Клетканың негізгі мембраналық құрылымдары

Мембраналардың зерттеуімен биофизикадан бастап молекулярлық биологияға дейін түрлі ғылым салалары айналасады.Жер жүзінде клеткалық емес өмір сүру формалар жоқ. Вирустер мен бактериофагтар есепке алынбайды, өйткені тірі клетканың қасиеттерінің көпшілігінен олар тек қана генетикалық программасының тұқымына беру қасиетіне ие болады.Биологиялық физика клеткаларды зерттеу үшін физикалық тәсілдері дәл келетін тәжірибелік және теориялық модельдерді қолданады.Эукариотикалық және прокариотикалық клеткалардың құрылуында және қызмет атқаруында мембраналардың маңызы аса жоғары. Мембраналар клетка ішіндегі компартменттерді құрайды, олар компартменттердің құрамына кіретін заттарды қоршаған ортадан бөлектейді. Мембраналар компартменттердің сыртқы және ішкі жақтар арасындағы әрекеттесулерді реттейді.
Химиялық метаболизм, синтез, энергияны қорландыру және оны өзгерту, молекулалардың және иондардың алмасуын реттеу мембаналардың аса маңызды физикалық және физикалық-химиялық функцияларына жатады .Клетканың ішінде түрлі төмен- және жоғарымолекулалық қосылыстар құрылады. Олар түрлі ферментативтік реакциялардың нәтижесінде пайда болады. Ферменттер өздері де клеткада құрылады. Кейбір клеткалық ферменттер трансмембраналық реакцияларды катализдейді /реагенттер мембрананың екі жағында орналасады немесе катализдік акт молекулалардың алмасуымен бірге жүреді/. Басқа ферменттер комплекстерді құрайды. Олар реакциялар тізбегін жүзеге асырады.
Ферменттер мембраның жазықтығында орналасқаннан, процестердің нәтижелігі өседі. Кейбір ферменттер мембраналармен байланысқан субстраттармен әрекеттесіп, мембраналардың биосинтезіне қатысады. Мембраналардың қатысуымен прокариотикалық ДНҚ репликациясы, ақуыздардың биосинтезі мен бөлнуі, биоэнергетикалық процестер және гормондық жауап процестері жүреді.Клеткалық ашық жүйесінде ағып жатқан процестер, бір жағынан энергияны жұмсайды, бірақ та клетка өзі энергияның қорландыруы мен өндіруіне қатысады. Клетка химиялық энергияны жинайды да /АТФ түрінде/, оны химиялық, электрлік, осмотикалық және механикалық жұмыстарға тросформациялайды. Биоэнергетикалық және биосинтездік функциялар зат алмасуымен байланысты.Зат алмасуын жүргізумен қатар клетканің ішкі құрылымын сақтау тек қана мембраналардың пайда болуымен байланысты. Мембраналардың пайда болуы /компарментация/ биологиялық эволюцияны жеделдетті.Клетка ішіндегі процестер клетканың органоидтерінің бөлуімен реттеледі. Клетка ішіндегі мембраналар клетканың ішкі құрылымын компарментациялау қызметін атқарады
1. С.А.Әбілаев “Молекулалық биология және генетика” Шымкент – “Асқарлы баспа” 2008 ж
2. С. Ж. Стамбеков, В. Л. Петухов. «Молекулалық биология» Новосибирск-2003г.
3. А. Ж. Сейтембетова, С. С. Лиходий. «Биологиялық химия» Алматы «Білім»-1994ж.
4. Интернет желісі<>
        
        Мембраналардың зерттеуімен биофизикадан бастап молекулярлық биологияға дейін түрлі ғылым салалары айналасады.Жер жүзінде клеткалық емес өмір сүру формалар жоқ. Вирустер мен ... ... ... ... тірі клетканың қасиеттерінің көпшілігінен олар тек қана генетикалық программасының тұқымына беру ... ие ... ... ... ... үшін физикалық тәсілдері дәл келетін тәжірибелік және теориялық модельдерді қолданады.Эукариотикалық және прокариотикалық клеткалардың құрылуында және қызмет атқаруында мембраналардың маңызы аса ... ... ... ... ... құрайды, олар компартменттердің құрамына кіретін заттарды қоршаған ортадан бөлектейді. Мембраналар компартменттердің сыртқы және ішкі ... ... ... ... беру
Ферменттік
реакциялар
Басқаклет-каларменқатынас
Цитоқанқа
үшін
зәкір
Сурет 1.Мембраналар функциялары.
Химиялық метаболизм, синтез, энергияны қорландыру және оны ... ... және ... алмасуын реттеу мембаналардың аса маңызды физикалық және физикалық-химиялық ... ... ... ішінде түрлі төмен- және жоғарымолекулалық қосылыстар құрылады. Олар ... ... ... ... ... ... ... өздері де клеткада құрылады. ... ... ... ... ... ... /реагенттер мембрананың екі жағында орналасады немесе катализдік акт молекулалардың алмасуымен бірге ... ... ... ... ... Олар ... ... жүзеге асырады.
Ферменттер мембраның жазықтығында орналасқаннан, процестердің нәтижелігі өседі. Кейбір ферменттер мембраналармен ... ... ... мембраналардың биосинтезіне қатысады. Мембраналардың қатысуымен прокариотикалық ДНҚ репликациясы, ақуыздардың биосинтезі мен бөлнуі, ... ... және ... ... ... ... ашық ... ағып жатқан процестер, бір жағынан энергияны жұмсайды, бірақ та клетка өзі ... ... мен ... ... Клетка химиялық энергияны жинайды да /АТФ түрінде/, оны химиялық, электрлік, осмотикалық және механикалық жұмыстарға тросформациялайды. ... және ... ... зат ... ... ... ... қатар клетканің ішкі құрылымын сақтау тек қана мембраналардың пайда болуымен байланысты. Мембраналардың пайда болуы /компарментация/ биологиялық эволюцияны ... ... ... ... ... ... реттеледі. Клетка ішіндегі мембраналар клетканың ішкі құрылымын компарментациялау қызметін атқарады
Биологиялық мембраналар деп цитоплазманы және клетканы ... ... ... ... және ... ... ... тұратын біріктірген жүйені құрайтын бірнеше молекулярлық қабатты функционалды құрылымдарды атайды.
Биологиялық мембраналардың қалыңдығы 10 нм. ... ... ... та оның ... ... ... ... /липидтер, ақуыздар/ көп болғандықтан олардың салмағы клетканың салмағының жартысынан көбірек болады.Биологиялық мембраналар - табиғаттағы ең ... және ... ... ... ... екі ... ... қалындығынан едәуір жоғары. Бірақ, мембрананың қызмет атқару қабілеті үшін жауап беретін ... оның ... ... ... және ... ... сүйене отырып, олардың құрылымдық және функционалдық әртүрлілігінің молекулярлық-биологиялық негіздерді ... ... ... ... ... ... көптеген ағзалардың мембраналарың салыстырмалы зерттеудің арқасында табыстарға жетті. Бактериалды ... ... ... өте ... ... модификациялауға болады. Вирустар жануарлардың клеткаларына олардың цитоплазмалық мембранасы арқылы енгізіледі. Вирустық ақуыздардың пісіп-жетілуін зерттеу арқылы ... ... ... ... түсінуге болады.
КЛЕТКАНЫҢ НЕГІЗГІ МЕМБРАНАЛЫҚ ҚҰРЫЛЫМДАРЫ
1. Плазматикалық мембрана. Плазматикалық ... ... ... олар ... ... ... ... Ядролық мембрана. Интерфазалыққалыптағыклетканыңядролықмембрананыңтүрі - екіэлементарлы мембрана, арасынаперинуклеарлыкеңістік. Морфологиялықбелгісі - ... ... - 600А./ ... морфологиялықкомпоненттердентұрады. Бұлқұрылымдарорналасқанжердеішкіжәнесыртқыядролықмембраналарқұйлғанболыпкөрінеді. СаңылаулармРНК-ақуызкомплексінеядроданцитоплазмаға ал реттеушіақуыздарғакеріқарайөтугемүмкіндікбередідеп саналады.3. Эндоплазмалықретикулум (ЭР) - цистерна жәнетүтікшетәріздіқұрылымдардыңкүрделіжелісі. Олжануарлардыңклеткасыныңішкікөлемініңедәуірбөлігінқамтиді. Негізгіролі - ақуыздарбиосинтездендірілетінорын, оларсоданкейіншығарыладыжәнелизосомаларға не ... ... ... ... ... ЭР-мен рибосомаларқатынаста /бұжырлы ЭР/. Құрамынарибосомаларкірмейтін, ЭР-ныңоблыстарымайда ЭР болыпаталады. Мұндастеролдардыңбиосинтезі, ... май ... ... Р450 ... ... ... ... органелла жалпақ қаптардан /цистерналардан/ тұрады. Негізгі функция - ... ... ... ... ... ... Олар содан кейін плазмалық мембранаға кіреді және ... ... Бұл ... ... ... және ... кіреді, олар ақуыз процессингке ұшырағанда, Гольджи аппаратының басынан /цис-облыс/ оның аяғына барады /транс-облыс/5. Лизосомалар. Бұл ... ... ... үшін ... және оның ... ... және липазалар сияқты гидролитикалық ферменттер кіреді. Эндоцитозбен және ... алып ... ... ... ... арқылы жеткізіледі. Лизосомаларда клеткалық компоненттер ыдырайды. 6. Пероксисомалар. Бұл ... ... ... ферменттер кіреді, олар АМҚ, ксантин және МҚ ... ... ... ... ұшыратады. Пероксисомалардың құрамына асқын тотықтарды ыдырататын каталаза ... ... ... ... атап кеткен.7. Митохондриялар. Бұл органеллаларда тотықтандыру фосфорлендіру жүзеге асырылады, оның нәтижесінде сукцинат сияқты субстраттың ... ... АТФ ... ... ... екі ... құрайды, олардың арасында аралық бар. Митохондриялардың ішкі аймаға матрикс деп аталады. Ішкі ... ... деп ... далдаларды құрайды, олар электрондардың алмасуы мен АТФ синтезіне қатысады. 8. Хлоропласттар. Құрамына фотосинтездік аппарат кіреді. Құрамы - екі мембранадан ... ... ... және ішкі ... ... ішінде тилакоидтік мембраналар орналасады, олар фотосинтез процесі үшін жауапты.Мембраналар тек қана жартылай өткізетін, ... ... ... олар ... ... ... функцияларына қатысады, олар бүкіл органеллалардың құрамына кіреді. Адам ағзасының мембраналырың жалпы ауданы - ... жүз ... және ... ... ... бөлінуі, зат алмасуы, қозу және жүйке импульсын өткізу, сенсорлық рецепция, эмбриогенез және тағы басқа аса маңызды өмір сүру процесстер ... ... ... ... Цитоплазмалық мембрананың ішкі жағының және цитоқаңқаның арасындағы байланыс клетканың қозғалуын және функционалды белсенділігін ... ... ... ... ... және ... ... топографиясын және ішкі құрамын анықтайды, молекулалардың әрекеттесуі арқылы ферменттердің белсенділік және өзіндік деңгейін реттейді.
Плазмалық және органеллалардың мембраналарында пассивтік өткізудің ... ... ... ... ... хлорлық, протондық), және олардың электрохимиялық потенциалдарының градиенттеріне қарсы иондарды ... ... тасу ... ... ... ... сорғылар) орналасқан, олардың қатысуымен иондық гомеостаз қалпында ... ... осы ... ... потенциалды және жүйке-бұлшық еттер жүйенің спайктік белсенділігін қалыптастыру байланысты. Мембраналарда органикалық заттарды симпорт және антипорт меанизмдері арқылы сұрыптау ... ... ... ... және калий протондарымен бірге/.Мембраналардың кеңістіктік-уақыттық қалыптасуы бірқатар факторлармен байланысты. Мембраналарла құрылымына қарай ерекшеленген, бірақта функционалды ... ... бар: ... ... және ... ... ... липидті биқабат /екі өлшемді құрылым/ және үш өлшемді ақуыздық каркас. Мембраналардың липидті және ақуызды молекулалардың мембраналардың жазықтығында латеральдік ... ... өте ... ... ... ... және ... жоғары латеральдық гетерогендікпен және көлденең симметриямен сипатталады. Бұнымен функционалды блоктардың кеңістіктік дарашылдығы, тасымалдаушы, рецепторлық механохимиялық комплекстердің кооперациясы, сигналдарды рецепциялауғанда анық ... және тағы ... ... байланысты. Нативті биомембраналардың липидтері сұйықкристаллды немесе гельдік қалыпта болады. Әртүрлі фазалар пайда болады, олар ... ... ... ... ... сипатталады.Биологиялық мембраналар - термодинамикалық тепе-теңдік жүйелер болып қарастырылады, бірақта мұндай көз қарас объектіге адекватты емес.Клеткалық мембраналар - ... ... ... ... ... және ... ... қайтымсыз процестер ағады. Олардытермодинамикалық тепе-теңдіктен алыс деп санауға болады. ... ... ... ... процестер пайда болуы мүмкін. Автотолқындар мембраналарда мембранааралық әрекеттесу үшін да маңыздыЖоғары ағзалардың мембраналары бірімен-бірі ... мен ... ... ... ... ал ішкі ... ... молекулалар /екінші қайтара мессенджерлер/ қамсыздандырады. Клеткаға арналған сигналдық молекулалар рецепторларға түседі, алынған ақпаратты мембрана өзгертеді да ... ... ... клеткалық процестерді реттейді /мысалы, секреция, осу немесе метаболизм/. Сигналды молекулаларды танудың молекулярлы механизмдері және ақпаратты өзгерту механизмдері әлі зерттелмеген.
АТФ ... және ... ... ... және ... ... ... мембраналар биофизиканың маңызды мәселесі болып табылады. Физиканың мембранологияға қосқан үлесі: химиялық және тасымалдау процестердің диссипативсіздік қос кернеулігін қамтамасыз ететін молекулярлық ... ... ... ... биофизиканың мәселелері болып келесі мәселелер табылады:
* Мембраналардың молекулярлық құрылымы, функционалдықты ... ... ... ... ... Клеткадан клеткаға заттарды тасымалдаудағы мембраналардың ролі. Белсенді және ... ... және ... ... ... ... ... мен функция арасындағыбайланыстыанықтау.
* Мембрананыңқозуыныңфизикалықтабиғатынтану.
* Мембраналардыңбиоэнергетикасынзерттеу
* Рецепция процестердіңфизикасынзерттеу
МЕМБРАНОЛОГИЯНЫ ҚОЛДАНУ АСПЕКТІЛЕРІ
Мембранартехнологиясысоңғы 30 жылда аса дамыған. Оныңқұрамынакері осмос, газдардыбөлу, заттынбақылаушығарылуысияқтыпроцестеркіреді. Бұлпроцестердіңбарлығызаттыңтрансмембраналықтасымалдауынанегізделеді.
Мембраналықтехнологиялардыңкөбісі ... мен ... ... ... ... ... ... жасанды бүйректі жасағанда, қолданған /Махон, Стюарт, Сарни, 1967 ж./. Оның ... ... ... 11000 ... ... белсенді ауданы - 1 ш.м.Микрофильтрация соғыс ... ... ... ... анықтау үшін қолданылған, қазіргі уақытта оны зарасыздандырылған ерітінділерді алу үшін ... ... ... ... ... және құнды қосалқы өнімдердің регенерациялауын бақылау үшін ... ... 20% ... ... ... ... және заттардың бақыланып жұмсалуы және шығарылуы - ... ... ... технологиясы. Мембраналық технологияларға жасанды биқабатты мембраналардың қолдануымен жүргізілетін, ... ... ... ... ... ҚҰРАМЫ
Мембраналық липидтердің негізгі функциясы - биқабаттық матриксті қалыптастыру. Негізгі класс - ... деп ... ... топ, ... ... кіретін, полярлы топтанумен байланыста. Екі басқа гидроксильді топ гидрофобтық қалдықтармен байланысады. ... ... ... D болады.Фосфоглицеридтердің көбісінде фосфаттық топ глицеролдың sn-З-қалыпында ... ол ... ... ... ... немесе глицерольды тобымен байланады.
Сурет 1. Глицерофосфатидтің құрамы
Майлы қышқылдардың құрамына ылғи көміртек ... жұп саны ... 24-ке ... Ең жиі ... - С16, С18 и С20. ... дәрежесі түрлі болады, бірақ та жиі кездесетіндері - 18:1, 18:2, 18:3 и ... 2. ... ... ... ... Фосфолипидтердіңкөбісініңқұрамынабірқаныққанжәнебірқанықпағантізбеккіреді. Жануарлардыңклеткаларындақанықпағантізбекглицеролдыңsn-2-қалпында жатады. Е. coliклеткаларыүшін да солайболады. Полиқанықпағантізбектердеекілікбайланыстарөтежиікернеусізболады. Кейбірбактериялардыңфосфолипидтерібұталанғанжәнеқұрамынациклдер /циклопропан/ кіретінтізбектердентұрады.
Сурет 3. Фосфатидилхолинныңқұрамы.
Кардиолипиндернемеседифосфатидилглицеролдар - ... ... ... - ... ... Этаноламиндықплазмалогендермиелиндежәнежүректіңсаркоплазмалықретикулумындажиікездеседі
Липидтердіңқозғалғыштығыныңтүрлері.
Латеральды диффузия
Латеральды диффузия дегеніміз - липидтердіңбірмоноқабаттыңішіндегіжылжуы. Бұл процесс өтежылдамжүреді. Латеральдықдиффузияныңкоэффициенті - 10[-7]-10[-8] ... ... ... ... ... ... молекула бірсекунданыңішіндеүлкенбактериялықклетканыңұзындығынатеңқашықтықты (≈2 мкм) өтеді. Латеральдыдиффузияныңжылдамдығымембраналардыңлипидтікқұрамынанжәнетемпературадантәуелді.
Флип-флоп көшулер
Флип-флоп көшулердегенімізтрансбиқабаттықжылжу. Молекулаларбірқабаттанбасқақабатқаөтесиреккөшеді. Жылдамдығыөтетөмен: бірфосфолипидтік молекула жұмадабірретфлип-флоп көшудіжүзегеасырады. Бұлкішкентайжылдамдықлипидтіңполярлықбасынамембрананыңкөмірсулыоблысыңөтукеректігіменбайланысты. Кейбіринтегралды /біріктіруші/ ақуыздарфлип-флоп көшудітездетеді.
Ақуыздардыңқозғалғыштығыныңтүрлері
Мембраналықақуыздармембрананыңбірқабатынанбасқақабатыналипидтерсияқтысекіре ала ... ... ... ... диффузия арқылы да жылжиалады. Оныңжылдамдығынфлуоресцнцияныңқалыптасуыәдісіарқылыөлшеугеболады. Родопсин молекуласыүшін ... ... Д ... Бұлфосфолипидтердің диффузия коэффициентісіненекіесетөмен, бірақ та басқаақуыздарменсалыстырғандаеңжоғарышамаболыпсаналады.Табиғаттакездесетінақуыздардыңлатеральдыжәнеайналудиффузиялардыңконстанталары 10[-10]-10[-12] см[2]/с интервалындажатады.Мембраналардағы липидті және ақуызды молекулалардың латеральды және айналдыру ... ... ... ... ... ... қалыпта мембраналық жүйелер екіөлшемді сұйықтықтың қасиеттерімен сипатталады. Бұл орталардың тұтқырлығы (η) Стокс-Эйнштейннің теңдеуімен есептеледі.
(3.14).
мұндаr- жылжитынмолекуланың радиусы.
Табиғаттықмембраналарөзқызметінкеректідеңгейдеатқаруүшін, олардыңкөмірсулыаймағысұйыққалыпта болу керек, ал ... ... ... болу ... АҚУЫЗДАР, ТҮРЛЕРІ МЕН ФУНКЦИЯЛАРЫ.
Липидтердіңмембраналардағынегізгіролі - биқабаттықұрылымдытұрақтандыру, ал ... ... ... ... ... ... жәнеолар суда ерімейді.Құрамынасәйкесақуыздар b-қабаттар мен a-спиральдарғабөлінеді.Мембранағабекітілуінеқарайтөрттүрліболады. (Сурет 1).
Жоспары:
Негізгі бөлім
* МЕМБРАНАЛАРДЫҢ НЕГІЗГІ ҚАСИЕТТЕРІ МЕН ... ... ... МЕМБРАНАЛЫҚ ҚҰРЫЛЫМДАРЫ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚЫСҚАША СИПАТТАМАСЫ
* МЕМБРАНОЛОГИЯНЫ ҚОЛДАНУ АСПЕКТІЛЕРІ
* Липидтердіңқозғалғыштығыныңтүрлері.
Қорытынды
Қолданылған әдебиет:
* ... ... ... және ... ... - ... баспа" 2008 ж
* С. Ж. Стамбеков, В. Л. Петухов. Новосибирск-2003г.
* А. Ж. Сейтембетова, С. С. ... ... ... ... ...

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 12 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Мембрана биофизикасы5 бет
Адам буындарының биомеханикасы 4 бет
Аминқышқылдар мен белоктардың алмасуы18 бет
Бактериялардың жеке топтарының сипаттамасы (1 бөлім – gracilicutes)10 бет
Балықтардың эритроциттерінің осмостық тұрақтылығына 1,1-диметилгидразиннің әсері30 бет
Бидай сорттарының физиологиялық және биохимиялық өзгерістеріне құрғақшылықтың тигізетін әсері23 бет
Биологиялық мембрана, олардың құрылысы мен қызметіне қысқаша сипаттама12 бет
Гольджи аппараты3 бет
Дәрістер жинағы27 бет
Клетка қабығының құрылысы9 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