Мембрананың электрлік қасиеті

53
асимметрлі липидті қосқабатта мембрананың ішкі қабаты теріс сипат-
тама береді, сыртқы бір қабатта бейтарап липидтермен түсіндіріледі.
Трансмембраналық əлеует мембранамен бөлінген екі сулы фазаның 
аниондары мен катиондары концентрацияларының айырмашылығын 
анықтайды. Мембрананың түрлі аймақтарындағы бөлшектері заряд-
тарының концентрациялары бірдей болмауы мүмкін. Егер мембрана 
бұл бөлшектермен өтілмеген жағдайда немесе ионның түрлі концен-
трациялары белсенді тасымалдау ферменттерінің АТФ-аза жұмысына 
қарай мембрананың түрлі аймақтарына ұзын екі электродты қою 
арқылы өлшеуге болады. Бірақ бұл əдіс кейбір ірі клеткалар мен жазық 
мембрана үлгiлерінде ғана қолданылады. Биологиялық мембрананы 
(протеолипосомалар, митохондриялар, хлоропластар) өлшеуге түрлі 
арнайы əдістер қолданылады. Көбіне зондтар қолданылады:
Спин танбаланған ЭПР зондтар гидрофобты иондар негізінде мем-
брана арқылы өткізіледі. Концентрациясы өлшеу жолымен жүреді.
Оптикалық мембраналық зондтар тиісті спектральды сипаттаманы 
анықтауға көмектеседі. Ішкі диполь концентрациясы мембрана беті 
мен оның көмірсулық аймағы арасындағы түрлі концентрацияларды 
ұсынады. Қосқабат бетінде электрлі дипольдік бағдарламасы түзіледі. 
Құрылымдық тобындағы дипольді, фосфохолиндік топтардың 
диполдік күйін қарастырамыз. Карбондық топтың СО күрделі эфирлі 
байланысының дипольдік күйін. Мембранамен байланысқан судың 
дипольдік күйі.
Фосфохолиндік топта мембрана ішінде теріс əлеуеті бар мембрана-
мен байланысқан су жəне карбондық топтары қарама-қарсы бағытта 
əсер етеді. 
Липидтік қосқабаттың ішінде оң электрлік əлеуеттің болуы 
мембрананың гидрофобты иондық тасымалдануын зерттегенде 
анықталған. Қосқабат арқылы тетрафенилфосфаттың P(C
6
Н
5
)
4
жəне 
тетрафенилбораттың B(C
6
H
5
)
4
өту жылдамдығын салыстырған. Бұл 
иондар – гидрофобты, сондықтан мембрана арқылы тез өтуі керек. Олар 
үшін гидрофобтық əсер мен сольфатация əсерінің айырмашылығы 
жоқ, тек зарядтарында ғана айырмашылықтары бар. Қосқабатта анион 
тетрафенилбораттың тасымалдануы тезірек жүрген, гидрофобты кати-
ондар аниондық топтарға қарағанда қиынырақ өткен, яғни липидтік 
қосқабаттағы дипольдік əлеует оң мағына береді.
Əлеуетті бекітуі əдісі. Əлеуетқа тəуелді мембрана арналарын зерт-
теуге əлеуетті бекiту əдісі қолданылады. Көрсетілген əдісте қайтымды 

54
байланысты электронды жүйені қолданады. Ол мембраналық əлеуетті 
автоматты түрде сақтауды қамтамасыз етеді. Мембрананың əр аймағы 
түрлі əлеуетті белгілі деңгейде бекiтіледi. Мұндай əдіспен əлеуеттің 
өзгеруіне қарай белсендірілетін, мембрана арналар арқылы өтетін 
иондық токты өлшейді. Өзінің кезегіне қарай, түрлі деңгейдегі 
мембраналық əлеуеттерді бекiтедi жəне осыдан пайда болған токты 
өлшейді. Егер осы немесе басқа арналарды таңдамалы түрде тежейтін 
препараттар мен түрлі иондық құрамды ерітіндіні қолданғанда, түрлі 
иондық арналардың қозғалысын зерттеуге болады. 
1.16-cурет. Кальмардың аксонанына тəжiрибелердегi 
кернеудi бекiтудiң үлгiсі.
1 – күшейткiш-реттеуiш, 2 – бағдарлаушы əлеует, 
3 – бағдарлаушы ток, 4 – кернеудi күшейткiш, 5 – аксон, 6 – электрод, 
7 – электроды жағдай жасайтын электродтар 
(Эккерт и др., 1991, http://www.textreferat.com/referat-3749.html)
Əлеуетті бекiтуі техникасы келесі түрде іске асады. Ұзартқыш 
реттегіштің көмегімен клеткаішілік əлеуетті реттегіш əлеуетімен са-
лыстырады. Мембрана əлеуеттің түрлі ауытқушылары реттелуден 
күшейеді жəне күшейткіштің шығаберісінде басқарушы ток пай-
да болады. Мембрананың түрлі аймағында мембраналық əлеует 
басқарушымен қайта теңесетін бағытта орналасқан, бұл тек элек-
тродтар арқылы өтеді. Сатылы басқарым əлеуетті қосылғаннан кейін 

55
мұндай автоматтық келісім кішкентай милисекунд ішінде өтеді. 
Мұндай сатылы деполеризация жауабына нативті арналар ашылады, 
аксондарға лайықты иондар электрохимиялық градиент бойынша 
кіреді жəне электрлік зарядтарды өзімен тасымалдайды. Бұл зарядтар 
мембраналық əлеует оң бағытқа жылжытуға тырысады, бірақ басқару 
əлеуеті аздап алыстаса, тез арада орнын толтырады, нəтижесінде 
ұзартқыш реттегіштің көмегімен клеткадағы қосымша зарядтар клет-
кадан шығарылады. Сонымен, мембраналық əлеуетті белгілі деңгейде 
ұстап тұруы үшін, күшейткішке əсер ететін ток жазылады жəне бұл 
ток мембрана арқылы өтетін иондық токпен тең. 
Бекiту қысым əдісі немесе кламп əдісі электрохимиялық 
градиентімен басқару арқылы ионды ауыстырғанда пайда болатын 
иондық өтімді өлшеуге жəне оның мембранамен электрлік өтімділігі 
мен бізге қажетті ионның пассивті өткізгіштігіне қатысы туралы 
ақпарат алуға көмектеседі. Бұл əдіс өсімдік клеткасының вольт- 
амперлік өлшемін сипаттауға қолданылады. Бұл мембрана тасымал-
дану жүйесінің түрлі құрылу механизмі туралы толық ақпарат алуға 
көмектеседі. 

жүктеу/скачать 5,04 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: