Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


“аҚырып бойынша студентт≥Ң Өз≥ Өз≥ тексеру≥не арналҒан тест сҰраҚтары




 

1. Ѕиофизика -...

A.ағзаның өмiр сүруiнiң физика-хими€лық негiздерi мен оның әртүрлi сатыдағы дамуын зерттейтiн ғылым. ќл өз зерттеулер≥нде....

B. қанның құрамын және оның қозғалуын зерттейтiн ғылым. ќл өз зерттеулер≥нде....

C. адамның қимыл-тiрек қозғалысын зерттейтiн ғылым. ќл өз зерттеулер≥нде....

D.ағзадағы түрлi патологи€лық өзгерiстердi зерттейтiн ғылым. ќл өз зерттеулер≥нде...

1. математикалық әдiстер кеңiнен қолданылады. ћыcалы....

2. физикалық, физика-хими€лық әдiстер кеңiнен қолданылады.

3. вари€ци€лық әдiстер кеңiнен қолданылады.

 

2. “емпература төмендегенде...

ј. мембрана сұйық кристалл күйден гель тәр≥зд≥ күйге ауысады, бұл кезде.....

¬. мембрана гель тәр≥зд≥ күйден сұйық кристалл күйге ауысады, бұл кезде.....

—. мембрана қатты кристалл күйден гель тәр≥зд≥ күйге ауысады, бұл кезде.....

1. фосфолипиттерд≥ң гидрофильд≥ құйрықшаларының өз ара орналасуы өзгер≥п, биқабат қалыңдайды.

2. фосфолипиттерд≥ң гидрофобты құйрықшаларының өз ара орналасуы өзгер≥п, биқабат жұқарады.

3. фосфолипиттерд≥ң гидрофильд≥ құйрықшаларының өз ара орналасуы өзгеред≥, б≥рақ биқабат өзгер≥сс≥з қалады.

 

3. јқуыздар мембрана қабытында әр түрл≥ орналасқан, б≥р≥ мембрана бет≥не жабысып тұрса, б≥р≥ оны тес≥п өтед≥, мембрана бет≥не жабысып орналасқан...

ј. ақуыздарды перифери€лық, ал оны тес≥п өткендер≥н интегралдық ақуыздар беп атайды. ѕерифери€лық ақуыздар......

¬. ақуыздарды интегралдық, ал оны тес≥п өткендер≥н перифери€лық ақуыздар беп атайды. ѕерифери€лық ақуыздар......

1. мембрана қабытына электростатикалық әсерлесу нәтижес≥нде пайда болатын күштер арқылы ұсталып тұр, ал интегралдық ақуыздар...

2. мембрана қабытына иондық әсерлесу нәтижес≥нде пайда болатын күштер арқылы ұсталып тұр, ал интегралдық ақуыздар...

D. мембрана қабатына ¬ан-ƒер Ц¬аальс күш≥мен әсерлесед≥

N. мембаран қасбатына  улон күш≥ әсерлесед≥.

 

4. Ѕиомембранадағы липидтер....

1. қабат бойымен қозғалады, оны...

2. қабат бойымен тербелед≥, оны...

ј. латериалды диффузи€ деп атайды, егер липид...

Ѕ. тербелмел≥ диффузи€ деп атайды, егер липид..

≤. б≥р қабаттан ек≥нш≥ қабатқа орын ауыстырса оны...

≤≤. тек б≥р≥нш≥ қабаттан ек≥нш≥ қабатқа орын ауыстырса оны...

D. флип-флоп орын ауыстыру деп атайды.

N. б≥р≥нш≥ ретт≥к флип- флоп орын ауыстыру деп атайды.

 

5. ћолекулалық биофизика... молекулалық деңгейде зерттеумен айналысады.

A. |биологи€лық жүйелердi

B. |жылулық құбылыстарды

C. |қанның тамыр жүйесiмен ағуын

D. |адамның қимыл-тiрек қозғалысын

E. |биологи€лық кибернетика сұрақтарын

 

6. ∆асуша биофизикасы... зерттеумен айналысады.

A. |тiршiлiктiң ең кiшкентай бөлiгi жасушаны

B. |жылулық құбылыстарды

C. |қанның тамыр жүйесiмен ағуын

D. |адамның қимыл-тiрек қозғалысын

E. |биологи€лық кибернетика сұрақтарын

 

7. Ѕиомембраналардың тосқауылдық қызметi деп... айтады.

A. |кейбiр заттардың мембрана арқылы өтуiн, ал кейбiр заттардың өте алмауын

B. |мембранадағы жылулық құбылыстардың өзгеруiн

C. |қанның тамыр жүйесiмен ағуын

D. |биопотенциалдардың пайда болуын

E. |заттардың мембрана арқылы жаппай өтуiн

 

8. Ѕиомембраналардың реттелiнетiн қызметi деп... айтады.

A. |жасушаның кей заттарды өткiзуiнiң оның функци€налдық күйiне байланыстылығын

B. |мембранадағы жылулық құбылыстардың өзгеруiн

C. |қанның тамыр жүйесiмен ағуын

D. |биопотенциалдардың пайда болуын

E. |заттардың мембрана арқылы жаппай өтуiн

 

9. Ѕиомембраналардың энергетикалық қызметiнiң арқасында... қамтамасыз етiледi.

A. |мембрана митохондри€сындағы ј“‘- молекулаларының синтезi, хлоропластағы фотосинтезi

B. |мембранадағы жылулық құбылыстардың өзгеруi

C. |қанның тамыр жүйесiмен ағуы

D. |биопотенциалдардың пайда болуы

E. |заттардың мембрана арқылы жаппай тасымалдануы

 

10. ћембрана биофизикасы медицина үшiн ең маңызды... бөлiмiнiң негiзгi тарауы болып есептелiнедi.

A. |жасуша биофизикасы

B. |термодинамика

C. |қан айналу жүйесi

D. |қан реалоги€сы

E. |биологи€лық кибернетика

 

11. Ѕиофизикалық зерттеулерде... әдiстер кеңiнен қолданылады.

A. |физикалық, физика-хими€лық

B. |математикалық

C. |вари€ци€лық

D. |ықтималдық

 

 

2 дәр≥с. Ѕ»ќћ≈ћЅ–јЌј ј–ҚџЋџ «ј“ “ј—џћјЋƒј”

 

Ћекци€ жоспары

1. Ѕиологи€лық мембранның өтк≥зг≥шт≥г≥ туралы түс≥н≥к. ∆асуша өтк≥зг≥шт≥г≥.

2. ѕассивт≥ тасымалдау және оның түрлер≥: диффузи€, жең≥лдет≥лген диффузи€, осмос және фильтраци€.

3. »оноформдар.

4. јктивт≥ тасымалдау және оның механизм≥.

5. »он каналдары арқылы зат тасымалдау ерекшел≥г≥.

 

Ћекци€ мақсаты: биологи€лық мембрананың заттарды өтк≥зу≥н және оның түрлер≥н, пассивт≥ және активт≥ тасымалдауды, биомембранадағы иондық каналдардың заттарды өтк≥зу ерекшел≥ктер≥н талдау.

 

∆асуша ашық термодинамикалық жүйе болғандықтан өз≥н қоршаған ортамен үнем≥ зат, энерги€ және ақпарат алмасады. ћұндай алмасу жасуша мембранасының түрл≥ заттарды өтк≥зу қаб≥лет≥ арқасында ≥ске асады. ∆асушаның мұндай қаб≥лет≥н - өтк≥зг≥шт≥к деп атайды. ∆асушадағы метоболизм, биопотенциалдың пайда болуы, нерв импульстарнының таралуы және т.б. көптеген құбылыстар мембранадағы зат тасымалдау арқасында жүред≥ және пайда болады. —ондықтан, биологи€лық мембрана арқыл зат тасымалдау- жасаушаның өм≥р сүру≥н≥ң нег≥зг≥ шарты. «ат тасымалдаудың бұзылуы түрл≥ патологи€лық құбылыстарға алып келед≥. —ондықтан тасымалдау құбылысын зерттеуд≥ң медицина және фармаци€ үш≥н үлкен теори€лық және практикалық маңызы бар. ≈мдеу ≥с≥ дәр≥л≥к заттардың жасауша мембранасы арқылы өту≥не, €ғни мембрананың өтк≥зг≥шт≥г≥не тәуелд≥, сондықтан дәр≥л≥к заттардың жасаушаның қалыпты және патологи€ кез≥ндег≥ өтк≥зг≥шт≥г≥н б≥лу өте қажет.

Ѕћ арқылы зат тасымалдауды транспорт деп те атайды, ол ек≥ түрге бөл≥нед≥: пассивт≥ тасымалдау (транспорт) және активт≥ тасымалдау (транспорт).

ѕассивт≥ тасымалдау (ѕ“) деп, зар€дсыз бөлшектерд≥ (заттарды) концентраци€сы көп —1 ортадан концентраци€сы аз ортаға қарай тасымалдауды, электролитте зар€дталған бөлшектерд≥ (заттарды) электр өр≥с≥н≥ң потенциалы жоғары j1 ортадан, потенциал шамасы төмен j2 ортаға қарай тасымалдауды, немесе электрохими€лық потенциалы жоғары m1 нүктеден, электрохими€лық потенциалы төмен m1 нүктеге қарай тасымалдауды атайды. јталған тасымалдаудың бұл түрлер≥нде сырттан энерги€ жұмсалмайды, жүйе ≥ш≥нде концентраци€лық, электрл≥к т.б. градиентте жинақталған энерги€ қоры есеб≥нен жүред≥. ѕассивт≥ тасымалдау мынадай түрлерге бөл≥нед≥ (1- сурет):

 
 

 

 


1 сурет

 

≈нд≥ қарапайым диффузи€ құбылысының механизм≥н талдайық. ƒифффузи€ деп, зат молекулаларының хаостық жылулық қозғалысы нәтижес≥нде, өз беттер≥нше концентраци€сы көп ортадан аз ортаға қарай тасымалдануын айтамыз. Ѕћ липид қабаты арқылы жүрет≥н тасымалдану конценртаци€лық градиент есеб≥нен жүред≥ және ол ‘ика заңына бағынады:

J = D dc/dx

 

мұндағы J- зат ағынының тығыздығы, D- диффузи€ коэффициент≥, dc/dx- концентраци€лық градиент. ћембрананың қалыңдығының өте аз болуы себепт≥ ондағы концентраци€лық градиенттт≥ тұрақты шама деп атуға болады, олай болса dc/dx = см2 Цсм1/ l, мұндағы см2 - мембранының ≥шк≥ б≥р бет≥ндег≥ бөлшектер концентраци€сы, см1Цмембрананың келес≥ ≥шк≥ бет≥ндег≥ бөлшектер концентраци€сы (2 сурет)

 

 

 

с1 2 орта

1 орта см1

с2

см2

 

х

 

l

2 сурет

 

ќсылайша анықталған градиент өрнег≥н ‘ик теңдеу≥не қойсақ:

J = -D(см2 Ц см1)/ l

≈нд≥ мембрана мен сыртқы орта арасындағы заттардың таралуын сипаттайтын таралу коэффицент≥ деген шама енд≥рей≥к: 0

 

 = см11 = см22,

 

мұндағы с1 и с2 1 және 2 ортадағы зат концентраци€сы, ал см1 және с1, см2 және с2 шамаларының әр түрл≥ болуы заттардың пол€рлы және пол€рсыз ер≥тк≥штерде әр түрл≥ деңгейде еру≥не байланысты деп түс≥нд≥р≥лед≥ (2 сурет бойынша). —оңғы өрнектен см1 =  с1 және см2=  с2 болатындығын анықтап, оны ‘ик теңдеу≥не қойсақ:

J = -DK(с2 - с1)/ l,

мұндағы P= DK/ l шаманыөтк≥зг≥шт≥к коэффициент≥ деп атайық, сонда ‘ик теңдеу≥ мына түрге келед≥:

J = -P(c2 Ц c1), мұндағы –- мембрананың заттарды өтк≥зг≥шт≥г≥н сипаттайтын шама.

‘ик теңдеу≥ арқылы зар€дталмаған және электр өр≥с≥ жоқ кез≥ндег≥ зар€дталған бөлшектерд≥ пассивт≥ тасымалдау құбылысын сипаттайды, енд≥ мембранадағы электр өр≥с кез≥ндег≥ тасымалдау құбылысын сипаттайтын өрнект≥ қорытып шығарайық.

Ёлектр өр≥с≥нде тұрған ионға әсер етет≥н  улон күш≥: f0 =qE тең, мұндағы ≈- электр өр≥с≥н≥ң кернеул≥г≥, ал ионнның зар€ды мына өрнекпен сипатталады q= Ze, мұндағы Z Ц ионның валентт≥л≥г≥. Ёлектр өр≥с≥н электр потенциалының градиент≥ арқылы жазайық: ≈ = - dj/dx. —онда ионға әсер етет≥н  улон күш≥ мына түрге келед≥: f0 = -Ze×dj/dx. —оңғы өрнект≥ң ек≥ жағын да NA јвогадро санына көбейтсек f = -ZF dj/dx өрнег≥ кел≥п шығады, мұндағы f = f0NA б≥р моль ионға әсер етуш≥ күш, F =eNA ‘арадей тұрақтысы.

“асымалданатын затқа (ионға) электр күш≥мен қатар ортаның кедерг≥ күш≥ де әсер етед≥. Ѕұл күштер б≥р- б≥р≥н теңест≥ргенд≥ктен зат б≥рқалыпты v жылдамдықпен тасымалданды, оның шамасы ионға әсер етуш≥ күшке тура пропорционал v= b×f тең, мұндағы b Ц ионнның қозғалғыштық коэффициент≥. ќсы анықталған шамаға f күшт≥ң өрнег≥н қойсақ, жылдамдық мына түрге келед≥:

v = -bZF×dj/dx

ћембрана арқылы тасымалданатын зат ағыны мына өрнекпен сипатталады: ‘ =c×S× v, мұндағы с- тасымалданатын зат концентраци€сы, S-зат тасымалдатын аймақтың көлдеңен қимасының ауданы, v -тасымалдау жылдамдығы ќсы өрнекке жоғарыда анықталған жылдамдықтың өрнег≥н қойсақ, онда электр өр≥с≥нде тасымалданатын зат ағынының өрнег≥н аламыз:

‘ =- cSb ZF dj/dx

“асымалдататын зат ағынының тығыздығы мына түрде анықталынатындығын ескерсек: J = ‘/S, соңғы өрнек мына түрге келед≥:

J = - cbZF dj/dx

∆алпы жағдайда б≥р мезг≥лде зат тасымалдау концентраци€лық және электр өр≥с≥ градиенттер≥ нәтижес≥нде жүрсе, онда соңғы өрнек мына түрде жазылады:

J = -D dc/dx - cbZF dj/dx

 

Ѕұл Ќернст- ѕланк теңдеу≥ деп аталынады және ол ионның концентраци€лық және потенциал градиент≥ әсер≥нен жүрет≥н диффузи€лық ағынның тығыздығын сипаттайды. Ќейтрал бөлшектер үш≥н Z=0 болатындығын ескерсек, соңғы өрнек ‘ик теңдеу≥не айналады. —онымен б≥з пассивт≥ тасымалдаудың заңдылықтарын анықтадық.

≈нд≥ пассивт≥ тасымалдаудың түрлер≥н қарастырайық (3- сурет).

 

O2 – ћ Ќ

 

 

ћ Ќ

 

A Ѕ ¬ √

 

3 сурет. ј- қарапайым диффузи€, Ѕ- иондық канал арқылы тасымалдау, ¬- жең≥лдет≥лген диффузи€, √- эстафеталық тасымалдау.

 

1. Қарапайым диффузи€ липидт≥к қабат арқылы жүред≥ және Ќернст-ѕланк теңдеу≥не бағынады. ћұндай тасымалдаулар арқылы жасушаға оттег≥, көм≥ртег≥ газы, дәр≥л≥к заттар жетк≥з≥лед≥. Ѕ≥рақ қарапайым тасымалдау өте ба€у жүрет≥нд≥ктен жасушаны қажетт≥ қорект≥к заттармен толық қамтамасыз ете алмайды.

2. ∆ең≥лдет≥лген диффузи€. “асымалдаудың бұл түр≥ мембранадағы арнаулы ақуыздар- тасымалдағыштар арқылы ≥ске асады. ќлар мембрана арқылы табиғаты гидрофильд≥ болатын, өз беттер≥нше мембрана арқылы өту≥ өте төмен заттарды тасымалдайды. ћұдай тасымалдағыштар мембрана қабаты арқылы кейб≥р аминқышқылдарын, көм≥рсуларды, пуринд≥к және пиримидт≥к нег≥здерд≥, нуклезоидтарды тасымалдайды. “амақтық заттардың ≥шекте сорылуы, бүйректег≥ реабсорбци€ және т.б. процесстер осы тасымалдаушылар арқылы жүред≥.

≈гер мембранада б≥р мезг≥лде жай және жең≥лдет≥лген диффузи€ қатар жүрсе, онда мембрана арқылы заттарды тасымалдау жай диффузи€ ағыны мен жең≥лдет≥лген диффузи€ ағынының қосындысына тең болады (4- сурет). ∆алпы жең≥лдет≥лген диффузи€ жылдамдығы 10-4 ион/с тең. √рафиктен, мебрана арқылы жең≥лдет≥лген диффузи€ көмег≥мен зат тасымалдау қарқыны өте жоғары болатындығы көр≥н≥п тұр.

 

 

J

4 сурет. 1- жай диффузи€ ағыны, 2- жең≥лдет≥лгени диффузи€, 3- қорытынды ағын.  

 

 

 

 

 ей оқулықтарда ион тасымалдағыштарды ионоформ деп атайды. »оноформның сырты пол€рсыз молеулалар тобымен қапталған, сондықтан ол мембрананың гидрофобты аймағында жатады, ≥шк≥ қабатында иондарды қосып алуға арналған пол€рлы молекуламен қапталған бос қуыс бар. »оноформдардың басым көпш≥л≥г≥ микроағзалардан алынған, б≥рақ синтетикалық жолмен алынғандар да кездесед≥.

ћембрана арқылы зат тасымалдау құбылысын зерттеген Ѕорнның теңдеу≥не сәйкес, мембрана қабаты арқылы иондарды тасымалдауға қажетт≥ энерги€ шамасы ионның радиусына кер≥ пропорционал.

 

=

 

мұндағы, DW- ион тасмалдағыш жұбының энерги€сы, r- ион радиусы, b- тасымалдағыштың радиусы, eM Ц мембрананың диэлектрл≥к өт≥мд≥л≥г≥, en Ц тасымалдағыштың ≥шк≥ сферасының диэлектрл≥к өт≥мд≥л≥г≥.

“асымалдағыш ионды қосып алғанда пайда болған жұптың радиусы артады, жоғарыдағы теңдеуге сәйкес тасымалдау энерги€сы аза€ды. ∆үрг≥з≥лген есептеулер тасымалдағыш арқылы калии немесе натрии иондарын тасымалдауға 15 кƒж/моль энерги€ жұмсалатындығын көрсетт≥, ал жай диффузи€ кез≥нде, тасымалдағаштың көмег≥нс≥з аталған иондарды тасуға 250-300 кƒж/моль энерги€ жұмсалады екен.

“асымалдағыштардың көпш≥л≥г≥ нейтралды(зар€дсыз) күйде болады, олар ортадан ионды қосып алып, зар€дталған жұпқа айналады, ал кейб≥р≥ кер≥с≥нше зар€дталған болып келед≥, мысалы нигерицин, ол өз≥не ионды қосып алып нейтрал күйге көшед≥.

јқуыз тасымалданатын заттарды өз≥не қосып алып диффузи€ланады. Ѕұл құбылыс валиномицин арқылы калии ионын тасымалдауда толық анықталған. ∆үрг≥з≥лген ғылыми зерттеулер мына жағдайды көрсетт≥, валиномицин өз≥не калии ионын қосып алып, липид қабатында ерит≥н қомплекс құрап, мембрананың ек≥нш≥ жағына өтед≥ де, калии ионын босатады, өз≥ қайта орнына келед≥.

3. Ёстафеталық тасымалдау. ћембрана қабатында орналасқан тасмалдаушы ақуыздар тасымалданатын затты б≥р б≥р≥не жетк≥зу арқылы ≥ске асырады.

4. ќсмос. ∆асуша мембранасының жартылай өтк≥зг≥шт≥к, €ғни кей заттарды өтк≥зет≥н, мысалы су молекуласын, ал кей заттарды өтк≥збейт≥н қасиет≥ бар. ќсмос деп су молекуласының концентраци€сы көп ортадан (бұл ортада ер≥ген зат концентраци€сы аз) аз ортаға (ер≥ген зат концентраци€сы көп) қарай мембрананың жартылай өтк≥зг≥шт≥к қасиет≥ нәтижес≥нде тасымалдануын атайды. ћына мысалды талдайық: ыдыстың б≥р бөл≥г≥нде концентраци€сы 40%, ек≥нш≥ бөл≥г≥нде 60% болатын тұз ерт≥нд≥с≥ б≥р б≥р≥нен өтк≥зг≥шт≥г≥ тұз үш≥н 0 тең, ал суды өтк≥зет≥н қалқан арқылы бөл≥нген болсын дел≥к, егер қалқанды алып тастасақ, онда 1 бөл≥ктен су молекулалары 2 бөл≥ке қарай тасымалданады Ќ≈√≈? Өйткен≥ 1 ортада (40 пайыз тұз, 60 пайыз су) су молекуласының концентраци€сы 2 ортаға (60 пайыз тұз, 40 пайыз су) қарағанда көп, сондықтан су молекуласының тасымалдануы 1 ортадан ден 2 ге қарай жүред≥.

—у молеулаларының әсер≥нен пайда болатын қысым осмостық деп аталады. ќсмостық қысымдары б≥рдей ерт≥нд≥лерд≥ изотондық деп атау кел≥с≥лген. јғза сұйықтығының осмостық қысымы физиологи€лық ерт≥нд≥ қысымына тең, сондықтан оны ағза сұйығына салыстырғанда изотондық ерт≥нд≥ болып табылады. ≈гер ерт≥нд≥ң осмостық қысымы басқа ерт≥нд≥н≥ң осмостық қысымынан жоғары болса ондай ерт≥нд≥н≥ гипертондық, кер≥с≥нше болса, оны гипотондық ерт≥нд≥ деп атайды. јдам қанының осмостық қысымы 0,76-0,78 ћѕа аралығында жатыр, ал 0,86% NaCl физиологи€лық ерт≥нд≥н≥ң осмостық қысымы да дәл осындай.

≈гер эритроцит жасушасын дистилл€циоланған суға салсақ, онда су молекулалары оның ≥ш≥не ен≥п, жасуша ≥с≥нед≥, оның порлары кең≥п, оның ≥ш≥ндег≥ барлық заттар сыртқа шығып, жасауша мембранасы толығымен суға толады. ќсылайша алынған мембрана қабықшаларын зерттеуге ыңғайлы. ≈гер жоғарыда аталған эксперименте эритроцит≥ң ≥ш≥ндег≥ заттар сыртқа шықпаса, онда ол ≥с≥н≥п, жасауша жарылып кетер ед≥, мұндай құбылысты Ђосмостық шокї деп атайды. ћұндай жағдай ағза көп мөлшерде тұзды ер≥т≥нд≥ қабылдаған кезде байқалалы.

 ер≥с≥нше жасаушадағы су молекулалары толығымен сыртқа шықса, €ғни ағзаның сусыздануы байқалса, онда жасуша жиырлып, оның жансыздануы орын алады, €ғни жасуша өм≥р сүру≥н тоқтатады. ћұндай құбылыс Ђколлапсї деп аталынады. Қан тамарлар жүйес≥ндег≥ қанның осмостық қысымын тұрақты деңгейде реттеп отыратын арнаулы альбумин деген ақуыз бар. јғзадағы коллапс құбылысы көп қан кетуд≥ң әсер≥нен емес, қанның осмостық қысымының б≥рден төмендеу≥нен байқалады екен, сондықтан көп қан жоғалту кез≥нде ағзаға инерт≥ жоғарымолекулалы қан ауыстырғыштарды салады, нәтижес≥нде қанның осмостық қысымы өз деңгей≥не келед≥.

5. ‘ильтаци€ (сүзу,сүзг≥) деп гидростатикалық қысым градиент≥ есеб≥нен су молекулаларының мембрана порлары арқылы тасымалдануын атайды. —у молекулаларының тасымалдану жылдамдығы ѕуайзель заңы бойынша жүред≥: dV/dt = P1 Ц P2/w, мұндағы dV/dt- суды тасымалдау жылдамдығы, w- гидравликлық қысым, ол w = 8 l h/pr4 тең, l - пор ұзындығы, r- оның радиусы, h- судың тұтқырлдық коэффициент≥. ‘ильтраци€ құбылысы қан тамырлары арқылы су молекуласын тасымадануда маңызды орын алады, кейб≥р патологи€ларда фильтраци€ күшей≥п нәтижес≥нде дене ≥с≥нед≥.

јктивт≥ тасымалдау(ј“). ≈гер мембранада тасмалдау тек пассивт≥ түрде жүрет≥н болса, онда мембрананың ≥шк≥ және сырты ортадағы иондар концентраци€сы теңесер ед≥, бұл жасуша үш≥н өте қау≥пт≥ жағдай, сондықтан мембрана орталарындағы иондардың концентраци€ларын әр түрл≥ болуын қамтамасыз етет≥н механизм де болуы ти≥с. ќл активт≥ тасымалдау нәтижес≥нде ≥ске асады және заттар концентраци€сы аз ортадан концентраци€сы көп ортаға қарай, €ғни градиентке қарсы бағытта тасымалданады, әрине мұндай тасымалдануға энерги€ қажет. ќсы мақсаттағы энерги€ көз≥ болып аденозин трифосфат қышқылы молекуласының (ј“‘) ыдырау кез≥нде бөл≥нет≥н энерги€сы қолданылады (5 сурет).

3 Na+

2 K+

 

 

3 Na+ 2 K+

5 сурет

Ғылыми тәж≥рибе нег≥з≥нде ј“‘ б≥р молекуласы ыдырағанда бөл≥нет≥н энерги€ арқылы сыртқы ортаға 3 натрии ионын, ≥шк≥ ортаға 2 калии ионын тасымалдауға жетет≥нд≥г≥н көрсетт≥. “асымалдағыш ақуыз ј“‘ молекуласынан бөл≥нген энерги€ның есеб≥нен б≥р жағымен сыртқы ортадан 2 калии ионын, ≥шк≥ ортадан 3 натрии ионын қосып алып, мембрана қабатында 1800 бұрылып, натрии ионын сыртқы ортаға, калии ионын ≥шк≥ ортаға жетк≥зед≥, онан соң ақуыз қайта өз орнына келед≥.

ј“‘ энерги€сы арқылы зат тасымалдайтын осындай ақуыздарды иондық насостар деп атайды. Қаз≥рг≥ кезде толық зерттелген осындай үш түрл≥ электрогенды насостар белг≥л≥, олар: калии-натрии насосы (3 натрии ионын сыртқа, 2 кали ионын ≥шке), кальции насосы (2 кальци ионын сыртқа) және протон насосы (2 протонды сыртқа)

ќсындай тасымалдау арқылы жасуша ≥шк≥ ортада калий ионының концентраци€сын жоғары деңгейде, ал натрии ионынын төмен деңгейде ұстап тұрады. јктивт≥ тасымалдау кез≥нде мембрананың талғампаздық (селективт≥) қасиет≥ сақталады.

«аттар мембранадағы иондық каналдар арқылы да тасымалданады. ћембрана қабатындағы орналасқан ақуыз молекулалары мен липидтер саңлаулар (пор), €ғни иондық каналдар жасайды. ћұндай индық каналдар арқылы мембранаға су молекулалары мен ≥р≥ иондар тасымалданады.  аналдар мембрананың өтк≥зг≥шт≥к коэффициент≥н жоғарылатады, канал көп және олардың радиустары үлкен болған сайын мембрананың өтк≥зг≥шт≥г≥ де артады.  аналдардың тасымалданатын заттарды таңдап өтк≥зет≥н қасиет≥ бар. Әр иондық канал өз≥не ти≥ст≥ ғана ионды немесе затты өтк≥зед≥, €ғни натрии каналы нег≥з≥нен натрий ионын, калий каналы тек калии иондарын өтк≥зед≥. —онымен қатар каналдардың заттарды өтк≥зу≥ олардың зар€дына байланысты болады, мысалы катиондарды өтк≥зет≥н канал аниондарды өтк≥збейд≥, кер≥с≥нше аниондарды өтк≥зет≥н канал катионды өтк≥збейд≥.  аналдар өз≥не тән емес иондарды да өтк≥зед≥, б≥рақ ол заттар үш≥н каналдың өтк≥зг≥шт≥г≥ өте төмен, мысалы натрии каналының калии ионын өтк≥зу≥ натримен салыстырғанда 20 есе төмен.

ћембранадағы каналдарды кейб≥р қосылыстар арқылы жауап тастауға болады екен, мысалы тетродотоксин молекуласы натрии каналын, тетраэтиламони€ молекуласымен калии каналын жауап тастайды. ћұндай әд≥стер медицинада көп қолданылады, мысалы ота жасағанда, т≥с жұлғанда қажетт≥ аймақты жансыздандыру осы құбылыстардың арқасында орындалады.

1842 жылы Ё.¬.Ѕрюкке қуық қалтасындағы суды тасымаладауды зерттеу нәтижес≥нде т≥р≥ ағза ұлпаларында зат тасымалы саңлаулар (пор) арқылы жүрет≥нд≥г≥н жобалаған болатын. Ѕрюккт≥ң бұл гипотезасы тек жүз жылдан кей≥н ’оджикин мен ’акслид≥ң (1952), ƒевсон мен ƒаниеллид≥ң (1955) ғылыми жұмыстары және ’ладни мен ’айдонның(1970, 1972) жасанды липид биқабатына орнатылған грамицидитт≥(ақуыз) каналдың қасиет≥н зерттеулер≥ нәтижес≥нде дәлелденд≥.

Қаз≥рг≥ заманғы концепци€ бойынша мембранадағы иондық каналдар деп липид биқабатын тес≥п орналасқан, электрохими€лық потенциалы аз жаққа қарай зат тасымалын қамтамасыз етет≥н интегралды ақуыздарды (олардың комплекс≥н немесе гликопротеид) атайды. »ондық канал арқылы зат тасымылының өтк≥зг≥шт≥к коэффициент≥ 10-8 Ц 10-9 м/с тең, б≥рақ бұл шама судағы ерк≥н диффузи€ арқылы иондарды тасымалдаудан 5-6 есе төмен.

’илле 1977-84 ж.ж. аралығында жүрг≥зген зерттеулер≥ нәтижес≥нде иондық каналдың мынадай модел≥н ұсынды: иондық каналда селективт≥ сүзг≥ (фильтр) және Ђқақпаї тәр≥зд≥ механизм бар. (6- сурет).

 

6 сурет. 1 - липидт≥ биқабат, 2- кернеу сенсоры, 3- қақпа, 4 - селективт≥ фильтр 5- ақуыз макромолекуласы, 6-көм≥р сулар, 7- пор,

 

—елективт≥ сүзг≥ канал арқылы тек белг≥л≥ б≥р заттарды өтк≥зу немесе оларды басқалардан бөл≥п алумен айналысады. Ѕ≥рақ мұндай ион каналының өлшем≥ (радиусы, кеңд≥г≥) өзгермейд≥, мембрананың өтк≥зг≥шт≥ әр уақытта тұрақты, өзгер≥сс≥з қалады.

ћембараның өтк≥зг≥шт≥г≥ Ђқақпаї механизм≥ арқылы реттелед≥. »ондық каналдың Ђқақпасыї ақуыз комплекс≥нен құралады, Ђқақпаның сыртқы механохими€лық және т.б. әсерлерден Ђбұралатынї немесе Ђкер≥ бұралатынї қасиет≥ бар, соның нәтижес≥нде ақуыз комплекс≥н≥ң саңлауы тарылады немесе кеңейед≥, €ғни Ђқақапыныңї өтк≥зг≥шт≥г≥ өзгер≥п тұрады.

јқуыз комплекс≥ндег≥ канал саңлауының өлшем≥ тасымалданатын зат өлшем≥мен шамалас болып келед≥.  анал жабық не толық ашық күйде болады және ол арқылы зат б≥р жақты бағытта тасымалданады, соңғы күйде зат тасымалдау қарқыны максимал деңгей≥нде жүред≥. ћысалы, натрии және калий иондарын тасмалдау жылдамдығы 107 ион/с тең.

ћембрананың нақты б≥р зат үш≥н өтк≥зг≥шт≥г≥ бер≥лген уақыт мезг≥л≥ндег≥ ашық тұрған ион каналдарының санын тәуелд≥ екен. ћембрананың өтк≥зг≥шт≥г≥ мына өрнекпен сипатталады: p= npr2D/ l, мұндағы n- мембрананың б≥рл≥к ауданына сәйкес келет≥н ашық канал саны, r Ц канал радиусы, D- заттың судағы дифузи€ коэффициент≥, l- каналдың ұзындығы(ол мембаран қалыңдығығна тең).

»ондық каналдардың Ђқақпаларыныңї ашық, не жабық күйде болуын реттейт≥н б≥рнеше факторлар бар. ≈гер канал Ђқақпасыныңї күй≥ мембранадағы потенциалдың өзгеру≥не байланысты болса оны потенциалға тәуелд≥ каналдар деп атайды. ћұндай каналдағы Ђқақпаныңї күй≥ мембранадағы кернеу өзгер≥с≥н сезг≥ш жүйе (сенсор) арқылы реттелед≥. —енсор канал құрылымына енет≥н ақуыз комплек≥с≥н құрайтын аминоқышқыл қалдықтарынан құралған байланысқан зар€дтардан тұрады. ћысалы, потенциалға тәуелд≥ натрий каналында кернеу сезг≥ш жүйе - сенсор аминоқышқыл қалдықтарынының (гистидилом,лизилом, аргинилом және т.б.) катиондарынан құрылған.

»ондық каналдардың ек≥нш≥ түр≥ потенциалға тәуелс≥з болып келед≥. ћұндай каналдардың өтк≥зг≥шт≥г≥ мембранадағы потенциалдың өзгер≥с≥нен емес, кер≥с≥нше басқа түрдег≥, мысалы, хими€лық, механикалық, сәулел≥к және т.б. әсерлерден туындайды. ѕотенциалға тәуелс≥з каналдардың Ђқақпаларыныңї күй≥ сыртқы әсерлерд≥ қабылдайтын мембрандағы түрл≥ рецепторлардан келет≥н Ђақпаратарғаї байланысты болады. –ецепторлардан келет≥н ақпарат жасуша аралық сигналдар жүйес≥ арқылы мембранадағы Ђқақпағаї жетк≥з≥лед≥, ол өз кезег≥нде ақпарат мәл≥мет≥не байланысты Ђқақпаныї ашады немесе жабады. »ондық каналдардың мұнан да басқа түрде жұмыс ≥стейт≥ндер≥ бар екенд≥г≥ анықталған.

»ондық каналдардың тағы б≥р маңызды қасиет≥ ионның түр≥ мен оның хими€лық құрылымын ажырата алуы. »ондық канал талғампаздығының табиғатын б≥лу жасушаның электрл≥к белсенд≥л≥г≥н≥ң молекулалық механиз≥м≥н анықтауға мүмк≥нд≥к беред≥. »ондық талғампаздық туралы б≥рнеше гипотезе бар.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 756 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќаглость Ц это ругатьс€ с преподавателем по поводу четверки, хот€ перед экзаменом уверен, что не знаешь даже на два. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2310 - | 1925 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.096 с.