Sinh vật đơn bào tiếp nhận và trả lời các kích thích từ môi trường sống đảm bảo sự tồn tại và sinh trưởng, phát triển, sinh sản của chúng. Ví dụ vi khuẩn di chuyển tránh chất độc, vi khuẩn tiết kháng sinh ức chế sinh trưởng của các vi sinh vật cạnh tranh, hai loại tế bào nấm men (a và a) thông tin với nhau, kết cặp trong sinh sản (hinh 12.2).

Hình 12.2. Tế bào nấm men thông tin và kết cặp trong sinh sản

– Ở sinh vật đa bào như thực vật, động vật và người, thông tin được truyền giữa các tế bào tạo cơ chế điều chỉnh, phối hợp hoạt động đảm bảo tính thống nhất trong cơ thể.

– Thông tin giữa các tế bảo là quá trình tế bảo tiếp nhận, xử lí và trả lời các tín hiệu được tạo ra từ các tế bảo khác. Thông tin có nhiều dạng khác nhau và có thể được chuyển tử dạng này sang dạng khác.

– Trong cơ thể đa bào, những tế bào ở cạnh nhau của cùng một mô có thể trao đổi các chất với nhau qua kết nối trực tiếp như cầu sinh chất ở các tế bào thực vật, mối nối ở các tế bảo động vật. Các tế bảo thông tin với nhau chủ yếu bằng các tín hiệu hoả học. Các tín hiệu hoả học là các phân tử được tổng hợp tại một số tế bào nhất định (gọi là tế bào tiết), được tiết vào khoảng giữa các tế bào (khoang gian bào) và truyền đến các tế bào xung quanh hoặc tế bào ở xa (tế bào đích) Các phân tử tín hiệu có thể tác động trong phạm vi gần hoặc xa. Có hai kiểu truyền thông tin phổ biến giữa các tế bào: truyền tin nội tiết và truyền tin cận tiết.

Hình 12 3. Truyền tin cận tiết (a) và truyền tin nội tiết (b)

– Thông tin giữa các tế bào là quá trình tế bào tiếp nhận, xử lí và trả lời các tín hiệu được tạo ra từ các tế bào khác.

Các giai đoạn của quá trình truyền thông tin giữa các tế bào được thể hiện trong hình 12.4.

Hình 12.4. Các giai đoạn của quá trình truyền thông tin giữa các tế bào

– Hormone từ tế bào tuyến giáp đi theo đường máu đến các tế bào cơ làm tăng cường hoạt động phiên mã, dịch mã và trao đổi chất ở các tế bào cơ. Xác định và về sơ đồ kết quả mô tả các yếu tố tham gia trong quá trình truyền thông tin đó. Cho biết quá trình truyền thông tin trên thuộc kiểu truyền tin nội tiết hay cận tiết.

a. Tiếp nhận

Trong giai đoạn tiếp nhận, phân tử tín hiệu liên kết với thụ thể đặc hiệu ở tế bào địch, làm thay đổi hình dạng của thụ thể dẫn đến sự hoạt hoa thụ thể. Có hai loại thụ thể: thụ thể bên trong tế bảo (thụ thể nội bảo) và thụ thể màng. Đối với thụ thể bên trong tế bảo, phân tử tin hiệu đi qua màng và liên kết với thụ thể tạo thành phức hợp tín hiệu — thụ thể . Đối với thụ thể mảng, phân tử tin hiệu liên kết với thụ thể ở bên ngoài tế bào.

Hình 12.5. Thụ thể đặc hiệu giúp tế bào đích tiếp nhận tín hiệu

b. Truyền tin nội bào

– Truyền tin nội bảo là quá trình tín hiệu hoá học được truyền trong tế bảo thông qua sự tương tác giữa các phân tử dẫn đến đáp ứng tế bảo.

– Thụ thể được hoạt hoa sẽ hoạt hoa các phân tử nhất định trong tế bào

+ Khi thụ thể mảng được hoạt hoả, sẽ hoạt hoả các phân tử truyền tin nội bảo (như enzyme, protem,…) thành các chuỗi tương tác liên tiếp tới các phân tử địch trong tế bảo (hình 12.4).

+ Khi thụ thể bên trong tế bào chất được hoạt hoa, phức hợp tín hiệu – thụ thể đi vào nhân và tác động đến DNA và hoạt hoa sự phiên mã gene nhất định (hình 12.6)

Hình 12.6. Quá trình truyền thông tin qua thụ thể bên trong tế bào

Sự hoạt hoá các phân tử trong tế bào diễn ra theo thứ tự, từ phân tử này đến phân tử kia. Từ một phân tử tín hiệu bên ngoài tế bào có thể hoạt hóa một loạt các phân tử truyền tin bên trong tế bào. Vì vậy, người ta thường gọi quá trình truyền thông tin từ phân tử tín hiệu là quá trình khuếch đại thông tin

c. Đáp ứng

– Sự truyền tin nội bào dẫn đến kết quả là những thay đổi trong tế bào dưới nhiều dạng khác nhau như tăng cường phiên mã, dịch mã, tăng hay giảm quá trình trao đổi một hoặc một số chất, tăng cường vận chuyển qua màng tế bào, phân chia tế bào,…

– Quá trình thông tin giữa các tế bào gồm ba giai đoạn: tiếp nhận, truyền tin nội bào và đáp ứng – Trong quá trình tiếp nhận, phân tử tín hiệu liên kết với thụ thể làm thay đổi hình dạng thụ thể dẫn đến hoạt hoá thụ thể. – Trong quá trình truyền tin nội bào, thụ thể được hoạt hoá sẽ hoạt hoá các phân tử nhất định trong tế bào theo chuỗi tương tác tới các phân tử đích. – Đáp ứng tế bào là những thay đổi trong tế bào đích như tăng cường phiên mã, dịch mã, thay đổi quá trình trao đổi một hay một số chất,…