Орындаған : Рысқұл М. Т Тексерген : Уразакынов Д. К
Жасуша ашық термодинамикалық жүйе болғандықтан өзін қоршаған ортамен үнемі зат, энергия және ақпарат алмосады. Мұндай алмазу жасуша мембранасының түрлі затратды өткізу қабілеті арқасында іске осады. Жасушаның мұндай қабілетін - өткізгіштік деп атайды. Жасушадағы метаболизм, биопотенциалдың пайда болуы, нерв импульстарнының таралуы және т. б. көптеген құбылыстар мембранадағы зат тасымалдау арқасында жүреді және пайда болады. Сондықтан, биологиялық мембрана арқыл зат тасымалдау - жасаушаның өмір сүруінің негізгі шорты. Зат тасымалдаудың бұзылуы түрлі патологиялық құбылыстарға алып келеді. Сондықтан тасымалдау құбылысын зерттеудің медицина және фармация үшін үлкен теориялық және практикалық маңызы бар. Емдеу ісі дәрілік затратдың жасауша мембранасы арқылы өтуіне, яғни мембрананың өткізгіштігіне тәуелді, сондықтан дәрілік затратдың жасаушаның қалыпты және патология кезіндегі өткізгіштігін білу өте қажет.
БМ арқылы зат тасымалдауды транспорт деп те атайды, ол екі түрге бөлінеді : пассивті тасымалдау ( транспорт ) және активті тасымалдау ( транспорт ). Пассивті тасымалдау ( ПТ ) деп, зарядсыз бөлшектерді ( затратды ) концентрациясы көп С 1 отрадан концентрациясы аз ортаға қарай тасымалдауды, электролите зарядталған бөлшектерді ( затратды ) электр өрісінің потенциалы жоғары j 1 отрадан, потенциал машаны төмен j 2 ортаға қарай тасымалдауды, немсе электрохимиялық потенциалы жоғары m 1 нүктеден, электрохимиялық потенциалы төмен m 1 нүктеге қарай тасымалдауды атайды. Аталған тасымалдаудың бұл түрлерінде сырттан энергия жұмсалмайды, жүйе ішінде концентрациялық, электрлік т. б. градиенте жинақталған энергия қоры есебінен жүреді. Пассивті тасымалдау мынадай түрлерге бөлінеді
. Дифффузия деп, зат молекулаларының хаостық жылулық қозғалысы нәтижесінде, өз беттерінше концентрациясы көп отрадан аз ортаға қарай тасымалдануын айтамыз. БМ липид қабаты арқылы жүретін тасымалдану конценртациялық градиент есебінен жүреді және ол Фика заңына бағынады : J = D dc/dx мұндағы J- зат ағынының тығыздығы, D- диффузия коэффициенті, dc/dx- концентрациялық градиент. Мембрананың қалыңдығының өте аз болуы себепті хондағы концентрациялық градиенттті тұрақты маша деп атуға болады, олей бокса dc/dx = с м 2 – с м 1 /l, мұндағы с м 2 - мембранының ішкі бір бетіндегі бөлшектер концентрациясы, с м 1 – мембрананың келесі ішкі бетіндегі бөлшектер концентрациясы
1. Қарапайым диффузия липидтік қабат арқылы жүреді және Нернст - Планк теңдеуіне бағынады. Мұндай тасымалдаулар арқылы жасушаға оттегі, көміртегі газы, дәрілік затрат жеткізіледі. Бірақ қарапайым тасымалдау өте баяу жүретіндіктен жасушаны қажетті қоректік затратмен толық қамтамасыз ете алмайды. 2. Жеңілдетілген диффузия. Тасымалдаудың бұл түрі мембранадағы арнаулы ақуыздар - тасымалдағыштар арқылы іске осады. Олар мембрана арқылы табиғаты гидрофильді болатын, өз беттерінше мембрана арқылы өтуі өте төмен затратды тасымалдайды. Мұдай тасымалдағыштар мембрана қабаты арқылы кейбір аминқышқылдарын, көмірсуларды, пуриндік және пиримидтік негіздерді, нуклезоидтарды тасымалдайды. Тамақтық затратдың ішекте сорылуы, бүйректегі реабсорбция және т. б. процесстер осы тасымалдаушылар арқылы жүреді.
Осмос. Жасуша мембранасының жартылай өткізгіштік, яғни кей затратды өткізетін, мысалы су молекула сын, ал кей затратды өткізбейтін қасиеті бар. Осмос деп су молекула сының концентрациясы көп отрадан ( бұл отрада еріген зат концентрациясы аз ) аз ортаға ( еріген зат концентрациясы көп ) қарай мембрананың жартылай өткізгіштік қасиеті нәтижесінде тасымалдануын атайды. Фильтация ( сүзу, сүзгі ) деп гидростатикалық қысым градиенті есебінен су молекулаларының мембрана полары арқылы тасымалдануын атайды. Су молекулаларының тасымалдану жылдамдығы Пуайзель заңы бойынша жүреді : dV/dt = P 1 – P 2 /w, мұндағы dV/dt- суды тасымалдау жылдамдығы, w- гидравликлық қысым, ол w = 8lh/pr 4 тең, l - пор ұзындығы, r- оның радиусы, h- судың тұтқырлдық коэффициенті. Фильтрация құбылысы қан тамырлары арқылы су молекула сын тасымадануда маңызды орын аллоды, кейбір патология лорда фильтрация күшейіп нәтижесінде дене ісінеді.
Активті тасымалдау ( АТ ). Егер мембранада тасмалдау тек пассивті түрде жүретін бокса, хонда мембрананың ішкі және сырты отрадағы ихондар концентрациясы теңесер еді, бұл жасуша үшін өте қауіпті жағдай, сондықтан мембрана орталарындағы ихондардың концентрацияларын әр түрлі болуын қамтамасыз ететін механизм де болуы тиіс. Ол активті тасымалдау нәтижесінде іске осады және затрат концентрациясы аз отрадан концентрациясы көп ортаға қарай, яғни градиентке қарсы бағытта тасымалданады, әрине мұндай тасымалдануға энергия қажет. Осы мақсаттағы энергия көзі болып аденозинтрифосфат қышқылы молекула сының ( АТФ ) ыдырау кезінде бөлінетін энергиясы қолданылады
Ғылыми тәжірибе негізінде АТФ бір молекуласы ыдырағанда бөлінетін энергия арқылы сыртқы ортаға 3 натрии ионин, ішкі ортаға 2 калии ионин тасымалдауға жететіндігін көрсетті. Тасымалдағыш ақуыз АТФ молекула сынан бөлінген энергияның есебінен бір жағымен сыртқы отрадан 2 калии ионин, ішкі отрадан 3 натрии ионин қосып алып, мембрана қабатында бұрылып, натрии ионин сыртқы ортаға, калии ионин ішкі ортаға жеткізеді, она соң ақуыз қайта өз орнына келеді. АТФ энергиясы арқылы зат тасымалдайтын осындай ақуыздарды иондық насос тар деп атайды. Қазіргі кезде толық зерттелген осындай үш түрлі электрогенды насос тар белгілі, олар : калии - натрии насосы (3 натрии ионин сыртқа, 2 кали ионин ішке ), кальцийи насосы (2 кальций ионин сыртқа ) және протон насосы (2 протонды сыртқа ) Осындай тасымалдау арқылы жасуша ішкі отрада калий иониның концентрация сын жоғары деңгейде, ал натрии ионинын төмен деңгейде ұстап тұрады. Активті тасымалдау кезінде мембрананың талғампаздық ( селективті ) қасиеті сақталлоды.
Иондық канал дардың « қақпаларының » ашық, не жабық күйде болуын реттейтін бірнеше факторлар бар. Егер канал « қақпасының » күйі мембранадағы потенциалдың өзгеруіне байланысты бокса оны потенциалға тәуелді канал дар деп атайды. Мұндай каналдағы « қақпаның » күйі мембранадағы кернеу өзгерісін сезгіш жүйе ( сенсор ) арқылы реттеледі. Иондық канал дардың екінші түрі потенциалға тәуелсіз болып келеді. Мұндай канал дардың өткізгіштігі мембранадағы потенциалдың өзгерісінен емс, керісінше басқа түрдегі, мысалы, химиялық, механикалық, сәулелік және т. б. әсерлерден туындайды.