Реферат Биологиялық мембраналардың өткізгіштік механизмі Орындаған: Қырықбай Аймерей Курс: 1 Факультет: Жалпы медицина Тексерген: Уразықынов Дарын 2022-2023 Жоспар
жүктеу/скачать 55.16 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Биологиялық мембрананы зерттеу әдістері
| Иондық каналдар
Иондық каналдар – клетканың мембранасындағы ірі ақуыздық молекулар және молекула үстінде орналасқан липопротеидты құрылымдар. Олар мембрана арқылы иондардың клеткадан сыртқы ортаға және кері қарай өтуін қамтамасыз етеді. 1972 жылы Синджер мен Николсон биологиялық мембрананың моделіне сәйкес биологиялық мембрана сұйықтық– мозаикалық құрылымды. Сұйық фосфолипидты мембраналық қабатта ақуыз молекулалары жүзіп жүреді. Иондарды каналдар арқылы трансмембранды тасу – организмде болатын барлық биоэлектрлі құбылыстардың бастауы. Мембрананың өтімділігі әртүрлі заттар үшін липидтердің зарядталған бастарында туындайтын, мембранаға көбінесе теріс заряд беретін беттік зарядқа тәуелді. Бұдан мембрана-су шекарасында сол белгідегі фазааралық потенциал, мембранадағы заряд туындайды. Потенциалдың бұл шамасы мембрана мен ионды байланыстыратын үрдістерде үлкен роль атқарады. Егер мембранада иондық каналдар бар болса, иондардың тасымал жыдамдығы анағұрлым артады. Әсіресе калий, натрий, кальций каналдары кең таралған. Сонымен қатар иондық каналдар селективті қасиетке ие болады, яғни әртүрлі иондар үшін өтімділігінің шамасы әртүрлі болады. Әрбір канал ионның тек бір түрін ғана тасымалдайды, мысалы, натрий каналы – натрий иондарын, калий каналы – калий иондарын. Катионды канал арқылы аниондар өте алмайды немесе керісінше. Негізгі ион сияқты сол белгідегі иондар үшін канал абсолютті селективтілікке ие бола алмайды, өзі сияқты белгідегі басқа иондар үшін каналдың өткізгіштігі төмен, бірақ нолден өзгеше болады. Биологиялық мембрананы зерттеу әдістері 1. Оптикалық микроскопия. Жасушаның құрылымын зерттеу оптикалық микроскопты қолданылумен басталды. Кәдімгі жарық микроскопиясымен қатар қараңғы өрісті, интерференциялы, фазалы- контрасты, поляризациялық, ультракүлгін, электрондық микроскопия және т.б. кең түрде қолданылады. Жарық микроскопымен жұмыс істеу принципі жарықтың сыну құбылысына және линзалардың оптикалық жүйесінің көмегімен кескіннің қалыптасуына негізделген. Мембрананың құрылысын кәдімгі оптикалық микроскоппен көру мүмкін емес. Оны түсіну үшін микроскоптың ажырату шегін Z еске түсірейік. Ажырату шегі дегеніміз кескіндерін жеке көре алатындай екі нүктенің ең кіші арақашықтығы. Шынында Z тым кіші болса, соғұрлым құрал сапалы болады да, ол өте ұсақ құрылымдарды көруге мүмкіндік береді. Сонымен қатар микропроекция мен микрофотографияның да қолданылуы мүмкін. Микроскопиялық кескінді алу адамның қатысуымен орындалады және көзде нақты (дәл) кескін алынады. Әдетте кәдімгі микроскоп өздігінен нақты кескін бере алмайды. Бірақ объектіні суретке түсіру (микрофотография) үшін және экранда оның микроскопиялық кескінін проекциялау (микропроекция) үшін нақты кескін алыну керек. Ол үшін объектив (Об) беретін кескінді окулярдың (Ок) фокус аралығынан алысырақ орналастыру керек. Қараңғы өрісті әдіс Бекітілген және боялған препараттарды өтетін жарықта бақылау оптикалық микроскопияның кең тараған әдістерінің бірі болып табылады. Осы әдіс жарық өріс әдісі деп аталады (сурет 2 а). Соңғы уақытта практикаға бекітілмеген және боялмаған объектілерді микроскопиялау әдісі кең түрде енуде. Осындай объектілерді өтетін жарықта бақылау объектінің құрылымдарының элементтерінің және объект мен қоршаған орта арасында контрастылықтың болмауынан қажетті нәтиже бермейді. Осындай жағдайларда қараңғы өрісте бақылау әдісі қолданылады (Сурет 2 б). Қараңғы өрісті микроскопия оптикалық қасиеттері бойынша қоршаған ортадан айырмашылығы бар, жарықты жұтпайтын, жарық өрісті әдісімен көрінбейтін мөлдір объектілерді микроскопиялық зерттеу әдісі болып табылады. Осындай объектілерге биообъектілер жатады. Осы әдістің принципінің мәні мынада: объект қырынан жарық шоғырымен жарықтандырылады. Осы кезде микроскоп объективіне көру аймағындағы объектілерден шағылған сәулелер ғана түседі. Сондықтан бақылаушы оларды қараңғы фонда жарқыраған түрде көреді. Қараңғы өріс әдісі жарық фондағы микроскопиямен салыстырғанда аса ұсақ микрообъектілерді көруге мүмкіндік береді. Осы әдіспен объектінің ұсақ бөліктерінің нақты пішінін анықтау мүмкін емес, өйткені оның қараңғы өрісті кескіні объектінің шеттері жарқырап көрінеді. Қараңғы өріс әдісі кәдімгі биологиялық микроскопта ерекше бір конденсорды қолдану арқылы орындалады. Қараңғы өрістің конденсоры көлбеу жарық шоғырларын беретіндей ерекше пішінді бірнеше линзадан тұрады, осы жарық шоғырлары препаратты жарықтандырады. Объектінің құрылымдарының ұсақ элементтеріне түсе отырып, жарық олардан шашырап, бір бөлігі объективке түседі. Соның әсерінен микроскоптың қараңғы көру өрісінде объект жарқырап көрінеді. Фазалы – контрасты әдіс. Фазалы- контрасты микроскопия контрастылығы төмен объектілерді бақылауға және кескіннің контрастылығын күшейтуге негізделген микроскопиялық зерттеу әдісі. Мөлдір объект арқылы өтуі кезінде жарықтың интенсивтілігі өзгермейді деуге болады, бірақ объектінің қалыңдығына және сыну көрсеткішіне байланысты болатын фазалар өзгеріске ұшырайды. Мөлдір объектілер дефазаланатын объектілер деп аталады, кәдімгі жағдайда осындай объектілердің бөліктерін көру мүмкін емес. Биофизикалық зерттеулерде осындай объектілерді кейде бояйды, бірақ бұл кезде олардың қасиеттері мен тіршілік ету қабілеттілігі өзгеруі мүмкін. Жарық шоғырының жолына мөлдір қосылысы (заты) бар мөлдір орта қойылады, мысалы бактерия (сурет 3). Осы кезде өтетін жарық шоғыры екі бөлікке бөлінеді, бірінші бөлігі мөлдір объект арқылы өтеді және F фокус жазықтығының Ф бөлігінде линза арқылы фокусталады (сурет 4. а, 1- сызық). Екінші бөлігі объектінің біртекті емес бөліктерінен дифракцияланып (орағытып өтіп), линза арқылы I жазықтықтың А нүктесінде жинақталады (сурет 4. а, 2- сызық ). 3- ші қисық сызығы жарықтың бактерия арқылы дифракциясының нәтижесі болып табылады. Қисықтардың фазалар айырмасы орталардың сыну көрсеткіштерінің әртүрлілігінен пайда болады. I жазықтығындағы көз 1-ші және 2-ші толқындарды ажырата алмайды, өйткені олардың интенсивтілігі бірдей, ал фазалардың айырмашылығын көз сезінбейді. Фазалар айырмасын амплитудалар айырмасына түрлендіру қажет. Ол үшін F жазықтығына 1-ші толқынның фазасын - ге өзгертетін кішігірім дөңгелек фазалы пластинка қойылады, сонда 1-ші және 3- ші толқындар не бір фазада не қарама- қарсы фазада болады. Осы кезде бактерияның контрастылығы артады (сурет 4. б). Фазалы-контрасты қондырғылар (пластинкалар, конденсорлар) микроскопқа қосымша қондырғылар болып табылады. Бұл әдісте бояу қолданылмайды, өйткені бояу объектілерге қауіпті әсер етеді. 2. Электрондық микроскопия. Электрондық микроскопия (ЭМ) - электрондар ағынының көмегімен объектілердің құрылымын микроскопиялық зерттеу әдісі болып табылады. ЭМ морфологияда, микробиологияда, вирусологияда, биохимияда, онкологияда, медициналық генетикада, иммунологияда кең түрде қолданыс тапқан. Мембраналардың құрылысын зерттеу үшін электрондық микроскоп қолданылады, оның ажырату шегі жоғары жылдамдықпен қозғалатын электрон үшін де Бройль толқынының ұзындығымен анықталады.Электрондық микроскоптың ажырату шегі -ге дейін жетуі мүмкін. Электрондық микроскоптарда жарық шоғырының орнына электрондар ағыны қолданылады, ал линзалардың ролін- электростатикалық және электромагниттік өріс атқарады. Жасушаның нақты электронограммасын алу үшін оның мембраналарға электрондарды жақсы жұтатын және жақсы шашырататын вольфрамды, осмиийді және басқа да химиялық элементтерді тұндырып, оны контрастайды. Мембраналарды зерттеу үшін тоңазыту- кесу және тоңазыту- қышқылмен өңдеу әдістері қолданылады. Препараттарды (ұлпа тілімін) зақымдаушы әсерге шалдықтырмай, жылдам қатырады. Препараттарды дайындау бірнеше бөліктен тұрады. Терең вакуумде жасушаның суспензиясы болып табылатын үлгіні пышақтың көмегімен төменгі температурада (-100 0С) кеседі. Кескен кезде үлгі арқылы өтетін кесік пайда болады. Кесіктің жазықтығы мембрана арқылы өткенде, мембрана орта бөлігінен екі бөлікке бөлінгендігі байқалған. Кесіктің пайда болған жазықтықтарында мембрананың ішкі бөлігі көрінген. Қажет болған жағдайда мембрананы қышқылмен өңдеп, вакуумдегі суды тез буландырады. Бұл жасуша мембранасының беттік құрылымдарын жақсы көруге мүмкіндік береді. Осыдан кейін жалаңаштанған беттен реплика (тілім, үзінді, бөлік) алынады. Осы алынған тілімді электрондық микроскопия әдісімен зерттейді. Репликаны алу үшін алдымен препараттың топологиялық сипаттамаларын анықтау керек, ол үшін шамамен 450 бұрышпен үлгіге платинаны себеді. Одан соң платиналы репликаның механикалық беріктігі үшін, оған көміртегі қабатын жағады. Репликаны органикалық қалдықтардан тазартып, суда жуады. Содан кейін препаратты ерітеді, ал реплика бетіне қалқып шығып, оны арнайы сүзгімен сүзіп алып, электрондық микроскоппен зерттейді. жүктеу/скачать 55.16 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|