Сімдік клеткаларына иондардыҢ Өтуі

Өсімдік клеткаларына сыртқы ортадан қоректік заттар үнемі өтіп, олар клеткалардың тіршілік ету процесін қамтамасыз етеді. Клеткалар қоректік заттарды іріктеп сіңіреді. Оған бір дәлел протоплазмаларда ойыс, дөңес және сырғымалы плазмолиз құбылыстарынын, пайда болуы.

Клеткаларға иондардын сіңірілуі сыртқы ортадағы концентрацияға байланыссыз жүзеге асады, Сыртқы ортада иондар концентрациясы мол болғанымен олардың клеткаларға аз өтуі мүмкін немесе керісінше болуы да ықтимал.

Өсімдіктер физиологиясының даму тарихына көз жіберсек, жасыл әлем клеткаларына заттардың өтуі туралы көптеген теориялар ұсынылды. Алайда олардын. көпшілігі заттың клеткаларға өту механизмін жете түсіндіре алмағандықтан, өмір көшіне ілесе алмай, қалып қойды.

Кейінгі кезде жүргізілген зерттеулерге қарағанда тұздардың клеткаларға сіңуі иондар арқылы болатыны байқалады. Бұл құбылыс бірнеше сатыдан тұрады. Қоректік заттар ең алдымен клетка қабықшасына өтіп, біртіндеп цитоплазмаға келеді де, кейіннен вакуольдерге қарай өтеді. Сөйтіп әртүрлі тұздар ерітіндісі цитоплазмада әрқилы плазмолиз құбылысын тудырады. Мысалы, кальций элементінін, иондары цитоплазманың тұтқырлығын жоғарылатып — плазмолиз, ал калий цитоплазмасы сұйылтып, дөнес плазмолиз құбылысын туғызады. Бұл жағдай Н. Г. Холодныйдың жүргізген тәжірибелерінін қорытындыларымен толық дәлелденеді.

Цитоплазма тұтқырлығынын өзгеруі иондардың, протоплазмаға өту жылдамдығын өзгертіп, вакуольдерге тұздардың аз мөлшері келетінін көрсетеді. Жалпы,цитоплазмаға заттардың өтуі өте маңызды мәселелердің біріне жатады.

1. Әрекетшіл және әрекетсіз тәсілмен қоректік заттар клеткаға әртүрлі жолмен өтеді, егер әрекетсіз жолмен өтсе, энергия жұмсалмайды. Мұнда иондар диффузия арқылы олардың концентрация градиентіне қарай өтіп отырады. Диффузия бағыты жалпы химиялық потенциалмен реттеледі. Заттардың концентрациясы неғұрлым жоғары болса, олардың химиялық потенциалы солғұрлым күшті болады. Заттар жоғары концентрациядан, төменгі концентрацияға қарай немесе аз химиялық потенциалға қарай козғалыс жасайды. Иондардың қозғалысы тек химиялық потенциалмен ғана шектелмей, электр потенциалы арқылы жүзеге асады. Әртүрлі заттармен зарядталған иондар мембраналардан әртүрлі жылдамдықпен қозғалыс жасайды. Осыған сәйкес әртүрлі потенциалдар пайда болады. Олар иондардың қозғаушы күші болып есептеледі. Сөйтіп әртүрлі зарядталған иондардың өтуіне мүмкіндік жасайды. Мембраналар зарядтар біркелкі орналаспаған жағдайда электр потенциалы пайда болады. Сонымен, иондардың әрекетсіз қимылы химиялық және электр потенциалдардың градиентіне байланысты болады.

Иондардың әрекетсіз қозғалыстан басқа әрекетті қимыл жасау тәсілі де бар. Ол құбылыс энергияны қажет етеді. Мысалы, температура жоғарылаған сайын, иондар әрекетті тасымалданады да, клеткаға иондар көп сіңіріледі. Оттегі аз ортада иондардың тасымалдануы тежеледі, сөйтіп, тұздың клеткадан сыртқы ортаға шығуы байқалады. Тынысалуды тежейтін улардың (КСNСО) әсерінен иондардың әрекетшіл жолмен тасымалдануы тежеліп қалады да АТф-тын көбеюінен иондар көбірек сіңіріледі. Мұның өзі иондардың клеткаларға сіңірілуі мен тынысалуы арасында белгілі байланыс бар екенін керсетеді.

Кейбір ғалымдар тұздың клеткаларға сіңірілуі белоктың синтезделінуімен байланысты деп есептейді. Мысалы, хлорам-фениколбелок синтезін жүргізбейтін ингибитор тұздардың клеткаға сіңуін тежемейді.

Клеткаларда әртүрлі қоректік заттардың әр мөлшерде жиналуы олардын әрекетсіз және әрекетшіл өтуінен болады. Әрекетсіз және әрекетшіл сінірілуі бір мезгілде жүріп отырады. Бұл екі құбылысты бірінен-бірін айырып бөліп тастауға болмайды.

Клеткаларға тұздардың өтуі (бос кендстікке келуі)— пассивті құбылыс. Бос кеңістікке тұздар диффузия нәтижесінде етеді. Олардың өтуі әрекетсіз түрде, концентрация градиенті бойынша жүреді. Мұндағы бос кеңістік деп отырғанымыз — клетка қабықшасындағы фибрилдер арасындағы қуыстар. Иондар осы қуыстарға жиналады. Мұндай бос кеңістік мембраналар арасында да болады.

Клетка қабықшасы сыртқы жағынан да иондарды абсорбциялап жинақтай алады. Д. А. Сабинин мен И. И. Колосов (1940) клетка қабықшасы аниондарды және катиондарды өте әрекетшіл абсорбциялайтынын байқаған. Клетка қабықшасына иондар көп жиналатындықтан абсорбция алғашқы кезде өте әрекетшіл жүргенмен де, кейіннен тежеледі.

Клетка қабықшасының құрылымы өте күрделі. Оның кұрамындағы пектин, целлюлоза, гемицеллюлоза және басқа қосылыстар диссоцацияланып, карбоксиль тобын бөліп шығарады, да кұрамында белок болғандықтан клетка қабықшасы оң және теріс зарядпен зарядталады, сөйтіп иондарды алмастыру қызметін атқарып, катиондар мен аниондарды байланыстырып тұрады.

Клетка қабықшасының сыртында Н және НСО иондары абсорб-циаланады. Олар бос кеңістікте жиналған катион және аниондарды алмастырып отырады.