Vận chuyển chất qua màng

Mục tiêu: Phân biệt vận chuyển thụ động (khuếch tán đơn giản, khuếch tán tăng cường) và vận chuyển chủ động qua màng sinh chất theo chiều gradient nồng độ, nhu cầu protein vận chuyển và năng lượng ATP.

1. Chọn "Khuếch tán đơn giản", ngoài tế bào 10 mM, trong tế bào 2 mM. Dự đoán rồi nhấn Bắt đầu. Nồng độ trong tế bào có vượt 10 mM không?
2. Đặt nồng độ trong tế bào cao hơn bên ngoài (ví dụ 15 mM). Chất đi theo chiều nào?
3. Chọn "Khuếch tán tăng cường". Quan sát đồ thị tốc độ ban đầu theo nồng độ ngoài và so với khuếch tán đơn giản. Giảm số protein mang về 0 %.
4. Chọn "Vận chuyển chủ động", đặt nồng độ trong và ngoài bằng nhau (5 mM). Chất có tiếp tục đi vào không?
5. Giữ vận chuyển chủ động, kéo ATP về 0 % và đặt nồng độ trong cao hơn ngoài. So sánh với khi có ATP.
6. Bấm "Lưu bảng vào sổ" để ghi các lần thử vào sổ thí nghiệm và viết kết luận.

Vận chuyển thụ động (khuếch tán đơn giản, khuếch tán tăng cường) đưa chất từ nơi có nồng độ cao tới nơi có nồng độ thấp, không tốn năng lượng của tế bào. Chênh lệch nồng độ càng lớn, khuếch tán càng nhanh; khi nồng độ hai bên bằng nhau thì không còn vận chuyển ròng.

Khuếch tán tăng cường cần protein mang (hoặc kênh) đặc hiệu. Khi mọi protein mang đều bận, tốc độ đạt cực đại và không tăng thêm dù nồng độ tăng (bão hoà). Khuếch tán đơn giản qua lớp kép phospholipid thì không bão hoà.

Vận chuyển chủ động dùng năng lượng của tế bào, thường là ATP, để đưa chất ngược chiều gradient nồng độ. Hết ATP, bơm ngừng hoạt động và chất chỉ còn đi theo gradient (rò rỉ thụ động).

Giới hạn của mô hình

• Mô hình định tính: hằng số (hệ số thấm, tốc độ cực đại, nồng độ nửa bão hoà, rò rỉ) là giá trị minh hoạ, không ứng với một chất hay một loại tế bào cụ thể.
• Chất tan được giả định không tan trong lipid ở chế độ khuếch tán tăng cường và vận chuyển chủ động (chỉ qua được protein); ở chế độ khuếch tán đơn giản thì giả định đi được qua lớp kép phospholipid.
• Nồng độ ngoài tế bào coi như không đổi; không tính điện thế màng, thẩm thấu của nước hay thể tích tế bào thay đổi.
• Bơm chỉ đưa chất vào tế bào; vận chuyển chủ động thực tế còn có đồng vận chuyển, đối vận chuyển, nhập bào, xuất bào (không mô phỏng ở đây).
• Số hạt trong hình chỉ tỉ lệ với nồng độ để dễ nhìn, không phải số phân tử thật.

Đối chiếu với dữ liệu tham chiếu

• Đối chiếu định tính với OpenStax Biology 2e mục 5.2 ("The greater the difference in concentration, the more rapid the diffusion"; protein mang bão hoà thì tốc độ đạt cực đại) và 5.3 (vận chuyển ngược gradient cần năng lượng của tế bào, thường là ATP). Kiểm thử tự động: tuyến tính của khuếch tán đơn giản, bão hoà của protein mang, không vượt cân bằng khi vận chuyển thụ động, tích luỹ ngược gradient chỉ khi có ATP.
• Giá trị số (mM, mM/s, thời gian): CHƯA ĐỐI CHIẾU ĐỊNH LƯỢNG.

Nguồn

• D

  Biology 2e

  Clark M. A., Douglas M., Choi J. — OpenStax, Rice University (CC BY 4.0)

  Mức D: Chỉ qua nguồn tổng hợp thứ cấp · Kiến thức nền

  Chi tiết đối chiếu

  Phần: Mục 1.2, 2.1–2.3, 3.1–3.5, 4.1–4.4 (4.2 tế bào nhân sơ, 4.4 hệ thống nội màng: đọc thêm 2026-10-26 cho mô hình 3D); 5.2, 5.3 (vận chuyển thụ động, chủ động: đọc 2026-10-26 cho mô phỏng vận chuyển qua màng); 6.1, 6.4 (chuyển hoá, ATP); 7.1, 7.4, 7.5 (hô hấp, lên men); 8.1 (quang hợp); 9.1–9.3 (thông tin tế bào); 10.2–10.4 (chu kì tế bào, ung thư); 11.1 (giảm phân); 17.1 (nhân bản vô tính); 21.1–21.2 (virus); 22.5 (vi khuẩn có lợi); 32.3 (nuôi cấy mô thực vật)

  Giáo trình đại học mở, có bình duyệt; đã đọc trực tiếp các mục nêu trên. Là tài liệu tổng hợp (thứ cấp) nên xếp mức D. Dùng để kiểm tra kiến thức khoa học, không thay thế sách giáo khoa Việt Nam.

  Truy cập 2026-10-23