Қарағанды мемлекеттік медицина университеті Қалыпты физиология кафедрасы Тақырыбы

Қарағанды мемлекеттік медицина университеті Қалыпты физиология кафедрасы Тақырыбы: Биологиялық мембрананың қызметтері. Мембрананың иондық каналдары. Орындаған: Қойшыбаев А. Ж. 2 -054 топ ЖМФ Қарағанды-2014 ж

Жасуша- тіршіліктің қарапайым құрылымдық бірлігі. Жасуша мембранасының құрылысы және қызметі: Жасушаның жалпы құрылысы: мембранадан, ядродан және цитоплазмадан тұрады. Цитоплазмада органоидтар және қосындылар орналасады. Жасуша тіршілігінде – жасуша мембранасы маңызды қызмет атқарады. › Жасуша мембранасы қорғаныш, реттеуші, сигналдық, клетка аралық, электронды қозу және т. б. қызметтерді атқарады.

Биологиялық мембрана – жасушаны қоршаған ортадан бөліп тұрады және жасушаның ішкі аймақтарын (бөліктерге) компартменттерге бөледі. Компартменттерде химиялық реакциялар және метаболизм процестері жүреді. Жасушада кейбір химиялық процестер тек қана мембранада өтеді. Мембрана құрылысының бірнеше модельдері бар. Қазіргі кезде Сингер және Николсонның «сұйық - мозайкалы» моделі қолданылуда. Бұл ғалымдардың айтуынша мембранадағы липид молекуласы биқабат түзеді.

Түзілген липидті биқабатта ақуыз молекуласы жүзіп жүреді. Ақуыз молекуласының әр түрлі деңгейде енуі нәтижесінде, ерекше мозайка түзіледі, сондықтан модельдің аталуы осыған байланысты. Биологиялық мембрананың келесі қағидалары белгілі: -1. Жасуша мембранасының қалыңдығы 5 – 10 нм. -2. Мембрана – бұл липопротеинді құрылым, липидтердің және ақуыздардыңдың сыртқы жағына көмірсу компоненттері бекінеді.

3. Липидтер спонтанды биқабат түзеді және олардың полярлы басы мен полярсыз құйрықтары болады. 4. Мембраналық ақуыздар әртүрлі қызметтерді атқарады. 5. Көмірсу компоненттері, мембрана үстінде, гликокаликсті комплекс түзеді және сезіну механизміне қатысады. Гликокаликстің бұзылысы жасушаға вирустардың енуіне себебін тизізеді және ісікті метаздазға әкеледі.

Ақуыз, көмірсулармен қосылып гликопротеинді түзеді. Гликопротеиннің бос аймақтарында олигосахаридті шынжыр орналасқан, ол сыртқы ортадан сингалді қабылдайды, сондықтан антенді кешене деп аталады.

- Мембрана липидтері сұйық және борпылдақ халде болады. - Сұйық мембрана – тасымалдауды және байланысуды қамтамасыз етеді. Липидті биқабаттың негізгі қасиеттері: 1. Өзіндік жинақталу, зақымдалған жасуша мембранасын қалпына келтіреді. 2. Жартылай өткізу – мембрана арқылы тасымалдау. 3. Диэлектрлік қасиеті – зарядты бергізбейді, сондықтан мембрананың ішкі және сыртқы қабатындағы потенциал әртүрлі болады. Бұл мембрана потенциалы деп аталады.

Мембраналық ақуыздар Мембрана ақуыздары екі топқа бөлінеді: - 1. Құрылымдық ақуыздар – цитоқаңқа ақуыздары. 2. Құрылымдық және әртүрлі қызмет атқаратын ақуыздар. - Әртүрлі қызмет атқаратын ақуыздарға тасымалдаушы ақуыздар жатады. Тасымалдаушы ақуыздар келесі қызметтерді атқарады: заттарды тасымалдау, реттеу, ферментті, тыныс алу және фотосинтез кезінде энергияның түзілуіне қатысады.

Мембрана құрамына 2 -типті ақуыз жатады: 1. Перифериялық – мембрана беткейінде орналасады. 2. Интегралдық – бұл ақуыздар липидті қабатқа еніп тұрады (жартылай енген) немесе мембрананы тесіп өтеді (трансмембраналық ақуыздар). Мембрана арқылы тасымалдайтын ақуыздар Ақпараттық молекулалармен байланысуға және жасуша ішіне сигналдарды беруге қабылетті. Бұларды рецепторлар деп атайды.

Көмірсулар – биологиялық мембраналарда орналасады: 1. Ақуыздармен қосылған көмірсулар – гликопротеиндер деп аталады. 2. Липидтермен қосылған – гликолипидтер деп аталады. Гликопротеиндерден басқа, гликолипидтер сезіну қызметін атқарады. Гликокаликстің бұзылуы клеткаға вирустардың және т. б. енуіне ықпал жасайды. Көмірсулар шынжырлары олиго немесе полисахаридтік шынжырлардан тұрады, олар негізінен жасушаның сыртқы жағына қарай бұтақталып антенаны құрайды.

Биологиялық мембрананың негізгі қызметінің біреуі – бұл тасымалдау болып табылады. Мембрана арқылы тасымалданудың 4 түрі белгілі, олардың екеуі белсенді және екеуі белсенсіз. Белсенді тасымалдану, энергияны қажет етеді, ал белсенсіз тасымалдану, энергияны қажет етпейді.

Белсенсіз тасымалдану 1. Осмос немесе диффузия –бұл зарядталмаған молекулалар немесе иондар үшін тән. 2. Концентрация градиенті бойынша диффузия, немесе жоғарғы концентрация аймағынан төменгі концентрация аймағына өту (кіші молекулалар үшін тән, салмағы 150 ДА жоғары емес) және оттегі, көмірқышқыл газ, азот. Бұл заттар туннелді ақуыздар каналы бойынша өтеді.

Спирт, глицерол, улар және дәрілік заттар жасушаға белсенсіз диффузия арқылы өтеді. 3. Жеңілденген диффузиябұл кезде жасушаға мембраналық барьер арқылы заттардың өтуіне, арнайы тасымалдаушы ақуыздар немесе өткізгіш ақуыздар көмектеседі. Бұл процесс электрохимиялық градиентпен жүреді.

Figure 5. 9 A Gate Channel Protein Opens in Response to a Stimulus

Figure 5. 10 The K+ Channel

Figure 5. 11 A Carrier Protein Facilitates Diffusion (Part 1)

Өткізгіш ақуыз, мембрананың бір жағында заттармен бірігеді де, екінші жағында оны береді. Мұндай процесс ішек саңлауынан қантты сіңіріу кезінде, эритроциттерге, аминқышқылдарға және азотты негіздерге тасымалдау кезінде жүзеге асады.

Белсенді тасымалдану кезінде энергия жұмсалады, заттарды электрохимиялық градиентке қарсы тасымалдайды. Жасушада белсенді натрий насосы жүреді, жасушадан натрий ионын шығарады. Көбінесе ол калий насосымен байланысты, жасуша ішіне калий ионын енгізеді. Бұндай біріккен насос калий-натрий насосы деп аталады. Насос – бұл мембрананы тесіп өтетін ақуыз. Иондардың алмасуы ақуыздың конформациялық өзгеруі нәтижесінде іске асады.

Жасуша үстіндегі заттар – антигендер Жасушадан тыс матрикстегі заттар Сигналды молекулалар (гормондар және медиаторлар) Сыртқы және ішкі орта факторларына байланысты биомембрана қасиетінің өзгеруі мүмкін. Биомембрана қызметінің бұзылуы патологиялық процесс деп аталады, яғни биомембрана

Биомембрана патологиясы мембраналық липидтермен, мембраналық ақуыздарменмен, рецепторлармен және гликогаликспен байланысады. Мысалы: улар, токсиндер, радиобелсенді және ультра күлгін сәулесі әсер еткенде биомембрана нысана болып табылады.

Зейін қойып тыңдағандарыңызға көп рахмет!!!