Ж. Ш. Ургалиев медициналық биофизика практикумы

Қысқаша теориялық мағлұмат: 
Биологиялық жасуша мембранамен қоршалған, ол жасушаның 
тіршілігіне қажетгі жағдай жасайды. Жасуша сыртқы ортадан оттегі мен 
қоректі затгар алып, оған қажетсіз затгарды шығарады. Жасуша сыртқы 
ортамен мембрана арқылы қатынасады. Сондықтан, ағзаның қалыпты 
тіршілігінде және де әртүрлі, патологиялық жағдайлардағы процесстерді 
түсіну үшін жасуша мембранасының құрылысын және қызметін түсіну 
қажет. 
Олар жасушаны сыртқы қоршаған ортадан оқшаулап, сыртқы 
ортаның зиянды әсерінен қорғайды, жасушаның зат алмасуын басқарады, 
электр потенциалдарының генерациясына ықпал етеді, митохондриялардағы 
АТФ синтезіне қатысады. 
Ағзаның қалыпты тіршілік жасауы үшін, зат алмасу процесстері өтетін 
үлкен беткейлер (жазықтықтар) қажет. Бұл активті беткейлер 
мембраналардан түзілген жасушаны қоршайтын (плазматикалық) 
мембраналарды және жасуша ішілік органоидтар мен органеллаларды 
қоршайтын (цитомембраналар) мембраналарды ажыратамыз. 
Биологиялық мембраналар негізінен фосфолипидтер мен ақуыздардан 
тұрады. Мембраналардың құрылысы жөнінде бірнеше гипотеза бар. 
Олардың әрқайсысы мембраналарда болып жатқан құбылыстарды жекелеп 
оқытады. Мембраналардың құрылыстарының бір–бірінен айырмашылығы 
бар. Мысалы: қарапайым биологиялық мембрананың моделін 
қарастырайық. Бұл мысалда оның қызметін жақсы түсінуге болады. 
3 – 
сурет. Биологиялық мембрананың моделі 
Фосфолипидтер (1) бимолекулярлы қабатты құрайды, олардын 
полярлы бастары сыртқа қараған, ал көмірсулы құйрықтары ішке қараған. 
Ақуыздар (2) элекростатикалық қатынастың арқасында липидтердің 
полярды бастарына бекиді. Мембрана құрамына кіретін ақуыздардың 
екінші түрі (глобулдар) ірі ақуыздарды құрайды (3), олар липидті қабатқа 
енгізілген. Мұндай глобулдардың бір бөлігі примембраналық ортада 
орналасқан. Үшінші тип ақуыздары (4) (гликопротеиндер) мембраналарды 
7 

тесіп өтеді. Мұндай ақуыздардағы көмірсу тіркестері (5) примембраналық 
ортаға енеді (3 – сурет). 
Әрбір тірі ағзада жасушалармен сыртқы орта арасында 
жасушалардың плазматикалық мембраналары арқылы, цитоплазма мен 
жасуша органоидтары мен органеллалар арасында цитомембрана арқылы 
әрдайым зат және энергия алмасу процесстері өтеді. Мұндай зат алмасу: 
қысым (осматикалық градиент), концентрация (концентрациялық 
градиент), потенциал (электрикалық градиент), болған жағдайда 
мембраналардың шекарасында өтеді. 
Биологиялық мембраналар арқылы зат тасымалдау пpoцecciн 
қарастырайық. Олар арқылы заттардың диффузиясының бірнеше 
ерекшеліктері бар. Диффузияға ұшырайтын заттың бірнеше ерекшеліктері 
бар. Оның молекулалары құрылысы күрделі жазық конфигурацияға ие. Бұл 
молекулалар мен иондар құрылысы күрделі мембраналар арқылы өте алады. 
Тірі ағзадағы зат транспортының ерекшелігі оның селекциясы 
(таңдағыштығы). Мембраналардың өткізгіштігі бір заттар үшін жоғары, ал 
кейбіреулеріне төмен болады. 
Биологиялық мембраналар арқылы заттардың пассивті және активті 
транспортын ажыратамыз. Пассивті транспортта заттар өтуі градиент 
бойынша жүреді, яғни молекулалар мен иондар жоғары концентрациялы 
аймақтан төмен концентрациялы аймаққа өтеді; катиондар мембрана 
арқылы электр алаңының кернеуі бағытымен, ал аниондар – қарама–қарсы 
бағытта жүреді. Пассивті транспорт кезіндегі заттың жылжуы 
мембранадағы градиентке, заттың табиғатына, мембрананың құрылысы мен 
химиялық құрамына байланысты. 
Тірі ағза мембраналарының басты айырмашылығы активті 
транспорттың бейімділігінде. 
Активті транспорт үшін энергия қажет. Ағза энергияны қоректі 
заттардың қышқылдануы арқасында алады (май, ақуыз және 
көмірсуларды). Алынған энергия макроэргиялық қосылыстар мен 
химиялық энергия түрінде жинақталады. Осындай қосылыстардың бірі 
аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ–тің гидролизінде оның молекулаларынан 
фосфатты топтардың молекулалары ажырайды. Бұл топтар 
мембраналардың ішкі бетіндегі ақуыз молекулаларына қосыла алады. 
Мұндай фосфорланған (фосфат тобын қосып алған) молекулалар градиентке 
төтеп беретін жеткілікті энергиясы бар және мембрана арқылы заттардың 
иондарын өткізетін қызмет атқарады. 
АТФ гидродизінің реакциясы арнайы ферменттердің әсерінен едөуір 
жылдамдайды, олар АТФ-аза жасуша мембраналарында орналасқан. 
8 

Жасушаларда әртүрлі заттарға арналған АТФ-азаның толық жиынтығы бар. 
Жасушада мембрана арқылы транспортталатын қандай да бір зат 
құрамының азаюынан сәйкес АТФ-азаның белсенділігі төмендейді, ол – 
дегеніміз активті транспорттың жылдамдылығының өзгеруі. 
Әртүрлі биологиялық мембраналарда натрий, калий, кальций, сутегі 
иондарының активті транспорт жүйелері байқалған. Толық зерттелгені 
калий-натрий насосы, ол жасушаның плазматикалық мембрана ішіне К+ 
иондарының жылжуын, ал Na
+
иондарының жасушадан шығуын 
сипаттайды. 
Жасуша мембранасы арқылы заттардың транспорты механизмдерін 
білудің медицина және биологияда үлкен маңызы бар. Себебі активті және 
пассивті, транспорт жүйелерінің бұзылуы көптеген аурулардың себебі 
болып табылады, және дәрілік препараттардың әсерін білуге болады. 
Ағзаның сыртқы ортамен химиялық байланысы эпителиальды 
ұлпалар арқылы өтеді, олар ас қорыту және тыныс алу жүйелерін қаптап 
жатады. Эпителиальды ұлпалар көпмембраналы жүйелерді құрайды, оларда 
әртүрлі заттардың активті және пассивті транспорты жүреді. Сонымен, 
асқорыту кезінде асқорыту жолы бездерінің жасушаларына амин 
қышқылдары, қант, иондар, су түседі. Тыныс алу кезінде альвеолярлы–
капилляр қабаттары арқылы О
2
және СО
2 
газдарының транспорты жүреді. 
Бақа теріснің эпителиі арқылы иондар транспортын қарастырайық. 
Бақа терісі бірнеше қабатты эпителиден тұрады, ал сыртынан кілегейлі 
қабатпен қапталған. Эпителиальды жасушалардың астында ішкі–базальды 
мембрана бар (1) (4 – сурет) оның астында қан тамырлары мен лимфа 
түйіндері бар борпылдақ дәнекер ұлпа бар. Эпителий жасушаларының 
пішіні әртүрлі, олар периферияға жақындаған сайын нығыздалады. 
4 – 
сурет. Бақа теріснің эпителиі. 
Ішкі немесе базальды қабат жасушалары (2) цилиндр пішінді. 
Ортаңғы қабат жасушалары – куб пішінді (3,4). Үстінгі қабатта сырткы 
апикарьды (5) мембрана бар оларға мүйізденген жасушалар қабаты жанасып 
жатады. Жасуша араларында әртүрлі жасушааралық байланыстар бар. 
Мұндай жүйедегі иондардың пассивті қозғалысының траекториясы жасуша 
мембранасының 
өткізгіштімен 
жасушааралық 
байланыстардың 
9 

арақатынасымен белгіленеді. 

жүктеу/скачать 1,55 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: