Лекция биологиялық мембраналар

Мембраналар, құрылымы мен моделдері

жүктеу 48,5 Kb.

бет	2/3
Дата	26.09.2023
өлшемі	48,5 Kb.
	#43548
түрі	Лекция

1 2 3

4 лекция Биологиялық мембрана

Мембраналар, құрылымы мен моделдері

Мембраналар барлық жасушаларды қоршап тұрады. Мембранасыз жасушаның өзі диффузия әсерінен ыдырап кетер еді де, термодинамикалық тепе – теңдік пайда болып, өмір сүру болмас еді. Тіптен алғашқы жасушаның өзі мембрана сыртқы ортадан оқшаулағаннан кейін ғана пайда болды деуге болады.

Жасушаішілік мембраналар жасушаны бірнеше тұйық бөлікке бөледі, олардың әрқайсысы белгілі бір қызмет атқарады.
Мембрананың қалыңдығы бірнеше нанометр ғана, сондықтан оны оптикалық микроскоппен көре алмаймыз, тек электронды микроскоппен ғана көруге болады.
Кез - келген мембрананың негізін екі қабатты липидтер (көптеген жағдайда фосфолипидтер) құрайды. Мембрананы жасаушы липид молекулалары амфипатиялық қосылыстар болып табылады, яғни әртүрлі қызметтегі екі бөліктен тұрады: полярлық, гидрофилді «бастан» және полярлы емес, гидрофобты «құйрықтан» тұрады.
Екі қатпарлы липидтік қабат жеке қабатты екі липидтерден тұрады, екеуінің де «құйрықтары» ішке қарап тұрады. Бұл модель гидрофобты бөліктің сумен аз жанасуына жағдай жасайды (10.2 сурет).
Алайда мембрана құрылымының мұндай бейнесі мембранада ақуыздар орналасуы туралы сұраққа да, (кейбір мембраналарда
олардың өзі массаның жарты бөлігінен де көп кездеседі), гидрофильді бөлшектер үшін мембраналардың өтімділігі туралы сұраққа да жауап бере алмады. Осыдан кейін де биологиялық мембраналар туралы көптеген болжамдар айтылды, алайда олардың біреуі де толық мақұлданбады. Қазіргі кезде 1972 жылы ұсынылған Синджер мен Никольсонның сұйықтық – мозаикалық моделі кеңірек тараған. Олардың негізінде де биқабатты липидтік мембрана жатады.
Мембрананың фосфолипидті бұл түрі екі өлшемді еріткіш сияқты, онда белгілі бір мөлшерде ақуыздар болады. Осы ақуыздардың есебінен толықтай немесе жекелей мембрананың мынандай қызметтері жүзеге асады - өтімділігі, мембрана арқылы белсенді өту, электрлік потенциалдың түрленуі және т.б.
Мембрана қозғалмайтын құрылым емес. Липидтер мен ақуыздар орын алмастырып отырады және олардың мембрана жазықтығының бойымен орын алмастыруын литеральды диффузия, ал көлденең орын ауыстыруын «флип – флоп» деп атайды. Латеральды диффузияға липидтердің жоғарғы бөлігінің қозғалысы, ал «флип-флопқа» төменгі бөлігінің қозғалысы сәйкес келеді, яғни мембрананың екі жағындағы липидтердің орын ауыстыруы сирек үрдіс болып табылады.
Биомембраналардың нақты құрылымы мен қасиеттерін оқып үйрену мембрананың физикалық–химиялық моделін (жасанды мембрана) пайдаланғаннан кейін ғана мүмкін болды. Олардың ішінен біз кең тараған үшеуін ғана қарастырамыз.
Біріншісі – су-ауа немесе су-май шекарасындағы фосфолипидтердің моноқабаты.
Мұндай шекараларда фосфолипидтердің молекулалары гидрофильді бастары суда, ал гидрофобты «құйрықтары» ауада немесе майда болатындай орналасады. Егер монқабаттың алған ауданын біртіндеп кішірейте берсек ол мембрананың биқабаттарының біреуіндей ғана орын алады.
Биомембраналардың екінші кең тараған моделі липосомалар. Олар ультрадыбыс көмегімен су мен фосфолипидтердің қоспасынан алынған билипидті мембранадан тұратын көпіршіктер. Липосомалар ақуыз молекулаларынан толық айырылған биологияляқ мембраналар. .
Үшінші модель – биомембраналардың кейбір қасиеттерін тікелей әдіспен зерттеуге мүмкіндік беретін - билипидті мембрана (БЛМ).
Бірінші рет бұл модель 1962 ж. П. Мюллер және оның әріптестерімен жасалды. Бұл мембрананың екі жағына екі электродты қою арқылы мембрананың кедергісін немесе онда түрленетін потенциалдарды өлшеуге болады. Егер қоршаудың әртүрлі жақтарына химиялық құрамы әртүрлі ерітінділерді орналастырсақ, онда әртүрлі заттар үшін мембрананың өтімділігін оқып – үйренуге болады.
Мембраналар маңызды үш қызмет атқарады: матрицалық, яғни әртүрлі қызмет атқарушы ақуыздарды ұстап тұрушы, тосқауылдық (барьер) – жасушалар мен жеке бөліктерге қажет емес бөлшектердің еніп кетуінен қорғаушы, және механикалық – зат алмасу үрдістерін жүзеге асырушы. Егер бұл қызметтер бұзылса, онда жасушаның қалыпты қызметінде өзгеріс болып, ағзаның аураға ұшырауы пайда болады.

жүктеу 48,5 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3