Жасанды биологиялық мембраналардың физикалық қасиеттері мен параметрлері

Жоспар:

1.Кіріспе

Мембраналар - тірі ағзаның жасушасының ажырамас бөлігі

2.Негізгі бөлім:

1)Биологиялық мембраналардың құрылысы

2)Жасанды биологиялық мембраналар

3)Жасанды биологиялық мембраналардың физикалық қасиеттері мен параметрлері

3.Қорытынды

4.Пайдаланған әдебиеттер

Барлық тірі ағзаның құрылымдық және функционалдық бірлігі жасуша болып табылады. Жасуша қоршаған ортамен заттың, энергияның және ақпараттың  алмасуы жүретін ашық жүйені құрайды. Ал барлық жасушалар мембранамен қоршалып тұрады. Мембранасыз жасушаның ішкі кұрамы ағып кетер еді,яғни өмір сүру тоқталады.Сондықтан да биологиялық мембраналардың алатын маңызы көп.

Олар адам организмінде белгілі бір қызметтерді атқарады:

• Жасушаны қоршаған ортадан және өзара оқшаулайды немесе оны бірнеше бөлікке бөледі;
• Маңызды ферменттері арқылы мембранада өтетін заттардың ағынын қадағалайды;
• Тіршілікке қажетті биохимиялық әсерленістер жылдамдығын және бағытын айқындайды;
• Өткізгіштік және арнамалы тасымал тетіктері арқылы жасуша ішіндегі әсерленгіш жерлерінің қасиеттерін реттейді. Сөйтіп эндоцитоз (ішке бөлу) және экзоцитоз (сыртқа бөлу) үрдістеріне жағдай жасайды;
• Мембрананың кейбір жерлері көршілес жасушаларды танып, олардың жайылуын (пролиферацияны) шектейді.
• Мембрана бетінде антигендер мен ұқсас таңбалардан құралған танитын жерлері болады, олар ішкі қадағалаушы жүйелердің таныс жасушаларды бөгде дене ретінде жоюдан қорғайды;

Биологиялық мембренаның құрылысына келетін болсақ оның  негізін екі кабатты липидтер және оған батырылып тұрған нәруыздар кұрайды (көп жағдайда фосфолипидтер).Мембрана құрамындағы фосфолипидтердің құрылысының және орналасуының өзіндік ерекшелігі болады.Олар екі бөліктен тұрады: полярлы «бас» және полярлы емес гидрофобты «күйрыкшадан».Ондағы гидрофобты «кұйрыкшалары» ішке карай,ал «бастары» ішке қарай бағытталып тұрады.Бұл жағдайда молекуланың гидрофобты бөлігі сумен мейлінше аз байланысады.[pic 1]

Жалпы биологиялық мембрананың құрылысын сипаттайтын көптеген модельдер бар.Бірақ қазіргі уакытта сұйық-мозайкалы модель көп таралған.Оны 1972 жылы Синджер мен Никольсон ұсынған.Ол бойынша мембрана липидті биқабаттан тұрады.Бұл фосфолипидті негіз екі өлшемді ерітіндіден тұрады, онда батырылған және жартылай батырылған нәруыздар жүзіп жүреді. Осы нәруыздардын арқасында мембраналардың функциялары толык және жартылай жүзеге асырылады,олар: өтімділік, мембрана аркылы белсенді тасымалдау, электр потенциалдын генерациясы т.б.

[pic 2]

1 — беттік нәруыздар

 2 — жартылай батырылған нәруыздар

 3 — толық батырылған (интегралдык) нәруыздар

4 — ионды каналды жасайтын нәруыздар

5-ионды канал

Алайда биомембрана қабатының құрлысын, оның тосқауылдық, тасымалдағыштық қызметінің бұзылуын, дәрілік заттарды өткізуін, электр өткізгіштігін, трансмембраналық потенциалдардың пайда болуын және т.б. қасиеттерін зертханалық жағдайда зерттеуде табиғи мембрадан гөрі жасанды мембрананы қолданған ыңғайлы. Осы мақсата жасанды мембраналар қолданылады. Жасанды мембраны алудың бірнеше жолы бар.

1.Жасанды моноқабатты мембрана. Фосфолипид молекулалары гидрофильді басымен сұйық ортаға, гидрофобты құйрығымен сыртқы ортаға(ауа) қарай орналасатыны белгілі, осы қасиеті нәтижесінде екі ортаны бөліп тұрған, мысалы «сұйық–ауа» шекарасындағы аз мөлшердегі фосфолипид молекулалары ортаның шекарасында бір қатар болып моноқабат құрайды.[pic 3]

Мұндай моноқабатты құрылым, мембрананың механикалық қасиетін, ондағы молекулалардың қозғалғыштығын, фазалары түрлі ортадағы процестерді, дәрілік заттардың мембранаға арқылы өтуін зерттеуде қолданады. Моноқабатты мембрананың кемшілігі де бар, табиғи мембрана екі қабаттан тұрады, бұл кемшілік жасанды мембраналық құрылым - липосом мен жалпақ екі қабатты липидті мембраналарда ескерілген.