🗊Презентация Иондар тасымалдануы. Заттардың каналдармен иондық тасымалдануы. Биологиялық мембраналар арқылы белсенді тасымалдану. (Дәріс 3)

Сұрақтары: Сұрақтары: Иондардың тасымалдануы. Заттардың арналардағы (каналдағы) иондық тасымалдануы. Биологиялық мембраналар арқылы белсенді (активті) тасымалдану.

Қарапайым диффузиялар өте баяу өтетін болғандықтан, жасушаны қажетті қоректік заттармен қамтамасыз ете алмайды. Қарапайым диффузиялар өте баяу өтетін болғандықтан, жасушаны қажетті қоректік заттармен қамтамасыз ете алмайды. Сондықтан мембранадағы пассивті зат тасымалдану каналдар арқылы да өтеді.

Канал - ақуыз молекулалары мен липидтерден тұратын мембранада пайда болатын жолдар. Канал - ақуыз молекулалары мен липидтерден тұратын мембранада пайда болатын жолдар. Каналдар мембрана арқылы тек ұсақ молекулалардың өтуіне ғана емес, ірі иондардың өтуіне де мүмкіндік береді. Калий, натрий және кальций иондық каналдары көп тараған.

Каналдар нерв импульстарын өткізуде үлкен рөл атқарады. Каналдар нерв импульстарын өткізуде үлкен рөл атқарады. Каналдар құрылымы жағынан біртексіз болғандықтан, олар арқылы зат тасымалдану қарапайым диффузия үшін орын алатын Нернст Планк теңдеуімен ғана сипатталына алмайды.

Мембрананың фосфолипидтік фазасында жақсы еритін полярсыз заттар, мысалы органикалық май қышқылдары, эфирлер мембрананың липидтік қабаттары арқылы жақсы өтеді. Мембрананың фосфолипидтік фазасында жақсы еритін полярсыз заттар, мысалы органикалық май қышқылдары, эфирлер мембрананың липидтік қабаттары арқылы жақсы өтеді. Ал полярлы қосылыстар, заттың су ерітінділері: тұз, қант, аминқышқылдары, спирттер липидтік биқабат арқылы баяу өтеді.

Липидте ерімейтін молекулалар және заттың су ерітінділері: тұз, қант, аминқышқылдары, спирттер липидтік және ақуыз каналдары арқылы ғана өте алады. Липидте ерімейтін молекулалар және заттың су ерітінділері: тұз, қант, аминқышқылдары, спирттер липидтік және ақуыз каналдары арқылы ғана өте алады.

Алайда, канал радиусына қарағанда радиусы кіші болып келетін зат иондары осы канал арқылы еркін өтіп кете алмайды. Себебі, канал ішіндегі дипольдық топтармен әсерлесулері әр түрлі. Мысалы калий иондары калий каналының іріктеуші сүзгісінде (селективные фильтры) оттегінің барлық бес атомымен әрекеттеседі, ал радиусы калий ионынан әлдеқайда кіші болатын натрий ионы осы сүзгіде оттегінің тек екі атомымен ғана әрекеттесе алады. Сондықтан бұл канал арқылы натрий иондары тасымалданбайды. Алайда, канал радиусына қарағанда радиусы кіші болып келетін зат иондары осы канал арқылы еркін өтіп кете алмайды. Себебі, канал ішіндегі дипольдық топтармен әсерлесулері әр түрлі. Мысалы калий иондары калий каналының іріктеуші сүзгісінде (селективные фильтры) оттегінің барлық бес атомымен әрекеттеседі, ал радиусы калий ионынан әлдеқайда кіші болатын натрий ионы осы сүзгіде оттегінің тек екі атомымен ғана әрекеттесе алады. Сондықтан бұл канал арқылы натрий иондары тасымалданбайды.

Диффузияның тағы бір «жеңілділігі» - иондар тасымалының арнайы молекула – тасымалданушылармен жүретіндігі. Олар – ионофорлар деп аталады. Диффузияның тағы бір «жеңілділігі» - иондар тасымалының арнайы молекула – тасымалданушылармен жүретіндігі. Олар – ионофорлар деп аталады.

Кейбір заттар үшін липидтік биқабат арқылы зат тасымалдануға қажет белсенділік энергиясын төмендететін ақуыздық табиғатты тасмалдаушылар болады. Бұлар жеңілдетілген диффузияны қамтамасыз етеді.

Жеңілдетілген диффузия кезінде зат тасымалдану жылдамдығы жоғары болады. Себебі мембрана арқылы тасымалданатын зат ағыны екі құрамнан тұрады: қарапайым диффузия ағыны мен жеңілдетілген диффузия ағыны. Жеңілдетілген диффузия кезінде зат тасымалдану жылдамдығы жоғары болады. Себебі мембрана арқылы тасымалданатын зат ағыны екі құрамнан тұрады: қарапайым диффузия ағыны мен жеңілдетілген диффузия ағыны.

Арнайы тасымалдауыштар арқылы зат тасымалданудың ерекшелік белгілері: Арнайы тасымалдауыштар арқылы зат тасымалданудың ерекшелік белгілері: Тасымалдаушылардың жоғары химиялық ерекшеліктері, яғни олар тек белгілі бір ғана затты тасымалдауы; Тасымалдау жылдамдығы тасымалданатын зат концентрациясына пропорционал бола тұрып, белгілі бір шамаға дейін ғана көтеріле алады, яғни қанығу эффектісі орын алады; Тасымалдаушылар құрылысы жағынан өздеріне ұқсас сол өздері тасымалдайтын зат субстратына – ингибиторлана алады

Тасымалдаушылар арқылы зат тасымалданудың ең бір зерттелген түрі – глюкозаның эритроциттерге тасымалдануы. Тасымалдаушылар арқылы зат тасымалданудың ең бір зерттелген түрі – глюкозаның эритроциттерге тасымалдануы. Тасымалданушы зат концентрациясының жоғарылығына байланысты тасымалдаушыда болатын қанығу эффектісінің мысалы ретінде глюкозаның бүйрек каналдарында реабсорбциялануын қарастыруға болады.

Қан плазмасы гидростатикалық қысымның нәтижесінде бүйрек орамына (клубочек) енеді де, сол жерде реабсорбцияланады. Қан плазмасындағы глюкоза концентрациясы қалыпты жағдайда 11 ммоль/л (2г/л) тең. Қалыпты жағдайда глюкоза толық реабсорбцияланады. Ал патологиялық жағдайда глюкозаның қалдығы зәрмен бөлініп шығады. Қан плазмасы гидростатикалық қысымның нәтижесінде бүйрек орамына (клубочек) енеді де, сол жерде реабсорбцияланады. Қан плазмасындағы глюкоза концентрациясы қалыпты жағдайда 11 ммоль/л (2г/л) тең. Қалыпты жағдайда глюкоза толық реабсорбцияланады. Ал патологиялық жағдайда глюкозаның қалдығы зәрмен бөлініп шығады.

Иондарды тасмалдаушылардың түрлері Иондарды тасмалдаушылардың түрлері 1.Жылжымалы тасымалдаушылар 2. Бекітілген тасымалдаушылар

Эстафета сияқты бір-біріне беру арқылы тасмалдайды. Эстафета сияқты бір-біріне беру арқылы тасмалдайды. Мысалы, глюкоза липидте өте нашар ериді, ал соған қарамастан мембранадан тез өте алады.

Жылжымалы тасымалдаушыларға антибиотик валиномицин және нигерицин жатады. Жылжымалы тасымалдаушыларға антибиотик валиномицин және нигерицин жатады.

Жылжымалы тасмалдаушылар иондарды мембрана арқылы тасмалдай отырып, жасушаға өткізіп кері қайтады. Жылжымалы тасмалдаушылар иондарды мембрана арқылы тасмалдай отырып, жасушаға өткізіп кері қайтады.

Валиномицин құрылымы Валиномицин молекуласының құрылымы (бубликке) саққинаға ұқсайды. Формасын тез өзгерте алады Құрамына 6 карбонил топтары, теріс зарядталған оттегі атомы кіреді Карбонилді топтар сақинаның сыртқы жағына бағытталған, олар өз ара тебіседі және сондай жағдайда су молекулаларымен оңай байланыса алады.

Әдебиеттер: Владимиров Ю.А., Проскурнина Е.В.Лекции по медицинской биофизике, Москва 2007ж., 317- 330 беттер; 346-372 беттер 2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004ж. 368- 380 беттер 3. А.Н. Ремизов «Медицинская и биологическая физика» М. Дрофа, 2004ж. 4. Антонов В.Ф. Биофизика, М., 2006 ж.

Бақылау сұрақтары (кері байланыс): Бақылау сұрақтары (кері байланыс): 1.Иондар тасымалдауының қандай механизмдерін білесіз? 2.Заттардың арналардағы иондық тасымалдануының механизмі қандай? 3. Биологиялық мембраналар арқылы активті тасымалдануы қалай жүреді?