Биологиялық мембраналардың қызметі

Өздігінен өмір сүретін, дамитын және көбейетін элементар тірі жүйе — тірі жасуша, ол барлық жануарлар мен өсімдіктердің негізі. Жасушаның жасушалык. органеллдің өмір сүруінін. басты шарттары мыналар:
Біріншіден — қоршаған ортамен салыстырғанда автономдығы, яғни жасушаныңзаттары коршаған ортаныңзаттарымен араласпауы керек, жасушада және оның жеке бөліктерінде өтетін химиялык реакцияның өзін-өзі автономды баскару мүмкіншілігі сақталуы қажет.
Екіншіден — қоршаған ортамен байланыс. Жасуша мен қоршаған ортаның арасындағы байланыс энергия мен зат алмасуының реттел-ген түрде үздіксіз жүруі;
Үшіншіден — қоршаған ортадан оқшаулануы және сол ортамен тығызбайланысыныңбірлестігі —тірі ағзаныңбарлықдеңгейдегі ұйым-дасу қызметінің басты шарты. Сондықтан жасушаның өмір сүруінің басты шарты, ол биологиялық мембраналар.
Биологиялық мембраналардың мынадай негізгі үш кызметі бар: бөгеттік (барьерлік), матрицалық және механикалық.
1. Бөгеттік (барьерлік) кызметі мынада: қоршаған орта мен жасу-шаның арасында таңдамалы (селективті), кезекпен, белсенді және ен-жар зат алмасу процестері жүреді. Тандамалы дейтін себебі биологиялық мембрана аркылы заттың бір тобы тасымалданса, баска топқа жататын заттар тасымалданбайды; кезекпен дейтін себебі тасымалда-натын заттар жасушанын. жүмысына сәйкес мембранадан кезектесіп ретімен өтеді; белсенді дейтін себебі заттар таралымы (концентрациясы) аз жерден таралымы көп жерге қарай тасымалданады; енжар дейтін себебі тасымалдану заттаралымы көп жерден таралымы аз жерге карай жүреді.
        
        БИОЛОГИЯЛЫҚ МЕМБРАНАЛАРДЫҢ ҚЫЗМЕТІ
Өздігінен өмір сүретін, дамитын және көбейетін элементар тірі жүйе —
тірі жасуша, ол ... ... мен ... ... ... ... өмір сүруінін. басты шарттары мыналар:
Біріншіден — қоршаған ... ... ... ... ... ... араласпауы керек, жасушада және
оның жеке бөліктерінде өтетін ... ... ... автономды
баскару мүмкіншілігі сақталуы қажет.
Екіншіден — қоршаған ортамен ... ... мен ... ... ... ... мен зат ... реттел-ген түрде үздіксіз
жүруі;
Үшіншіден — ... ... ... және сол ... ... ... ұйым-дасу
қызметінің басты шарты. Сондықтан жасушаның өмір сүруінің басты шарты, ол
биологиялық мембраналар.
Биологиялық мембраналардың мынадай ... үш ... бар: ... ... және ... Бөгеттік (барьерлік) кызметі мынада: қоршаған орта мен жасу-шаның
арасында таңдамалы (селективті), кезекпен, белсенді және ... зат ... ... ... ... ... биологиялық мембрана аркылы
заттың бір тобы тасымалданса, баска топқа жататын заттар ... ... ... ... заттар жасушанын. жүмысына сәйкес
мембранадан кезектесіп ретімен өтеді; белсенді дейтін ... ... ... аз жерден таралымы көп жерге қарай тасымалданады;
енжар дейтін себебі тасымалдану заттаралымы көп ... ... аз ... ... ... — мембранадағы акуыздардың орналасуын, олардың бағытын
және өзара ұтымды әсерлесуін қамтамасыз етеді.
3. Механикалық — жасушалар және ... ... ... ... ... ... ... биологиялык мембраналар тағы да мынадай қызметтер атқарады:
— энергетикалық— митохондрийдіңішкі мембраналарында АТФ-ті синтездеу ... ... ... биопотенциалдарды өндіру және оларды тарату;
— рецепторлық (механикалык, акустикалық, иіс сезу, ... ... ... және т.б. ... ... ... мембрананыңауданының ролі аса зор. Қалыпты
жағдайда барлык мембраналардың аудандарының қосынды-сы ... мың ... ... ... ... ... калыпты күйден патоло-гиялық
күйге ауысуынан болады. Оған мысал ретінде ... ... ... ... ... ... күюді
және т.б. айтуға болады. Емдеу жүмысы — мембрана жұмысын ... ... ... кезде жасушалар құрылымының қызметін камтамасыз етуде мембрананың
маңызы аса зор екені дәлелденді. ... ... ... ... оны
қоршаған ортадан бөліп тұрады. Заттың жасушаға өтуі немесе жасушадан шығуы
мембрананың ... ... ... ... ... ... ... Ол оргонойдтар: ядролар, митохондрий, лизосом, Гольджи аппараты
және эндоплазматикалык ... ... ... ... зат ... екі ... зат ... (концентрациясының) өзгерісі
(градиенті) енжар зат тасымалдаудың негізгі механизмі болады да, ... ... ... деп ... ... ... ... әсерінен
заттың таралымы көп орыннан таралымы аз орынына қарай ... ... ... ... ... сипаттаған ғалым
Фик болған. Фик заңы бойынша диффузия жылдамдығы сол ... ... ... және ... ... ... тура пропорционал:
Диффузия жылдамдығы деп уакыт бірлігінде белгілі бір ауданнан ... ... ... ... (-) ... диффузия заттыңтаралымы кеп орнынан
таралымы аз орнына қарай өтетінін ... ... ... деп ... ... өзгерісі бірге тең болғанда диффузия жолындағы аудан
бетінен уакыт бірлігінде отетін заттың ... ... А. ... ... температураға тәуелділігін анықтады, ол мынаған
тең:
M=Um-RT
Олай болса тендеуді былай жазуға болады.
Мұндағы Um - ... ... ... ... ... ... ... тасымалданатын заттың ағынының тығыздығы деп белгілейік те
тендеуді былай жазамыз:
Жасуша мембранасындағы заттың ... ... қиын ... ... ... ... ... сипаттайды. Ол үшін мембрананың
ішкі және сыртқы беттеріндегі заттың таралымын С. және С0 деп ... ... ... ... ... І - мембрананың қалыңдығы. ... ... (6) ... ... ... ... мембранамен қоршаған ортаның арасындағы заттың таралу
коэффициентін (к) ескеріп (9) ... ... ... = Р өткізгіштік коэффициенті. Осы тендеу биологиялық ... ... ... зат ... теңдеуі болады:
Мұндағы Р — өткізгіштік коэффициенті, ол Д — диффузия коэффициентіне үқсас.
Бірак ... ... ... ... және температурасына ғана
тәуелді болса, еткізгіштік ... ... ... мембрананың касиетіне
тәуелді болады.
Жасушалар термодинамикалык жүйе болғандықтан, стационарлы ... ... ... ... мүмкін. Жасуша стационарлық күйде болғанда тең уакыт
аралығында сыртына ... ... ... оның ішіне карай өтетін
диффузияға тең ... Ол ... ... ... ... процестің роліне байланысты болады. Мысалы, жасушаға келген
фосфор анионын нуклеотидтер мен нуклиен ... ... ... ... ... ... фосфаттың таралымы
азаяды,. Осы косылыс анионының таралымынын, ... ... мен ... ... түрақты етіп ұстайды. Осы тұрақтылык диффузиялык зат
жасушаның ішіне карай өткенде ғана емес, ол ... ... ... ... ... диффузияға да тән процесс.
Егер диффузияланатын заттың молекулалары басқа молекулалар-мен ... ... ... диффузияны қарапайым диффузия дейді.Одан басқа
жеңілденген және алмасу ... ... ... ... және т.б. ... таралымы белгілі бір шамаға жеткенде олардың жасушаға карай
өту жылдамдығы қарапайым диффузияға карағанда ... ... ... ... ... емес, жеңілденген диффузия болатынын байқау қиын
емес.Жеңілденген диффузия тасымалдағыш ... ... ... ... X ... тасымалданатын заттың А молекуласымен қосы-
лып бір кешен АХ құрайды. АХ кешені жасушаға карай диффузияла-нады (15, д-
сурет). Жасушада А ... ... ал ... ... молекуласы
бастапқы орнына кайта оралып,басқа молекуламен қосылады. Мембрананың ішкі
және сырткы қабаттарында A ... ... ... ... ... тасымалдану процесі тоқтайды.
Жеңілденген диффузия козғалыстағы тасымалдағыш молекулалардың әсерінен ... сол ... ... молекулалардың әсерінен де ... ... ... саңылау жасай жайылады. Тасымалданатын
заттың молекуласы (А) бір ... ... ... ... сатылай қозғалады (
сурет).
Жеңілденген диффузияның бір түрі — алмасу диффузиясы. Алмасу диффузиясында
қосалқы зат ... ... ... мембрананың екінші бетіне қарай
өтеді. Екінші ... ... ... зат босайды, оның орнына сол
заттың баска молекуласы қосылып кері ... ... ... ... ... болып, мембрананың бетіндегі молекулалардың таралы-
мы өзгермейді.
Қорыта айтқанда, жеңілденген диффузиянын ... ... ... ... ... ... ... тасымалдау жылдам өтеді;
ә) жеңілденген диффузияның каныкқыштық касиеті бар: мембрананың бір
бетіндегі заттың ... ... көп ... ... ... сол ... ... бір шамада ғана өте алады;
б) жеңілденген диффузияда тасымалданатын заттар арасында бәсекелік болады:
бір ... ... ... заттың молекулала-рына қарағанда көп
тасымалданады;
в) жеңілденген ... ... ... бар, олар ... берік кешен құрайды.
ИФФУЗИЯЛЫҚ, МЕМБРАНАЛЫҚ ЖӘНЕ ФАЗАЛЫҚ ПОТЕНЦИАЛДАР
Биоэлектрлік потенциялдардың пайда болуы жасушалардын ішіндегі жәнеоларды
қоршаған ортадағы ... ... ... байланысты. Сонымен
қатар жасушалардың түрліше ион-дарды өткізгіштік касиеттерінің түрліше
болуына да ... ... ... диффузиялык, мембраналық және
фазалық потенциалдар жатады.
Диффузиялық потенциалдар екі сүйықтың шекарасындағы иондардың ... ... ... ... ... бөлінген, ішіне су күйылған ыдыстын, (сурет) сол жағына
тұз қышқылын (HC1) ... оның ... ... сол ... көп ... жағында аз болады. Соның нәтижесінде сутегі мен хлордың иондары ыдыстың
сол жағынан оң ... ... ... ... ... өте ... диффузиялык жылдамдығы олардың қозғалғыштық қасиетіне байланысты.
Біздің қарастырып отырған мысалда сутегі иондарынын, қозғалғыштығы ... ... ... Олай ... ыдыстың екінші жағына
алдымен сутегі иондары, одан ... хлор ... ... Сондықтан ыдыстың оң
жағында сутегі иондарының, оң жағында хлор ... ... көп ... ... оң, хлор ... ... зарядты болғандықтан ыдыстың оң
жағында оң заряд,сол жағында теріс заряд жинақталады.
Пайда болған ... ... ... ... ... ... ... қозғалатын иондардың жылдамдығы азайып, «баяу»
қозғалатын иондардың жылдамдығы артады. ... ... ... ... потенциал-дар айырымы максималды мәніне жетеді.
Диффузиялық потенциал-дар айырымын (Д(р) ... ... ... U - ... ... и — ... ... R
— универсал газтүрақтысы; Т~ абеолюттемпература; п — ... Ғ — ... ... а{ — ... ... ... белсенділігі; а2 — диффузия бағытына қарсы бағытталған иондардың
белсенділігі. Иондар бір-бірімен әсерлеседі. ... ... олар ... ... ... де ... ... иондардың белсенділігі
олардың абсолюттаралымынан кем болады.
Гендерсон ... ... ... ... ... ... ... катион мен анионның қозғалғыштарының айырмасына ... ... ... ... тәуелді екен. Егер катион мен
анионның козғалғыштығы тең ... және ... ... ... ... екі
жағында тең болса, онда диффузиялық потенциал нөлге тең болады.
Биологиялык объектілерде алдымен диффузиялық п.отенциал пайда болады.
Олар әсіресе ... ... ... көп ... Мұндай
жасушаларда диффузия кұбылысы закымдалған учаскеден закьшдалмаған учаскеге
қарай өтеді.
Мембраналық потенциалды диффузиялық потенциалдың бір түрі ... ... ... ... ... ... ... ( сурет) катион да, анион да өтеді деп ... енді ... ( ... тек қана ... ғана өтеді деп қарастырайық. ... сол ... ... ... саны көп ... ... ... алмастырғыш мемб-рана дейді. Тәжірибенің шарты бойынша ыдыстың оң
жағына тек сутегінің иондары өтеді де, хлор ... ... сол ... ... ... ... ... болмайды. Себебі олар хлор
иондарымен өзара тартылыста болады. Диффузия күші мен ... ... ... ... қос ... қабат пайда бо-лып, иондар диффузиясы
тоқтайды. Егер v ~ 0 болса, онда 1-тендеу ... ... ... ... ... корытынды жасауға болады: мембраналық потенциал температураға
және диффузияға қатынасатын иондар таралымы-нын өзгерісіне ... ... R және F ... ... ... ... сол ... логарифм түрінен ондық логарифм түрінде ... ... ... тендеуді мембраналық потенциалдарды іс жүзінде анықтауға ... ... және ... потенциалдары пайда болу табиғатына
сәйкес мембраналық потенциалдар ... ... ... да диффузиялык потенциалдармен тығыз байланысты.
Фазалық потенциалдар бір-бірімен араласпайтын, ка-тиондар мен ... ... ... ... екі фаза ... ... ... болса немесе майлы орта болса) арасында болады. Егер ... ... ... ... жақсы еритін болса, онда олар екінші
ортаға өтеді де, онда оң ... ... ... ... теріс зарядтар
саны көп болып, екі ортаның арасында гіотенциалдар айырымы ... ... ... ... АРНАСЫ
Ходжкин-Хакслидің теориялық моделі бойынша мембрана арқылы ... ... ... ... ... кос ... иондардың өтуі
киын. Егер иондартек қана мембрананыңлипидтік фазасы аркылы ғана өтетін
болса, онда ... ... өте аз ... еді. ... ... s « 80 ерітіндіден 8 * 1 моль ион мембранаға ету үшін олар ... ... өтуі ... Ол ... мәні Бор ... ... тең:
Мұндағы е - электронның заряды; гц - ионның радиусы; Z~ электро-лит ионының
заряды; N— бір кабаттан ... ... ... ... саны. Na+MeH
К+иондары үшін бөгеттің мәні мынаған тен ... W « 350 н- 400 ... 300°К ... ... ... ... RT « 2,4 ... Осы екі тәнді салыстыра келіп мембранадағы иондарға карсы әсер ететін
потенциалдық бәгеттің биіктігі жылулык тербелістің потенциалдық ... ... ... ... ... ... ... фазаға өту ықтималдығы
Осының сан мәнін табайык
Олай болса диффузия арқылы липидтердің қос ... ... ... ықтималдылығы өте аз. Осыдан келіп мембранада иондарды
тасымалдауға катынасатын тағы да бір орта ... ... ... ... Ол орта — иондық арна ... ... ... ... ... алынады: жасуша-лардың плазматикалык мембранасынан,
синапстан кейінгі бүлшык ет жасушаларынан және т.б. ... ... ... пайда болатын иондықарналар бар. Олардың мынандай
қасиеттері бар:
а) ... ... әр арна ... ... ... өткізгіштік сипатының дискреттілігі;
д) арналар параметрлерінің мембрана потенциалына тәуелділігі.
Енді осы иондык арналарды жеке-жеке карастырайық.
1. Іріктеушілік (селективтілігі) деп иондык, арна ... бір ... ... ... ... ... Li+, Na+, K+, Rb+ және Cs+ үшін ... ... ... ... ... К+ ... үшін арналардың өткізгіштігі мынандай:
Бұдан, бірінші мысалда Li+ мен Na+ иондарының өтімділігі жақсы ... ... ... етімділігі басым екенін кереміз. Осыдан
иондыкарналар бір ... ... ... өткізетіні көрінеді. Олай болса
иондыкарналардыңіріктеушілік (селективтік) қасиеті бар. ... ... ... ... ... ... арналары
акуыздан құралуы мүмкін. Олай болса ультракүлгін ... ... ... белсенді күйге өтеді. Соның нәтижесінде сол арнадан Ка+иондары көп
өтеді.
2. Әр арна жұмысының тәуелсіздігі. ... бір арна ... өтуі ... ... ... иондарға тәуелді емес. Мысалы К+ арнасы ашық ... ... ... ... сол ... Na+ ... ... иондар ағыны
өзгермейді. Арналардың бір-біріне тікелей әсері болмағанымен, ... ... ... ... ... арнаның өткізгіштік қасиетінін өзгеруі
мембраналыкпотенциалды өзгертеді. Мембраналык потенциалдың өзгерісі баска
иондык каналдарға әсер етуі ... ... ... ... ... иондық канал-дар —
мембрана аркылы ... ... ... ... ... ... ... өте алатын түтікше бар. Ондай ион-дық арыалардын саны өте
көп.Мысалы кальмар аксонында 1 мкм2 аудан-ға келетін 500 натрий ... ... ... ... ... Мысалы, ұзындығы 1 см, диаметрі Імм,
ауданы 3-107 мкм2 кальмар аксонында 109-1010 ... ... бар ... ... болса да жеке иондық арналар Na+, K+ және Са+ үшін
дискретті ... әр ... ... ... ток кенет өзгеретін болғаны-мен
трансмембраналық ток уақыт ... ... ... Осы қүбылысты
былай түсіндіруге болады.
Жекеленген N иондык арналар арқылы өтетін (I) токтың қосын-дысы ... / — п-ші ... ... ... ... орта мәні жеке арналардан өтетін токтың орта мәніне тәуелді:
Жеке ... ... ... ... N ... ... ... өзгерісін N-рет
анықталған ток өзгерісінің орта мәні деп қарастыруға болады:
Бұдан мынандай корытынды ... ... N - ... ... ... ... аз болады. Кальмар аксонының N=1010 иондық ... ... ... ... ... ... небәрі 0,001% кұрайды екен.
Үсақ жасушалар үшін (N=103apna) ... ... мәні ... ... 3% дейін болады.
Жекеленген К+ арнасынан өтетін токтың амплитудасы 2 ... ... (2-10-12 ... ... сол ... ашылуы tn« 5 мс болады. Бірақ осы уақыт ішінде канал
бірнеше ... ... ... мүмкін. Кардиомиоциттің жекеленген
Са2+ арнасы үшін токтың езгеруі Na+ және К+ салыстырғанда ... ... 70% ... ... Са2+каналы ~1 мс-та ашылып, 0,2 мс-та
жабылады. Одан кейін қайтадан ашылып амплитудасы Ы0"12 А токты ... ... ... ... ... 150-200 мс ... со-зылып, одан
кейін тоқтайды. Са2+деполяризациясының 30%-на жуығы жабык күйінде калады.
4. Мембрана потенциалының арналар параметрлеріне ... ... ... ... ... келеді. Мембранада деполяризация
басталғаннан кейін ондағы ток өзгере бастайды. ... ... ... осы ... былай өтеді: іріктеуші-иондық (селективті-ион) арнада
өзіне тән, құрылымы бөлек, электр тогын ... ... ... ... ... ... оған әсер ... күш те езгереді. Соның
нәтижесінде иондык арна да ығысады да, кақпаның ашылу ... ... ... ... Бұл тығын сияқты — ол иондардың бәрін еткізуі мүмкін
немесе ... де ... ... ... фмзикалықфакторларды да сезгіш келеді. Мысалы,
механикалықдеформацияға, химиялықреакцияларға жәнет.б.
Мембранадағы иондык арналарды зерттеу казіргі биофизиканың ... ... ... ... ... ... ... аргасының
құрылысы мынандай: ақуыздын, қос қабатына ... ... ғана ... бар бөлігі; теріс зарядты оттегі атомдарынан құралған іріктеуіш
сүзгіш — ол сүзгіш диаметрі шектелген иондарды ғана ... ... ... ... арнаның какпасын мембраналық потенциал басқарады. Сондықтан ол
қақпа жабық болуы да (суретте штрих сызық) немесе ... ... да ... ... ... ... Na ... жабық болады.Электр ерісінін
әсерінен кақпаның ашылу ыктимал-дылығы артады да, іріктеуші сүзгіш ... ... өту ... пайда болады. Егер ионның диаметрі
іріктеуші сүзгішке сәйкес келсе, онда ол ... ... ... ... ... ... ... Егер ион өте үлкен болса, онда ол ... өте ... Егер ион өте кіші ... онда ... ... ион
өзінің гидратты қабын тастай алмайды. Иондык арнанын блокаторлары сүзгіде
тығындалып, одан өте алмауы ... егер ... ... болса, кез
келген арнаның кірісіне үмтылады. Блокатордын зарядтары оң болғандықтан
олардың зарядталған бөліктері іріктеуші ... ... ... катион
сиякты кіреді, ал макромолекула ол арнаны жабады.
Сонымен биологиялык мембрананың электрлік козу ... ... ... ... ... ... Иондық арыа — липидтік коскабаттан
өткен, бірнеше дискреттік күйде бола ... ... ... Na+, K+, Са2+ ... үшін ... ... мембраналык
потенциалдың мәніне сәйкес болады.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 10 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Клетканың негізгі мембраналық құрылымдары12 бет
Протопласт туындылары8 бет
Протопласт. Цитоплазма7 бет
Биологиялық мембрана құрылысы және қызметі7 бет
Биологиялық мембрана, олардың құрылысы мен қызметіне қысқаша сипаттама12 бет
Биологиялық мембраналар арқылы активті тасымал4 бет
Биологиялық мембраналар арқылы зат тасымалдау процесі14 бет
Дәрістер жинағы27 бет
Медицинада тін жасушаларын қолдану9 бет
Гольджи аппараты3 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь