Элементы физики биомембран
жүктеу/скачать 1,2 Mb.
|
Жасуша биофизикасы
- Бұл бет үшін навигация:
- Матрицалық
| Бөгеттік (барьерлік) – қоршаған орта мен жасушаның арасында таңдамалы (селективті), кезекпен, реттелетін, белсенді және енжар (пассивті) зат алмасу үрдісін қамтамасыз етеді. Таңдамалы дейтін себебі, биологиялық мембрана арқылы бір заттар тасымалданса, басқа заттар тасымалданбайды. Таңдамалы (селективті) өткізгіштік дегеніміз мембрананың әр түрлі атомдарды немесе молекулаларды өткізгіштігі олардың өлшеміне, электр заряды мен химиялық қасиеттеріне байланысты болуы. Селективті өткізгіштік жасуша мен жасуша бөліктерін қоршаған ортадан бөліп, оларды қажетті заттармен қамтамасыз етеді.
Кезекпен дейтін себебі, тасымалданатын заттар жасушаның жұмысына сәйкес мембранадан кезектесіп ретімен өтеді. Реттелетін- белгілі бір заттар үшін мембрананың өткізгіштігі жасушаның функционалды жағдайына байланысты өзгереді; белсенді- заттың концентрациясы (таралымы) аз жерден концентрациясы көп жерге қарай тасымалдануы. Матрицалық- мембранадағы ақуыздардың орналасуын, олардың бағытын және өзара ұтымды әсерлесуін қамтамасыз етеді (мысалы, мембрана ферменттерінің өзара әрекеттесуі). Механикалық- жасушаның, оның ішкі құрылымдарының беріктігін және автономдылығын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар биологиялық мембраналар тағы да мынадай қызметтер атқарады: - энергетикалық - митохондрияның ішкі мембраналарында АТФ-ті синтездеу және хлоропласт мембранасында фотосинтездеу; - биопотенциалдарды өндіру және оларды тарату; - рецепторлық (механикалық, акустикалық, иіс сезу, көру, химиялық, жылу рецепциясы) және т.б. қызметтер. Мембраналардың негізгі құраушылары (компоненттері) ақуыздар мен липидтер болып табылады (көмірсулар мембраналар массасының шамамен 10% құрайды, олар әрқашан гликолипидтер немесе гликопротеидтер құрамына кіреді) және липидтер мен ақуыздардың нақты арақатынасы айтарлықтай өзгереше. Мембраналық ақуыздар орналасуына қарай бірнеше категорияға бөлінеді. Интегралдық мембраналық ақуыздар жасуша мембранасының тұрақты бөлігі болып табылады және мембранаға ене алады (трансмембрана) немесе мембрананың бір немесе екінші жағымен байланыса алады. Интегралдық мембраналық ақуыздар мембранаға үнемі бекітіліп тұрады. Мембрананың перифериялық ақуыздары жасуша мембранасымен уақытша байланысады. Перифериялық мембраналық ақуыздар- өздері байланысқан мембранаға уақытша ғана бекітілетін мембраналық ақуыздар. Бұл ақуыздар интегралдық мембраналық ақуыздарға бекітіледі немесе липидті биқабаттың перифериялық аймақтарына енеді. Мембраналық ақуыздар ағзаның өмір сүруі үшін маңызды көптеген функцияларды орындайды. Мембраналық рецепторлардың ақуыздары жасушаның ішкі және сыртқы ортасы арасында сигналдар таратады. Тасымалдаушы ақуыздар молекулалар мен иондарды мембрана арқылы тасымалдайды. Тасымалдаушылар классификациясының мәліметтер базасына сәйкес оларды категорияға бөлуге болады. Жасушалық адгезия молекулалары жасушаларға бір-бірін анықтауға және өзара әрекеттесуге мүмкіндік береді. Биомембрана қаптамасының тығыздығы полярлы бастарының электростатикалық өзара әрекеттесуімен және май қышқылдарының тізбектері арасындағы гидрофобты байланыстармен қамтамасыз етіледі. Биомембраның құрамына кіретін ақуыздар липидті биқабатпен гидрофобты өзара әсер және вандерваальс байланыстары арқылы өзара әрекеттеседі. Миелин қабықшасының мембраналарында липидтердің мөлшері (массасы бойынша) ақуыздарға қарағанда төрт есе көп, ал митохондрияның ішкі мембраналарында ақуыздар екі есе көп. Жануарлар жасушаларының мембраналарында холестериннің мөлшері жоғары (холестерин мен холестерол- бұл сұйық күйдегі кристалдар, құрамында майы бар спиртке жатады). Ол фосфолипидтердің тығыз орналасуына жол бермей, мембрананың аққыштығын реттеуге қатысады. Холестерол мембранаға қаттылық береді. Липидтердің гидрофобты құйрықшалары арасындағы бос орынды ала отырып, құйрықшалардың иілуіне жол бермейді. Сондықтан холестерол мөлшері аз мембраналар икемді, ал холестерол мөлшері жоғары болатын мембраналар қаттылау және нәзік болады. Сондай-ақ, холестерол полярлы молекулалардың жасушадан шығуы мен жасушаға өтуіне кедергі жасайды. жүктеу/скачать 1,2 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|