Аванесов В.С. Теоретические основы разработки заданий в тестовой форме. М.:Мос.текст.акад. им.Косыгиан, 1996. -95 с. 5 страница
Тасымалдағыштардың көпшілігі нейтралды(зарядсыз) күйде болады, олар ортадан ионды қосып алып, зарядталған жұпқа айналады, ал кейбірі керісінше зарядталған болып келеді, мысалы нигерицин, ол өзіне ионды қосып алып нейтрал күйге көшеді.
Ақуыз тасымалданатын заттарды өзіне қосып алып диффузияланады. Бұл құбылыс валиномицин арқылы калии ионын тасымалдауда толық анықталған. Жүргізілген ғылыми зерттеулер мына жағдайды көрсетті, валиномицин өзіне калии ионын қосып алып, липид қабатында еритін қомплекс құрап, мембрананың екінші жағына өтеді де, калии ионын босатады, өзі қайта орнына келеді.
3. Эстафеталық тасымалдау. Мембрана қабатында орналасқан тасмалдаушы ақуыздар тасымалданатын затты бір біріне жеткізу арқылы іске асырады.
4. Осмос. Жасуша мембранасының жартылай өткізгіштік, яғни кей заттарды өткізетін, мысалы су молекуласын, ал кей заттарды өткізбейтін қасиеті бар. Осмос деп су молекуласының концентрациясы көп ортадан (бұл ортада еріген зат концентрациясы аз) аз ортаға (еріген зат концентрациясы көп) қарай мембрананың жартылай өткізгіштік қасиеті нәтижесінде тасымалдануын атайды. Мына мысалды талдайық: ыдыстың бір бөлігінде концентрациясы 40%, екінші бөлігінде 60% болатын тұз ертіндісі бір бірінен өткізгіштігі тұз үшін 0 тең, ал суды өткізетін қалқан арқылы бөлінген болсын делік, егер қалқанды алып тастасақ, онда 1 бөліктен су молекулалары 2 бөліке қарай тасымалданады НЕГЕ ? Өйткені 1 ортада (40 пайыз тұз, 60 пайыз су) су молекуласының концентрациясы 2 ортаға ( 60 пайыз тұз, 40 пайыз су) қарағанда көп, сондықтан су молекуласының тасымалдануы 1 ортадан ден 2 ге қарай жүреді.
|
|
|
Су молеулаларының әсерінен пайда болатын қысым осмостық деп аталады. Осмостық қысымдары бірдей ертінділерді изотондық деп атау келісілген. Ағза сұйықтығының осмостық қысымы физиологиялық ертінді қысымына тең, сондықтан оны ағза сұйығына салыстырғанда изотондық ертінді болып табылады. Егер ертіндің осмостық қысымы басқа ертіндінің осмостық қысымынан жоғары болса ондай ертіндіні гипертондық, керісінше болса, оны гипотондық ертінді деп атайды. Адам қанының осмостық қысымы 0,76-0,78 МПа аралығында жатыр, ал 0,86% NaCl физиологиялық ертіндінің осмостық қысымы да дәл осындай.
Егер эритроцит жасушасын дистилляциоланған суға салсақ, онда су молекулалары оның ішіне еніп, жасуша ісінеді, оның порлары кеңіп, оның ішіндегі барлық заттар сыртқа шығып, жасауша мембранасы толығымен суға толады. Осылайша алынған мембрана қабықшаларын зерттеуге ыңғайлы. Егер жоғарыда аталған эксперименте эритроцитің ішіндегі заттар сыртқа шықпаса, онда ол ісініп, жасауша жарылып кетер еді, мұндай құбылысты «осмостық шок» деп атайды. Мұндай жағдай ағза көп мөлшерде тұзды ерітінді қабылдаған кезде байқалалы.
|
|
|
Керісінше жасаушадағы су молекулалары толығымен сыртқа шықса, яғни ағзаның сусыздануы байқалса, онда жасуша жиырлып, оның жансыздануы орын алады, яғни жасуша өмір сүруін тоқтатады. Мұндай құбылыс «коллапс» деп аталынады. Қан тамарлар жүйесіндегі қанның осмостық қысымын тұрақты деңгейде реттеп отыратын арнаулы альбумин деген ақуыз бар. Ағзадағы коллапс құбылысы көп қан кетудің әсерінен емес, қанның осмостық қысымының бірден төмендеуінен байқалады екен, сондықтан көп қан жоғалту кезінде ағзаға инерті жоғарымолекулалы қан ауыстырғыштарды салады, нәтижесінде қанның осмостық қысымы өз деңгейіне келеді.
|
|
|
5. Фильтация (сүзу,сүзгі) деп гидростатикалық қысым градиенті есебінен су молекулаларының мембрана порлары арқылы тасымалдануын атайды. Су молекулаларының тасымалдану жылдамдығы Пуайзель заңы бойынша жүреді: dV/dt = P1 – P2/w, мұндағы dV/dt- суды тасымалдау жылдамдығы, w- гидравликлық қысым, ол w = 8lh/pr4 тең, l - пор ұзындығы, r- оның радиусы, h- судың тұтқырлдық коэффициенті. Фильтрация құбылысы қан тамырлары арқылы су молекуласын тасымадануда маңызды орын алады, кейбір патологияларда фильтрация күшейіп нәтижесінде дене ісінеді.
Активті тасымалдау(АТ). Егер мембранада тасмалдау тек пассивті түрде жүретін болса, онда мембрананың ішкі және сырты ортадағы иондар концентрациясы теңесер еді, бұл жасуша үшін өте қауіпті жағдай, сондықтан мембрана орталарындағы иондардың концентрацияларын әр түрлі болуын қамтамасыз ететін механизм де болуы тиіс. Ол активті тасымалдау нәтижесінде іске асады және заттар концентрациясы аз ортадан концентрациясы көп ортаға қарай, яғни градиентке қарсы бағытта тасымалданады, әрине мұндай тасымалдануға энергия қажет. Осы мақсаттағы энергия көзі болып аденозин трифосфат қышқылы молекуласының (АТФ) ыдырау кезінде бөлінетін энергиясы қолданылады (5 сурет).
|
|
|
3 Na+
2 K+
3 Na+ 2 K+
5 сурет
Ғылыми тәжірибе негізінде АТФ бір молекуласы ыдырағанда бөлінетін энергия арқылы сыртқы ортаға 3 натрии ионын, ішкі ортаға 2 калии ионын тасымалдауға жететіндігін көрсетті. Тасымалдағыш ақуыз АТФ молекуласынан бөлінген энергияның есебінен бір жағымен сыртқы ортадан 2 калии ионын, ішкі ортадан 3 натрии ионын қосып алып, мембрана қабатында 1800 бұрылып, натрии ионын сыртқы ортаға, калии ионын ішкі ортаға жеткізеді, онан соң ақуыз қайта өз орнына келеді.
АТФ энергиясы арқылы зат тасымалдайтын осындай ақуыздарды иондық насостар деп атайды. Қазіргі кезде толық зерттелген осындай үш түрлі электрогенды насостар белгілі, олар: калии-натрии насосы (3 натрии ионын сыртқа, 2 кали ионын ішке), кальции насосы (2 кальци ионын сыртқа) және протон насосы (2 протонды сыртқа)
Осындай тасымалдау арқылы жасуша ішкі ортада калий ионының концентрациясын жоғары деңгейде, ал натрии ионынын төмен деңгейде ұстап тұрады. Активті тасымалдау кезінде мембрананың талғампаздық (селективті) қасиеті сақталады.
Заттар мембранадағы иондық каналдар арқылы да тасымалданады. Мембрана қабатындағы орналасқан ақуыз молекулалары мен липидтер саңлаулар (пор), яғни иондық каналдар жасайды. Мұндай индық каналдар арқылы мембранаға су молекулалары мен ірі иондар тасымалданады. Каналдар мембрананың өткізгіштік коэффициентін жоғарылатады, канал көп және олардың радиустары үлкен болған сайын мембрананың өткізгіштігі де артады. Каналдардың тасымалданатын заттарды таңдап өткізетін қасиеті бар. Әр иондық канал өзіне тиісті ғана ионды немесе затты өткізеді, яғни натрии каналы негізінен натрий ионын, калий каналы тек калии иондарын өткізеді. Сонымен қатар каналдардың заттарды өткізуі олардың зарядына байланысты болады, мысалы катиондарды өткізетін канал аниондарды өткізбейді, керісінше аниондарды өткізетін канал катионды өткізбейді. Каналдар өзіне тән емес иондарды да өткізеді, бірақ ол заттар үшін каналдың өткізгіштігі өте төмен, мысалы натрии каналының калии ионын өткізуі натримен салыстырғанда 20 есе төмен.
Мембранадағы каналдарды кейбір қосылыстар арқылы жауап тастауға болады екен, мысалы тетродотоксин молекуласы натрии каналын, тетраэтиламония молекуласымен калии каналын жауап тастайды. Мұндай әдістер медицинада көп қолданылады, мысалы ота жасағанда, тіс жұлғанда қажетті аймақты жансыздандыру осы құбылыстардың арқасында орындалады.
1842 жылы Э.В.Брюкке қуық қалтасындағы суды тасымаладауды зерттеу нәтижесінде тірі ағза ұлпаларында зат тасымалы саңлаулар (пор) арқылы жүретіндігін жобалаған болатын. Брюкктің бұл гипотезасы тек жүз жылдан кейін Ходжикин мен Хакслидің (1952), Девсон мен Даниеллидің (1955) ғылыми жұмыстары және Хладни мен Хайдонның(1970, 1972) жасанды липид биқабатына орнатылған грамицидитті(ақуыз) каналдың қасиетін зерттеулері нәтижесінде дәлелденді.
Қазіргі заманғы концепция бойынша мембранадағы иондық каналдар деп липид биқабатын тесіп орналасқан, электрохимиялық потенциалы аз жаққа қарай зат тасымалын қамтамасыз ететін интегралды ақуыздарды (олардың комплексін немесе гликопротеид) атайды. Иондық канал арқылы зат тасымылының өткізгіштік коэффициенті 10-8 – 10-9 м/с тең, бірақ бұл шама судағы еркін диффузия арқылы иондарды тасымалдаудан 5-6 есе төмен.
Хилле 1977-84 ж.ж. аралығында жүргізген зерттеулері нәтижесінде иондық каналдың мынадай моделін ұсынды: иондық каналда селективті сүзгі (фильтр) және «қақпа» тәрізді механизм бар. (6- сурет).
6 сурет. 1 - липидті биқабат, 2- кернеу сенсоры, 3- қақпа, 4 - селективті фильтр 5- ақуыз макромолекуласы, 6-көмір сулар, 7- пор,
Селективті сүзгі канал арқылы тек белгілі бір заттарды өткізу немесе оларды басқалардан бөліп алумен айналысады. Бірақ мұндай ион каналының өлшемі (радиусы, кеңдігі) өзгермейді, мембрананың өткізгішті әр уақытта тұрақты, өзгеріссіз қалады.
Мембараның өткізгіштігі «қақпа» механизмі арқылы реттеледі. Иондық каналдың «қақпасы» ақуыз комплексінен құралады, «қақпаның сыртқы механохимиялық және т.б. әсерлерден «бұралатын» немесе «кері бұралатын» қасиеті бар, соның нәтижесінде ақуыз комплексінің саңлауы тарылады немесе кеңейеді, яғни «қақапының» өткізгіштігі өзгеріп тұрады.
Ақуыз комплексіндегі канал саңлауының өлшемі тасымалданатын зат өлшемімен шамалас болып келеді. Канал жабық не толық ашық күйде болады және ол арқылы зат бір жақты бағытта тасымалданады, соңғы күйде зат тасымалдау қарқыны максимал деңгейінде жүреді. Мысалы, натрии және калий иондарын тасмалдау жылдамдығы 107 ион/с тең.
Мембрананың нақты бір зат үшін өткізгіштігі берілген уақыт мезгіліндегі ашық тұрған ион каналдарының санын тәуелді екен. Мембрананың өткізгіштігі мына өрнекпен сипатталады: p= npr2D/l, мұндағы n- мембрананың бірлік ауданына сәйкес келетін ашық канал саны, r – канал радиусы, D- заттың судағы дифузия коэффициенті, l- каналдың ұзындығы( ол мембаран қалыңдығығна тең).
Иондық каналдардың «қақпаларының» ашық, не жабық күйде болуын реттейтін бірнеше факторлар бар. Егер канал «қақпасының» күйі мембранадағы потенциалдың өзгеруіне байланысты болса оны потенциалға тәуелді каналдар деп атайды. Мұндай каналдағы «қақпаның» күйі мембранадағы кернеу өзгерісін сезгіш жүйе (сенсор) арқылы реттеледі. Сенсор канал құрылымына енетін ақуыз комплекісін құрайтын аминоқышқыл қалдықтарынан құралған байланысқан зарядтардан тұрады. Мысалы, потенциалға тәуелді натрий каналында кернеу сезгіш жүйе - сенсор аминоқышқыл қалдықтарынының (гистидилом,лизилом, аргинилом және т.б.) катиондарынан құрылған.
Иондық каналдардың екінші түрі потенциалға тәуелсіз болып келеді. Мұндай каналдардың өткізгіштігі мембранадағы потенциалдың өзгерісінен емес, керісінше басқа түрдегі, мысалы, химиялық, механикалық, сәулелік және т.б. әсерлерден туындайды. Потенциалға тәуелсіз каналдардың «қақпаларының» күйі сыртқы әсерлерді қабылдайтын мембрандағы түрлі рецепторлардан келетін «ақпаратарға» байланысты болады. Рецепторлардан келетін ақпарат жасуша аралық сигналдар жүйесі арқылы мембранадағы «қақпаға» жеткізіледі, ол өз кезегінде ақпарат мәліметіне байланысты «қақпаны» ашады немесе жабады. Иондық каналдардың мұнан да басқа түрде жұмыс істейтіндері бар екендігі анықталған.
Иондық каналдардың тағы бір маңызды қасиеті ионның түрі мен оның химиялық құрылымын ажырата алуы. Иондық канал талғампаздығының табиғатын білу жасушаның электрлік белсенділігінің молекулалық механизімін анықтауға мүмкіндік береді. Иондық талғампаздық туралы бірнеше гипотезе бар.
ТАҚЫРЫП БОЙЫНША СТУДЕНТТІҢ ӨЗІ ӨЗІ ТЕКСЕРУІНЕ АРНАЛҒАН ТЕСТ СҰРАҚТАРЫ
1. Биологиялық мембранадағы липитдтер биомолекулалық қабат түрiнде орналасқан деген тұжырымның дұрыстығы оның ... өлшеу барысанда дәлелдендi.
A. |электрлiк параметрлерiн
B. |температурасын
C. |қысымын
D. |қалыңдығын
E. |тығыздығын
2. Жасуша ашық термодинамикалық жүйе болғандықтан ол өзiн қоршаған ортамен ...
A. |үнемi энергия, зат және ақпарат алмасады.
B. |кейде энергия алмасады.
C. |әсерлеспейдi.
D. |анда-санда жылу алмасады.
E. |электрон алмасады.
3. Диффузия деп заттардың ... тасымалдануын айтады.
A. |өз еркiмен концентрациясы көп ортадан аз ортаға қарай
B. |ерiксiз концентрациясы көп ортадан аз ортаға қарай
C. |өз еркiмен концентрациясы аз ортадан көп ортаға қарай
D. |ерiксiз концентрациясы аз ортадан көп ортаға қарай
E. |энергия әсерiнен
4. Диффузия жылдамдығы ... анықталынады.
A. |иондардың қозғалғыштығымен
B. |иондардың зарядымен
C. |ортаның температурасымен
D. |иондардың мөлшерiмен
E. |жасушаның күйiмен
5. Биомембрана қабабты арқылы диффузия құбылысы ... жүредi.
A. |концентрациялық градиент есебiнен
B. |электрлiк градиент есебiнен
C. |өз еркiмен концентрациясы аз ортадан көп ортаға қарай
D. |осмостық градиент есебiнен
E. |энергия есебiнен
6 Жеңiлдетiлген диффузия ... жүредi.
A. |тасымалдағыш молекулалардың қатысуымен
B. |электрондардың әсерiнен
C. |қышқылдық заттардың қатысуымен
D. |температураның өзгеруiнен
E. |сыртқы күштiң әсерiнен
7 Сүзгiштiк (фильтрация) деп ... есебiнен мембрана қуыстары (порлары) арқылы тасымалдануын айтады.
A. |су молекулаларының қысым градиентi
B. |ақуыз молекулаларының қысым градиентi
C. |су молекулаларының концентрациялық градиент
D. |иондардың температурасының өзгеру
E. |иондардың концентрациясы
8 Ағзадағы судың қан тамырлары қабырғалары арқылы өтуiнде сүзгiштiк құбылысының атқаратын рөлi үлкен, соның арқасында кейбiр патологиялық өзгерiс кезiнде сүзгiштiк ...
A. |ұлғаяды, соның себеiнен дене iсiнедi.
B. |кемидi, соның себеiнен дене iсiнедi.
C. |ұлғаяды, соның себеiнен дене кiшiрейiп, семедi.
D. |ұлғаяды, ал денеде өзгерiс байқалмайды.
E. |өзгермейдi.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 293; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!