Trả lời nhanh
Cholesterol có ở màng sinh chất của tế bào động vật. Phân tử này xen giữa các đuôi kị nước của lớp kép phospholipid, giúp điều hoà độ lưu động và độ bền của màng. Tế bào thực vật thay bằng các sterol thực vật (phytosterol), nấm có ergosterol, còn vi khuẩn nhìn chung không có sterol trong màng, nên cholesterol là dấu hiệu rất đặc trưng của màng tế bào động vật.
Cholesterol là chất gì và nằm ở đâu trong màng?
Cholesterol là một lipid thuộc nhóm sterol, phân tử có một vùng ưa nước nhỏ (nhóm –OH) và phần lớn là vòng sterol kị nước. Cấu trúc “nhỏ gọn, cứng” này khiến nó chen vừa vào khoảng trống giữa các phân tử phospholipid.
Trong màng sinh chất, nhóm –OH hướng về phía đầu ưa nước của phospholipid, còn vòng sterol nằm giữa các đuôi axit béo. Hình dưới cho thấy cách sắp xếp này.
Vai trò của cholesterol trong màng tế bào động vật
- Điều hoà độ lưu động: ở nhiệt độ cao, cholesterol làm các đuôi phospholipid bớt dao động quá mạnh nên màng không quá lỏng; ở nhiệt độ thấp, nó ngăn các đuôi xếp khít vào nhau nên màng không bị đặc cứng.
- Tăng độ bền cơ học: vì tế bào động vật không có thành tế bào, cholesterol góp phần giữ hình dạng và độ ổn định của màng.
- Giảm tính thấm với các phân tử nhỏ: màng chặt hơn nên ion và phân tử phân cực khó khuếch tán tự do.
Có thể hình dung cholesterol như “chất đệm” trong lớp kép phospholipid: không làm màng mất tính mềm dẻo nhưng cũng không để màng quá lỏng lẻo.
So sánh sterol trong màng của các nhóm sinh vật
| Nhóm sinh vật | Sterol chủ yếu trong màng sinh chất |
|---|---|
| Động vật | Cholesterol |
| Thực vật | Phytosterol (như sitosterol, stigmasterol) |
| Nấm | Ergosterol |
| Vi khuẩn | Hầu như không có sterol (một số loài như Mycoplasma lấy từ môi trường) |
Nhờ khác biệt này mà nhiều thuốc kháng nấm có thể nhắm vào ergosterol mà ít gây hại cho tế bào người, vốn dùng cholesterol.
Vì sao đề thi hay hỏi nội dung này?
Cholesterol là chi tiết nhỏ nhưng phân biệt rõ màng tế bào động vật với các nhóm khác, nên thường xuất hiện trong câu hỏi về cấu trúc màng sinh chất theo mô hình khảm động. Mô hình này gồm lớp kép phospholipid, protein xuyên màng và protein bám màng, cùng cholesterol xen giữa các phospholipid ở tế bào động vật.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm cholesterol là protein hoặc cacbohiđrat. Thực chất nó là lipid thuộc nhóm sterol.
- Cho rằng cholesterol có trong màng của mọi sinh vật. Thực vật, nấm và vi khuẩn dùng các sterol khác hoặc không có.
- Nhầm vai trò “điều hoà độ lưu động” thành “vận chuyển chất qua màng”. Việc vận chuyển chủ yếu do protein màng đảm nhiệm.
- Nhầm cholesterol trong màng tế bào với cholesterol trong máu gây xơ vữa. Hai vấn đề liên quan nhưng khác phạm vi: bài này chỉ nói về cấu trúc màng.
Bài luyện tập có đáp án
Câu 1. Thành phần nào sau đây giúp màng sinh chất của tế bào động vật ổn định, không quá lỏng cũng không quá cứng khi nhiệt độ thay đổi?
Đáp án: Cholesterol, vì nó xen giữa các đuôi phospholipid và điều hoà độ lưu động của màng.
Câu 2. Vì sao tế bào nấm không dùng cholesterol mà dùng ergosterol?
Đáp án: Mỗi nhóm sinh vật tiến hoá ra loại sterol riêng để thực hiện cùng một chức năng điều hoà màng; ở nấm là ergosterol, ở động vật là cholesterol.
Câu 3. Hãy nêu hai vai trò của cholesterol đối với màng sinh chất.
Đáp án: Điều hoà độ lưu động của màng và làm tăng độ bền, giảm tính thấm của màng với các phân tử nhỏ.
Mẹo nhớ nhanh
Em hãy nhớ bộ ba: Động vật – Cholesterol; Nấm – Ergosterol; Thực vật – Phytosterol. Chữ cái đầu của mỗi cặp giúp em tránh nhầm khi làm trắc nghiệm.
Câu hỏi thường gặp
Cholesterol có ở màng sinh chất của tế bào nào?
Cholesterol có ở màng sinh chất của tế bào động vật. Thực vật dùng phytosterol, nấm dùng ergosterol, còn vi khuẩn nhìn chung không có sterol.
Cholesterol có vai trò gì trong màng sinh chất?
Nó điều hoà độ lưu động của màng theo nhiệt độ, tăng độ bền cơ học và làm giảm tính thấm của màng với các phân tử nhỏ.
Cholesterol thuộc loại chất hữu cơ nào?
Cholesterol là lipid thuộc nhóm sterol, không phải protein hay cacbohiđrat.