2 Дәріс. Биомембрана арқылы зат тасымалдау Лекция жоспары

1. Биологиялық мембранның өткізгіштігі туралы түсінік. Жасуша өткізгіштігі.

2. Пассивті тасымалдау және оның түрлері: диффузия, жеңілдетілген диффузия, осмос және фильтрация.

3. Ионоформдар.

4. Активті тасымалдау және оның механизмі.

5. Ион каналдары арқылы зат тасымалдау ерекшелігі.

Лекция мақсаты: биологиялық мембрананың заттарды өткізуін және оның түрлерін, пассивті және активті тасымалдауды, биомембранадағы иондық каналдардың заттарды өткізу ерекшеліктерін талдау.

Жасуша ашық термодинамикалық жүйе болғандықтан өзін қоршаған ортамен үнемі зат, энергия және ақпарат алмасады. Мұндай алмасу жасуша мембранасының түрлі заттарды өткізу қабілеті арқасында іске асады. Жасушаның мұндай қабілетін - өткізгіштік деп атайды. Жасушадағы метоболизм, 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 шарты. 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 заттардың жасауша мембранасы арқылы өтуіне, яғни мембрананың өткізгіштігіне тәуелді, сондықтан дәрілік заттардың 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 (заттарды) концентрациясы көп С₁ ортадан концентрациясы аз ортаға қарай тасымалдауды, электролитте зарядталған бөлшектерді (заттарды) электр өрісінің потенциалы жоғары ₁ ортадан, потенциал шамасы төмен ₂ ортаға қарай тасымалдауды, немесе электрохимиялық потенциалы жоғары ₁ нүктеден, электрохимиялық потенциалы төмен ₁ нүктеге қарай тасымалдауды атайды. Аталған тасымалдаудың бұл түрлерінде сырттан энергия жұмсалмайды, жүйе ішінде концентрациялық, электрлік т.б. градиентте жинақталған энергия қоры есебінен жүреді. Пассивті тасымалдау мынадай түрлерге бөлінеді ( 1- сурет):

1 Сурет

Енді қарапайым диффузия құбылысының механизмін талдайық. Дифффузия деп, зат молекулаларының хаостық жылулық қозғалысы нәтижесінде, өз беттерінше концентрациясы көп ортадан 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 ондағы концентрациялық градиенттті тұрақты шама деп атуға болады, олай болса dc/dx = с_м2 –с_м1/l, мұндағы с_м2 - мембранының ішкі бір бетіндегі бөлшектер концентрациясы, с_м1–мембрананың келесі ішкі бетіндегі бөлшектер концентрациясы ( 2 сурет)

С

с₁ 2 орта

1 орта с_м1

с₂

с_м2

х

l