Мембрананың құрылысы
Мембрана арқылы заттардың тасымалдануы: түрлері мен тетіктері
Жасуша мембранасы жасушаны сыртқы ортадан бөліп қана қоймай, заттардың өтуін реттейтін негізгі тосқауыл және байланыс алаңы болып саналады. Ол жасушаға қажетті молекулаларды таңдап өткізіп, артық немесе зиянды заттардың енуін шектейді. Сондықтан мембрана арқылы тасымалдану механизмдерін түсіну жасушаның тіршілік әрекетін түсінудің маңызды бөлігі.
Мембрананың құрылысы
Мембрана (лат. membrana — «жарғақ», «үлпек») — қалыңдығы шамамен 6–11 нм болатын, майысқақ құрылым. Ол жасушаның ішкі ортасын сыртқы ортамен шектеп, тұрақтылықты (гомеостазды) сақтауға көмектеседі.
Тарихи үлгілер және қазіргі көзқарас
Мембрана туралы алғашқы болжамды Дж. Даниели мен Х. Давсон ұсынды. Олардың «сэндвич» үлгісі бойынша мембрана екі жағынан белокпен қапталған қосқабат липидтен тұрады.
Кейін Дж. Робертсон (1953) ішкі және сыртқы мембраналардың құрылысы ұқсас екенін көрсетті.
Қазіргі биологияда кеңінен қабылданған модель — С. Дж. Сингер және Г. Л. Никелсон (1972) ұсынған сұйық-мозаикалық модель.
Сұйық-мозаикалық модель бойынша мембрананың негізін фосфолипидтердің қосқабаты құрайды: гидрофильді бастары сыртқы және ішкі су ортасына қарай, ал гидрофобты құйрықтары мембрананың ішкі бөлігіне қарай бағытталады.
Липидтік қабаттың құрамы және қасиеті
Мембрананың майлы қабатының шамамен 40–90%-ын глицерин немесе сфингозин туындыларына жататын фосфолипидтер құрайды. Липидтердің сұйық күйде болуы мембрананың икемділігін арттырып, құрамдас бөліктердің орын ауыстыруына жағдай жасайды.
Липидтер мембрананың ішкі гидрофобты аймағын қалыптастырып, көптеген полярлы молекулалар мен иондарға табиғи тосқауыл болады. Бұл тосқауыл арқылы өту үшін көбіне арнайы белоктық құрылымдар қажет.
Мембраналық белоктар: түрлері және қызметтері
Шеткейлік және кіріктірілген белоктар
Липидтік қабат сұйық болғандықтан, кейбір белоктар мембрананың бетінде «қалқып» орналасады (шеткейлік белоктар), ал кейбіреулері мембранаға терең кірігіп, екі қабатты тесіп өтеді (кіріктірілген белоктар).
Шеткейлік белоктар көбіне ферменттік қызмет атқарады. Жасушаның ішкі жағында мембранаға бекінген бірқатар белоктар цитоскелет элементтерімен байланысады.
Арналар, тасымал және энергия
Кіріктірілген белоктар иондар мен ірі молекулаларды іріктеп өткізетін арналардың қабырғасын түзеді. Мұндай құрылымдар мембрананың өткізгіштігін дәл реттеуге мүмкіндік береді.
Кейбір тасымал жүйелерінде энергия көзі ретінде қызмет ететін АТФ-аза ферменттері болады. Бұл ферменттер мембрана арқылы белсенді тасымал процестерін қолдауға қатысады.
Мембраналық белоктардың негізгі қызметтері
- Құрылымдық: мембрананың тұрақтылығын сақтайды.
- Рецепторлық: сыртқы сигналдарды қабылдап, түрлендіреді.
- Ферменттік: биохимиялық реакцияларды жүргізеді.
- Тасымалдаушы: арналар мен тасымалдаушылар арқылы зат өткізеді.
Ескерту: Мембрананың рецепторлары мен антигендік құрылымдары әртүрлі кіріктірілген және шеткейлік белоктармен байланысты болуы мүмкін.
Әдебиеттер
- 1. Химия. Ақанбаев.
- 2. Биология. Оқулық.
- 3. Қазақ ССР энциклопедиясы. 2-том.
- 4. Бейорганикалық және аналитикалық химия.