«пассивті тасымалдау механизмі. Жеңілдетілген диффузия. ҚАрапайым тасымалдау»
жүктеу/скачать 154,12 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сұрақтарға жауап бер
- Тапсырмаларды дәптерге орында
|
«ПАССИВТІ ТАСЫМАЛДАУ МЕХАНИЗМІ. ЖЕҢІЛДЕТІЛГЕН ДИФФУЗИЯ. ҚАРАПАЙЫМ ТАСЫМАЛДАУ» «Сыртқы ортамен зат және энергия алмасу жасушаның негізгі атқаратын қызметі болып табылады. Сыртқы ортаның химиялық құрамы мен қасиетінде жасуша цитоплазмасының құ-рамы мен қасиетінен айтарлықтай айырма-шылықтары болуы мүмкін. Мұндай жағдайда цитоплазманың химиялық құрамы мен қасиетін сақтап тұру үшін жасуша мембранасы арқылы таңдап тасымалдайтын арнайы тасымалдаушы механизмдер болуы керек. Атап айтқанда, жасушаларға оттек пен қоректік заттарды жеткізіп және олардан метаболиттерді алып кететін механизмдер болуы тиіс. Әртүрлі заттардың концентрация градиенті тек жасуша мен сыртқы орта арасында ғана емес, сонымен қатар жасуша органоидтері мен цитоплазма арасында да болады және заттардың тасымалдану ағыны жасушаның әртүрлі бөліктерінің арасында байқалады. Концентрация градиенті дегеніміз— жасуша ішіндегі және оның сыртындағы заттар концентрациясының айырмасы. Мембраналардың өткізгіштігі олардың липидті биқабатымен анықта-лады. Липидті биқабат онша үлкен емес гидрофобты молекулалар (мы-салы, май қышқылдары) мен өте ұсақ молекулалар (газдар, су және т.б.)тәрізді шектеулі заттардың өтуіне арналған. Барлық қалған заттар мембрана арқылы онда сәйкес нәруызды тасымалдаушы жүйе болғанда ғана тасымалдануы мүмкін. Олардың біреулері екіжақты тасымалды, ал екіншілері біржақты тасымалды қамтамасыз етеді. Осы жүйелердің қызметі мынадай нәтиже береді: 1. Мембрана арқылы белгілі заттардың тұрақты тасымалдану ағындары қамтамасыз етіледі (мысалы, бүйректің проксималды өзектерінде бірінен кейін бірі орналасқан мембраналар арқылы бірінші реттік зәрден қанға глюкоза ағыны өтеді). «2. Иондарды тасымалдау барлық жасушада трансмембраналы потенциалдар туындауына, сонымен қатар қозу және өткізу тәрізді құбылыстарды қамтамасыз ете отырып, жүйке және бұлшықет жасушалары мен талшықтарда потенциалдың өзгеруіне әкеледі. Жасуша мембраналары арқылы заттардың тасымалдану механизмдерін түсіну үшін, осы заттардың қасиеттерімен бірге мембраналардың қасиеттерін де ескеру қажет (2-сызбанұсқа). Тасымалданатын заттар молекулалық массасы, тасымалданатын заряды, суда, липидтерде ерігіштігі және басқа да қасиеттері бойынша ерекшеленеді. Кейбір заттардың трансмембраналық орын ауыстыруы үшін жасушалық мембраналарда арнайы өзекшелердің немесе арнайы тасымалдаушылардыңболуы және энергия жұмсалуы қажет. «Пассивті тасымалдау дегеніміз — электрхимиялық потенциал, зат концентрациясы, электр өрісі, осмостық қысым тәрізді жүзеге асырылуы үшін энергия жұмсауды қажет етпейтін әртүрлі градиент-терге мембрана арқылы заттардың тасымалдануы. Заттарды пассивті тасымалдау қарапайым және жеңілдетілген диффузия әсерінен жүзеге асады. Диффузия — жылу тербелісі энергиясының әсерінен әртүрлі ортада зат бөлшектерініңбейберекет қозғалысы. Кез келген молекула липидті биқабат арқылы өтуі мүмкін, бірақ заттардың жоғары концентрация аймағынан төмен концентрация аймағына ауысуында, яғни пассивті диффузия жылдамдығында үлкен айырмашылық болуы мүмкін. Кейбір молекулалар үшін бұл ұзақ уақыт алатыны сонша, оларды мембрананың липидті биқабатына өте алмайды деп айтуға да болады. Мембрана арқылы өтетін заттардың диффузия жылдамдығы молекулалар өлшеміне және олардың майларда салыстырмалы ерігіштігіне байланысты. Егер зат молекуласы электрбейтарап болса, онда осы заттың диффу-зиялану бағыты мембранамен бөлінген ортадағы зат концентрациясының айырымымен ғана (градиентпен), мысалы, жасушадан тыс және оның ішінде немесе олардың бөліктерінде анықталады. Егер зат молекуласының немесе ионының электр заряды болса, онда диффузияға концентрация айырымы да, осы заттың зарядының шамасы да, мембрананың екі жағындағы зарядтарының таңбалары да әсер етеді. Мембранадағы концентрациялық және электрлік градиенттер күштерінің алгебралық қосындысы электрхимиялық градиенттің шамасын анықтайды. Мысалы, эритроциттермен салыстырғанда қан плазмасындағы натрий иондарының орташа мөлшері 12 есе аз. Осы концентрация айырымы (градиент) натрийдің эритроциттерден плазмаға ауысуын қамтамасыз ететін қозғаушы күш туғызады. Бірақ мұндай ауысудың жылдамдығы натрий иондарын мембрана нашар өткізетіндіктен төмен. Салыстырмалы түрде калий иондары мембранадан жақсы өтеді. Қарапайым диффузия процестері барысында жасушалық метаболизм энергиясы жұмсалмайды (92-сурет). Қарапайым диффузия — ол концентрациясы жоғары ортадан концентрациясы төмен ортаға қарай заттардың өтуі, яғни заттардың ауысып өтуі. Қарапайым диффузия жылдамдығы Фик теңдеуімен анықталады: dm/dt = –kS∆Cx, мұндағы dm/dt — уақыт бірлігінде диффузияланатын зат мөлшері (диффузия жылдамдығы); K — мембрана өткізгіштігін сипаттайтын диффузия коэффициенті; S — диффузияның беттік ауданы; C — мембрананың екі жағына қатысты зат концентрациясының айырымы; x — диффузия нүктелері арасындағы арақашықтық. Бұдан шығатыны, қарапайым диффузия жылдамдығы мембрананың екі жағындағы зат концентрациясының градиентіне, берілген зат үшін мембрананың өткізгіштігіне, диффузияның беттік ауданына тура пропорционал. Мембранамен бөлінген екі бөлік арасындағы концентрация айырымын арттырғанда диффузия жылдамдығы да тура пропорционал артады. Концентрацияны теңестіргенде диффузия тоқтайды, егер концентрация қатынасы қарама-қарсы бағытта өзгерсе, онда диффузия бағыты да өзгереді. Бұл эритроциттер мембранасы арқылы көмірқышқыл газы өткенде байқалады: ұлпа капиллярларында көмірқышқыл газы плазмадан эритроциттерге, ал өкпе капиллярларында керісін-ше эритроциттерден плазмаға диффузияланады. Мұның барлығы осы ортада көмірқышқыл газы концентрациясының қатынасыменанықталады. Липидті мембрана арқылы қарапайым диффузиямен кіші по-люссіз молекулалар — оттек, стероидтер, тироидті гормондар, май қышқылдары оңай өтеді. Жеткілікті үлкен жылдамдықпен заряд-талмаған полюсті кіші молекулалар — көмірқышқыл газы, аммиак, су, этанол, несепнәр диффузияланады. Ұлпалардағы заттар диффузиясы басқа морфологиялық құрылымдар арқылы жүзеге асуы мүмкін. Мысалы, сілекейден тістің дентинді ұлпасына эмаль арқылы диффузияланады. Мұнда заттардың — глюкозаның, оттектің, минералды иондардың сілекейдегі концентрациясы олардың тіс ұлпасындағы концентрациясынан жоғары болуы тиіс. Сұрақтарға жауап бер: 1. Мембрана арқылы заттардың өтуі неге байланысты? 2. Заттарды пассивті тасымалдау дегенді қалай түсінесіңдер? 3. Қарапайым диффузия дегеніміз не? 4. Қарапайым диффузияның жылдамдығы қандай себептерге байланысты болады? Тапсырмаларды дәптерге орында: 1. Жасуша мембранасы құрамындағы липидті қосқабат пен нәруызды қабаттың зат тасымалындағы рөлін анықтаңдар. 2. Заттар диффузиясының бағыты мен жылдамдығы қандай параметрлермен анықталатынын түсіндіріңдер. 3. Мембрана арқылы заттардың қарапайым диффузиялануына мысал келтіріңдер. жүктеу/скачать 154,12 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|