Биологиялық мембрана туралы түсінік

Жартылай өткізгіш мембрана арқылы судың диффузиялануын осмос деп атайды. Осмосты диффузияның ерекше түрі деп қарастырады. Еріткіштің молекулаларының өтуі аркылы іске асады. Аталған пассивтік диффузияның екі жолынан басқа мембрана арқылы диффузияның жылдамдығын арттыратын тағы да бір жүйе болады. Ол ферменттік жүйе. Бұндай ферменттік жүйе мембрананың құрамында болады да, мембрана арқылы өтетін молекулалардың «тасымалдаушысы» болып есептеледі.

Осмос –мембрана арқылы еріткіштің (судың) концентрациясы төмен ерітіндіден концентрациясы жоғары ертіндіге қарай өтуі. Осмос грек сөзі. Қысым, итеру деген мағынаны білдіреді. Осмос концентрациялары  әр түрлі  екі ертіндінің арасында жүретін диффузия десе де болады.

 Клетканың көлемі оның ішіндегі  судың шамасына байланысты болады.  Клетка еш уақытта өзін қоршаған  ортамен толық теңдік күйде  болмайды. Плазмалық мембрана  арқылы үздіксіз қозғалыста болатын молекулалар мен иондар клетка ішіндегі заттар концентрациясын өзгертеді, ендеше ондағы осмос  қысымы да өзгереді.

Кейбір заттар суды өз  бойынан жақсы, ал ертінділерді нашар өткізеді. Немесе әр түрлі концентрациялы екі ертіндінің ортасына  осы затты  орналастырсақ, онда сұйық ертінді молекуласы қою ертіндіге қарай сол заттың өзі  арқылы өтіп кете алады. Міне осындай қасиетке клетка ие болады. Суды немесе сұйық ертіндіні өз бойынан өткізіп тұратын затты –жартылай өткізгішті қалқа деп атайды. Клетка мембранасы да осы  қызметті атқарады. Атап айтқанда, мембрана арқылы сұйық концентрациялы ерітінді  немесе су өтеді де, қою концентрациялы ерітінді өте алмайды. Мембрананың  екі жағындағы ерітінділердің концентрациялары теңелу үшін сұйық ерітіндінің молекуласы мембрана арқылы қою ертіндіге қарай өте бастайды. Ал, қою ерітідінің молекуласы сұйық ертіндіге қарсы өте алмайды. Сонымен, су молекуласының сұйық ерітіндіден қою ерітіндіге қарай мембрана арқылы өтуін осмос  құбылысы деп айтамыз. Су молекулаларын немесе еріткіш молекулаларын қозғалысқа келтіретін күшті осмостық қысым деп атайды. Осмостық қысым Вант-Гофф теңдеуінен анықталады: P=iRCT.

Мұндағы i-изотоптық немесе Вант-Гофф коэффициенті, R-универсал газ тұрақтысы, C-еріген заттың концентрациясы, T-абсолют температура.

Егер ерітіндінің V көлемінде  еріген заттың массасы m десек, онда  

С =m   екенін табамыз. Осыны ескерсек, Вант-Гофф теңдеуі былайша

      V    өзгереді:

                              P=iRTm немесе РV=iRmТ

                                     V

Сонымен, шала өткізгіш қалқаның (мембрананың) екі жағында концентрациялары әр түрлі ерітінділер орналасса да осмос пайда болады. Осмос пайда болу үшін еріген заттың табиғаты ешқандай роль атқармайды, тек қалқаның екі жағындағы ерітінділердің  концентрациялары әр түрлі болса болғаны. Осмос құбылысы осмос қысымы арқылы түсіндіріледі. Су молекуласының мембрана арқылы өтуін осмос арқылы түсіндіруге болады. Осмостың жануарлар тіршілігінде маңызы өте зор. Тірі организм клеткаларының қабықтарын шала өткзгіш қалқа деп қарастырсақ, онда олар су молекулаларын өздері арқылы өткізеді де, клетка ішінде сұйыққа еріген заттар молекулаларын өткізбейді. Сөйтіп осмос құбылысы байқалады. Тағамдағы қоректік заттардың бойға сіңуі, организмдегі зат алмасу осы осмос құбылысына байланысты процесс. Белоктарды тұздардан ажырату үшін де осы осмос құбылысы қатынасады.

  Сүзілу (фильтрация) көптеген физиологиялық процестер барысында байқалады. Мысалы, бүйректегі нефронда алғашқы несеп жасалу қанның сұйық бөлімінің сүзілуінен басталады; капиллярларда қан мен ұлпа сұйықтығы арасындағы су алмасу сүзілуге негізделген, т.б.

 

 

 

 

                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Қортынды 
   

Жасушаның құрамындағы заттар сыртқы ортадан биомембрана арқылы бөлінеді. Жасушаның барлық ірі органоидтері де биомембраналары арқылы цитоплазмадан бөлініп тұрады. Биомембрана жасуша тіршілігінде аса маңызды рөл атқарады. Ол жасуша және органоидтердің ішіне және сыртқа қарай заттардың өтуін реттеп отырады. Кейбір заттар биомембраналардан өте алмайды. Мұндай заттардың биомембраналардан өтуін ерекше түтіктер жүзеге асырады, олар заттарды қатаң бір бағытта тасымалдайды. Кей заттар биомембранадан оңай өтеді. Биомембрана жасушаның ерекше іргетасы болып есептеледі. Онда белгілі бір реттілікпен нәруыздар орналасқан. Соның арқасында бір-бірімен тығыз байланысқан күрделі биохимиялық процестер — тынысалу және фотосинтез жүзеге асады. Мембраналар сигналдарды өткізуде үлкен рөл атқарады. Мысалы, жүйке тітіркеністерін және әр түрлі химиялық сигналдарды өткізуде.

Осы жарғақша деңгейінде іске асатын көптеген физикалық, физико-химиялық, биохимиялық, электрлік т.б.  өзгерістер жиынтығы бүкіл организм атқаратын іс-әрекеттер сипаты мен ерекшеліктерін анықтауда шешуші ролге ие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Негізгі әдебиеттер:

1.Антонов В.Ф. и др. Биофизика. М.: , 1999

2.Березин Т.И. Медицинская биофизика. - М.: Высшая школа, 1988.

3.Блюменфельд Л.Д. Проблемы биологической  физики. - М.: Наука, 1977.

4.Волькенштейн М.В. Биофизика. - М.: Наука, 1988.

5.Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика. - М.: Медицина, 1978.

6.Инюшин В.М. Конспект лекций  по обіңей биофизике. Алматы: КазГУ, 1994.