2. Биологиялық мембрананың қызметі және түрлері.

Биологиялық мембрана мынандай қызметтер атқарады:

Механикалық - бұл арқылы жасуша өзін қоршаған ортадан оқшауланады, оның дербес болуына және тиісті қызмет етуіне мүмкіндік береді;

Тосқауылдық - бұл арқылы жасуша өзін қоршаған ортамен талғампаздық (селективті) түрде пассивті және активті зат тасымалдауға қол жеткізеді;

Матрицалық - бұл арқылы биологиялық мембранада ақуыздар мен ферменттердің болуы қамтамасыз етіледі,

Энергетикалық - бұл арқылы биолгиялық мембранада АТФ синтезделуі, биопотенциалдардың пайда болуына мүмкіндік алады.,

Рецепторлық - мұндай қызмет арқылы мембрана басқа жасушаларды, сыртқы тітіркендіргіштердің әсерін сезуге, заттарды танып білуге мүмкіндік алады.

3. Мембрананың моделдік зерттеу жүйелері. Липосомалар, олардың түрлері, алу жолдары.

Мембрананың модельдері:

1-ші модель:Биологиялық мембрана құрылысының бірінші моделі 1902ж жасалған. Мембранаға липидтерде жақсы еритін заттар жақсы өтетіні байқалған, осының негізінде биологиялық мембраналар өте жұқа фосфолипид қабаттарынан тұрады деп болжамдаған. Шын мәнінде полярлы және поярлы емес қабаттардың беттерінде (су мен ауа) фосфолипид молекулалары бір молекулалық моноқабат түзейді. Олардың полярлық “бастары” – полярлы ортаға - суға бағытталып, батырылып, ал полярлы емес ортаға - ауаға олардың құйрықтары бағытталады. Сондықтан биологиялық мембраналар - липидтердің моноқабаттарынан тұрады деп болжам жасалған.

2-ші модель: Жалпақ биқабатты липидті мембраналар

Жұқа гидрофобты материалдардың кішкене тесіктерінде липидтер биқабатты құрылымдарды /қара пленкаларды/ құрайды. Бұл құбылыс алғашқы рет О. Мюллермен зерттелген. Ол екі су фазаны шектейтін, ауданы0,5-5,0 мм2 тефлондық қалқаның кішкене тесіктерінде мидің фосфолипидтерінен БЛМ алған.

3-ші модель: Мембрананың үшінші моделі — сфералық бірқабатты липосома. Олардың полярлық топтары суда, ал гидрофобты топтары ауада орналасады. Монокулярлы қабатты құрып, жайылады. Олар биқабатты мембранадан тұратын, ұсақ көпіршектер түрінде болады.

Липосома дегеніміз – бір немесе бірнеше шар тәрізді екі қабатты мембраналардан тұратын жасанды фосфолипидті везикулалар, микрон немесе наномикронмен өлшенеді. Олар тірі жасушадан айтарлықтай кіші.

Липосомальды мембраналардың компоненттері ретінде: зарядталған липидтер (фосфатидті, дипальмитоилфосфатидті қышқыл, фосфатидилсерин, дицетилфосфат немесе оның ацетаты, стеариламин, димиристоилфосфатидилглицерин), стеролдар – холестерин және оның эфирлері, изопреноидтер,токоферол, лизофосфолипидтер, майлы қышқылдар, гликолипидтер (ганглиозидтер және цереброзидтер), және де жеке жағдайларда кейбір ақуыздар, дицетилді спирт болуы мүмкін.

Қазіргі таңда липосомаларды алуға арналған фосфолипидтерді жануарлардың әртүрлі мүшелерінен немесе өсімдік шикізаттарынан алады.

Липосомаларды алу түрлері. Липосомаларды алуға әртүрлі әдістерді қолданады: фосфолипидтердің гидратациясы, инфекционды әдіс, ультра дыбысты диспергирлеу, «мұздату-еріту», булау және фазалар алмасу, спонтанды везикуляция әдісі, экструзия және т.б. Фосфолипидтердің гидротация әдісі қабырғасында липидтері бар колбаға дистильденген суды немесе тұзды ерітіндіні қоюға негізделген. Колбаны қыздырып шайқаған соң алып моноламеллярлы липосомалардың түзілуін бақылайды. Ультрадыбыстық әдісті іске асыру үшін механикалық шайқау әдісімен алынған липосомалардың массасын сосудқа енгізіп, азот атмосферасында ультрадыбыстық өңдеу жүргізеді. Экструзионды әдіс мультиламеллярлы липосомалардың сулы дисперсияның кіші саңылаулардан қысым арқылы өткізуге негізделген. Липосомаларды «айналу фазасында булау» әдісмен алу үшін фосфолипидтерді органикалық еріткіште ерітеді, ультра дыбыспен өңдеп булайды, содан соң фосфатты буфер қоса отырып сілкиді. «Мұздатып-іріту» әдісі фосфолипидтердің дисперсияларының кейінгі ерітуімен жүретін көп реттік қайталанатын мұздату циклына негізделген. Липосомаларды алудың 10 аса әдісі белгілі.

Модельдік мембраналар

Липосомаларды немесе фосфолипидті везикулаларды липидтерді суға шашырату арқылы алады. Табиғатта жиі кездесетін липосомалар - мультиламеллярлық липосомалар.

Мультиламелярлық липосомалар.

Әрекеттесулердің сипаттамасына сәйкес не мульти-, не моноламелярлы липосомалар пайда болады

Қарапайым механикалық әрекеттесулердің нәтижесінде көпқабатты бөліктер пайда болады. Көпқабатты липосоманың жеке бимолекулалық қабаттары су ортасымен ерекшеленеді. Бұл бөліктерде липидті биқабаттар ішкі фазаны сыртқы ерітіндіден бөледі. Бұнымен байланысты мультиламелярлы липосомаларды липидті биқабаттың барьерлық функциясын зерттеу үшін қолданады.

Мультиламелярлы липосомалар осмостық белсенді, сыртқы ортаның осмостық қасиеттері өзгергенде олардың көлемі өзгереді.

Моноламеллярлық липосомалар.

Ультрадыбыстың әсерінен моноламеллярлық везикулалар /20-40 нм./ пайда болады. Моноламеллярлық липосомаларды көптеген мидико-биологиялық зерттеулерде қолданады. Бірақ, олардың кішкентай көлемі мен осмостық бәсеңділігімен байланысты зерттеулерге кедергі жасайды. Қазіргі заманда диаметрі 100 нм. астам үлкен моноламелярлы липосомаларды жасау әдістемелер дамыған.

Протеолипосомалар.

Көптеген мембраналық ақуыздарды жасанды везикулалық мембраналардың құрамына енгізуге болады. Ондай комбинативті жүйелер протеолипосомалар деп аталады.

Медицинада липосомаларды дәрілерді ағзалар мен тіндерге жеткізу үшін

фосфолипидті микрокапсула ретінде қолданады /мысалы, инсулин/.