1. Молекулалық биология ғылымы. Анықтамасы. Міндеттері. Даму тарихы. Молекулалық-генетикалық зерттеулердің модельді нысаналары
Биологиялық мембрана құрылымы. Мембраналық липидтердің негізгі түрлері
жүктеу/скачать 4,63 Mb.
|
МБМГ СЕССИЯ ОТВЕТТЕР (1)
| 15. Биологиялық мембрана құрылымы. Мембраналық липидтердің негізгі түрлері.
Биомембрана негізгі үш компоненттен тұрады: липидтерден, ақуыздардан, көмірсулардан. Липидтер биомембрананың қаңқасын құрайды, ол амфифильді екі қабаттан, яғни гидрофильді басынан және гидрофобдты ұштарынан тұрады. Мембрананың құрамында липидтерден басқа ақуыздар да кездеседі. Олардың екі түрі бар: интегральдық және перифериялық.. Биомембрананың құрамында липидтер мен ақуыздардан басқа көмірсулар да кездеседі, бірақ олар дербес компонент түрінде емес липид пен ақуыздың құрамында кездеседі мыс, гликолипидтер, гликопротейндер түрінде кездеседі. Биомембрана құрылысы: Липидтер гидрофильді басынан және гидрофобдты ұштарынан тұрады. Гидрофобтық ұштарының әрқайсысы ұзын көмірсутек тізбегінен тұрады. Оның біреуі қанныққан, екіншісі қанықпаған болып келеді. Сулы ортада липидтер бислой қабатын түзеді, гидрофобты ұштары бірбіріне бағытталса, гидрофильді бастары сулы ортаға қарай бағытталады. Биомембрананың негізгі қызметтері мен қасиеттері: • 1. Тұйықтылығы- биомембраналардың ұштары ашық болмайды. • 2. Таңдамалы өткізу, заттарды жасушаға және жасушадан артық заттарды сыртқа шығарады. • 3. Сигналдарды қабылдап, жасушааралық және жасушаішілік берілуін қамтамасыз етеді. • 4. Жасушааралық байланысу арқылы ұлпалардың түзілуін қамтамасыз етеді. • 5. Қозғалғыштығы тұйық болғанымен үнемі динамикалық қозғалыста болады. • 6. Ассиметриялығы-сыртқы және ішкі беттері құрамы бойынша ерекше болады. Биомембраналардың негізгі қызметтері мен қасиеттері 1. Биомембраналар-түйык күрылымдар, ягни олардың үштары ешуақытга да ашық болмайды. Липндтік қоскдбат өздігіиен түйықгалып дербес, шектелген қуыстар (компортменттер) пайда етеді. Тек осы жағдайда гана липидтердін гидрофобтық үштары сулы ортадан окшауланған болады. 2. Биомембраналар заттарды таңдамалы өткізу қасиетіне ие, яғни олар заттарды жасушага не жасушадан сыртқы ортага түрліше өткізіп, цитоплазманың және органелалардын ерекше биохимиялық қүрылымдарымен қасиетгерія қалыптастырады. 3. Биомембраналар ахпараттардың (сигналдык) жасуша аралық және жасуша ішілік берілуін жеңілдетеді және камтамасыз етеді. Мембраналар молекулалык акпараттарды қабылдайтын, оларды өңдеп сыртка беретін орын болып табылады. 4. Мембраналар түрліше жасушааралық байланысу аркылы үлпалардың түзілуін камтамасыз етеді. Гликопротеиндермен гликолипидтердің көмірсу қалдыктары жасушалардын арнайы мембраналық антигендерін қалыптастырады (мыс. кан топтарынын антигендері, гистоүйлесімділік антигендері) және мембрана беттерін өте жогары иммунногенді етеді. 5. Биомембрана кабаттарының қрзгалғыіігтыгы. Биомембраналар түйық болуына қарамастан, қатып қалған күрылымдар емес, динамикалык болып табылады. Мембрана компонентгері (липидтер, ақуыздар) өз қабаттары жазықтығында белсенді түрде латеральды (бүйірлі) козгалады, әсіресе лишщгер.- Мысалы, массасы 100 ООО Да болатын ірі акуыз молекуласы 10 секундта 2,5 мкм қашықтыкка, ал липидтер осы уакыт ішінде 5,5мкм-ге дейін жылжып қозғалады. Молекула өлшемдерімен салыстырғанда бүл ere үлкен кашыктык болып табылады. Мембрана лнпидтері Мембрана липидтерінің негізінен 4 түрі белгілі: 1)фосфолипидтер (ФЛ); 2)сфинголипидтер (СЛ); 3)гликолнпидтер (ГЛ); 4)стероидтар-холестерин (ХЛ). Алғашкы үшеуінін молекуласы гидрофилъдік «бас», гидрофобтык «күйрык» бөлімдерінен тұрады. Фосфолипидтердің (ФЛ) «бас» бөліміне бір бірімен байланыскан азоттык негіз калдыгы (холин не серии), фосфат тобы және глицериннін 3 атомдык спнртінін калдықтары кіреді. Сфинголипидтердің (СФ) фосфолипидтерден (ФЛ) ерекшелігі- глицеринмен бір май қышкылынык орнына-18С атомы, бір қосарланған байланысы бар қосатомды аминоспирт-сфингозин кездеседі. Сфинголипидтердің (СЛ) маңызды өкілі-сфингомиелин. Мүнда азоттық негіз реггінде холин болады. Гликолипидтер (ГЛ) құрамында-да сфингозин болады, бірак гидрофильді «басының» кұрамына азоттық негіз жэне фосфат тобы емес бір көмірсу кіреді. Холестериннің (ХС) құрылысы алдыңғы үшеуінен ерекшелеу болады. Холестерин ұзағынан созылған 4 көмірсутекті циклдардан және көмірсутекті бүйір тізбегінен тұрады. 16. Мембрана арқылы заттардың тасымалдануы. Төменгі молекулалы заттардың тасымалдануы. Активті, пассивті. Мембрана арқылы заттардың тасымалдануына келсек оның бірнеше түрлері бар: Везикулалық тасымалдау Ұсақ заттарды тасымалдау Ірі заттарды тасымалдау Белсенді заттарды тасымалдау Белсенді емес тасылмалдау Активті тасымалдау — мембрана арқылы заттардын өткізілуі транслоказалар көмегімен жүзеге асады, бірак бұл кезде заттар олардың концентрация градиентіне карама-карсы бағытта, яғни концентрациясы аз ортадан концентрациясы жоғары ортаға өткізіледі. Заттардын бұлайша өткізілуі белгілі бір мөлшерде энергия жұмсауды қажет етеді. Ал энергия көзі болып АТФ гидролизі (N a\ К* сорғышы, Са2*-сорғышы), не тотыгу-тотықсыздану үдерісі (митохондрияларда)-Н*ионы сорғышы саналады. Белсенді тасымалдауды энергиямен камтамасыз етудін тагы бір тетігі-концентрация градиенті багытында өткізілетін бір заттың-У концентрация градиентіне карама-карсы бағытта өткізілетін екінші бір затпен-Х, кабаттасып өткізілуі. Бүл жагдайда, У өткізілуінде бөлінетін энергия мөлшері Х-өткізуге жүмсалатын энерпіядан артык болуы қажет. Мембрана арқылы белсенді (активті) тасымалдау 2 түрі • Симпорт кезінде транслоказа екі затты (Х,У) бір бағытта өткізеді, оның біреуі (У) концентрациясы градиенті бағытында диффузияланып, екінші затты (Х) өзімен бірге ілестіріп өткізеді. Мыс, бүйрек арнашықтарынан глюкозаның реабсорбциялануы осындай тетік арқылы Na+ ионымен бірге симпортталады. • Антипорт – заттардың (Х,У) транслоказа арқылы қарамақарсы бағыттарға өткізілуі, яғни У молекуласы Х молекуласымен алмастырылады. Эукариоттарда антипорт өте сирек кездеседі. Пассивті тасымалдау жасушаның энергия жұмсауын талап етпейді. Пассивті тасымалдауда заттар концентрациясы жоғары аймақтан төмен концентрациялы аймаққа төмен қарай жылжиды концентрация градиенті және энергетикалық жағынан қолайлы. Заттың химиялық табиғатына байланысты әр түрлі процестер пассивті тасымалдаумен байланысты болуы мүмкін. 1)Жай диффузия - өздігінен кедергісіз заттарды концентрация бағытымен тасымалдыйды, мысалға су, оттегі молекулаларының тасымалдануы. 2) Жеңілдетілген диффузия - транслоказа арқылы концентрация бағытымен жүреді, бірақ бұл құбылыс өздігінен жүзеге аспайды. Ол ерекше тасымалдаушы ақуыз- транслоказа арқылыжүреді. 3) Белсенді диффузия – мембрана арқылы затардың өткізілуі транслоказа көмегімен жүзеге асады, бірақ бұл кезде заттар концентрация градиентіне қарама-қарсы бағытта, яғни концентрация аз бағыттан концентрация көп бағытқа өтеді. Заттардың бұлайша өткізілуі белгілі бір мөлшерде энергия жұмсаудықажет етеді.. 17. Мембрана арқылы заттардың тасымалдануы. Жоғары молекулалы қосылыстардың өткізілуі. Эндоцитоз, экзоцитоз. Везикулалық тасымалдау туралы түсінік. Мембрана арқылы заттардың тасымалдануына келсек оның бірнеше түрлері бар: Везикулалық тасымалдау Ұсақ заттарды тасымалдау Ірі заттарды тасымалдау Белсенді заттарды тасымалдау Белсенді емес тасылмалдау Биомембраналар аркылы тек ұсак молекулалы заттар ғана өткізіліп қоймай, сол сиякты ірі молекулалы қосылыстар және усақ түйіршіктер де өтеді мысалы. жаңадан синтезделген митохондриялық ақуыздар митохондрия мембранасын созылган тізбек күйінде кесіл өтсе, ядролык ақуыздар ядродағы поралар арқылы өтеді. Заттардың плазмолемма аркылы өтуі мембраналык (тасымалдау) көпіршіктер арқылы, секреторлык тетіктер (механизмдер) негізінде жүзеге асады. Мембрана арқылы жоғары молекулалы заттардың тасымалдану эндоцитоз және экзоцитоз арқылы жүзеге асады. 1) Эндоцитоз-затгардын сырткы ортадан жасушага енгізілуі, оның 3 түрі белгілі: а) Пиноцитоз-еріген макромолекулалык қосылыстардын жасушагаенгізілуі; Пиноцитоз-конститутивтік үдеріс, яғни ол кез-келген жасушада үнемі кездесетін құбылыс. Жасуша цитоплазмасында, әсіресе плазмолемма айналасында, үнемі үсақ мембраналык көпіршіктер пайда болып отырады. Олар плазмолемма бетіне жакын орналаскан баска көпіршіктермен косылып алгашкы эндосомаларга айналады. Олардын кызметі сырткы ортадан кіші молекулаларды, су және еріген акуыздарды өздеріне қосып алып жасушага енгізу болып табылады. Көпіршіктер өте ұсак болады. диаметрі 4нм. бірак олардын санынын өте көп болуы нәтижесінде көп мөлшерде заттарды тасымалдайды. б) Фагоцитоз-катгы түйіршік заттардын жасушаға енгізілуі; Фагацитоз-ірі түйіршіктердік плазмолемма бетіндегі көптеген рецепторлармен байланысуынан басталады. Осыдан кейін рецептор — лиганд кешені плазмолемманын инвагинациялануы (ішке карай қайырылып ісінуі) нәтижесінде фагосомага айналып жасуша ішіне енеді. в) Рецептор аркылы жүзеге асатын экдоцитоз — бұл кезде жасушаға енгізілетін заттар алдын ала плазмолемма бетіндегі рецепторлармен байланысып, содан кейін жасушаға енгізіледі. Бұл үдеріс әсіресе иммундык реакцияларда жиі кездеседі. Рецепторлар аркылы жүзеге асатын эндоцитозда алғаш плазмолемма бетіндегі рецептор лигандамен байланысып, жиекті шұңқыр пайда етеді. Содан кейін ол жиекті көпіршікке айналады. Жиекті көпіршік цитоплазмаға еніп эндосомамен косылады. Экзоцитоз - бөлшектердің жасушалардан шығарылуы. Maкромолекулалар, мысалы кан плазмасынын нәруыздары, пептидті гормондар, аскорыту ферменттері, жасушадан тыс матрикс нәруыздары, липопротеинді кешендер, жасушада синтезделіп, содан кейін жасушааралық кеңістікке немесе қанға бөлінеді. Экзоцитоз түрлері: а) Секреция (жасушадан еріген осылыстарды шығару); б) Экскреция (жасушадан катты бөлшектерді шығару); в) Рекреция (катты бөлшектерді жасуша арқылы тасымалдау, яғни фагоцитоз бен экскреция косындысы). Заттардың жасушаішілік-везикулалық тасымалдануының әмбебап және тиімді кұралы болып тасымалдану (мембрана) көпіршіктері (липосомалар. мицеллийлар) аркылы секреторлык механизм негізінде тасымалдануы болып табылады. Везикулалык тасымалдануда тасымалданатын акуыздар мен липидтер көпіршік (липосома, мицелла) кабыргасын (мембранасын) күрастырады, ал онын куысында баска органеллаларга арналган не жасуша сыртына шығарылатын «жүк* молекуласы болады. Липосомалар – қабырғасы липидті қабаттан тұратын дөңгелек көпіршіктер. Липосомалардың ішкі және сыртқы беттері полярлы болып, ішкі ортасы сулы болады. Мицеллалар – дөңгелек түйіршіктер, бірақ липосомалардан ерекшелігі бұлардың липидтерден қабырғасы бір қабат тұрады. Липидтердің гидрофильдік «бастары» сыртқа, ал гидрофобтық «ұштары» ішке, яғни мицелланың ортасына қарай бағытталған. Сондықтан мицеллалардың ішкі ортасы сулы емес, гидрофобты, яғни майлы болып келеді. Липосомалар арқылы суда еріген заттар, ал мицеллалар арқылы майда еріген заттар тасымалданады. жүктеу/скачать 4,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|