Мембрана құрылысының бұзылуы

Молекулярн
ые основы
ИиБСТ Орындаған:
Тақырып: Мембрана Биркен К.К.
биофизикасы Аекина С.С
Алтынбекова А.С.
Айтжан А.С.
Беркинова Н.Б.
ОМ 1-001
Сұрақтар тізімі:
• 1.Мембрана құрылысының бұзылуы
• 2. Мембрананы қалпына келтіру
• 3.Тыным потенциалының пайда болу механизмі және бұл
процессте
Na+-K+ АТФ-аза-ң маңыздылығы ?
• 4.Әрекет потенциалының пайда болу механизмі.Әрекет
потенциалының негізгі
Фазаларын сипаттап беріңіз.Әрбір фазаның молекулярлық
механизмін
түсіндіріңіз,сипаттаңыз?
• 5.Натрий каналының блоктары-тетродотоксин
(ТТХ).Блоктардың мембрана тасымалына әсерінің механизмін
түсіндіріңіз?Блокатордың әсерінен кейін мембрана қандай
күйде болады?
• 6.Калий каналының блоктары-тетраэтиламмоний(ТЭА)
Блокатордың
1. Мембрана құрылысының
бұзылуы

Мембрана ( лат . membrana - қабығынан ) - әдетте периметрдің
айналасында бекітілген жұқа икемді пленка немесе пластина.

Мембраналар құрылымын бұзу шартты түрде бөлінуі мүмкін:
• Көлік
• Функционалды-метаболизм
• құрылымдық

Жасуша мембранасының патологиясы мембраналық тасымалдың бұзылуына,
мембраналардың өткізгіштігінің өзгеруіне, жасушалардың байланысының
өзгеруіне және олардың « танылуына » , мембраналар мен жасуша
нысандарының өзгеруіне , мембраналардың биогенезінің бұзылуына
байланысты. Көптеген жағдайларда кез - келген патогендік фактордың
әсері жасушалық мембранадағы патогенді ақпаратты алуымен бірге жүреді ,
сондықтан плазмалық мембранада байқалатын құрылымдық өзгерістерді
зерттеу арқылы клетканың ультретуральды патологиясылары зерттелуде.
2. Мембрананы
қалпына келтіру
• Заживление тканевой раны широко изучается. Он включает в себя
скоординированную активацию нескольких внутриклеточных и
межклеточных путей, а также ремоделирование от
последовательного привлечения различных типов клеток к месту
раны. Однако существует не менее важный процесс, который
происходит на уровне отдельной клетки, когда нарушается
целостность плазматической мембраны. Отдельные эукариотические
клетки могут быстро восстанавливать свою плазматическую
мембрану после повреждения посредством процесса, который
восстанавливает внутренний гомеостаз и предотвращает гибель
клеток. Несмотря на его важность, исследования этого
увлекательного механизма были ограничены. Только недавно мы
начали понимать, что восстановление плазматической мембраны
похоже на заживление тканей в том смысле, что оно также включает
последовательные, сильно локализованные этапы ремоделирования,
которые в конечном итоге устраняют все следы травмы.
picture 3. Тыным
потенциалы
Тыныштық потенциалы - қоздырылмаған
жасушаның (нейрон, кардиомиоцит)
мембраналық потенциалы. Бұл мембрананың
ішкі және сыртқы жағындағы электрлік
потенциалдардың айырмашылығы -55-тен -100
мВ-қа дейін. Нейрондар мен жүйке
талшықтарында әдетте -70 мВ құрайды.
picture

01.

Тыныштық Жасушада натрий
иондарының (Na +)
потенциалының жетіспеушілігі.

қалыптасуы 02.
ТП екі кезеңде қалыптасады. Бірінші кезең: Na + Жасушада калий
пен K + 3: 2 қатынасында (шығарылған әрбір 3
иондарының (К +) артық
натрий ионының ішінде 2 калий ионы бар) алмасу
жұреді. Осылайша, жасуша оң зарядты болуы.
жоғалтқаннан гөрі жоғалтады, нәтижесінде теріс
зарядтайды. Ион алмасу натрий-калий
сорғысымен АТФ энергия шығыны арқылы жүзеге 03.
асады. Нейронның барлық энергия тұтынуының
70% дейін натрий-калий сорғыларының Мембранада әлсіз
жұмысына кетуі мүмкін. ТП түзілуінің бірінші электрлік потенциалдың
кезеңінде мембраналық иондық сорап- пайда болуы (-10 мВ).
алмастырғыштардың жұмысының нәтижелері
келесідей:
picture

Екінші кезең: мембрана арқылы одан К + иондарының
ағуына байланысты жасуша ішінде елеулі (-60 мВ)
негативтілік құру. Калий иондары К + жасушадан
шығып, теріс зарядты -70 мВ -қа дейін жеткізеді.
Демек, тыныштық мембраналық потенциал-бұл натрий-
калий сорғысының жұмысынан және (одан да көп
дәрежеде) жасушадан оң калий иондарының ағуынан
пайда болатын жасуша ішіндегі оң зарядтардың
жетіспеушілігі.
Тыным потенциалдарының пайда
болу және бұл процессте Na+ - K+
АТФ-азасының маңыздылығы.
Тыныштық потенциалы мембрананың екі
жағындағы концентрациялардың және мембрана
арқылы өтетін иондардың әртүрлілігімен
анықталады.Міне сондықтан мембрана арқылы
иондар ағыны және жасушаның потенциалдың
айырымы пайда болады. Мембраналық
потенциалдың пайда болу себебі – жасушадан
сытрқа қарағандағы К+ иондарының диффузиясы.
Иондар концентрациясының айырмасын ұстап
тұру АТФ энергиясын иондық арналардың
көмегімен жүзеге асады. Бұдан басқа, К+, Na+
арналар жасушадан үш натрий ионын сыртқа
шығарып, жасушаға екі калий ионын алып келетін
болғандықтан, трансмембараналық потенциалдың
өсуіне мүмкіндік жасайды, бұл жасуша аралық
ортаның оң зарядын, сонымен қатар тыныштық
потенциалын арттырады.
Мембараналық потенциал – бұл жасуша мембрана
беті мен оның протоплазмасы арасындағы
потенциалдар айырмасы.
Мембрананың сыртқы беті «+» зарядталған;
Мембранаың ішкі беті «-» зарядталған.
Бұлшықет талшығының мембараналық потенциал
мөлшері: 60-90 мв.
Жасушаның ішкі жағында
калий ионының жасуша аралық
концентрациясымен
салыстырғанда жоғары болып,
ал натрий ионы төмен
picture болуының физиологиялық мәні
зор. Ca2+ АТФ-азада АТФ
гидролизденуде бөлінетін
энрегия арқылы кальцийдің екі
ионы ал Н+ помпада екі протон
тасымалданады.Сонымен
толық циклда жасушадан үш
натрий ионы шығып,
цитоплазманың екі калий
ионымен қанығуы және АТФ
бар молекуласының гидролизі
жүреді.
4. Әрекет
потенциал
ы
Әрекет потенциалы қозғыш жасушаның
(нейрон немесе кардиомиоцит) шағын
аймағында мембраналық потенциалдың
қысқа мерзімді өзгеруі түріндегі тірі
жасушаның мембранасы бойымен
қозғалатын толқын. Нәтижесінде бұл
аймақтың сыртқы беті мембрананың ішкі
бетіне теріс зарядталады, ал тыныштықта
оң зарядталады. Әрекет потенциалы жүйке
импульсінің физиологиялық негізі болып
табылады.
ӘП пайда
болу
механизмі
1 ) Алғашында Na ионы үшін 2 ) Импульс генерациясы
мембрана өткізгіштігі кезінде натрийлік канал
3 ) Рефрактерлік
жоғарылайды. Натрийлік каналдар жабылады және калийлік кезең басталады,
тек қозған кезде ғана ашылады. канал ашылады. Біртіндеп К
Na ионы мембрана арқылы жасуша ионы жасушаның сыртқы мембрананың
ішіне өтіп , нәтижесінде жағына шығып, импульсті
мембрананың ішкі үстілігі өзінің « - мембрананың ішкі жағы
» зарядын « + » зарядына қайта қалпына келіп теріс қабылдамай,
өзгертеді, яғни мембрананың зарядқа иеленеді. Импульс негізгі
деполяризациясы жүреді. кезінде мембрана өткізгіштігі
Натрийлік канал өте аз уақытқа 1000 есеге жоғарлайды. Бір физиологиялық
ғана ( 0,5-1 мс ) ашылады. Осы импульстің генерациясының
уақыт ішінде мембраналық барлық уақытында талшық
күйге көшуімен
потенциал -70мВ тан + 30мв үстілігінің микрон квадраты сипатталады.
өзгереді (импульстің генерациясы арқылы натрий және
90мВ шамасында). калийдің 20000 ионы өтеді.
Фазалары:
1. Деполяризация фазасы, жасушаға электрохимиялық
потенциал градиенті бойынша өзімен оң зарядтарды
алып , мембрананың қайта зарядталуымен Na үлкен
ағыммен жасушаға кіруімен сипатталады. Na
ионының концентрация градиенті түріндегі
қозғаушы күш болғанға дейін жасуша ішіне қарай
аға береді . Мембраналық потенциал максимал
мəнге жеткен кезде ( тепе - теңдік натрийлік
потенциал Ф = + 30мВ ), натрий ағыны тоқталады
( натрийлік каналдар жабылады ) . Бұл фазада
мембрана өз қалыпты зарядын ( поляризациясын )
жоғалтады, сондықтан оны деполяризация стадиясы
деп атайды. Деполяризация нөлдік сызықтан өтеді
де оң таңбалы болады. Потенциалдың оң фазасы
овершут деп аталады .
2. Одан кейін реполяризация фазасы бұл уақытта
калийлік каналдар ашылып , К иондары үлкен
ағынмен жасушадан оң зарядтарды ( жасушаның
ішкі оң заряды , яғни « + » белгісі теріс заряд « - »
белгісіне ауысады ) ала шығады . Калий ионының
ағыны мембрананың сыртқы үстілігіне тыным
потенциалы ( тепе - теңдік калийлік потенциал )
орнағанға дейін ағады .
3. Сондай - ақ , гиперполяризация фазасы . Әрекет
потенциалы басталғаннан кейін 1 мс . кейін
реполяризация қисық сызығының бүктелуі
байқалады , соңынан келетін өзгерістер
деполяризациялық іздік потенциал деп аталады .
Басқа ұлпаларда , мысалы , нейрондарда
деполяризацияның қисық сызығы тыныштық
потенциалдың деңгейінен әр қарай жедел өтіп
5. Натрий каналының
блокаторы-тетродотоксин
Тетродотоксин-нейропаралитикалық әсері бар табиғи
ақуызсыз күшті уу. Тетроодонтиформалар
тұқымдасынан шыққан балықтарда тетродотоксиннің
көп мөлшері кездеседі, оның гастрономиялық
қызығушылығына байланысты олардың ішіндегі ең
атақтысы фугу.
Тетродотоксин представляет собой соединение
аминопергидрохиназолина с гуанидиновой группой.
Гуанидиновая группа по своим размерам и форме
похожа на гидратированные ионы натрия и имеет
сильную тропность к натриевым каналам нервных
волокон. Благодаря подходящей форме молекулы,
тетродотоксин закупоривает натриевые каналы, как
пробка, в результате чего нервные волокна теряют
• Натрий арналарының арнайы блокаторлары балық
түрлері мен саламандр ұлпаларында синтезделетін
қосылыс . Бұл қосылыс арнаның сыртқы саңылауына
кіреді әзірге белгісіз индифферентті емес химиялық
топпен байланысады және арнаны « бітеп » тастайды
. Радиоактивті белгіленген тетродотоксинді қолдана
отырып мембранадағы натрий арналарының
тығыздығын есептеген . Әр түрлі жасушаларда бұл
тығыздық мембрананың бір шаршы метр микронына
ондаған және бірнеше ондаған мың натрий арналары
келетіні есептеліп шығарылған
Среди всего многообразия молекулярного вооружения,
которое эволюция подарила живым организмам,
наиболее эффективным и смертоносным оружием
являются нейротоксины — вещества, специфично
воздействующие на нервную систему атакуемой ТЕТРОДОТОКСИН
жертвы. Один из наиболее интересных и загадочных
нейротоксинов — тетродотоксин (ТТХ), обнаруженный
у многих морских и наземных животных. Это один из
сильнейших нейропаралитических ядов, в 100 раз
более эффективный, чем цианид калия. Ученые до сих
пор пристально присматриваются к самому
элегантному низкомолекулярному убийце и пытаются
разгадать все его тайны.
Подобная активность тетродотоксина обусловлена его
уникальным свойством прочно блокировать ионные
каналы в мембранах нервных и мышечных клеток, тем
самым «запрещая» передачу нервного сигнала и
вызывая паралич мышц.Токсин впервые нашел
практическое применение — вместе со своим
структурным гомологом, сакситоксином, ТТХ стал
ценным инструментом в руках нейрофизиологов и
привел к открытию ионных каналов в мембранах
нервных клеток, а также позволил выяснить природу
потенциалов действия, лежащих в основе нервного
импульса. Было установлено, что молекулярной
мишенью токсина являются потенциал-чувствительные
натриевые каналы (ПЧНК) , присутствующие в
мембранах нервных клеток и ответственные за
проведение сигналов между ними. Иронично, что
именно ТТХ, вызывающий паралич и летальный исход
за счет блокировки тока ионов натрия через эти
каналы, и позволил досконально изучить строение этих
6. Калий каналының
блокаторы-
тетраэтиламмоний
TЭA вегетативті ганглияны блоктайды - бұл клиникалық практикаға енгізілген
бірінші «ганглионды блокатор» препараты болды. Алайда, TEA сонымен қатар
жүйке -бұлшықет түйініне және симпатикалық жүйке ұштарына әсер етеді.

Механикалық деңгейде TЭA ұзақ уақыт бойы кернеуге тәуелді K-арналарын
бұғаттайтыны белгілі болды. жүйкеде, және бұл әрекет ТЕА симпатикалық
жүйке ұштарына әсерімен байланысты деп саналады. Жүйке -бұлшықет
қосылыстарының белсенділігіне қатысты TEA никотиндік ацетилхолин
рецепторларының бәсекеге қабілетті тежегіші болып табылды, дегенмен оның
рецепторлық ақуыздарға әсері туралы мәліметтер күрделі. TEA сонымен қатар
қаңқа бұлшық етінде және гипофиз жасушаларында болатын Ca K
белсендірілген арналарын блоктайды. TEA сонымен қатар аквапорин (APQ)
арналарын тежейді деп хабарланды, бірақ бұл әлі де даулы мәселе болып
көрінеді.

Әр жүйеде кернеу мен өткізгіштікке байланысты бұл қасиеттердің ішінара
әсері.Жоғарыда аталғандар TEA-ның жоғарыда айтылған ингибиторлық
қасиеттерімен ғана емес, сонымен қатар Na, K-ATPase тежеу қабілетімен де
байланысты. Na, K-ATPase жасушадан тыс вестибюльге әсер ете отырып, K +
кіруін тежейді, tuabain сияқты, TEA осы жүйелердің әрқайсысында бұзылған K
Thank you!
Орындаған:
Биркен Каламкас.К.
Аекина Сания.С.
Алтынбекова Акжайык.С
Айтжан Айдана.С.
Беркинова Нилуфар.Б.

ОМ 1-001

Ұқсас жұмыстар

Жасуша патологиясы

АСПАРАГИН ҚЫШҚЫЛЫ

Апоптоз қарулары

Жас ушалар мен тіндердің патологиясы

Прокариоттар мен эукариоттардың генетикалық ақпаратының құрылысының ерекшелігі

Жасушалар мен тіндердің патологиясы Несеп жолындағы тас пайда болуы. Себебі. Патогенезі

Биологиялық мембраналардың қызметтері

Биологиялық мембрананың өткізгіштік механаимі. Иондық каналдар және тасымалдаушылардың құрылысы мен функциясы. Электрогенез механизмі

Жасуша мембранасының атқаратын қызметтері

ЖАСУША ҚҰРЫЛЫСЫ

Пәндер