Мембрана биофизикасы

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Тақырыбы: Мембрана биофизикасы

Қарағанды 2013 ж

Жоспары:

Кіріспе

Мембрана биофизикасы-жасуша биофизикасының маңызды бөлігі.

Негізгі бөлім

Биомембрана дегеніміз

Қазіргі уақыттағы мембрана биофизикасының алдында тұрған негізгі мәселелері
Мембрана қызметтері
Жасушаның негізгі мембраналық құрылымдары
Пассивті тасымалдың негізгі механизмі

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Мембрана биофизикасы-жасуша биофизикасының маңызды

бөлігі. Сондықтан медицинада да маңызды орынға ие. Тіршілікке тән

барлық процестер биомембранада өтеді, оның бұзылуы патологиялық

жағдайларға алып келеді. Адам ағзасына емдеу мақсатында әсер ету-

биологиялық мембраналар қызметіне әсер ету. Оларды зерттеудің түрлі

әдістері бар.

Биомембрана дегеніміз-тіршілік ету кезінде барлық процестер өтетін

жасуша қабығы, қорғанышы. Өздігінен өмір сүретін, дамитын және

көбейетін тірі жүйе-жасуша. Жасушаның құрам бөлігі ретінде

биомембрананың қызметі әртүрлі. Ол жасушаны қоршаған ортамен

байланыстырады, одан оқшаулайды. Биомембрананың құрылысының

алғашқы моделін 1902 жылы Отвертон деген ғалым ұсынды. Ол мембрана

арқылы липидтер де жақсы еритін заттар жақсы өтетінін байқаған. Осыны

негізге ала отырып мембрана фосфолипидтік жұқа қабаттан тұрады деген

идеяны ұсынды. 1925 жылы Гортер мен Грендель эритроцидтердің

ауданының қосындысынан 2 есеге жуық үлкен болатынын дәлелдеген.

Липид молекулаларының ұзындығы 3, 5 нм, ақуыздың бір қабатының

қалыңдығы 1нм-нен аспайды деп есептегенде жасуша мембранасының

қалыңдығы 8 нм-дей болады. Оның ең негізгі липиді-лецитин.

Биологиялық мембраналар-табиғаттағы ең алғашқы және универсалды

молекула үстілік құрылымдар. Олардың екі өлщеудегі ұзындығы

қалыңдығынан едәуір жоғары. Бірақ мембрананың қызмет атқару қабілеті

үшін жауап беретін механизмдер оның қалыңдығымен байланысты.

Мембраналар тек қана жартылай өткізетін, пассивті қабықтар емес, олар

жасушаның бүкіл маңызды қызметтеріне қатысады, олар бүкіл

органеллалардың құрамына кіреді.

Химиялық метаболизм, синтез, энергияны қорландыру және оны өзгерту,

молекулалардың және иондардың алмасуын реттеу мембрананың аса

маңызды физикалық және физикалық-химиялық қызметтеріне жатады

Мембрана биофизикасы-медицина және биология үшін маңызы зор,

биофизика жасушасындағы қажетті бөлім.

Қазіргі уақыттағы мембрана биофизикасының алдында тұрған негізгі мәселелері:

1. Мембраналардың молекулярлық құрылымы, функционалдықты

анықтайтын, мембраналық құрылымның динамикалық қасиеттері.

2. Жасушадан жасушаға заттарды тасымалдаудағы мембраналардың ролі.

Белсенді және белсенсіз тасымалданудың және мембрананың құрылымының

функционалдығын қарастыру. Құрылым мен функция арасындағы

байланысты анықтау.

3. Мембрананың қозуының физикалық табиғатын тану

4. Мембраналардың биоэнергетикасын зерттеу

5. Репепция процестердің физикасын зерттеу.

Мембрана қызметтері

Тірі жасушаның өмірсүруінде мембрана алуан түрлі қызмет атқарады.

Барьерлік -қоршаған орта мен таңдамалы, реттелінетін, белсенсіз және

белсенді зат алмасуды қамтамасыз етеді (селективті-таңдамалы; реттелінетін-

заттар үшін мембрана өтімділігі жасуша жағдайына және геномға

байланысты), яғни мембрана арқылы заттардың бос тасымалдануы үшін

биомембраналық бөгеттің құрылуы. Кейбір заттар үшін биомембрана қиын

бөгет туғызса, ал кейбір заттар үшін ол арқылы жеңіл, сондай ақ

мембрананың құрылымына қарай тек белгілі бір бағытта ғана өтеді. Әртүрлі

заттардың мембрана арқылы тасымалдану жылдамдығы бірдей емес.

Биологиялық мембрананың барьерлік қызметі оның таңдамалдылығымен

байланысты. Мембраналар жасуша ішіндегі цитоплазмадағы

компартменттерді құрайды. Жасушалық органоидтар-компартменттер

ретінде қарастырылады.

Мембраналардың тосқауыл қасиеттері мен иондарды жасуша мен

жасушааралық кеңістіктің арасындағы тепе-тең емес үйлестірілу жасушаның

ішіндегі реттеу процестері мен жасушалар арасындағы сигналдарды электр

импульс түрінде өткізу қабілеттігінің негізіне жатады.

Матрицалық-мембранадағы ақуыздардың белгілі ретпен орналасуын,

олардың бағытын, ұтымды әсерлесуін (мысалы, мембрана ферменттерінің

әсерлесуін) қамтамасыз етеді. Олар электрондарды тасу ансамльдерін,

энергияны жинақтау комплекстерін, жарықты рецепциялау, гармондармен

және медиаторлармен реттеу комплекстерін құрайды.

Жасушаның ішінде түрлі төмен және жоғары молекулалық қосылыстар

құрылады. Олар түрлі ферментативтік реакциялардың нәтижесінде пайда

болады. Ферменттер өздері де жасушада құрылады. Кейбір жасушалық

ферменттер трансмембраналық реакцияларды катализдейді/реагенттер

мембрананың екі жағында орналасады немесе катализдік акт

молекулалардың алмасуымен бірге жүреді. Басқа ферменттер комплекстерді

құрайды. Олар реакция тізбегін жүзеге асырады. Ферменттер мембрананың

жазықтығында орналасқаннан процестердің нәтижелігі өседі. Кейбір

ферменттер мембраналармен байланысқан субстраттармен әрекеттесіп,

биомембраналардың биосинтезіне қатысады. Мембраналардың қатысуымен

прокариотикалық ДНҚ репликациясы, ақуыздардың биосинтезі мен бөлінуі,

биоэнергетикалық процестер және гормондық жауап процестері жүреді.

Механикалық- ішкі жасушалық құрылымдардың беріктігін, автономдығын

қамтамасыз етеді. Яғни морфологиялық тұтастықтың және ішкі

органоидтардың тұрақтылығы сақталады. Ол мембрананың механикалық

құрылымына негізделген.

Энергетикалық -митохондрияның ішкі мембраналарында АТФ синтезі,

хлоропласт мембранасында фотосинтездеу (өсімдіктерде) . Жасушалың ашық

жүйесінде ағып жатқан процестер, бір жағынан энергияны жұмсайды, бірақ

та жасуша өзі энергияның қорландыруы мен өндіруіне қатысады. Жасуша

химиялық энергияны жинайды да (АТФ түрінде), оны химиялық, электрлік,

осмотикалық және механикалық жұмыстарға трансформациялайды.

Биоэнергетикалық және биосинтездік функциялар зат алмасуымен

байланысты.

Рецепторлық -механикалық, акустикалық, иіс сезу, жылу рецепциясы.

Жасушаның негізгі мембраналық құрылымдары және олардың қысқаша сипаттамасы

1. Плазматикалық мембрана. Плазматикалық мембрана клетканы сыртқы

ортадан шектейді. Оның құрамына арнаулы компоненттер кіреді, олар клетка

аралық контакттарға және әрекеттесулерге қатысады, гормандық жауабы

және молекалардың алмасуы үшін жауап береді.

2. Ядролық мембрана. Интерфазалық қалыптағы клетканың ядролық

мембрананың түрі - екі элементарлы мембрана, арасына перинуклеарлы

кеңістік. Морфологиялық белгісі - саңылаутүрлі құрылымдар /диаметрі -

600 А. / Олар октагоналды торды құрайтын, морфологиялық компоненттерден

тұрады. Бұл құрылымдар орналасқан жерде ішкі және сыртқы ядролық

мембраналар құйлған болып көрінеді. Саңылаулар мРНК-ақуыз комплексіне

ядродан цитоплазмаға ал реттеуші ақуыздарға кері қарай өтуге мүмкіндік

береді деп саналады.

3. Эндоплазмалық ретикулум (ЭР) - цистерна және түтікше тәрізді

құрылымдардың күрделі желісі. Ол жануарлардың клеткасының ішкі

көлемінің едәуір бөлігін қамтиді. Негізгі ролі - ақуыздар

биосинтездендірілетін орын, олар содан кейін шығарылады және

лизосомаларға не плазмалық мембранаға кіреді. Клетка үшін қауіп туғызатын

гидролиздік ферменттер ЭР-да процессингке ұшырайды. ЭР-мен

рибосомалар қатынаста /бұжырлы ЭР/. Құрамына рибосомалар кірмейтін,

ЭР-ның облыстары майда ЭР болып аталады. Мұнда стеролдардың

биосинтезі, детоксикация және май қышқылдардың денатурациясы жүзеге

асырылады. Бұл процестер b5 және Р450 цитохромдардың қатысуымен

жүретін, электрондардың алмасуының жүйесіне кіреді

4. Гольджи аппараты. Бұл органелла жалпақ қаптардан /цистерналардан/

тұрады. Негізгі функция - эндоплазмалық ретикулумда синтездендірілген,

гликопротеиндерді посттрансляциялық модификациялау. Олар содан кейін

плазмалық мембранаға кіреді және лизосомаларға жеткізіледі. Бұл

органеллалардың құрамына гликозидазалар және

кіреді, олар ақуыз процессингке ұшырағанда, Гольджи аппаратының басынан

/цис-облыс/ оның аяғына барады /транс-облыс/

5. Лизосомалар. Бұл органеллалар макромолекулалардың деградациясы үшін

жауапты және оның құрамына протеазалар және липазалар сияқты

гидролитикалық ферменттер кіреді. Эндоцитозбен және фагоцитозбен алып

қалынған заттар лизосомаларға везикулалар арқылы жеткізіледі.

Лизосомаларда клеткалық компоненттер ыдырайды.

6. Пероксисомалар. Бұл органеллалардың құрамына тотықтандыратың

ферменттер кіреді, олар АМҚ, ксантин және МҚ сияқты кішкене

молекулаларды деградацияға ұшыратады. Пероксисомалардың құрамына

асқын тотықтарды ыдырататын каталаза кіреді, сондықтан оларды солай атап

кеткен.

7. Митохондриялар. Бұл органеллаларда тотықтандыру фосфорлендіру

жүзеге асырылады, оның нәтижесінде сукцинат сияқты субстраттың

тотықтануының нәтижесінде АТФ пайда болады. Митохондрияларды екі

мембрана құрайды, олардың арасында аралық бар. Митохондриялардың ішкі

аймаға матрикс деп аталады. Ішкі мембрана кристалар деп аталатын

далдаларды құрайды, олар электрондардың алмасуы мен АТФ синтезіне

қатысады.

8. Хлоропласттар. Құрамына фотосинтездік аппарат кіреді. Құрамы - екі

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

Ұқсас жұмыстар

Биологиялық мембранының құрылысы және оның қызметі

Тамырлар бойымен қан қозғалысының физико – математикалық заңдылықтары

Биофизика және оның мәселелері

Мембрана биофизикасы жұмысы

Биологиялық мембрана құрылысы және қызметі

Молекулаларды мембрана арқылы тасымалдау

Клеткалар мембраналары

Биоэлектрлік потенциалдардың сипаттамалары және пайда болуының негізгі себептері

Биофизика пәнінен дәрістер

Қан тамырларының негізгі бөліктерінің құрылысы

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.

Ақпарат

Қосымша

Email: info@stud.kz