2 Мембрана арқылы аминоқышқыл мен қанттың транспорты.
Ірі гидрофильді молекулалар (қант, амин қышқылы) мембрана арқылы арнайы молекулалар - мембраналық тасушылар арқылы орын ауыстырады. Мембраналық тасушылар интегральдық белоктардан тұрады, олар транспортаушы молекулалар центрлерімен байланысқан. Белок пен тасымалдаушы арасында орнаған байланыс қайтымды және жоғары дәрежелі. Транспорттаушы молекула мембрана арқылы өтеді. Заттың мембрана арқылы тасымалдануында транспортты молекулалар қолданылатын болса, ондай диффузия жеңілдетілген диффузия деп аталады. Мембрананың осындай транспорталынуы диффузияның бір түрі болып табылады, себебі транспортанушы зат концентрациясы градиент бойынша орын ауыстырады. Басқа ешқандай қосымша энергия қажет етпейді. Аминқышқылының жасаушалар мембраналары арқылы орын ауыстыруының екі түрлі механизмі бар: екінші ретті белсенді транспорт және глутатионды транспортты жүйе. Екінші ретті белсенді транспорт деп жасауша мембранасының ішкі және сыртқы жақтарындағы натрий концентрациясы градиентін қолдана отырып затты тасымалдауды айтамыз. Екінші ретті белсенді транспорт жасауша ішіндегі натрий иондарының концентрациясының аздығына негізделген. Арнайы белок-транспортер амин қышқылы мен натрий ионын байланыстырады. Ең бастысы натрий жоқ болса амин қышқылы тасушы белокпен байланыса алмайды. Мембранадағы өзінің орналасуын өзгерте отырып белок натрий ионын цитозольге концентрация градиенті бойынша береді. Осыдан соң аминқышқылы өзінің белокпен байланысын үзіп цитоплозмада қалып қалады. Натрий иондары жан-жануар жүйелерінде ең басты зат болып саналады. Осы иондардың жоғары электрохимиялық градиенті натрий-калий сорғысын тудырады. Басқарылатын зат қант, аминқышқылдары және басқа кейбір иондар. Мысалы, ас қорыту органдарындағы коректік заттарды сіңіргенде глюкоза мен амин қышқылы тік ішек жасаушасынан қанға натрий иондарымен бірге түседі. Бүйректе фильтрация жасалғаннан кейін ғана бұл заттар қанға қайтып оралады.
Өзін-озі тексеру сұрақтары
Белсенді транспорт дегеніміз не?
Белсенді емес транспорт дегеніміз не?
Диффузия дегеніміз не?
Дифузияны сипаттайтын теңдеуді жазып көрсетіңіз?
Коллеидер мен Берлундом ұсынған қарапайым теңдеу қандай?
Мембрана арқылы аминқышқылы мен қанттың транспорты қалай іске асады?
Дәріс №8. Биоэлектрлік құбылыстардың ашылуы мен зерттеуінің қысқаша тарихы. Электр тогының биологиялық әсерлері.
1 Клеткадағы электрогенездің механизмі.
Клетка – негізгі биологиялық құрылымның бірлігі, элементар тірі жүйе. Ол жеке организм немесе көп клеткалы түрде өмір сүруі мүмкін. Өсімдіктер мен жануарлардың құрамына кіретін клеткалар бір-бірінен бөлінген, олар ашық жүйелер болып табылады. Клеткада әртүрлі төмен және жоғары молекулаалық қосылыстар белоктардан бастап нуклейн қышқылдарына дейін синтезделеді. Бұл синтез ферменттер көмегімен іске асады. Клетка АТФ (адинозинмонофосфат) молекулаларында химиялық энергияны жинайды, ол арқылы организм жұмыс істейді. Бұл процестердің барлығы өмір сүруге қажетті зат тасымалдаумен тығыз байланысты. Мембрана клеткалардың өмір сүруінде ерекше орын алады. Олар арқылы зат транспорты, оларда негізгі биоэлектрлік процестер жүреді. Мембраналардың көміртекті құйрықтары электрлі поляризацияланған көміртек, азот және фосфордан тұратын баспен қосылған. Мембаран құрамына кіретін белоктар да алуан түрлі. Белокты молекулалар мембрананы жан-жағынан жауып тұрады, олар оның механикалық ақауларға шыдауына көмектеседі.
Электрогенез грек тілінен аударғанда даму дегенді білдіреді. Электрогенез – тірі клетка ішінде иондардың біркелкі таралмауын қамтамасыз ететін физика-химиялық процестер жиынтығына негізделген тірі табиғаттағы әсер потенциалының пайда болуы. Ыдысты жартылай өткізетін мембранамен бөлеміз және оның екі жағына да концентрациясы әртүрлі бір электролит ерітіндісін құямыз. Мембрана бір таңбалы ионды ғана өткізсін. Ыдыстың екі жағындағы калий хлоридінің концентрациясы  және  , және  . Калий иондары сол жақтағы ыдыстан оң жақтағы ыдысқа өтеді, ал мембрана арқылы өтпеген хлор иондары ыдыстың сол жағында қалып қалады. Сондықтан калий иондары оң зарядталған, сондықтан дысытың оң жағында оң зарядтар көп, ал ыдыстың сол жағындағы калий иондарын жоғалтқан бөлігі теріс зарядталады. Осы кезде пайда болған электр өрісі калий иондарының ары қарай диффузиялануына бөгет жасайды да, ол процесс тоқтайды. Мембрананың қарама-қарсы жағында калий және хлор иондарынан тұратын екі электр қабаты пайда болады, ол концентрация градиентіне кері бағытта. Осы арқылы екі жақта пайда болған потенциалдар айырмасын анықтауға болады, ол мынаған тең
Сонымен, мембраналық потенциал температура мен, иондар концентрациясының градиентіне байланысты. Осы теңдеудегі ерітінділер концентрациясының орнына олардың белсенділіктерін алуға болады. Себебі электролиттер ерітінділеріндегі иондар бір-бірімен өзар әсерлеседі: олар бірін-бірі тебеді, бірімен бірі қосылып нейтрал молекулалар түзеді, ол жеке бөлшектердің санын азайтыды және олардың барлығы электрохимиялық реакцияларға қатыспайды. Белсенділік- электрохимиялық процестерде иондар концентрациясының белсенділігіне тең шама. Белсенділік
мұндағы  - белсенділік коэффициенті.
Мембрана арқылы иондар диффузиясы тепе-тең болады, оны Доннан тепе-теңдігі деп атайды.
Биологиялық мембраналардың құрылысы мен функциялары кейінгі жылдары зерттелуде.
Достарыңызбен бөлісу: |
