Оѕтїстік Ќазаќстан мемлекеттік фармацевтика академиясы

1- липидтердің қос қабаты

3. Жүргізілген зерттеулер, химиялық талдаулар ақуыздар мен липидтер ара қатнасының әр мембранада әр түрлі болатындығын көрсетті.

Бұрынғы модель бойынша (Даниэл-Давсон) олардың ара қатнасы тең болатын. Мысалы, миэлинді мембранада ақуыздар липидтерден 2,5 есе көп болса, эритроците керісінше ақуыздар липидтен 2,5 есе аз болады.

Жасушада зат алмасу неге байланысты болады?

Жасуша ашық термодинамикалық жүйе болғандықтан, ол өзін қоршаған ортамен үнемі зат, энергия және ақпарат алмасады.

1. Жасушада метаболикалық үдерістер жүреді.

Сондықтан биологиялық мембрана арқылы заттың тасымалдануы – жасушаның өмір сүруінің негізгі шарты болады.

Мембрана өткізгіштігінің медицина мен фармация үшін маңызы:

1. Биомембрана арқылы зат тасымалдаудың бұзылуы әр түрлі патологиялық өзгерістер тудырады.

2. Ауру кеселін емдеу - дәрінің жасуша мембранасы арқылы өтуіне тікелей байланысты, сондықтан дәрілік заттың емдік әсері мембрананың қалыпты және патологиялық күйіндегі өткізгіштігіне қалай байланысты болатындығын білу керек.

Селқос тасымалдау дегеніміз не?

1. Заттарды мөлшері көп «С1» ортадан мөлшері аз «С2» ортаға қарай тасымалдау.

Селқос тасымалдаудың ерекшелігі:

1. Селқос тасымалдау сырттан энергия қорын пайдаланбай, тек белгілі бір айырмашылық (градиент) кезінде жинақталған энергия есебінен жүреді.

2. Селқос тасымалдау Гиббс энергиясын азайтуға алып келеді, яғни бұл үдеріс өз бетінше, бос АТФ энергиясын жұмсамай жүреді.

Липид қабаты арқылы диффузия құбылысы мөлшерілік айырмашылық есебінен жүреді.

• 
  Егер мембрана қабаты жұқа және заттардың липидтте еруі жоғары болған сайын мембрананың өткізгіштігі артады.
  
• 
  Липидтерде жақсы еритін полярлы емес заттар (органикалық май қышқылдары, эфир т.б.) мембрана арқылы жақсы өтеді, ал липид қабаты арқылы полярлы (суда ерігіш тұздар, негіздер, аминқышқылдар, спирттер т.б.) нашар өтеді.
  
• 
  Мембранадағы ақуыз және липид саңлаулары арқылы липидтерде ерімейтін заттар мен суда ерігіш гидратталған иондар (су молекулаларымен қоршалған) өте алады.
  
• 
  Ерімейтін майлы заттар мен иондар үшін мембрана молекулалық тордың ролін атқарады сондықтан олардың молеклалары үлкен болған сайын өту дәрежесі төмендейді.
  

Диффузияның түрлері:

1. Қарапайым диффузия деп заттардың өз еркімен мөлшері көп ортадан аз ортаға қарай тасымалдануын айтады.

2. Жеңілдетілген диффузия тасымалдағыш молекулалардың (ақуыздардың) қатысуымен жүреді.

Жеңілдетілген диффузияның ерекшеліктері:

1. Мембрана арқылы өте алмайтын кей заттарды тасымалдағыш ақуыз затпен қатар сол ортадағы ионды қосып алып зарядталған жүйеге айналады (ақуыз+ион+тасымалданатын зат). Мембрана қабатындағы электрлік айырмашылық энергиясы есебінен келесі бетке өтеді.

2. Жеңілдетілген диффузия кезінде зат тасымалдау жылдам жүреді, тасымалдау тығыздығы белгілі бір шамаға дейін ғана артады. Әр түрлі заттарды тасымалдау дәрежесі де әр түрлі болады: қант глюкозасы фруктозаға қарағанда жеңіл тасымалданады, ал фруктоза ксилозаға, ал ксилоза арабинозаға қарағанда жеңіл тасымалданады.

3. Жеңілдетілген диффузияны жылдамдығын азайтып, оның жүруін қиындататын заттар да кездеседі. Мысалы, сондай заттарға флоридзин жатады. Ол тасымалдағыш ақуызбен қосылып, тұтас кешен құрап, оның жұмыс функциясын төмендетеді, яғни мембрана арқылы қантты тасымалдауды тоқтатуға болады.

4. Жеңілдетілген диффузияның тағы бір түрі мембранаға көлденең, белгілі бір орындарға бекітіліп орналасқан ақуыз тасымалдағыштар арқылы зат тасымалдау болып табылады.

Бұл жағдайда тасымалданатын затты молекулалар бір біріне жеткізу, не беру арқылы іске асырады.

Ағзадағы судың қан тамырларының қабырғалары арқылы өтуінде сүзіліс құбылысының атқаратын қызметі үлкен, соның арқасында кейбір патологиялық өзгеріс кезінде сүзіліс ұлғаяды, соның себеінен дене ісінеді.

1. 
   Антонов В.Ф. и др. Биофизика.- М.- 2000.
   
2. 
   Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика.- У.- 2004.
   
3. 
   Сәтбаева Х.Қ. және т.б. Адам физиологиясы –А.-2005.
   
4. 
   Рубин А.Б. Биофизика. - Т.1,2.- М.- 1987.
   
5. 
   Владимиров Ю.А. и др. Биофизика.- М.- 1983.
   
6. 
   Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика.- М.- 1978.
   
7. 
   Волькенштейн М.В. Биофизика.- М.- 1978.
   
8. 
   Корнеев Ю.А. и др. Медицинская и биологическая физика. – Новгород – 2001
   

1. Биомембрана арқылы селқос тасымалдану деп нені айтады?

2. Сүзілістің осмостан айырмашылығы неде?
№ 4 Дәріс

1. Тақырыбы: Электрлік қозу туралы түсінік.
2. Мақсаты: Студенттерге тітіркеніс әсерінен қозудың пайда болуын, тыныштық және әрекет потенциалы және олардың молекулярлық механизмін түсіндіру.

Жоспары:

1. Биопотенциал туралы түсінік.

3. Дәріс тезистері:

Биопотенциал – электр өрісі яғни тірі ағзалардың ұлпалпрында, жасушаларында пайда болатын және қозу мен тежелу үдірісінің негізгі маңызды бөлігі.

Биопотенциалдың шамалары неге байланысты болады?

Жасуша биопотенциалының шамасы, оның физиологиялық күйі мен ондағы метаболикалық үдерістерге тікелей байланысты болатындықтан, ол жасушаның қалыпты, немесе патологиялық күйінің өзгерістерінің көрсеткіші бола алады.

Биопотенциалд деп ағзанын кез-келген екі нүктесінің арасындағы потенциалдар айырымын, ал жасуша деңгейінде мембрананың ішкі және сыртқы орталарының араларын айтады.

Жасушаның (мембрананың) күйіне байланысты биопотенциал тыныштық және әрекет потенциалы болып бөлінеді: мембрананын физиологиялық қозбаған күйдегі ішкі және сыртқы орталары аралығындағы потенциалдар айырымын тыныштық, ал қозған күйдегіні әрекет потенциалы деп айтады.

Пайда болу механизіміне қарай биопотенциалдардың бөлінуі:

•диффузиялық
•фазалық
•мембраналық

1. Диффузиялық потенциал екі түрлі сұйық ортаны бөліп тұрған шекарадағы иондардың қозғалғыштығының әр түрлі болуынан пайда болады.

Ыдыстың сол бөлігінде тұз қышқылының мөлшері оң бөлігіне салыстырғанда көп болады. Мөлшерлік айырмашылық әсерінен сутегі және хлор иондары ыдыстың сол бөлігінен оның оң бөлігіне қарай өтеді.

Иондардын диффузиялық жылдамдығы олардын, қозғалғыштығы арқылы анықталады. Сутегі иондарының қозғалғыштығы жоғары болуы себепті, олар хлор иондарын артқа тастап, ыдыстың оң бөлігіне бұрын өтеді. Сутегі иондарының заряды оң таңбалы болғандықтан ыдыстың оң жақ бөлігі оң, ал сол жақ бөлігі теріс зарядталады.

Пайда болған диффузиялық потенциалдар айырымы «жылдам» иондарды тежеп, «баяу» иондарды үдете қозғайды, себебі пайда юолған электр өрісінің бағыты диффузия күшіне қарсы бағытталған.

Мұндағы «u» - катионның жылдамдығы, «v» - анионның жылдамдығы, «R» - газ тұрақтысы, «T» - абсолютті температура, «n» - ионның валеттілігі, «F» - Фарадей саны, «С1» – диффузияның басталатын аймағындағы, ал «С2»- диффузияның аяқталатын аймағындағы ионның мөлшері.

1. Диффузиялық потенциалдың шамасы катион мен анионның қозғалғыштықтарының айырмашылығына, олардың мөлшеріне байланысты болады.

Егер катион мен анионның жылдамдығы тең немесе мөлшерлік айырмашылығы нольге тең болса, онда диффузиялық потенциалдың шамасы ноль болады.

Ағзада биопотенциал жасушаның механикалық зақымдалған жеріненен зақымдалмаған жерге иондардың тасымалдануынан пайда болады. Сондықтан диагностикалық көрсеткіш ретінде өте маңызды.

2. Фазалық потенциал - араласпайтын екі фазалық күйдегі заттар шекарасында (судағы электролит ертіндісі мен май қабаты) пайда болады.

3. Мембраналық потенциалдың пайда болуының негізгі себебі жасуша мембранасының иондарды таңдап өткізу әсерінен, жасушаның ішкі және сыртқы орталарында иондардың таралуы әр түрлі болу салдарынан болады.

Жасушаның тыныштық немесе қозған күйінде потенциалдың пайда болу себебі калий және натрий иондарынын мембрананын ішкі және сыртқы орталарында таралуының әр түрлі болу салдарынан болады.

Жасуша қозбай тұрған кезде сыртқы ортаға салыстырғанда калий ионы жасуша ішінде 20-40 есе көп болады, ал жасуша аралық сыртқы ортада натрий ионының мөлшері ішкі ортаға салыстырғанда 10-20 есе көп болады.

Калий иондарының оң зарядтары жасуша ішіндегі органикалық аниондармен (аспарагинді, уксусты, пирожүзім т.б.) жойлып (компенсация-ланып), орта электрлік бейтеріп күйде болады.

Ходжкин, Хаксли және Катц теорияларына сәйкес қозбаған күйдегі мембрана арқылы тек калий иондарын ғана өткізeді. Мөлшерлік айырмашылық салдарынан калий иондары сыртқы ортаға қарай тасымалданады, ал натрий иондары мембрана арқылы өте алмайды. Сондықтан мембрананың сыртқы беті оң, ішкі беті теріс зарядталады.

Жүргізілген зерттеулер жасуша тыныштық күйінде шамалы дәрежеде натрий мен хлор иондарында өткізетінін көрсетті.

Табиғи мембранада тыныштық потенциалы осы үш ион: K+, Na+, Cl-
көмегімен пайда болады. Оның шамасы Гольдман-Ходжкин-Катц теңдеуі арқылы анықталынады: , мұндағы P

Ходжкин және Катц мәліметтері бойынша, кальмар аксонының тыныштық күйдегі өткізгіштік коэффициенттерінің ара қатынасы

PK : Рna : РCl = 1 : 0,04 : 0,45
Жасуша мембранасынын өткізгіштігі неге тәуелді болады?

1. Сыртқы фактор әсерінен жасуша қозған күйге көшеді, ол жасушаның тітіркендіргіштерге берген жауабы болады.

2. Қозудың басты шарты жасуша мембранасының электрлік күйінің өзгеруі бол табылады.

Әрекет потенциалының пайда болу механизмі: жасуша қозған кезде әрекет потенциалы мембрананың натрий ионын ішке қарай өткізуінің ұлғаюының арқасында пайда болады.

Ходжкинің мәліметі бойынша қозған күйдегі кальмар аксонының өткізгіштік коэффиценті PK : PNa : PCl = 1: 20 : 0,45

Қозу фазасы кезінде хлор мен калий иондарының өткізу дәрежесі өзгермейді, ал натрий үшін бұл шама 500 есе артады.

1. 
   Антонов В.Ф. и др. Биофизика.- М.- 2000.
   
2. 
   Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика.- У.- 2004.
   
3. 
   Сәтбаева Х.Қ. және т.б. Адам физиологиясы –А.-2005.
   
4. 
   Рубин А.Б. Биофизика. - Т.1,2.- М.- 1987.
   
5. 
   Владимиров Ю.А. и др. Биофизика.- М.- 1983.
   
6. 
   Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика.- М.- 1978.
   
7. 
   Волькенштейн М.В. Биофизика.- М.- 1978.
   
8. 
   Корнеев Ю.А. и др. Медицинская и биологическая физика. – Новгород – 2001
   

1. Потенциалдын физикалық мағынасы неде?