№№ 22 . . Электролит еместерді ң

№№ 22. . Электролит еместерді ң биологиялы мембраналар қ ар ылы тасымалдануы. қар ылы тасымалдануы. қ Пассивт іі тасымалдануды ң тасымалдануды ң негізгі механизмдері. .

дебиеттер: Ә 1. 1. Арызханов Б. , Биологиялы физика, қ 1990 ж. ж. 2. 2. Кошенов Б. К. Медициналы биофизика, , қ 2020 1111 г. г. 3. 3. Тиманюк В. А. , Животова Е. Н. Биофизика, Киев, 2004 г с. . 4. 4. РР емизов А. М. Медицинская и биологическая физика, М. , 2010 г. 5. 5. Антонов В. Ф. Биофизика, М. , 2006 г.

Тірі ж йелер йымдастырды ү ұ ң барлы де гейінде ашы ж йе қ ң қ ү болып табылады. Сонды тан қ биологиялы мембрана ар ылы қ қ затты тасымалдануы мірді ң ө ңзатты тасымалдануы мірді ң ө ң негізгі шарты.

Биологиялы ж йелердегі т рлі қ ү ү рдістер: АТФ синтезі, б лшы етті ү ұ қ ңрдістер: АТФ синтезі, б лшы етті ү ұ қ ң жиырылуы, нерв импульсыны ңжиырылуы, нерв импульсыны ң таралуы т. б. , мембрана ар ылы зат қ тасымалына байланысты. Осы процессті зат тасымалдану (( транспорт )) деп атайды.

Мембрана ар ылы зат тасымалыны қ ң б зылуы патологиялы процестерге келеді. ұ қ әб зылуы патологиялы процестерге келеді. ұ қ ә Оны емдеу жасуша мембранасы ар ылы қ тетін д рі д рмекті енгізілуіне ө ә ә ң байланысты. Д рілік препараттарды ә ңбайланысты. Д рілік препараттарды ә ң тиімділігі оны мембранадан тімділігіне ң ө байланысты болады. Затты ңбайланысты болады. Затты ң тасымалдануын сипаттау шін ү электрохимиялы потенциал т сінігіні қ ү ңэлектрохимиялы потенциал т сінігіні қ ү ң ма ызы зор. ңма ызы зор. ң

Мембраналар функциясыны ң ма ызды элементтеріні бірі ң ң оларды молекулаларды ң (атомдарды) ткізу өткізуө немесе ткізбеу өткізбеуө м мкіншілігінде. ү

М ндай тімділікті ұ ө ң ы тималдылы ы б лшектер орын қ ғ ө ауыстыруыны ба ытына, мысал а ң ғ ғ жасуша а арай немесе жасушадан ғ қ сырт а арай оз алысына ж не қ қ қ ғ ә молекулалар мен иондарды ңмолекулалар мен иондарды ң рт рлілігіне байланысты. ә ү

Биологиялы мембрана ткізгіштік қ ө асиетіне байланысты жасушада қ т здарды , антты , амин ұ ң қ ң ыш ылдарыны , иондарды , т. б. қ қ ң ңыш ылдарыны , иондарды , т. б. қ қ ң ң заттарды алмасу німдеріні ң ө ңзаттарды алмасу німдеріні ң ө ң концентрациясын, оларды ңконцентрациясын, оларды ң тасымалын ж не алмасуын ә реттейді.

Мембрана ар ылы жеке молекулалар қ ана тасмалданбайды, сонымен ғ атар атты денелер ( қ қатар атты денелер (қ қ фагоцитоз ), ), с йы заттар ( ұ қс йы заттар (ұ қ пиноцитоз ) –дер тасмалданады.

Ірі молекулаларды сі іру ж не ң ә шы ару процестеріне эндоцитоз ғ ж не экзоцитоз былыстары ә құ жатады. Заттарды жасуша ішіне ң тасмалдану процесі эндоцитоз , ал жасуша сыртына тасмалдану процесі экзоцитоз деп аталады. .

Тасымалдау былыстарына құ диффузия (зат массасыны ), ң (зат массасыны ), ң т т ырлы ұ қ қт т ырлыұ қ қ (импульсті ), ң электр тімділік өэлектр тімділікө (электр зарядыны ңзарядының )) тасымалдаулары ) ) жатады. .

11. . Белсенді тасымалдау 2. Белсенді емес тасымалдау Тасымалдану т рлері: ү

Белсенді тасымалдау – – заттарды арнайы энергия ң пайдаланып электрохимиялы қпайдаланып электрохимиялы қ градиентке арсы ауысуы. қ

Егер зат тас ыы малы электрохимиялы қ потенциалды кемуімен, я ни ң ғпотенциалды кемуімен, я ни ң ғ энергия шы ынын ажет ғ қ етпейтін болса, ол тасымал белсенді емес деп аталады.

Белсенді емес тасымалдану Фильтрация Осмос арапайым Қ диффузия Же ілдетілген ң диффузия Липидттік абат қ ар ылы қар ылық Липидттік би абат қ са ылауы ң ар ылы қар ылық А уыз қ са ылауы ң ар ылы қар ылық оз алмалы Қ ғ тасмалдаушы Бекітілген тасмалдаушы

Осмос –– мембрана ар ққ ылы су молекуласы заттарыны ң концентрациясы аз жа ынан ғ к п жа ына арай ы ысуы. ө ғ қ ғк п жа ына арай ы ысуы. ө ғ қ ғ Еріткішті м ндай оз алысын ң ұ қ ғ жасайтын к ш ү осмосты қ – – итерме ысым қитерме ысымқ деп аталады.

Фильтрация (( сс зілісү )) –– заттарды ңзаттардың мембрана са ылауы ар ылы ң қ ысымны аз м ні жа ына қ ң ә ғ арай туі. қ ө

Диффузия б л заттарды ұ ң м лшері к п жа ынан аз ө ө ғ жа ына арай, я ни градиентке ғ қ ғ с йкес туі. ә ө

dx d. С Dj. Диффузия те деуі немесе ң Фик за ы ңФик за ың

Мембрана ар ылы тетін қ ө б лшектерді концентрациясыны ө ң ңб лшектерді концентрациясыны ө ң ң згерісі сызы ты ж не оны ө қ ә ңзгерісі сызы ты ж не оны ө қ ә ң ішкі жа ында ғ ж не сырт ы жа ында ә қ ғ –– ге те деп есептейік ңге те деп есептейікң С i С

Жасуша ішінде Жасуша сыртында

Осы б лшектер концентрациясыны ө ң мембрана ішіндегі згерісі –ден ө -ге дейінгі аралы та кемиді. қ-ге дейінгі аралы та кемиді. қ Молекулалар концентрациясыны ңМолекулалар концентрациясыны ң згерісі(градиенті): ө l CC dx dcмім l CС Dj мlмімімl мi. С м. С Онда Фик те деуі т мендегідей ң ө болып жазылады.

і мі l мl C С kkk – заттың мембрана мен қоршаған орта аралығында таралу коэффициенті; оның мәні бірден кіші де, бірден улкен де бола алады. Зат концентрациясының мембрана қабатының екі қабырғасында және жасуша іші мен оның сыртындағы ортада әртүрлі болуы заттың полярлық және полярлық емес еріткіштердегі ерігіштігінің әр түрлі болатындығымен түсіндіріледі. белгілеу енгіземіз

ж не ә ескерсек, зат а ыныны ғ ң ты ызды ы: ғ ғ )( CC l Dк j i l Dк P — м нда ы Р- тімділік коэффициенті. ұ ғ ө імік. ССм

Биологиялы мембрананы қ ң тімділігі ө деп зінен белгілі ө бір затты андай да бір б лігін ң қ ө ткізу абілеті. ө қткізу абілеті. ө қ

Мембраналық өтімділікті есептеу үшін өтімділік коэффициенті ( рр ) ) қолданылады: мұндағы ll – биомембрананың қалыңдығы, DD — диффузия коэффициенті, kk – заттың мембрана мен қоршаған орта аралығында таралу коэффициенті, l k. D p

Диффузия кезінде биологиялы қ мембрана ар ылы тетін зат қ ө а ыны ты ызды ыны те деуі: ғ ғ ғ ң ң )( CCРj i

Мембранада тасымал концентрация айырымына ана ғ емес, мембрана ар ылы тетін қ ө иондарда пайда бол ан ғ электр рісіө (электрофорез) тасымалданады. Ол зарядтал ан б лшектерді ғ ө ңзарядтал ан б лшектерді ғ ө ң диффузиясына сер етеді. Жалпы ә жа дайда диффузия мен ғ электрофорез бірігіп иондарды ңэлектрофорез бірігіп иондарды ң электродиффузиясын райды. құ

Мембранада потенциалдар айырымы, я ни ғ электр рісіө бар. ріс кернеулігі Ө мен потенциал градиенті арасында мынадай байланыс бар: dx d Е

Заттар тасымалы екі фактормен аны талады, я ни қ ғ концентрация градиенті ж не ә электр рісіні ө ңэлектр рісініө ң сер етуімен: ә dx d ZFсu dx dс Dj m Б л те деу Нернст – Планк те деуі. ұ ң ңБ л те деу Нернст – Планк те деуі. ұ ң ң

Мұндағы: • U –U – зат б лшегіні оз ал ышты ы; ө ң қ ғ ғ ғ • Z – тасымалданушы зат ионыны заряды; ң • F – Фарадей саны; • C – зат концентрациясы.

Нернст Планк те деуі біртекті ң зарядталма ан мембранада ғ концентрация градиенті ж не ә электрлік потенциалды болуымен ң ж ретін белсенді емес (енжар) зат ү тасымалдануды сипаттайды.

)/exp(1 )/exp( 12 RTz. F c. RTz. Fc RT Pz. F j Заттар а ыны шін ғ ү Гольдман те деуі ңГольдман те деуің

Гольдман теңдеуі арқылы егер, мембрананың екі жағындағы зат концентрациясы, трансмембраналық потенциал айырымы және өтімділік коэффициенті белгілі болған жағдайда, белсенді емес (пассивті) тасымалданудағы иондар ағынының шамасын есептеуге болады.

арапайым диффузияҚ жа дайында энергия ғ ж мсалмайды. ұж мсалмайды. ұ

Мембрананы фосфолипидтік ң фазасында жа сы еритін полярсыз қ заттар, мысалы органикалы май қ ыш ылдары, эфирлер қ қ мембрананы липидтік абаттары ң қмембрананы липидтік абаттарың қ ар ылы қар ылық жа сы теді. Ал полярлы қ ө осылыстар, затты су ерітінділері: қ ңосылыстар, затты су ерітінділері: қ ң т з, ант, амин ыш ылдары, ұ қ қ қт з, ант, амин ыш ылдары, ұ қ қ қ спирттер липидтік би абат қ ар ылы баяу теді қ өар ылы баяу тедіқ ө. .

Липидте ерімейтін молекулалар және заттың су ерітінділері: тұз, қант, аминқышқылдары, спирттер липидтік және ақуыз каналдары арқылы ғана өте алады.

арапайым диффузияны мембран липидтерінҚ ң іі би абаты ң қ (( аа )) , липидт іі кк би абат са ылауы қ ң (( бб )) , а уыз са ылауы қ ң (( вв )) ар ылы туі. қ өар ылы туі. қ ө

Канал — а уыз молекулалары мен қ липидтерден т ратын мембранада ұ пайда болатын жолдар. Б л канал ұ мембрана ар ылы тек са қ ұ қ мембрана ар ылы тек са қ ұ қ молекулаларды туіне ана емес, ң ө ғмолекулаларды туіне ана емес, ң ө ғ ірі иондарды туіне де ң ө м мкіндік береді. үм мкіндік береді. ү

Каналдарды аса ма ызды асиетің ң қ — оны ң селективтілігі — тал ап ткізгіштігі ғ өтал ап ткізгіштігіғ ө. . р канал негізінен тек бір затты ана Ә ң ғ иондарын ткізеді, мысалы, натрий ө каналдары тек натрий иондарын, ал калий каналдары тек калий иондарын ткізеді. ө Канал ткізгіштігіні тал ампазды ы ө ң ғ ғ тасымалданатын ион радиусымен ж не ә ионны химиялы рылысымен ң қ құ аны талады. қаны талады. қ

• Алайда, канал радиусына қарағанда радиусы кіші болып келетін зат иондары осы канал арқылы еркін өтіп кете алмайды. Себебі, канал ішіндегі дипольдық топтармен әсерлесулері әр түрлі. Мысалы калий иондары калий каналының іріктеуші сүзгісінде (селективные фильтры) оттегінің барлық бес атомымен әрекеттеседі, ал радиусы калий ионынан әлдеқайда кіші болатын натрий ионы осы сүзгіде оттегінің тек екі атомымен ғана әрекеттесе алады. Сондықтан бұл канал арқылы натрий иондары тасымалданбайды.

Диффузияның тағы бір «жеңілділігі» — иондар тасымалының арнайы молекула – тасымалданушылармен жүретіндігі. Олар – ионофорлар деп аталады.

Жасушалы мембрананы аса ма ызды қ ң ң асиеті-оны тал ап ткізгіштігі. қ ң ғ ө Кейбір химиялы реакциялар осы қ мембрананы зінде ж реді. Мембранада ң ө ү сырт ы ортадан немесе денені бас а қ ң қ б ліктерінен келген серді абылдайтын ө ә қ рецепторлы учаскелер қрецепторлы учаскелерқ орналасады. Мембрана немі тол ын т різді тербелісте ү қ ә болады.

Тағы да басқа жеңілденген диффузия механизімі бар. Бұл механизмнің айырмашылығы мембранада арнайы бекітілген тасмалдаушының көмегімен тасмалданады. Эстафета сияқты бір-біріне беру арқылы тасмалдайды. Мысалы, глюкоза липидте өте нашар ериді, ал соған қарамастан мембранадан тез өте алады.

Биологиялы мембраналар ар ылы зат қ қ тасымалдануды андай т рлері сіздерге ң қ ү белгілі Заттарды жасуша а ену т сілдерін ата ыз. ң ғ ә ң Белсенді емес тасымал т рлері үБелсенді емес тасымал т рлеріү арапайым Қ диффузи яны ма ынасы недең ғ. . Ба ылау с ра тары қ ұ қ (( кері байланыс ): ):

НАЗАРЛАРЫ ЫЗ А Ң Ғ РАХМЕТ !