Клеткалар мембраналары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Клеткалар мембраналары
Жерде клеткасыз түрдегілер өмір сүрмейді. Вирустар және бактериофагтар өз беттерімен тірі жүйе ретінде қарастрылмайды. Олар тек генетикалық программаны беруге ғана қабілетті.
Молекулярлы биологияның құрылуы тірі клетканы зерттеумен басталады. Клетка биофизикасы физикада қолданылатын экспериментальды және теориялық моделдерді пайдалана отырып клеткаларды қарастырады.
Клеткалардың физикалық және химиялық маңызды функциялары химиялық метоболизмде және биосинтезде, биоэнергетикалық процесттердегі энергияның қорын жинау және оны электро және механикалық-химиялық процестерінде жүзеге асыру және молекула, иондарды тасуын реттеу кезінде қайта құрудан тұрады. Энергия қорын жинау көбінесе АТФ түрдегі химиялық энергия химиялық, электрлі, осмос және механикалық жұмысқа айналады. Биосинтетикалық және биоэнергетикалық функциялар берік байланысқан. Олар тек қана ашық тенсіздікті жүйеде ғана жүзеге асады. Сәйкес бұл функциялар қоршаған ортадан клеткаға және клеткадан қоршаған ортаға заттарды тасмалдаумен айналысады.
Клеткалардың ішкі құрылымының автономдылығынмен және сақталуымен заттарды тасымалдауды үйлестру тек қана жалғыз әдіспен жүзеге асады: өз функциясын орындау үшін клетка сыртқы ортадан жартылай өткізгіштік қалқамен бөлінеді. Әрбір клетка плазмалық мембранамен қоршалған. Клеткалы мебраналардың пайда болуы, клетканың ішіндегі кеңістікті сыртқы әлемнен бөлу де, компартментация-өмірінің пайда болуындағы маңызды кезеңі.
Бір жағынан, клетка органоидтардың кеңістікте бөлінуі негізінде клетканың ішіндегі процестердің реттелу жүзеге асырылады. Клетка ішіндегі мембраналар клетканың ішінде болатын компартментация үшін қызмет етеді.

Биологиялық мембрана -- клетканың және клетка ішіндегі бөлшектердің (ядро, митохондрии, хлоропластар, пластидтер) бетінде орналасқан молекулалық мөлшердегі (қалыңдығы 5 -- 10 нм), белокты-липидтік құрылымды жұқа қабықша. Биологиялық мембрана өткізгіштік қасиетіне байланысты клеткада тұздардың, қанттың, амин қышқылдарының, иондардың, т.б. заттардың алмасу өнімдерінің концентрациясын, олардың тасымалын және алмасуын реттейді. Клетканың протоплазмасын қоршап тұрған биологиялық мембрана клеткалық мембрана деп аталады. Клеткалық мембрана қос қабатты белокты-липидті молекулалардан тұрады. Биологиялық мембрананың құрылымы мен ерекшелігі туралы нақты ғылыми мәліметтер 20 ғасырдың басында белгілі болды.
# 1902 ж. неміс ғалымы Э. Овертон мембрананың құрамында май тектес заттар болады деген пікір айтты.
# 1926 ж. америкалық биологтар Э. Гортер мен Ф.Грендел адам эритроцитінің қабықшасынан сол затты бөліп шығарды.
# Ал 1935 ж. ағылшын ғалымдары Л.Даниелли мен Г.Даусон және америкалық биолог Дж. Робертсон биологиялық мембрананың құрылымдық моделін ұсынды. Кейін электрондық микроскоп және рентгендік анықтау әдістерін қолдану нәтижесінде клетканың барлық бөліктеріндегі биологиялық мембрана табиғатының ұқсас болатыны анықталды.
Биологиялық мембрана -- аса күрделі құрылымды зат. Оның құрамында ферменттік белоктар, ерекше рецепторлар, электрондарды тасымалдаушы, энергияны өңдеуші құрылымдар сонымен қатар гликопротеиндер мен гликолипидтер болады. Мембраналық белоктардың көпшілігі мембрананы тесіп өтіп орналасса, ал кейбірі оған жартылай ғана еніп немесе жанасып жатады. Мембраналық белоктар түрлі қызмет (мысалы, гликопротеиндер антиген рөлін) атқарады. Кейбір химиялық реакциялар (мысалы, хлоропластарда жүретін фотосинтездің жарық реакциялары немесе митохондриидағы тотыға фосфорлану процесі) биологиялық мембрананың өзінде жүреді. Сондай-ақ, биологиялық мембрана клетканы қоршап, сыртқы ортадан оқшаулауы арқылы клетканың морфологиялық тұтастығын сақтайды.
Биологиялық мембраналардың (лат. membrana - қабықша) неғұрлым толық құрылысын 1972 ж. Г. Никольсон мен С. Сингердің ұсынған сұйықтық-мозаикалық моделі бейнелейді. Мембрана липидтері амфипатикалық молекуларларының екі қабатынан тұрады, мембрана липидтерінің молекулалары бір-біріне паралель орналасады. Оны билипидті қабат немесе биқабат деп атайды. Әрбір липид молекуласының негізгі екі бөлігі - басы және өскіншесі болады. Өскіншелер гидрофобты болып келеді де бір-бірлеріне қарама-қарсы орналасады. Липид молекулаларының бастары - гидрофильді, олар клетканың сыртқы және ішкі жағына қарап орналасады. Осындай билипидті қабатқа ақуыз молекулалары батып тұрады
Ақуыз молекулалары тұтас қабат түзбейді, олардың кейбіреуі липидті бағана беткейінің екі жағын ала бір бөлігінің арасында, қалғаны мембранада гидрофильді поралар түзіп, бағана қабаттарына ене орналасады. Егер ақуыздар липидті бағаналарды қақ жарып орналасып, ақуыз молекуласының бір жағы мембрананың бір жағында, ал екінші жағы мембрананың екінші жағында орналасса, ондай ақуыздарды интегральды немесе трансмембраналы ақуыздар деп атайды.
Егер ақуыздардың мембрана маңайлық бетке тек қана бір жағы қарап жатып, екінші жағы мембрананың ішіне қарап жатса, ондай ақуыздарды ішкі ақуыздар , ал керісінше болса сыртқы ақуыздар деп атайды. Ішкі және сыртқы ақуыздарды жартылай интегральды ақуыздар деп те атайды. Кейбір ақуыздар фосфолипид қабаттарының ортасында орналасады
Ақуыз молекулаларының мембрана маңылық кеңістікке қараған ұштары, осы кеңістіктегі әр түрлі заттармен қосылыстар түзулері мүмкін. Сондықтан интегральды ақуыздар трансмембрана үрдістерінде маңызды роль атқарады. Жартылай интегральды ақуыздармен сыртқы ортадан сигналдар қабылдайтын (молекулярлы рецепторлар) немесе мембранадан сыртқы ортаға сигналдар өткізетін молекулалар байланыста болады. Көпшілік ақуыздар ферменттік роль атқарады.
Липидтер секілді ақуыздар да латеральды диффузияға ұшырайды, дегенмен олардың молекулаларының жылдамдығы липидтер молекулаларының жылдамдығына қарағанда төмен. Бір моноқабаттан екінші моноқабатқа олар өте алмайды.
Мембрана - цитоплазманың тірі бөлігі. Ол протопластты клетканы қоршайтын ортадан бөліп тұрады, органеллалардың сыртқы шекарасын және олардың ішкі құрылымын түзеді. Барлық мембраналарға тән қасиет - олардың тұтастығы, тұйықтылығы. Цитоплазмадағы мембраналық элементтердің мөлшері клетканың типіне, атқаратын қызметіне қарай сипатталады. Кейбір жағдайда мембрана цитоплазманың құрғақ затының 90% -ын түзеді.
Биологиялық мембраналардың негізгі қасиеттерінің бірі - олардың жартылай өткізгіштігі. Кейбір заттар олардан өте баяу, ал кейбіреулері ерітіндінің қоюлығына қарамастан жеңіл өтеді. Сонымен мембраналар суда жақсы еритін заттардың көпшілігінің клеткаға еркін өтуіне кедергі жасайды. Сөйтіп, цитоплазманың және оның органеллаларының химиялық құрамын сақтайды. Мембраналар жеке ферменттердің және олардың кешендерінің цитоплазмада қалыптасып, клетканың тіршілігіне қажетті ең негізгі үрдіс - химиялық реакциялардың ретімен жүруін қамтамасыз етеді.
Биологиялық мембраналар
Барлық клеткалардың сыртқы қабығы, сондай - ақ олардың ішіндегі толып жатқан органеллалардың қабықтары биологиялық мембраналардан (жарақшадан) құралады. Осы жарғақша деңгейінде іске асатын көптеген физикалық, физико-химиялық, биохимиялық, электрлік т.б. өзгерістер жиынтығы бүкіл организм атқаратын іс-әрекеттер сипаты мен ерекшеліктерін анықтауда шешуші ролге ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.