kém, gây bệnh scorbut (chảy máu chân răng, vết thương lâu lành).
- Ung thư di căn: tế bào ung thư có thể tiết enzyme phân giải chất nền để xâm lấn sang mô khác.
Phân biệt với thành tế bào
| Tiêu chí | Chất nền ngoại bào | Thành tế bào thực vật |
|---|---|---|
| Có ở | Tế bào động vật | Tế bào thực vật, nấm, vi khuẩn |
| Thành phần chính | Collagen, glycoprotein, proteoglycan | Cellulose (thực vật) |
| Đặc điểm | Mềm dẻo hơn, gắn với màng qua integrin, truyền tín hiệu | Cứng, bao kín tế bào, quy định hình dạng |
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm chất nền ngoại bào là một phần của màng sinh chất. Thực tế nó nằm bên ngoài màng và do tế bào tiết ra.
- Cho rằng chất nền chỉ có chức năng nâng đỡ. Đừng quên vai trò truyền thông tin và điều hoà hoạt động tế bào.
- Nhầm với thành tế bào: chất nền thuộc tế bào động vật, thành cellulose thuộc thực vật.
Mẹo nhớ: “Collagen kéo – elastin đàn – proteoglycan giữ nước – fibronectin làm cầu nối”.
Bài luyện tập
Câu 1. Protein nào trong chất nền nối sợi collagen với integrin của màng tế bào?
Đáp án: Fibronectin (glycoprotein), đóng vai trò cầu nối.
Câu 2. Vì sao sụn có thể chịu được lực nén mà không bị biến dạng lâu dài?
Đáp án: Proteoglycan trong chất nền giữ nhiều nước tạo gel đệm, còn sợi collagen giữ cấu trúc và chịu lực kéo, nên sụn vừa chịu nén vừa đàn hồi.
Câu 3. Nếu tế bào mất khả năng tạo integrin thì mối quan hệ giữa tế bào và chất nền bị ảnh hưởng thế nào?
Đáp án: Tế bào không bám chắc vào chất nền và không nhận được tín hiệu từ chất nền, nên mô liên kết lỏng lẻo và hoạt động của tế bào bị rối loạn.
Câu hỏi thường gặp
Chất nền ngoại bào có ở tế bào thực vật không?
Không theo nghĩa của tế bào động vật. Tế bào thực vật có thành tế bào chủ yếu bằng cellulose. Chất nền ngoại bào là cấu trúc đặc trưng của tế bào động vật.
Thành phần chính của chất nền ngoại bào là gì?
Gồm collagen, elastin (protein dạng sợi), glycoprotein như fibronectin và proteoglycan. Collagen thường chiếm tỉ lệ lớn nhất.
Integrin có vai trò gì với chất nền ngoại bào?
Integrin là protein xuyên màng, một đầu gắn với fibronectin của chất nền, đầu kia liên kết với khung xương tế bào, nên vừa giúp bám dính vừa truyền thông tin.
Chức năng quan trọng nhất của chất nền ngoại bào là gì?
Gồm nâng đỡ và liên kết tế bào thành mô, đồng thời truyền thông tin và điều hoà hoạt động của tế bào như phân chia, di chuyển, biệt hoá.