Sinh học 10 Bài 12 Kết nối tri thức: Truyền tin tế bào
Lớp 10Sinh họcKết nối tri thức

Lý thuyết Sinh học 10 Bài 12 (Kết nối tri thức): Truyền tin tế bào

Trả lời nhanh

Truyền tin tế bào là quá trình các tế bào phát ra và nhận phân tử tín hiệu (chủ yếu là tín hiệu hoá học) để phối hợp hoạt động. Giữa các tế bào có 4 cách truyền tin: trực tiếp, cận tiết, nội tiết và qua synapse. Bên trong tế bào, tín hiệu đi qua 3 giai đoạn: tiếp nhận, truyền tín hiệu và đáp ứng.

1. Truyền tin tế bào là gì?

Cơ thể đa bào gồm hàng nghìn tỉ tế bào nhưng chúng không hoạt động riêng lẻ. Muốn phối hợp, tế bào này phải “báo” cho tế bào kia biết cần làm gì. Việc phát đi và tiếp nhận các phân tử tín hiệu qua lại giữa các tế bào gọi là truyền tin tế bào.

  • Diễn ra giữa các tế bào trong cùng một cơ thể, giữa các cá thể cùng loài, thậm chí giữa các loài khác nhau.
  • Tín hiệu chủ yếu là chất hoá học: amino acid, peptide ngắn, protein lớn, hormone, hoặc cả chất khí như NO.
  • Tế bào chỉ phản ứng với tín hiệu khi có thụ thể đặc hiệu với tín hiệu đó. Tế bào có thụ thể gọi là tế bào đích.

2. Bốn cách truyền tin giữa các tế bào

Ở cơ thể đa bào, tuỳ khoảng cách giữa tế bào phát tín hiệu và tế bào đích mà có bốn kiểu truyền tin chính.

Kiểu truyền tin Cách thực hiện Khoảng cách Ví dụ
Trực tiếp Phân tử tín hiệu đi qua cấu trúc nối hai tế bào (cầu sinh chất ở thực vật, kênh nối ở động vật) hoặc hai tế bào tiếp xúc nhau Hai tế bào sát nhau Các tế bào thực vật trao đổi chất qua cầu sinh chất
Cận tiết Tế bào tiết chất tín hiệu, chất này khuếch tán một quãng ngắn trong dịch mô rồi tác động lên tế bào lân cận Gần Yếu tố tăng trưởng kích thích tế bào xung quanh vết thương phân chia
Nội tiết Tế bào nội tiết tiết hormone vào máu, hormone theo máu đến tế bào đích ở xa Xa Insulin do tuyến tụy tiết, tác động lên tế bào gan, cơ, mỡ
Qua synapse Tế bào thần kinh giải phóng chất dẫn truyền thần kinh vào khe synapse, chất này gắn vào thụ thể của tế bào sau synapse Rất gần (khe synapse), tốc độ nhanh Acetylcholine truyền xung từ nơron vận động đến tế bào cơ

Mẹo nhớ: sắp theo “xa dần”: trực tiếp (sát) → synapse (khe hẹp) → cận tiết (hàng xóm) → nội tiết (đi đường máu, xa nhất). Cách nhớ này giúp bạn không nhầm cận tiết với nội tiết: cận tiết không cần máu chuyên chở.

3. Truyền tin trong tế bào: 3 giai đoạn

Khi một phân tử tín hiệu đến được tế bào đích, tín hiệu phải được “dịch” thành hành động. Quá trình này gồm ba giai đoạn nối tiếp.

Sơ đồ ba giai đoạn truyền tin trong tế bào: tiếp nhận, truyền tín hiệu, đáp ứng
Ba giai đoạn truyền tin trong tế bào

Giai đoạn 1: Tiếp nhận tín hiệu

Phân tử tín hiệu gắn vào thụ thể (thường là protein) theo kiểu khớp đặc hiệu, giống chìa khoá vào ổ khoá. Sự gắn này làm thụ thể thay đổi hình dạng và được hoạt hoá. Dựa vào vị trí, thụ thể chia làm hai loại:

  • Thụ thể trên màng tế bào: dành cho tín hiệu ưa nước, kích thước lớn, không qua được màng (ví dụ insulin, nhiều chất dẫn truyền thần kinh).
  • Thụ thể trong tế bào chất: dành cho tín hiệu nhỏ, tan trong lipid, đi xuyên qua lớp kép phospholipid (ví dụ estrogen, testosterone là hormone steroid).

Giai đoạn 2: Truyền tín hiệu

Thụ thể được hoạt hoá sẽ khởi động một chuỗi phản ứng, trong đó các phân tử lần lượt hoạt hoá nhau. Thường có sự tham gia của các phân tử truyền tin thứ cấp như cAMP hay ion Ca2+. Nhờ chuỗi này, một tín hiệu ban đầu rất nhỏ được khuếch đại thành tín hiệu mạnh và đi từ màng vào sâu trong tế bào.

Giai đoạn 3: Đáp ứng tín hiệu

Đây là kết quả cuối cùng của con đường truyền tin. Đáp ứng có thể là:

  • hoạt hoá hoặc ức chế một enzyme (làm thay đổi hoạt động chuyển hoá);
  • bật hoặc tắt biểu hiện của gene (tế bào tổng hợp protein mới);
  • thay đổi hoạt động như co cơ, phân chia, di chuyển, tiết chất, hoặc chết theo chương trình.

4. Cùng một tín hiệu, vì sao đáp ứng khác nhau?

Ví dụ kinh điển trong bài là hormone epinephrine (adrenaline): ở tế bào gan nó kích thích phân giải glycogen thành glucose, còn ở tế bào cơ tim nó làm tim đập nhanh hơn. Hormone giống nhau nhưng kết quả khác nhau vì các tế bào khác nhau ở:

  1. loại thụ thể mà tế bào có;
  2. con đường truyền tín hiệu bên trong tế bào;
  3. các protein đáp ứng ở cuối con đường.

Ngược lại, tế bào không có thụ thể đặc hiệu với tín hiệu thì không đáp ứng, dù tín hiệu có ở ngay cạnh. Đó là lý do hormone đi khắp cơ thể theo máu nhưng chỉ tế bào đích mới phản ứng.

5. Tế bào điều chỉnh việc nhận tín hiệu

Tế bào không nhận tín hiệu một cách thụ động. Nó có thể tăng hoặc giảm số lượng thụ thể, hoặc bật tắt các bước trong chuỗi truyền tin để mức đáp ứng phù hợp với nhu cầu. Khi tín hiệu hết, thụ thể trở lại trạng thái ban đầu và con đường truyền tin ngừng hoạt động.

Nếu quá trình truyền tin bị rối loạn thì cơ thể mắc bệnh. Chẳng hạn ở đái tháo đường type 2, tế bào đích đáp ứng kém với insulin nên glucose trong máu tăng. Điều này cho thấy truyền tin tế bào có vai trò quan trọng với sức khoẻ.

6. Sơ đồ tóm tắt cần nhớ

  • Truyền tin tế bào = phát tán + tiếp nhận phân tử tín hiệu giữa các tế bào.
  • 4 cách: trực tiếp – cận tiết – nội tiết – qua synapse.
  • Trong tế bào: tiếp nhận → truyền tín hiệu → đáp ứng.
  • Thụ thể: trên màng (tín hiệu không qua màng) hoặc trong tế bào chất (tín hiệu tan trong lipid).
  • Khác biệt giữa tế bào đáp ứng và không đáp ứng: có hay không có thụ thể đặc hiệu.

7. Lỗi sai thường gặp

  • Nhầm hormone nào cũng có thụ thể trên màng. Hormone steroid (estrogen, testosterone) qua được màng nên gắn thụ thể trong tế bào chất.
  • Cho rằng tín hiệu đi vào tế bào để thực hiện đáp ứng. Với thụ thể màng, tín hiệu thường không vào tế bào; chính chuỗi phân tử truyền tin bên trong mới mang thông tin đi tiếp.
  • Nhầm cận tiết với nội tiết. Khác nhau ở khoảng cách và việc có dùng máu vận chuyển hay không.
  • Cho rằng cùng tín hiệu thì cùng đáp ứng. Đáp ứng phụ thuộc vào tế bào đích.

8. Bài luyện tập có đáp án

Bài 1. Vì sao testosterone có thể gắn thụ thể trong tế bào chất còn insulin thì phải gắn thụ thể trên màng?

Đáp án: Testosterone là hormone steroid, tan trong lipid nên đi qua được lớp kép phospholipid của màng. Insulin là protein lớn, ưa nước, không qua được màng nên chỉ gắn với thụ thể trên bề mặt tế bào.

Bài 2. Xác định kiểu truyền tin: (a) acetylcholine từ đầu sợi thần kinh đến tế bào cơ; (b) hai tế bào thực vật liền kề trao đổi chất qua cầu sinh chất; (c) hormone tuyến giáp theo máu đến tế bào đích khắp cơ thể.

Đáp án: (a) qua synapse; (b) trực tiếp; (c) nội tiết.

Bài 3. Hai tế bào A và B cùng tiếp xúc với một loại tín hiệu X. Tế bào A có thụ thể đặc hiệu với X, tế bào B thì không. Điều gì xảy ra?

Đáp án: Tế bào A tiếp nhận tín hiệu rồi đi qua 3 giai đoạn và có đáp ứng; tế bào B không có thụ thể nên không đáp ứng.

Bài 4. Sắp xếp đúng thứ tự: (1) đáp ứng tín hiệu; (2) tiếp nhận tín hiệu; (3) truyền tín hiệu.

Đáp án: (2) → (3) → (1).

9. Xem thêm các bài cùng chương

Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Lý thuyết Sinh học 10 Bài 8 (Kết nối tri thức): Tế bào nhân thực. Bài sau: Giải SGK Sinh 10 Kết nối tri thức đầy đủ 26 bài, 7 chương.

Câu hỏi thường gặp

Truyền tin tế bào là gì?

Là sự phát tán và tiếp nhận các phân tử tín hiệu qua lại giữa các tế bào, giúp các tế bào phối hợp hoạt động. Tín hiệu chủ yếu là chất hoá học như hormone, amino acid, peptide, protein hay khí NO.

Có mấy cách truyền tin giữa các tế bào ở cơ thể đa bào?

Có 4 cách: truyền tin trực tiếp, truyền tin cận tiết, truyền tin nội tiết và truyền tin qua synapse. Chúng khác nhau chủ yếu ở khoảng cách và phương thức vận chuyển tín hiệu.

Truyền tin trong tế bào gồm những giai đoạn nào?

Gồm 3 giai đoạn: tiếp nhận tín hiệu (tín hiệu gắn thụ thể), truyền tín hiệu (chuỗi phản ứng qua các phân tử truyền tin) và đáp ứng tín hiệu (thay đổi enzyme, biểu hiện gene hoặc hoạt động của tế bào).

Vì sao cùng một tín hiệu nhưng các tế bào có đáp ứng khác nhau?

Vì các tế bào khác nhau về loại thụ thể, con đường truyền tín hiệu bên trong và các protein đáp ứng. Ví dụ epinephrine làm tế bào gan phân giải glycogen nhưng làm tim đập nhanh hơn.

Bài học liên quan