Տրանսպորտ. Տարբեր մակրոմոլեկուլային միացությունների, բջջային բաղադրիչների, վերմոլեկուլային մասնիկների տրանսմեմբրանային շարժումը, որոնք ի վիճակի չեն ներթափանցել մեմբրանի ալիքներով, իրականացվում է հատուկ մեխանիզմների միջոցով, օրինակ՝ օգտագործելով ֆագոցիտոզ, պինոցիտոզ, էկզոցիտոզ, փոխանցում միջբջջային տարածությամբ: Այսինքն՝ նյութերի շարժումը մեմբրանի միջով կարող է տեղի ունենալ՝ օգտագործելով տարբեր մեխանիզմներ, որոնք բաժանվում են ըստ դրանցում կոնկրետ կրիչների մասնակցության, ինչպես նաև էներգիայի սպառման նշանների։ Գիտնականները նյութերի տեղափոխումը բաժանում են ակտիվ և պասիվ:

Տրանսպորտի հիմնական տեսակները

Պասիվ տրանսպորտը նյութի փոխանցումն է կենսաբանական թաղանթով գրադիենտով (օսմոտիկ, կոնցենտրացիա, հիդրոդինամիկ և այլն), որը չի պահանջում էներգիայի սպառում։

Ներկայացնում է նյութի փոխանցումը կենսաբանական թաղանթով գրադիենտի դեմ: Սա էներգիա է սպառում: Մոտավորապես 30-40% էներգիայի, որը ձևավորվում է մարդու մարմնում նյութափոխանակության ռեակցիաների արդյունքում, ծախսվում է նյութերի ակտիվ տեղափոխման վրա: Եթե ​​հաշվի առնենք մարդու երիկամների աշխատանքը, ապա սպառված թթվածնի մոտ 70-80%-ը ծախսվում է ակտիվ տրանսպորտի վրա։

Նյութերի պասիվ տեղափոխում

Այն ենթադրում է տարբեր նյութերի տեղափոխում կենսաբանական թաղանթների միջոցով տարբեր ձևերով.

• էլեկտրաքիմիական պոտենցիալ գրադիենտ;
• նյութի կոնցենտրացիայի գրադիենտ;
• էլեկտրական դաշտի գրադիենտ;
• օսմոտիկ ճնշման գրադիենտ և այլն:

Պասիվ տրանսպորտի իրականացման գործընթացը չի պահանջում էներգիայի սպառում։ Այն կարող է առաջանալ հեշտացված և պարզ դիֆուզիայի միջոցով: Ինչպես գիտենք, դիֆուզիան նյութի մոլեկուլների քաոսային շարժումն է տարբեր միջավայրերում, որը պայմանավորված է նյութի ջերմային թրթռումների էներգիայով։

Եթե ​​նյութի մասնիկը էլեկտրականորեն չեզոք է, ապա այն ուղղությունը, որով տեղի կունենա դիֆուզիոն, որոշվում է թաղանթով առանձնացված միջավայրում պարունակվող նյութերի կոնցենտրացիայի տարբերությամբ: Օրինակ՝ բջջի բաժանմունքների միջև՝ բջիջի ներսում և դրանից դուրս: Եթե ​​նյութի մասնիկները, նրա իոնները ունեն էլեկտրական լիցք, ապա դիֆուզիան կախված կլինի ոչ միայն կոնցենտրացիայի տարբերությունից, այլև տվյալ նյութի լիցքի մեծությունից, մեմբրանի երկու կողմերում լիցքի առկայությունից և նշաններից։ . Էլեկտրաքիմիական գրադիենտի մեծությունը որոշվում է մեմբրանի վրայով էլեկտրական և կոնցենտրացիայի գրադիենտների հանրահաշվական գումարով:

Ի՞նչն է ապահովում տեղափոխումը մեմբրանի միջով:

Մեմբրանի պասիվ տեղափոխումը հնարավոր է նյութի առկայության, բջջային թաղանթի տարբեր կողմերի միջև առաջացող օսմոտիկ ճնշման կամ էլեկտրական լիցքի պատճառով: Օրինակ՝ արյան պլազմայում պարունակվող Na+ իոնների միջին մակարդակը մոտ 140 մՄ/լ է, իսկ էրիթրոցիտներում դրա պարունակությունը մոտ 12 անգամ ավելի է։ Նման գրադիենտը, որն արտահայտվում է որպես կոնցենտրացիաների տարբերություն, ի վիճակի է ստեղծել շարժիչ ուժ, որն ապահովում է արյան պլազմայից նատրիումի մոլեկուլների փոխանցումը էրիթրոցիտներ։

Հարկ է նշել, որ նման անցման արագությունը շատ ցածր է՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ բջջային թաղանթը բնութագրվում է այս նյութի իոնների համար ցածր թափանցելիությամբ։ Այս թաղանթը շատ ավելի մեծ թափանցելիություն ունի կալիումի իոնների նկատմամբ։ Բջջային նյութափոխանակության էներգիան չի օգտագործվում պարզ դիֆուզիայի գործընթացը ավարտելու համար։

Դիֆուզիայի արագություն

Նյութերի ակտիվ և պասիվ տեղափոխումը մեմբրանի միջով բնութագրվում է դիֆուզիայի արագությամբ: Այն կարելի է նկարագրել օգտագործելով Fick հավասարումը. dm/dt=-kSΔC/x:

Այս դեպքում dm/dt-ն այն նյութի քանակն է, որը ցրվում է ժամանակի մեկ միավորում, իսկ k-ն՝ դիֆուզիոն պրոցեսի գործակիցը, որը բնութագրում է կենսամեմբրանի թափանցելիությունը ցրող նյութի համար։ S-ը հավասար է այն տարածքին, որի վրա տեղի է ունենում դիֆուզիոն, իսկ ΔC-ն արտահայտում է կենսաբանական թաղանթի տարբեր կողմերում նյութերի կոնցենտրացիայի տարբերությունը, մինչդեռ x-ը բնութագրում է դիֆուզիոն կետերի միջև գոյություն ունեցող հեռավորությունը։

Ակնհայտ է, որ այն նյութերը, որոնք միաժամանակ ցրվում են կոնցենտրացիաների և էլեկտրական դաշտերի գրադիենտների երկայնքով, ամենահեշտությամբ կշարժվեն թաղանթով: Մեմբրանով նյութի տարածման կարևոր պայմանը հենց մեմբրանի ֆիզիկական հատկություններն են, դրա թափանցելիությունը յուրաքանչյուր կոնկրետ նյութի համար:

Շնորհիվ այն բանի, որ մեմբրանի երկշերտը ձևավորվում է բնության ֆոսֆոլիպիդների ածխաջրածնային ռադիկալներից, դրանք հեշտությամբ ցրվում են դրա միջով։ Մասնավորապես, դա վերաբերում է այն նյութերին, որոնք հեշտությամբ լուծվում են լիպիդներում, ինչպիսիք են վահանաձև գեղձը և ստերոիդ հորմոնները, ինչպես նաև որոշ թմրամիջոցներ:

Հանքային իոնները և ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող նյութերը, որոնք ունեն հիդրոֆիլ բնույթ, ցրվում են պասիվ թաղանթային իոնային ուղիներով, որոնք ձևավորվում են ալիք ձևավորող սպիտակուցի մոլեկուլներից, և երբեմն էլ ֆոսֆոլիպիդային մոլեկուլների մեմբրանային փաթեթավորման արատներով, որոնք առաջանում են բջջային թաղանթում ջերմային տատանումների հետևանքով։ .

Մեմբրանի միջով պասիվ փոխադրումը շատ հետաքրքիր գործընթաց է: Եթե ​​պայմանները նորմալ են, ապա նյութի զգալի քանակությունը կարող է թափանցել երկշերտ թաղանթ միայն այն դեպքում, եթե դրանք ոչ բևեռային են և ունեն փոքր չափսեր։ Հակառակ դեպքում փոխանցումը տեղի է ունենում կրող սպիտակուցների միջոցով։ Նման գործընթացները, որոնք ներառում են կրող սպիտակուցը, կոչվում են ոչ թե դիֆուզիա, այլ նյութի տեղափոխում թաղանթով։

Հեշտացված դիֆուզիոն

Հեշտացված դիֆուզիան, ինչպես պարզ դիֆուզիան, տեղի է ունենում նյութի կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով: Հիմնական տարբերությունն այն է, որ նյութի փոխանցման գործընթացին մասնակցում է հատուկ սպիտակուցային մոլեկուլ, որը կոչվում է կրող։

Հեշտացված դիֆուզիոն նյութի մոլեկուլների պասիվ տեղափոխման տեսակ է կենսամեմբրաններով, որն իրականացվում է կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով՝ կրիչի օգնությամբ։

Փոխադրող սպիտակուցային վիճակներ

Կրող սպիտակուցը կարող է լինել երկու կոնֆորմացիոն վիճակում. Օրինակ, A վիճակում, տվյալ սպիտակուցը կարող է կապ ունենալ այն նյութի հետ, որը կրում է, նյութի հետ կապող վայրերը շրջվում են դեպի ներս, դրանով իսկ ձևավորելով ծակ, որը բաց է մեմբրանի մի կողմից:

Այն բանից հետո, երբ սպիտակուցը կապվում է փոխանցված նյութին, նրա կոնֆորմացիան փոխվում է և տեղի է ունենում անցում B վիճակի: Նման փոխակերպման դեպքում կրողը կորցնում է իր կապը նյութի նկատմամբ: Այն ազատվում է կրիչի հետ իր կապից և շարժվում դեպի թաղանթի մյուս կողմի ծակոտկեն։ Նյութի տեղափոխումից հետո փոխադրող սպիտակուցը կրկին փոխում է իր կոնֆորմացիան՝ վերադառնալով A վիճակին: Նյութի նման տեղափոխումը մեմբրանի միջով կոչվում է uniport:

Հեշտացված դիֆուզիոն արագություն

Փոքր մոլեկուլային քաշով նյութերը, ինչպիսիք են գլյուկոզան, կարող են տեղափոխվել թաղանթով հեշտացված դիֆուզիայի միջոցով: Նման փոխադրումը կարող է տեղի ունենալ արյունից դեպի ուղեղ, միջքաղաքային տարածություններից բջիջներ։ Այս տեսակի դիֆուզիոնով նյութի փոխանցման արագությունը մեկ վայրկյանում կարող է հասնել մինչև 108 մասնիկի միջանցքով:

Ինչպես արդեն գիտենք, պարզ դիֆուզիայի ժամանակ նյութերի ակտիվ և պասիվ փոխադրման արագությունը համաչափ է մեմբրանի երկու կողմերում նյութի կոնցենտրացիաների տարբերությանը։ Հեշտացված դիֆուզիայի դեպքում այս արագությունը մեծանում է նյութի կոնցենտրացիայի աճող տարբերությանը համամասնորեն մինչև որոշակի առավելագույն արժեք: Այս արժեքից բարձր արագությունը չի աճում, թեև մեմբրանի տարբեր կողմերից կոնցենտրացիաների տարբերությունը շարունակում է աճել: Հեշտացված դիֆուզիայի գործընթացում այդպիսի առավելագույն արագության կետի ձեռքբերումը կարելի է բացատրել նրանով, որ առավելագույն արագությունը ենթադրում է բոլոր հասանելի կրող սպիտակուցների ներգրավումը փոխանցման գործընթացում:

Ի՞նչ այլ հասկացություններ են ներառում ակտիվ և պասիվ փոխադրումը մեմբրաններով:

փոխանակման դիֆուզիոն

Բջջային թաղանթով նյութի մոլեկուլների տեղափոխման նմանատիպ տեսակը բնութագրվում է նրանով, որ փոխանակմանը մասնակցում են նույն նյութի մոլեկուլները, որոնք տեղակայված են կենսաբանական թաղանթի տարբեր կողմերում: Պետք է նշել, որ մեմբրանի երկու կողմերում նյութերի նման տեղափոխման դեպքում այն ​​ընդհանրապես չի փոխվում։

Մի տեսակ փոխանակման դիֆուզիոն

Փոխանակման դիֆուզիայի տեսակներից մեկը փոխանակումն է, որի ժամանակ մի նյութի մոլեկուլը փոխվում է մեկ այլ նյութի երկու կամ ավելի մոլեկուլների: Օրինակ, դրական կալցիումի իոնների հեռացման եղանակներից մեկը բրոնխների հարթ մկանային բջիջներից և սրտի կծկվող միոցիտներից անոթներից դրանք փոխանակումն է բջիջից դուրս գտնվող նատրիումի իոնների հետ: Նատրիումի մեկ իոնն այս դեպքում փոխանակվում է երեք կալցիումի իոնների հետ։ Այսպիսով, մեմբրանի միջոցով կա նատրիումի և կալցիումի շարժում, որը փոխկապակցված է: Բջջային թաղանթով պասիվ տրանսպորտի այս տեսակը կոչվում է հակապորտ: Հենց այս կերպ է բջիջը կարողանում ազատվել կալցիումի իոններից, որոնք առկա են ավելցուկից։ Այս գործընթացը անհրաժեշտ է հարթ միոցիտների և կարդիոմիոցիտների թուլացման համար:

Այս հոդվածում դիտարկվել է մեմբրանի միջոցով նյութերի ակտիվ և պասիվ տեղափոխումը:

Գոյություն ունեն թաղանթով նյութերի տեղափոխման մի քանի մեխանիզմներ:

Դիֆուզիոն- նյութերի ներթափանցումը մեմբրանի միջոցով կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով (այն տարածքից, որտեղ դրանց կոնցենտրացիան ավելի բարձր է, մինչև այն տարածքը, որտեղ դրանց կոնցենտրացիան ավելի ցածր է): Նյութերի (ջուր, իոններ) ցրված փոխադրումն իրականացվում է թաղանթային սպիտակուցների մասնակցությամբ, որոնք ունեն մոլեկուլային ծակոտիներ, կամ լիպիդային փուլի մասնակցությամբ (ճարպ լուծվող նյութերի համար)։

Հեշտացված դիֆուզիոնովհատուկ մեմբրանի կրող սպիտակուցները ընտրողաբար կապվում են այս կամ այն ​​իոնի կամ մոլեկուլի հետ և դրանք տեղափոխում մեմբրանի վրայով կոնցենտրացիայի գրադիենտով:

ակտիվ տրանսպորտկապված է էներգիայի ծախսերի հետ և ծառայում է նյութերի փոխադրմանը դրանց կոնցենտրացիայի գրադիենտին հակառակ: Նաիրականացվում է հատուկ կրող սպիտակուցներով, որոնք կազմում են այսպես կոչված իոնային պոմպեր.Առավել ուսումնասիրվածը Na-/K- պոմպն է կենդանիների բջիջներում, որոնք ակտիվորեն մղում են Na+ իոնները դեպի դուրս՝ միաժամանակ կլանելով K-իոնները: Դրա շնորհիվ բջիջում պահպանվում է K-ի մեծ կոնցենտրացիան և Na+-ի ավելի ցածր կոնցենտրացիան՝ համեմատած: շրջակա միջավայրին: Այս գործընթացը սպառում է ATP-ի էներգիան: Թաղանթային պոմպի օգնությամբ ակտիվ փոխադրման արդյունքում բջջում կարգավորվում է նաեւ Mg2- եւ Ca2+ կոնցենտրացիան։ թաղանթային բջիջների դիֆուզիոն իոնային

Բջջ իոնների ակտիվ տեղափոխման գործընթացում ցիտոպլազմային թաղանթով ներթափանցում են տարբեր շաքարներ, նուկլեոտիդներ, ամինաթթուներ։

Սպիտակուցների, նուկլեինաթթուների, պոլիսաքարիդների, լիպոպրոտեինային կոմպլեքսների մակրոմոլեկուլները և այլն, ի տարբերություն իոնների և մոնոմերների, չեն անցնում բջջային թաղանթներով։ Մակրոմոլեկուլների, դրանց բարդույթների և մասնիկների տեղափոխումը բջիջ տեղի է ունենում բոլորովին այլ կերպ՝ էնդոցիտոզով։ ժամը էնդոցիտոզ (էնդո... - ներսում) պլազմային մեմբրանի որոշակի հատված գրավում և, ինչպես որ ասես, պարուրում է արտաբջջային նյութը՝ այն պարփակելով թաղանթային վակուոլում, որն առաջացել է թաղանթային ներխուժման հետևանքով։ Հետագայում նման վակուոլը կապված է լիզոսոմի հետ, որի ֆերմենտները մակրոմոլեկուլները բաժանում են մոնոմերների։

Էնդոցիտոզի հակառակ ընթացքն է էկզոցիտոզ (էկզ... - դրսում): Նրա շնորհիվ բջիջը հեռացնում է ներբջջային արտադրանքները կամ չմարսված մնացորդները, որոնք պարփակված են վակուոլներում կամ վեզիկուլներում։ Վեզիկուլը մոտենում է ցիտոպլազմային թաղանթին, միաձուլվում նրա հետ, և դրա պարունակությունը արտանետվում է շրջակա միջավայր։ Ինչպես են արտազատվում մարսողական ֆերմենտները, հորմոնները, հեմիցելյուլոզը և այլն։

Այսպիսով, կենսաբանական թաղանթները, որպես բջջի հիմնական կառուցվածքային տարրեր, ծառայում են ոչ միայն որպես ֆիզիկական սահմաններ, այլ որպես դինամիկ ֆունկցիոնալ մակերեսներ: Օրգանելների թաղանթների վրա՝ բազմաթիվ կենսաքիմիական գործընթացներ, ինչպիսիք են նյութերի ակտիվ կլանումը, էներգիայի փոխակերպումը, ATP սինթեզը և այլն:

• · խոչընդոտ - ապահովում է շրջակա միջավայրի հետ կարգավորվող, ընտրովի, պասիվ և ակտիվ նյութափոխանակություն: Օրինակ, պերօքսիզոմային թաղանթը պաշտպանում է ցիտոպլազմը բջջի համար վտանգավոր պերօքսիդներից։ Ընտրովի թափանցելիությունը նշանակում է, որ մեմբրանի թափանցելիությունը տարբեր ատոմների կամ մոլեկուլների նկատմամբ կախված է դրանց չափից, էլեկտրական լիցքից և քիմիական հատկություններ. Ընտրովի թափանցելիությունը ապահովում է բջիջների և բջջային բաժանմունքների առանձնացումը շրջակա միջավայրից և նրանց անհրաժեշտ նյութերով մատակարարելը:
• · Տրանսպորտ - թաղանթի միջոցով տեղի է ունենում նյութերի տեղափոխում բջջի մեջ և բջջից դուրս: Մեմբրանի միջով տրանսպորտը ապահովում է՝ առաքում սննդանյութեր, նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքի հեռացում, տարբեր նյութերի արտազատում, իոնային գրադիենտների ստեղծում, օպտիմալ pH-ի պահպանում և բջջում իոնների կոնցենտրացիան, որոնք անհրաժեշտ են բջջային ֆերմենտների աշխատանքի համար։ Մասնիկներ, որոնք ինչ-ինչ պատճառներով չեն կարողանում անցնել ֆոսֆոլիպիդային երկշերտը (օրինակ՝ հիդրոֆիլ հատկությունների պատճառով, քանի որ թաղանթը ներսում հիդրոֆոբ է և թույլ չի տալիս հիդրոֆիլ նյութերի միջով անցնել, կամ դրանց մեծ չափերի պատճառով), բայց անհրաժեշտ են բջջի համար։ , կարող է թափանցել թաղանթ հատուկ կրող սպիտակուցների (փոխադրողների) և ալիքային սպիտակուցների միջոցով կամ էնդոցիտոզով։

ժամը պասիվ տրանսպորտնյութերը անցնում են լիպիդային երկշերտով՝ առանց դիֆուզիայի միջոցով էներգիա ծախսելու կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով: Այս մեխանիզմի տարբերակն է հեշտացված դիֆուզիան, որի դեպքում կոնկրետ մոլեկուլն օգնում է նյութին անցնել թաղանթով: Այս մոլեկուլը կարող է ունենալ ալիք, որը թույլ է տալիս անցնել միայն մեկ տեսակի նյութի միջով:

ակտիվ տրանսպորտպահանջում է էներգիա, քանի որ այն առաջանում է կոնցենտրացիայի գրադիենտի դեմ: Մեմբրանի վրա կան հատուկ պոմպային սպիտակուցներ, այդ թվում՝ ATPase, որն ակտիվորեն մղում է կալիումի իոնները (K+) դեպի բջիջ և դուրս մղում նատրիումի իոնները (Na+):

• • մատրիցա - ապահովում է թաղանթային սպիտակուցների որոշակի հարաբերական դիրք և կողմնորոշում, դրանց օպտիմալ փոխազդեցություն:
• Մեխանիկական - ապահովում է բջջի ինքնավարությունը, նրա ներբջջային կառուցվածքները, ինչպես նաև կապը այլ բջիջների հետ (հյուսվածքներում): Բջջային պատերը կարևոր դեր են խաղում մեխանիկական ֆունկցիայի ապահովման գործում, իսկ կենդանիների մոտ՝ միջբջջային նյութը։
• էներգիա - քլորոպլաստներում ֆոտոսինթեզի և միտոքոնդրիում բջջային շնչառության ընթացքում էներգիայի փոխանցման համակարգերը գործում են նրանց թաղանթներում, որոնցում մասնակցում են նաև սպիտակուցները.
• Ռեցեպտոր - թաղանթում տեղակայված որոշ սպիտակուցներ ընկալիչներ են (մոլեկուլներ, որոնցով բջիջը ընկալում է որոշակի ազդանշաններ):

Օրինակ՝ արյան մեջ շրջանառվող հորմոնները գործում են միայն թիրախային բջիջների վրա, որոնք ունեն այդ հորմոններին համապատասխան ընկալիչներ։ Նեյրոհաղորդիչները (քիմիկատներ, որոնք փոխանցում են նյարդային ազդակները) նույնպես կապվում են թիրախային բջիջների հատուկ ընկալիչների սպիտակուցների հետ։

• ֆերմենտային - թաղանթային սպիտակուցները հաճախ ֆերմենտներ են: Օրինակ՝ աղիքային էպիթելի բջիջների պլազմային թաղանթները պարունակում են մարսողական ֆերմենտներ։
• · Կենսապոտենցիալների առաջացման և անցկացման իրականացում.

Մեմբրանի օգնությամբ բջջում պահպանվում է իոնների մշտական ​​կոնցենտրացիան. բջջի ներսում K + իոնի կոնցենտրացիան շատ ավելի բարձր է, քան դրսում, իսկ Na +-ի կոնցենտրացիան շատ ավելի ցածր է, ինչը շատ կարևոր է, քանի որ. սա պահպանում է պոտենցիալ տարբերությունը մեմբրանի միջով և առաջացնում է նյարդային իմպուլս:

բջիջների մակնշում - թաղանթի վրա կան անտիգեններ, որոնք գործում են որպես մարկերներ՝ «պիտակներ», որոնք թույլ են տալիս բացահայտել բջիջը: Սրանք գլիկոպրոտեիններ են (այսինքն՝ սպիտակուցներ, որոնց վրա կցված են ճյուղավորված օլիգոսաքարիդային կողային շղթաներ), որոնք կատարում են «ալեհավաքների» դերը։ Բազմաթիվ կողային շղթայի կոնֆիգուրացիաների շնորհիվ հնարավոր է յուրաքանչյուր բջջի տեսակի համար հատուկ մարկեր պատրաստել: Մարկերների օգնությամբ բջիջները կարող են ճանաչել այլ բջիջներ և գործել դրանց հետ համատեղ, օրինակ՝ օրգաններ և հյուսվածքներ ձևավորելիս։ Այն նաև թույլ է տալիս իմունային համակարգին ճանաչել օտար անտիգենները:

Դասի տեխնոլոգիական քարտեզ

Առարկա: կենսաբանական թաղանթ: Նյութերի տեղափոխում կենսաբանական թաղանթներով:

Դասարան: 10-րդ դասարան

Դասի տեսակը. նոր գիտելիքներ սովորելու դաս

Թիրախ: պատկերացումների ձևավորում բջջային մեմբրանի կառուցվածքի և դրա տրանսպորտային համակարգերի մասին

Առաջադրանքներ.

Ուսումնական:

ներկայացնել կենսամեմբրանի հայտնաբերման համառոտ պատմությունը.

խորացնել գիտելիքները պլազմային մեմբրանի կառուցվածքի մասին;

հաշվի առեք բջջային մեմբրանի տրանսպորտային համակարգերի հիմնական տեսակները.

բացահայտել այս համակարգերի նշանակությունը մարդու կյանքում:

Զարգացող:

նպաստել ուսանողների խոսքի զարգացմանը` տալով հարց, որը պահանջում է մանրամասն և համահունչ պատասխան:

պայմաններ ստեղծել նոր նյութը բացատրելիս կամավոր ուշադրության զարգացման համար.

նպաստել տեսողական-փոխաբերական մտածողության զարգացմանը պրեզենտացիաներ, տեսողական նյութեր ցուցադրելիս:

Ուսումնական:

պայմաններ ստեղծել ուսանողներին աշխարհի գիտական ​​ճիշտ պատկերացումով կրթելու համար.

հասակակիցների և ուսուցչի հետ կրթական համագործակցություն պլանավորելու ունակություն.

Հիմնական տերմիններ և հասկացություններ. բջջային թաղանթ, պասիվ փոխադրում, դիֆուզիոն, օսմոզ, ակտիվ տրանսպորտ, նատրիում-կալիումի պոմպ, պերմիազային սպիտակուց, վեզիկուլյար տրանսպորտ, վեզիկուլ, էնդոցիտոզ, ֆագոցիտոզ, պինոցիտոզ, էկզոցիտոզ:

Դասավանդման մեթոդներ. բանավոր (զրույց, բացատրություն), տեսողական, մասնակի հետախուզական, խնդրահարույց, աշխատանք ներկայացման տեքստի հետ:

Ուսումնասիրության ձևերը. ճակատային

Սարքավորումներ: ՏՀՏ շնորհանդես «Կենսաբանական թաղանթներ»

Դասի պլան:

կազմակերպչական փուլ.

Դասի նպատակների և խնդիրների սահմանում: Ուսանողների կրթական գործունեության մոտիվացիա.

Գիտելիքների թարմացում.

Նոր նյութ սովորելը

Փոխըմբռնման նախնական ստուգում

Տեղեկատվություն տնային աշխատանքների մասին, ճեպազրույց դրա կատարման վերաբերյալ

Արտացոլում

Դասերի ընթացքում.

շտկելով բացակայող

Ողջունում է ուսանողներին, ստուգում նրանց պատրաստակամությունը դասին:

Ուսանողները ոտքի են կանգնում ուսուցչին ողջունելու, պատրաստվելու դասին

Անձնական՝ ինքնակազմակերպում

Շփվող: ուսուցչի և դասընկերների հետ կրթական համագործակցության պլանավորում.

2. Դասի նպատակների և խնդիրների սահմանում: Ուսանողների կրթական գործունեության մոտիվացիա

8 րոպե

պայմաններ ստեղծել գործունեության մեջ ընդգրկվելու ներքին անհրաժեշտության առաջացման համար

Ի՞նչ է ուսումնասիրում «բջջաբանության» գիտությունը:

Ի՞նչ է բջիջը: Ինչպես է այն գիտնականի անունը, ում հայտնագործությունների արդյունքում ներկայացվել է հայեցակարգը «բջիջ»?

Երկրի վրա բոլոր կենդանի օրգանիզմները կազմված են բջիջներից, և յուրաքանչյուր բջիջ շրջապատված է պաշտպանիչ շերտով՝ թաղանթով։

Որևէ մեկը գիտի՞, թե ինչ է նշանակում թաղանթ:

Ի՞նչ ասոցիացիաներ ունեք այս բառի հետ:

«Թաղանթ» բառը լատիներենից թարգմանաբար նշանակում է «մաշկ, թաղանթ»: Մեմբրանը բջջի շատ ակտիվ, անընդհատ աշխատող կառույց է, որի վրա բնության կողմից հանձնարարված են բազմաթիվ գործառույթներ։

Այսօր մենք կխոսենք բջջային թաղանթի կառուցվածքի և այն մասին, թե ինչպես են նյութերը անցնում բջիջ և դուրս գալիս բջջից:

Բացատրություն, որի համար անհրաժեշտ է բջջային թաղանթի կառուցվածքի և հատկությունների իմացությունը և փոխադրման մեխանիզմները:

Բջջային թաղանթների հետազոտության պատմության դիտարկում:

Տղերք, միգուցե ձեզնից մեկը գիտի, թե ինչ մոդելներ էին, և ո՞ր մոդելն է այժմ ընդհանուր ընդունված:

1925 թվականին Ի. Գորթերը և Ա. Գրենդելը ցույց տվեցին, որ բջջային թաղանթը լիպիդային մոլեկուլների կրկնակի շերտ է (երկաշերտ):

1935 թվականին Ջ.Դանիելլին և Հ.Դոուսոնը ցույց տվեցին, որ բացի լիպիդներից, բջջային թաղանթը պարունակում է սպիտակուցներ։ Այսպես առաջացավ «սենդվիչ» մոդելը, որում պլազմային թաղանթը ներկայացված էր որպես սպիտակուցների երկու շերտեր, որոնց միջև լիպիդային երկշերտ էր։

Ինչո՞ւ է Դոուսոնի և Դանիելիի կողմից ստեղծված թաղանթային մոդելը կոչվում «սենդվիչ մոդել»: (Տեղեկատվության համար. սենդվիչը փակ սենդվիչ է):

1972 Ս.Դ. Երգչուհին և Գ.Լ. Նիկոլսոնն առաջարկել է թաղանթի հեղուկ-մոզաիկ մոդելը

Ինչպե՞ս է գիտնականներ Սինգերի և Նիկոլսոնի ստեղծած բջջային թաղանթի մոդելը տարբերվում Դոուսոնի և Դանիելիի ստեղծած մոդելից։

Ինչու՞ է երկրորդ մոդելի անալոգիան մոլեգնող ծովի հետ, որի մեջ լողում են այսբերգները: Ո՞ր օրգանական նյութն է խորհրդանշում այսբերգները, իսկ ո՞րը՝ մոլեգնող ծովը: (որտեղ թաղանթային սպիտակուցները «լողում» են հեղուկ լիպիդային երկշերտում, ինչպես այսբերգները բաց ծովում։ Ենթադրվում էր, որ սպիտակուցները ոչ մի կերպ պատվիրված չեն և կարող են ազատ տեղաշարժվել թաղանթում)։

-Տղե՛րք, փորձե՛ք սահմանել բջջային թաղանթը:

Բջջային թաղանթը կոչվում է նաև ցիտոպլազմիկ թաղանթ (պլազմալեմմա) կամ կենսամեմբրան, որը մակերեսային ապարատի հիմնական մասն է, որը ունիվերսալ է բոլոր բջիջների համար: Նրա հաստությունը մոտ 5-10 նմ է։ (նանոմետր):

Եկեք նայենք ժամանակակից մոդելև պատասխանեք՝ ո՞րն է հիմնական բաղադրիչը։

Հիշեք սպիտակուցների գործառույթները և լիպիդների հատկությունները:

Ֆոսֆոլիպիդի կառուցվածքը.

Ֆոսֆոլիպիդը բաղկացած է բևեռային հիդրոֆիլ գլխից և ոչ բևեռային հիդրոֆոբ պոչերից, որոնք ներկայացված են ճարպաթթուների շղթաներով։ Ցիտոպլազմիկ թաղանթում հիդրոֆիլ գլուխները նայում են թաղանթի արտաքին և ներքին կողմերին, իսկ հիդրոֆոբ պոչերը՝ դեպի մեմբրանի ներսը։

Սպիտակուցի մոլեկուլները կապված են լիպիդային երկշերտի հետ:

Բջջային թաղանթների սպիտակուցների տեսակները.

որոնք կարող են ներթափանցել դրա միջով և միջով, դրանք կոչվում են ինտեգրալ կամ տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ, որոնք մասամբ ընկղմված են դրա մեջ, դրանք կիսաինտեգրալ սպիտակուցներ են կամ դրսից կամ ներսից հարում են ծայրամասային սպիտակուցներ:

ածխաջրածին բաղադրիչ

Թաղանթները կարող են ներառել ածխաջրային բաղադրիչ (10%), որը ներկայացված է օլիգոսաքարիդ կամ պոլիսախարիդային շղթաներով, որոնք կապված են սպիտակուցի մոլեկուլների (գլիկոպրոտեիններ) կամ լիպիդների (գլիկոլիպիդների) հետ: Ածխաջրերը սովորաբար գտնվում են թաղանթի արտաքին մակերեսին և կատարում են ընկալիչների ֆունկցիաներ։

Էվոլյուցիայում մեմբրանի տեսքը ամենամեծ արոմորֆոզն է։ Դրա շնորհիվ բջջի պարունակությունը սահմանազատվեց արտաքին միջավայր.

ՀԻՇԵՔ Կենդանական բջիջում թաղանթը հասկացվում է որպես թաղանթ + գլիկոկալիքս:

ժամը բույսերի բջիջներըթաղանթից բացի դրսից կա նաև հաստ ցելյուլոզային պատյան.բջջային պատ - կատարում է օժանդակ գործառույթ՝ շնորհիվ կոշտ արտաքին շերտի, որը բջիջներին տալիս է հստակ ձև։

Անվանեք ասոցիացիաներ տվյալ թեմայով

Ուսանողները գրում են դասի թեման

Ուսանողները կատարում են անհրաժեշտ գրառումները նոթատետրում (նկատի ունեցեք Նիկոլսոնի և Սինգերի ժամանակակից մոդելը)

Ուսանողները տալիս են իրենց ենթադրությունները

Ուսանողները վերլուծում են երկու տեսակի մոդելներ և եզրակացություններ անում

Գրի՛ր սահմանումը

Աշակերտները վերլուծում են գծագիրը, անվանում հիմնական բաղադրիչները

Նկարեք բջջային թաղանթը:

Ուսանողները տալիս են իրենց գուշակությունները

Աշակերտները նկարում են ֆոսֆոլիպիդի կառուցվածքը

Նշեք սպիտակուցների տեսակները

Նշեք ածխաջրածին պոչերը

Անձնական՝ ինքնակազմակերպում

Կարգավորող՝ սեփական գործողությունները կարգավորելու կարողություն;

ճանաչողականգիտելիքների կառուցվածքում, խնդիրների լուծման գործում գործունեության ալգորիթմների ինքնուրույն ստեղծում

Շփվող: ուսուցչի և դասընկերների հետ կրթական համագործակցության պլանավորում;

3. Նոր նյութ սովորելը

20-25 րոպե.

Կազմակերպել բուծման՝ որպես գիտության մասին գիտելիքների իմաստալից ընկալում: Ստեղծել պայմաններ արդեն ուսումնասիրված և նոր նյութի գիտելիքների միջև պատճառահետևանքային կապեր հաստատելու ունակության զարգացման համար.

Մեմբրանի հատկությունները .

Ա) Շարժունակություն .

Լիպիդային երկշերտը, ըստ էության, հեղուկ ձևավորում է, որի հարթության մեջ մոլեկուլները կարող են ազատ շարժվել՝ «հոսել»՝ առանց փոխադարձ ձգողության պատճառով շփումների կորստի (պատի մեջ հեղուկի հոսքի ցուցադրում օճառի պղպջակկախված պլաստիկ խողովակի վրա ) Հիդրոֆոբ պոչերը կարող են ազատորեն սահել միմյանց համեմատ:

բ) Ինքնուրույն փակվելու ունակություն .

(ցուցադրում, թե ինչպես է օճառի պղպջակը ծակելիս և այնուհետև ասեղը հանելիս անմիջապես վերականգնվում է դրա պատի ամբողջականությունը) . Այս ունակության շնորհիվ բջիջները կարող են միաձուլվել իրենց պլազմային թաղանթների միաձուլման միջոցով (օրինակ՝ մկանային հյուսվածքի զարգացման ժամանակ)։

V) Ընտրովի թափանցելիություն . Որպեսզի խուցը նորմալ գործի, պետք է տրանսպորտ և սահմանային հսկողություն սահմանվի։ Պլազմային թաղանթը հատուկ առարկայի նման պաշտպանում է նրանց բջիջը։ Օրինակ, լիպիդների կրկնակի շերտով ազատորեն անցնում են, և նյութերի ցանցը, որն անցնում է հատուկ թաղանթային ուղիներով կամ կրող սպիտակուցներով։

Բջջային թաղանթները կատարում են մի շարք կարևոր գործառույթներ.

կառուցվածքային (ներառված է օրգանելների մեծ մասում);

արգելք (Մեմբրանը առանձնացնում է բջջային պարունակությունը արտաքին միջավայրից, պաշտպանում է բջիջը օտար նյութերի ներթափանցումից և ապահովում է ներբջջային միջավայրի կայունության պահպանումը),

նյութափոխանակության գործընթացների կարգավորում ;

ընկալիչ ( Ընկալիչի տեղամասերը գտնվում են թաղանթի արտաքին մակերեսին, որտեղ տեղի է ունենում հորմոնների և այլ կարգավորող մոլեկուլների կապում),

և տրանսպորտ։

Պատկերացրեք, որ նյութերը պետք է թափանցեն բջիջ: Դրա համար անհրաժեշտ է հաղթահարել պլազմային թաղանթը։ Նյութերի ներթափանցման ի՞նչ հայտնի եղանակներ կարող եք հիշել:

???????

Փոխանցման երկու հիմնական տեսակ կա՝ պասիվ և ակտիվ։ Պասիվը կոչվում է նաև դիֆուզիոն։

Ի՞նչ եք հասկանում դիֆուզիա ասելով:

Այսպիսով,եթե նյութը մեմբրանի միջով շարժվում է բարձր կոնցենտրացիայի շրջանից դեպի ցածր կոնցենտրացիա (այսինքն՝ այս նյութի կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով)և իրականացվում է առանց էներգիայի ծախսերի այդպիսի տրանսպորտ կոչվում էպասիվ կամ ցրված: Նաիր հերթին բաժանվում է պարզ և հեշտացված դիֆուզիայի՝ օսմոսի։

Պարզ դիֆուզիոնով տեղի է ունենում նյութերի ինքնաբուխ շարժում մեմբրանի միջով այն տարածքից, որտեղ այդ նյութերի կոնցենտրացիան ավելի բարձր է, մինչև այն տարածքը, որտեղ դրանց կոնցենտրացիան ավելի ցածր է: Պարզ դիֆուզիայի միջոցով փոքր մոլեկուլները (օրինակ՝ H 2 0, 0 2, С0 2 , միզանյութ) և իոններ։ Որպես կանոն, դրանք ոչ բևեռային նյութեր են։ Պարզ դիֆուզիան համեմատաբար դանդաղ է ընթանում

Ցրված փոխադրումն արագացնելու համար գոյություն ունեն մեմբրանի կրող սպիտակուցներ, որոնք ընտրողաբար կապվում են այս կամ այն ​​իոնի կամ մոլեկուլի հետ (բևեռային մոլեկուլներ և իոններ) և դրանք տեղափոխում թաղանթով։ Տրանսպորտի այս տեսակը կոչվում էհեշտացված դիֆուզիոն . Հեշտացված դիֆուզիոն ունեցող նյութերի փոխանցման արագությունը մի քանի անգամ ավելի բարձր է, քան պարզ դիֆուզիայի դեպքում:

Ջուրը բջջի կողմից կլանում է հիմնականում օսմոզով։ Օսմոզը ջրի տարածումն է կիսաթափանցիկ թաղանթով, որը պայմանավորված է կոնցենտրացիայի տարբերությամբ: Օսմոզը դիֆուզիայի ձև է, որում շարժվում են միայն ջրի մոլեկուլները:

տրանսպորտ, որը իրականացվել է երբ , երբ կոնցենտրացիայի գրադիենտի նկատմամբ փոխանցումը կոչվում է պասիվ տրանսպորտ։ Նման փոխանցումը պահանջում է բջջի կողմից էներգիայի ծախս: Ակտիվ տրանսպորտը ծառայում է բջջի ներսում նյութեր կուտակելուն։ Ակտիվ տրանսպորտի համար կան հատուկ պոմպեր, որոնք աշխատում են էներգիայի օգտագործմամբ:Էներգիայի աղբյուրը հաճախ ATP-ն է: Ակտիվ տրանսպորտը որոշիչ նշանակություն ունի, քանի որ ապահովում է բջջի կյանքի համար անհրաժեշտ նյութերի ընտրովի կոնցենտրացիան։

Իրականացնել նյութերի տեղափոխում, հատուկ մեխանիզմներ, դրանք իոնային պոմպեր են կամ ATP-ases:

Կան երեք իոնային պոմպեր.

Նատրիում-կալիում (Նա/ Կ- ATPase)

Կալցիումի պոմպեր (Ca - ATPase)

Պրոտոնային պոմպեր (Հ- ATPase)

Բոլոր ATP պոմպերը տրանսմեմբրանային սպիտակուցներ են՝ պերմեազներ: Այս սպիտակուցները կարող են մեկ նյութ անցկացնել մեկ ուղղությամբ (uniport - նատրիում) կամ մի քանի նյութեր միաժամանակ մեկ ուղղությամբ (symport - քլոր, ամինաթթուներ, սախարոզա), կամ երկու նյութ հակառակ ուղղությամբ (հակապորտ - մագնեզիում, նատրիում, մանգան): Այսպիսով, գլյուկոզան կարող է ներթափանցել բջիջներ իոնի հետ միասինՆա +.

Կախված օգտագործվող էներգիայի աղբյուրից՝ ակտիվ տրանսպորտը բաժանվում է երկու տեսակի՝ առաջնային ակտիվ և երկրորդային ակտիվ։ Առաջնային ակտիվ տրանսպորտի համար էներգիան արդյունահանվում է անմիջապես ATP-ի կամ որոշ այլ բարձր էներգիայի ֆոսֆատ միացությունների քայքայման արդյունքում: Ամենատարածված առաջնային ակտիվ փոխադրամիջոցներից մեկը նատրիում-կալիումի պոմպն է:(տեսանյութ).

երկրորդական ակտիվ տրանսպորտ ապահովվում է երկրորդական էներգիայով, որը կուտակվում է բջջի մեմբրանի երկու կողմերում կողմնակի նյութերի, մոլեկուլների կամ իոնների կոնցենտրացիաների տարբերության տեսքով, որը ստեղծվել է սկզբում առաջնային ակտիվ տրանսպորտով. Օրինակ՝ բարակ աղիքի լորձաթաղանթի բջջաթաղանթը պարունակում է սպիտակուց, որն իրականացնում է գլյուկոզայի և Na+-ի փոխանցումը (սիմպորտը).շնչառական լորձաթաղանթի ամենաբարձր էպիթելային բջիջները.

Մեմբրանային տրանսպորտի յուրօրինակ և համեմատաբար լավ ուսումնասիրված տեսակ էվեզիկուլյար տրանսպորտ.

Որևէ մեկը գիտի՞, թե ինչպես է կատարվում այս տեսակի նյութի տեղափոխումը։ Ի՞նչ է վեզիկուլը: Ինչպե՞ս եք հասկանում:

Vesicle - բառացիորեն թարգմանվում է որպես փաթեթավորված պայուսակ: Կախված այն ուղղությունից, որով նյութերը տեղափոխվում են (բջիջ կամ դուրս), առանձնանում են այս տրանսպորտի երկու տեսակ՝ էնդոցիտոզ և էկզոցիտոզ։

Էնդոցիտոզ - Բջջի կողմից արտաքին մասնիկների ներծծում թաղանթային վեզիկուլների ձևավորմամբ: Կան էնդոցիտոզի այնպիսի տեսակներ, ինչպիսիք են՝ ֆագոցիտոզը և պինոցիտոզը։

Ո՞րն է ֆագոցիտոզի ընթացքը: Որտե՞ղ եք հանդիպել նրան նախկինում:

Ֆագոցիտոզ - բջջային պրոցես, որի ընթացքում մեմբրանի մեջ ներկառուցված ֆագոցիտային բջիջները գրավում և մարսում են սննդանյութերի պինդ մասնիկները: Մարդու մարմնում ֆագոցիտոզն իրականացվում է երկու տեսակի բջիջների թաղանթներով՝ գրանուլոցիտներ (հատիկավոր լեյկոցիտներ) և մակրոֆագներ (իմունային սպանող բջիջներ);

պինոցիտոզ – Բջջաթաղանթի մակերեսով հեղուկի մոլեկուլների գրավման գործընթացը, որը շփվում է դրա հետ:

Էկզոցիտոզ - ընթացք, հակադարձ

էնդոցիտոզ; հեռացվել է բջիջներից

չմարսված պինդ նյութեր

մասնիկներ և հեղուկ սեկրեցիա:

Աշակերտները գրում են բջջային թաղանթի հատկությունները

Գրեք մեմբրանի գործառույթները

Առաջ քաշեք իրենց մտքերը բջիջ նյութի ներթափանցման հնարավորության մասին

Աշակերտներն իրենց տետրերում նշում են նյութերի փոխանցման տեսակները:

Սխեմատիկորեն ուրվագծեք պարզ դիֆուզիոն և կատարեք մեկնաբանություններ գծագրի վերաբերյալ:

Սխեմատիկորեն ուրվագծեք հեշտացված դիֆուզիան և մեկնաբանություններ արեք նկարի վերաբերյալ:

Սխեմատիկորեն ուրվագծեք օսմոզը և մեկնաբանություններ արեք նկարի վերաբերյալ

Նոթատետրում նշումներ կատարելը

Նկարագրեք նատրիում-կալիումի պոմպի մեխանիզմը

Ուսանողները տալիս են իրենց գուշակությունները

Ուսանողները գրում են սահմանումներ և ուրվագծում

Անձնական: առաջադրանքներ կատարելիս իրենց գործողությունների դրդապատճառները հասկանալը. զարգացնել դրական վերաբերմունք ուսման նկատմամբ ճանաչողական գործունեություն, նոր գիտելիքներ ձեռք բերելու ցանկություն, սեփական սխալները ճանաչելու և դրանք հաղթահարելու ձգտելու ունակություն.

Ճանաչողական՝ արդյունավետ մտածելու և տեղեկատվության հետ աշխատելու կարողություն;դասագրքի հետ աշխատելու կարողություն և սեղան պատրաստել;անհրաժեշտ տեղեկատվության որոնում և ընտրություն;օբյեկտների էությունը, առանձնահատկությունները նույնականացնելու ունակություն. օբյեկտների վերլուծության հիման վրա եզրակացություններ անելու ունակություն.

4. Ձեռք բերված գիտելիքների համախմբում

5 րոպե.

Առաջադրված խնդիրների հարաբերակցությունը ձեռք բերված արդյունքի հետ, նոր գիտելիքների ամրագրում, հետագա նպատակների սահմանում

Զորավարժություններ. Վերլուծե՛ք առաջարկվող իրավիճակները, գծե՛ք համապատասխան անալոգիաներ և պատասխանե՛ք, թե մեմբրանի միջով տրանսպորտի ինչ տեսակների մասին է խոսքը:

Ա) կանգառում կանգնած եք ամբոխի մեջ: Մոտենում է դատարկ ավտոբուս։ Մարդիկ սկսում են լցնել ավտոբուսը։ Դա տեղի է ունենում բավականին հեշտությամբ. Կանգառում այն ​​դառնում է ավելի ազատ, իսկ ավտոբուսը հավասարապես լցված է։(պասիվ)

բ) կանգառում մենակ եք կանգնած։ Լեփ-լեցուն ավտոբուս է մոտենում, և դուք անպայման պետք է հեռանաք։ Ավտոբուս նստելու համար պետք է արմունկներդ աշխատես: Ճիշտ է, կարեկից ուղևորներից մեկը կարող է օգնել ձեզ.(ակտիվ)

Աշակերտները վերլուծում են տրված իրավիճակները և եզրակացություններ անում:

Անձնական՝ ինքնակազմակերպում

Կարգավորող. իրենց գործունեությունը կազմակերպելու ունակություն. պլանավորել ձեր աշխատանքը առաջադրանք կատարելիս; աշխատանքի կատարման վերահսկողություն;իրենց առաջադրանքի հաջողությունը որոշելու ունակություն.

Շփվող: առաջադրանքներին համապատասխան խոսքի հայտարարություն կառուցելու ունակություն. իրենց մտքերը բանավոր ձևակերպելու ունակություն.

5. Տնային աշխատանք

2 րոպե.

Կատարման հրահանգներ Տնային աշխատանք

Կատարեք ձեր նշումները (սահմանումներ, սխեմատիկ գծագրեր)

Սովորողները առաջադրանքը գրում են օրագրում: Հարցեր տվեք դրա իրականացման վերաբերյալ:

Անձնական՝ մարսելի բովանդակությունը գնահատելու ունակություն;

Հաղորդակցական՝ շփվելու, հասակակիցների և ուսուցչի հետ շփվելու ունակություն.առաջադրանքներին համապատասխան խոսքի հայտարարություն կառուցելու ունակություն. իրենց մտքերը բանավոր ձևակերպելու ունակություն.

6. Անդրադարձ

3 րոպե

Հասկանալով գործունեության ընթացքը և արդյունքը

Աշակերտները տալիս են իրենց կարծիքը.

Նրանք նշում են նոր նյութի հիմնական դիրքերը և ինչպես են դրանք սովորել (ինչն աշխատեց, ինչը չաշխատեց և ինչու)

Անձնական՝ սեփական գործունեությունը վերլուծելու կարողություն; նպատակին հասնելու համար հետագա քայլերի պլանավորում։

Կարգավորող:Ուսանողների կողմից արդեն սովորածի և դեռ պետք է յուրացնելու կարևորություն և իրազեկում, յուրացման որակի և մակարդակի իրազեկում.իրենց գործունեությունը կազմակերպելու ունակություն; պլանավորել ձեր աշխատանքը առաջադրանքն ավարտելիս

Հաղորդակցական:քննադատական ​​մտածողության ունակություն; իրեն ներկայացնելու ունակություն; լսել և հաշվի առնել այլ մարդկանց տեսակետները:

Բջջի մակերեսային ապարատի արգելք-փոխադրման ֆունկցիան ապահովվում է իոնների, մոլեկուլների և վերմոլեկուլային կառուցվածքների ընտրովի տեղափոխմամբ բջիջ և դուրս: Մեմբրանի միջով տեղափոխումն ապահովում է սննդանյութերի առաքումը և նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքի հեռացումը բջջից, սեկրեցումը, իոնային գրադիենտների և տրանսմեմբրանային ներուժի ստեղծումը, բջիջում անհրաժեշտ pH արժեքների պահպանումը և այլն:

Նյութերի բջջի մեջ և դուրս տեղափոխման մեխանիզմները կախված են քիմիական բնույթ տեղափոխվող նյութը և դրա կենտրոնացում բջջային թաղանթի երկու կողմերում և չափերից տեղափոխվող մասնիկներ. Փոքր մոլեկուլները և իոնները տեղափոխվում են թաղանթով պասիվ կամ ակտիվ տրանսպորտով: Մակրոմոլեկուլների եւ խոշոր մասնիկների տեղափոխումն իրականացվում է տրանսպորտի միջոցով «մեմբրանային փաթեթում», այսինքն՝ թաղանթով շրջապատված փուչիկների առաջացման շնորհիվ։

Պասիվ տրանսպորտՆյութերի շարժումը մեմբրանի վրայով իրենց կոնցենտրացիայի գրադիենտով կոչվում է առանց էներգիայի ծախսման։ Նման փոխադրումը տեղի է ունենում երկու հիմնական մեխանիզմների միջոցով՝ պարզ դիֆուզիոն և հեշտացված դիֆուզիոն:

ճանապարհ պարզ դիֆուզիոնտեղափոխվում են փոքր բևեռային և ոչ բևեռային մոլեկուլներ, ճարպաթթուներ և ցածր մոլեկուլային քաշով հիդրոֆոբ նյութեր. օրգանական նյութեր. Ջրի մոլեկուլների տեղափոխումը թաղանթով, որն իրականացվում է պասիվ դիֆուզիայի միջոցով, կոչվում է օսմոզ.Պարզ դիֆուզիայի օրինակ է գազերի փոխադրումը արյան մազանոթների էնդոթելային բջիջների պլազմային թաղանթով դեպի շրջակա հյուսվածքային հեղուկ և ետ:

Հիդրոֆիլ մոլեկուլները և իոնները, որոնք ի վիճակի չեն ինքնուրույն անցնել մեմբրանի միջով, տեղափոխվում են հատուկ թաղանթային տրանսպորտային սպիտակուցների միջոցով: Այս տրանսպորտային մեխանիզմը կոչվում է հեշտացված դիֆուզիոն.

Մեմբրանի փոխադրման սպիտակուցների երկու հիմնական դաս կա. կրող սպիտակուցներԵվ ալիքային սպիտակուցներ.Փոխադրվող նյութի մոլեկուլները՝ կապված կրող սպիտակուց,առաջացնել իր կոնֆորմացիոն փոփոխությունները, որի արդյունքում այդ մոլեկուլները տեղափոխվում են թաղանթով: Հեշտացված դիֆուզիոն բնութագրվում է բարձր ընտրողականությամբ տեղափոխվող նյութերի նկատմամբ:

Սպիտակուցային ալիքներառաջացնում են ջրով լցված ծակոտիներ, որոնք ներթափանցում են լիպիդային երկշերտ: Երբ այդ ծակոտիները բաց են, անօրգանական իոնները կամ տեղափոխվող նյութերի մոլեկուլները անցնում են դրանց միջով և այդպիսով տեղափոխվում են թաղանթով։ Իոնային ալիքներն ապահովում են վայրկյանում մոտավորապես 106 իոնների փոխանցում, ինչը ավելի քան 100 անգամ գերազանցում է փոխադրման արագությունը, որն իրականացվում է կրող սպիտակուցներով:

Շատ ալիքային սպիտակուցներ ունեն «դարպասներ»,որոնք բացվում են կարճ ժամանակիսկ հետո փակիր: Կախված ալիքի բնույթից՝ դարպասը կարող է բացվել՝ ի պատասխան ազդանշանային մոլեկուլների (լիգանդով փակված դարպասի ալիքների), մեմբրանի պոտենցիալի փոփոխության (լարման փակ դարպասի ալիքներ) կամ մեխանիկական խթանմանը:

Ակտիվ տրանսպորտնյութերի շարժումն է մեմբրանի վրայով` ընդդեմ դրանց կոնցենտրացիայի գրադիենտների: Այն իրականացվում է կրող սպիտակուցների օգնությամբ և պահանջում է էներգիայի ծախս, որի հիմնական աղբյուրը ATP-ն է։

Ակտիվ տրանսպորտի օրինակ, որն օգտագործում է ATP-ի հիդրոլիզի էներգիան՝ Na + և K + իոնները բջջային թաղանթով մղելու համար. նատրիում-կալիումի պոմպ, ապահովելով բջիջների պլազմային թաղանթի վրա թաղանթային ներուժի ստեղծում։

Պոմպը ձևավորվում է հատուկ սպիտակուցներ-ֆերմենտներով ադենոզին տրիֆոսֆատազով, որոնք ներկառուցված են կենսաբանական թաղանթների մեջ՝ կատալիզացնելով ֆոսֆորաթթվի մնացորդների պառակտումը ATP մոլեկուլից: ATPases-ի կազմը ներառում է՝ ֆերմենտային կենտրոն, իոնային ալիք և կառուցվածքային տարրեր, որոնք կանխում են պոմպի աշխատանքի ընթացքում իոնների ետ արտահոսքը: Նատրիում-կալիումի պոմպի աշխատանքը սպառում է բջիջի կողմից սպառվող ATP-ի ավելի քան 1/3-ը:

Կախված տրանսպորտային սպիտակուցների մեկ կամ մի քանի տեսակի մոլեկուլներ և իոններ կրելու կարողությունից՝ պասիվ և ակտիվ տրանսպորտը բաժանվում է միապորտ և զուգակցված տրանսպորտի։

Uniport -սա տրանսպորտ է, որտեղ կրող սպիտակուցը գործում է միայն մեկ տեսակի մոլեկուլների կամ իոնների հետ կապված: Համակցված տրանսպորտում փոխադրող սպիտակուցը ունակ է միաժամանակ տեղափոխել երկու կամ ավելի տեսակի մոլեկուլներ կամ իոններ: Այս կրող սպիտակուցները կոչվում են ուղեկցորդներ, կամ կապված կրիչներ.Կոպորտի երկու տեսակ կա՝ սիմպորտ և հակապորտ: Երբ սիմպորտմոլեկուլները կամ իոնները տեղափոխվում են մեկ ուղղությամբ, և երբ հակապատկեր -հակառակ ուղղություններով. Օրինակ, նատրիում-կալիումի պոմպը աշխատում է հակապորտային սկզբունքի համաձայն՝ ակտիվորեն մղելով Na + իոնները բջիջներից, իսկ K + իոնները բջիջներ՝ հակառակ դրանց էլեկտրաքիմիական գրադիենտների: Սիմպորտի օրինակ է երիկամային խողովակային բջիջների կողմից առաջնային մեզի գլյուկոզայի և ամինաթթուների վերաներծծումը: Առաջնային մեզի մեջ Na +-ի կոնցենտրացիան միշտ զգալիորեն ավելի բարձր է, քան երիկամային խողովակների բջիջների ցիտոպլազմում, որն ապահովվում է նատրիում-կալիումական պոմպի աշխատանքով։ Առաջնային մեզի գլյուկոզայի միացումը խոնարհված կրող սպիտակուցին բացում է Na + ալիքը, որն ուղեկցվում է Na + իոնների տեղափոխմամբ առաջնային մեզից դեպի բջիջ՝ դրանց կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով, այսինքն՝ պասիվ տրանսպորտով։ Na + իոնների հոսքը, իր հերթին, առաջացնում է փոխադրող սպիտակուցի կոնֆորմացիայի փոփոխություններ, ինչի հետևանքով գլյուկոզան տեղափոխվում է նույն ուղղությամբ, ինչ Na + իոնները՝ առաջնային մեզից դեպի բջիջ: Այս դեպքում գլյուկոզայի տեղափոխման համար, ինչպես երևում է, խոնարհված կրիչը օգտագործում է Na + իոնների գրադիենտի էներգիան, որը առաջանում է նատրիում-կալիումական պոմպի աշխատանքի արդյունքում։ Այսպիսով, նատրիում-կալիումի պոմպի և զուգակցված փոխադրողի աշխատանքը, որն օգտագործում է Na + իոնների գրադիենտ գլյուկոզայի տեղափոխման համար, հնարավորություն է տալիս վերաներծծել գրեթե ամբողջ գլյուկոզան առաջնային մեզից և ներառել այն մարմնի ընդհանուր նյութափոխանակության մեջ:

Լիցքավորված իոնների ընտրովի տեղափոխման շնորհիվ գրեթե բոլոր բջիջների պլազմալեման իր արտաքին կողմում կրում է դրական լիցքեր, իսկ ներքին ցիտոպլազմային կողմում՝ բացասական: Արդյունքում պոտենցիալ տարբերություն է ստեղծվում մեմբրանի երկու կողմերի միջև։

Տրանսմեմբրանային ներուժի ձևավորումը հիմնականում ձեռք է բերվում պլազմային թաղանթում ներկառուցված տրանսպորտային համակարգերի աշխատանքի շնորհիվ՝ նատրիում-կալիումական պոմպ և K + իոնների համար սպիտակուցային ուղիներ:

Ինչպես նշվեց վերևում, նատրիում-կալիումային պոմպի շահագործման ընթացքում, բջջի կողմից կլանված յուրաքանչյուր երկու կալիումի իոնից նրանից հանվում է երեք նատրիումի իոն: Արդյունքում բջիջներից դուրս Na + իոնների ավելցուկ է առաջանում, իսկ ներսում՝ K + իոնների ավելցուկ։ Այնուամենայնիվ, տրանսմեմբրանային ներուժի ստեղծման գործում էլ ավելի նշանակալի ներդրում ունեն կալիումի ալիքները, որոնք հանգստի ժամանակ միշտ բաց են բջիջներում: Դրա շնորհիվ K + իոնները բջջից դուրս են գալիս կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով դեպի արտաբջջային միջավայր: Արդյունքում, մեմբրանի երկու կողմերի միջև առաջանում է 20-ից 100 մՎ պոտենցիալ տարբերություն: Գրգռված բջիջների պլազմային թաղանթը (նյարդային, մկանային, արտազատիչ) K + - ալիքների հետ միասին պարունակում է բազմաթիվ Na + ալիքներ, որոնք կարճ ժամանակով բացվում են, երբ բջջի վրա գործում են քիմիական, էլեկտրական կամ այլ ազդանշաններ: Na + ալիքների բացումը առաջացնում է տրանսմեմբրանային ներուժի փոփոխություն (մեմբրանի ապաբևեռացում) և բջիջների հատուկ արձագանք ազդանշանի գործողությանը:

Տրանսպորտային սպիտակուցներ, որոնք առաջացնում են պոտենցիալ տարբերություն մեմբրանի միջով, կոչվում են էլեկտրագենային պոմպեր.Նատրիում-կալիումի պոմպը ծառայում է որպես բջիջների հիմնական էլեկտրագենային պոմպ:

Տեղափոխում մեմբրանի փաթեթավորման մեջբնութագրվում է նրանով, որ փոխադրվող նյութերը փոխադրման որոշակի փուլերում գտնվում են թաղանթային վեզիկուլների ներսում, այսինքն՝ դրանք շրջապատված են թաղանթով։ Կախված այն ուղղությունից, որով նյութերը տեղափոխվում են (բջիջ կամ դուրս), մեմբրանի փաթեթավորման մեջ տրանսպորտը բաժանվում է էնդոցիտոզի և էկզոցիտոզի:

Էնդոցիտոզկոչվում է մակրոմոլեկուլների և ավելի մեծ մասնիկների (վիրուսներ, բակտերիաներ, բջիջների բեկորներ) բջջի կողմից կլանման գործընթացը։ Էնդոցիտոզն իրականացվում է ֆագոցիտոզով և պինոցիտոզով:

Ֆագոցիտոզ -պինդ միկրոմասնիկների բջջի կողմից ակտիվ որսալու և կլանման գործընթացը, որոնց չափը 1 միկրոնից ավելի է (բակտերիաներ, բջիջների բեկորներ և այլն): Ֆագոցիտոզի ժամանակ բջիջը ճանաչում է ֆագոցիտացված մասնիկի հատուկ մոլեկուլային խմբեր հատուկ ընկալիչների օգնությամբ։

Այնուհետև, մասնիկի բջջային թաղանթի հետ շփման կետում ձևավորվում են պլազմային մեմբրանի ելքեր. պսևդոպոդիա,որոնք բոլոր կողմերից պարուրում են միկրոմասնիկը։ Պսեւդոպոդիայի միաձուլման արդյունքում նման մասնիկը պարփակվում է թաղանթով շրջապատված վեզիկուլում, որը կոչվում է. ֆագոսոմ.Ֆագոսոմների ձևավորումը էներգիայից կախված գործընթաց է և ընթանում է ակտոմիոզինային համակարգի մասնակցությամբ։ Ֆագոսոմը, ընկղմված ցիտոպլազմայի մեջ, կարող է միաձուլվել ուշ էնդոսոմի կամ լիզոսոմի հետ, ինչի արդյունքում մարսվում է բջջի կողմից կլանված օրգանական միկրոմասնիկը, օրինակ՝ բակտերիալ բջիջը։ Մարդկանց մոտ միայն մի քանի բջիջներ են ունակ ֆագոցիտոզ, օրինակ՝ շարակցական հյուսվածքի մակրոֆագները և արյան լեյկոցիտները: Այս բջիջները կլանում են բակտերիաները, ինչպես նաև օրգանիզմ ներթափանցած մի շարք պինդ մասնիկներ և դրանով իսկ պաշտպանում այն ​​պաթոգեններից և օտար մասնիկներից։

պինոցիտոզ- հեղուկի կլանումը բջջի կողմից իրական և կոլոիդային լուծույթների և կասեցումների տեսքով. Այս գործընթացը ներս ընդհանուր առումովնման է ֆագոցիտոզին՝ հեղուկի մի կաթիլ ընկղմվում է բջջային թաղանթի ձևավորված խորքում, շրջապատված դրանով և պարփակվում 0,07-0,02 մկմ տրամագծով պղպջակի մեջ՝ ընկղմված բջջի հիալոպլազմայի մեջ։

Պինոցիտոզի մեխանիզմը շատ բարդ է։ Այս գործընթացն իրականացվում է բջջային մակերեսի ապարատի մասնագիտացված հատվածներում, որոնք կոչվում են եզրագծված փոսեր, որոնք զբաղեցնում են բջջի մակերեսի մոտ 2%-ը։ եզրագծված փոսերպլազմալեմայի փոքր ինվագինացիաներ են, որոնց կողքին ծայրամասային հիալոպլազմում մեծ քանակությամբ սպիտակուց կա. կլատրին.Բջջի մակերեսի եզրագծված փոսերի տարածքում կան նաև բազմաթիվ ընկալիչներ, որոնք կարող են հատուկ ճանաչել և կապել տեղափոխվող մոլեկուլները: Երբ այս մոլեկուլները կապված են ընկալիչների հետ, տեղի է ունենում կլատինի պոլիմերացում, և պլազմալեման ներթափանցում է: Արդյունքում Ա եզրագծված պղպջակ,տեղափոխվող մոլեկուլները կրելով: Նման փուչիկները ստացել են իրենց անվանումը այն պատճառով, որ էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ դրանց մակերեսի վրա կլատինը կարծես անհավասար եզր է: Պլազմալեմայից բաժանվելուց հետո եզրագծված վեզիկուլները կորցնում են իրենց կլատրինը և ձեռք են բերում այլ վեզիկուլների հետ միաձուլվելու ունակություն: Կլատինի պոլիմերացման և ապապոլիմերացման գործընթացները պահանջում են էներգիա և արգելափակվում են, երբ առկա է ATP-ի պակաս:

Պինոցիտոզը եզրագծված փոսերում ընկալիչների բարձր կոնցենտրացիայի շնորհիվ ապահովում է կոնկրետ մոլեկուլների տեղափոխման ընտրողականությունն ու արդյունավետությունը։ Օրինակ՝ եզրագծված փոսերում տեղափոխվող նյութերի մոլեկուլների կոնցենտրացիան 1000 անգամ գերազանցում է նրանց կոնցենտրացիան շրջակա միջավայրում։ Պինոցիտոզը սպիտակուցների, լիպիդների և գլիկոպրոտեինների բջիջ տեղափոխման հիմնական եղանակն է: Պինոցիտոզի միջոցով բջիջը օրական կլանում է իր ծավալին հավասար քանակությամբ հեղուկ։

Էկզոցիտոզ- բջջից նյութերի հեռացման գործընթացը. Բջջից հեռացվող նյութերը նախ փակվում են տրանսպորտային վեզիկուլների մեջ, որոնց արտաքին մակերեսը, որպես կանոն, ծածկված է սպիտակուցի կլաթրինով, ապա այդպիսի վեզիկուլներն ուղղվում են դեպի բջջաթաղանթ։ Այստեղ վեզիկուլների թաղանթը միաձուլվում է պլազմալեմային, և դրանց պարունակությունը դուրս է թափվում բջջից կամ, պահպանելով կապը պլազմալեմայի հետ, մտնում է գլիկոկալիքսի մեջ։

Գոյություն ունեն էկզոցիտոզի երկու տեսակ՝ կառուցողական (հիմնական) և կարգավորվող։

Կոնստիտուցիոնալ էկզոցիտոզշարունակաբար ընթանում է մարմնի բոլոր բջիջներում: Այն ծառայում է որպես բջիջից նյութափոխանակության արտադրանքի հեռացման և բջջային թաղանթի մշտական ​​վերականգնման հիմնական մեխանիզմ:

Կարգավորվող էկզոցիտոզիրականացվում է միայն հատուկ բջիջներում, որոնք կատարում են սեկրեցիայի գործառույթը. Ազատված գաղտնիքը կուտակվում է սեկրետորային վեզիկուլներում, և էկզոցիտոզը տեղի է ունենում միայն այն բանից հետո, երբ բջիջը ստանում է համապատասխան քիմիական կամ էլեկտրական ազդանշան: Օրինակ, ենթաստամոքսային գեղձի Լանգերհանս կղզիների β-բջիջներն իրենց գաղտնիքն արձակում են արյան մեջ միայն այն ժամանակ, երբ արյան մեջ գլյուկոզայի կոնցենտրացիան մեծանում է։

Էկզոցիտոզի ժամանակ ցիտոպլազմայում ձևավորված սեկրետորային վեզիկուլները սովորաբար ուղղվում են մակերեսային ապարատի մասնագիտացված տարածքներ, որոնք պարունակում են մեծ քանակությամբ միաձուլման սպիտակուցներ կամ միաձուլվող սպիտակուցներ: Երբ պլազմալեմայի և սեկրետորային վեզիկուլի միաձուլման սպիտակուցները փոխազդում են, ձևավորվում է միաձուլման ծակ, որը կապում է վեզիկուլի խոռոչը արտաբջջային միջավայրի հետ։ Միաժամանակ ակտիվանում է ակտոմիոզինային համակարգը, որի արդյունքում վեզիկուլի պարունակությունը դուրս է թափվում բջջից դուրս։ Այսպիսով, առաջացած էկզոցիտոզի ժամանակ էներգիա է պահանջվում ոչ միայն սեկրետորային վեզիկուլների պլազմալեմա տեղափոխելու, այլև սեկրեցիայի գործընթացի համար։

Տրանսցիտոզ, կամ հանգիստ , - դա տրանսպորտ է, որի ընթացքում առանձին մոլեկուլներ տեղափոխվում են բջջի միջով: Տրանսպորտի այս տեսակը ձեռք է բերվում էնդո- և էկզոցիտոզի համակցությամբ: Տրանսցիտոզի օրինակ է նյութերի տեղափոխումը մարդու մազանոթների անոթային պատերի բջիջներով, որոնք կարող են իրականացվել ինչպես մի ուղղությամբ, այնպես էլ մյուս ուղղությամբ։

Նյութերի տեղափոխումը բջջի մեջ և դուրս, ինչպես նաև ցիտոպլազմայի և տարբեր ենթաբջջային օրգանելների (միտոքոնդրիաներ, միջուկներ և այլն) միջև իրականացվում է թաղանթներով։ Եթե ​​թաղանթները լինեին կույր պատնեշ, ապա ներբջջային տարածությունը անհասանելի կլիներ սննդանյութերի համար, իսկ թափոնները հնարավոր չէր լինի հեռացնել բջջից: Միևնույն ժամանակ, ամբողջական թափանցելիության դեպքում, բջջում որոշակի նյութերի կուտակումն անհնար կլիներ։ Մեմբրանի տրանսպորտային հատկությունները բնութագրվում են կիսաթափանցելիություն Որոշ միացություններ կարող են ներթափանցել այն, իսկ մյուսները չեն կարող.

Մեմբրանի թափանցելիություն տարբեր նյութերի համար

Մեմբրանների հիմնական գործառույթներից մեկը նյութերի տեղափոխման կարգավորումն է։ Մեմբրանի միջով նյութերը տեղափոխելու երկու եղանակ կա. պասիվ Եվ ակտիվ տրանսպորտ:

Նյութերի տեղափոխում թաղանթներով

Պասիվ տրանսպորտ . Եթե ​​նյութը մեմբրանի միջով շարժվում է բարձր կոնցենտրացիայի շրջանից դեպի ցածր կոնցենտրացիան (այսինքն՝ այս նյութի կոնցենտրացիայի գրադիենտի երկայնքով)՝ առանց բջջի կողմից էներգիա սպառելու, ապա այդ փոխադրումը կոչվում է պասիվ կամ դիֆուզիոն . Դիֆուզիայի երկու տեսակ կա. պարզ Եվ թեթև քաշ .

պարզ դիֆուզիոն բնորոշ է փոքր չեզոք մոլեկուլներին (H 2 O, CO 2 , O 2), ինչպես նաև հիդրոֆոբ ցածր մոլեկուլային քաշի օրգանական նյութերին։ Այս մոլեկուլները կարող են առանց թաղանթային սպիտակուցների հետ որևէ փոխազդեցության անցնել մեմբրանի ծակոտիներով կամ ալիքներով, քանի դեռ պահպանվում է կոնցենտրացիայի գրադիենտը։

Հեշտացված դիֆուզիոն . Այն բնորոշ է հիդրոֆիլ մոլեկուլներին, որոնք նույնպես տեղափոխվում են թաղանթով կոնցենտրացիայի գրադիենտով, սակայն հատուկ թաղանթային սպիտակուցների՝ կրիչների օգնությամբ։ Հեշտացված դիֆուզիան, ի տարբերություն պարզ դիֆուզիայի, բնութագրվում է բարձր ընտրողականությամբ, քանի որ կրող սպիտակուցն ունի կապող կենտրոն, որը լրացնում է փոխադրվող նյութը, և փոխանցումը ուղեկցվում է սպիտակուցի կոնֆորմացիոն փոփոխություններով: Հեշտացված դիֆուզիայի հնարավոր մեխանիզմներից մեկը կարող է լինել հետևյալը՝ տրանսպորտային սպիտակուցը ( translocase ) կապում է նյութը, այնուհետև մոտենում է թաղանթի հակառակ կողմին, արձակում է այս նյութը, վերցնում է սկզբնական կոնֆորմացիան և կրկին պատրաստ է իրականացնելու տրանսպորտային գործառույթը։ Քիչ է հայտնի այն մասին, թե ինչպես է իրականացվում հենց սպիտակուցի շարժումը։ Փոխանցման մեկ այլ հնարավոր մեխանիզմ ներառում է մի քանի կրող սպիտակուցների մասնակցություն։ Այս դեպքում սկզբնական կապակցված միացությունն ինքնին անցնում է մի սպիտակուցից մյուսը՝ հաջորդաբար կապվելով այս կամ այն ​​սպիտակուցին, մինչև այն գտնվում է թաղանթի հակառակ կողմում։

ակտիվ տրանսպորտ տեղի է ունենում, երբ փոխանցումը տեղի է ունենում համակենտրոնացման գրադիենտի դեմ: Նման փոխանցումը պահանջում է բջջի կողմից էներգիայի ծախս: Ակտիվ տրանսպորտը ծառայում է բջջի ներսում նյութեր կուտակելուն։ Էներգիայի աղբյուրը հաճախ ATP-ն է: Ակտիվ տրանսպորտի համար, բացի էներգիայի աղբյուրից, անհրաժեշտ է թաղանթային սպիտակուցների մասնակցությունը։ Կենդանական բջիջի ակտիվ տրանսպորտային համակարգերից մեկը պատասխանատու է Na + և K + իոնների տեղափոխման համար բջջային թաղանթով: Այս համակարգը կոչվում է Na + - K + - պոմպ: Այն պատասխանատու է ներբջջային միջավայրի բաղադրության պահպանման համար, որտեղ K +-ի կոնցենտրացիան ավելի բարձր է, քան Na +.

Na +, K + -ATPase-ի գործողության մեխանիզմը

Կալիումի և նատրիումի կոնցենտրացիայի գրադիենտը պահպանվում է բջջի ներսում K +, իսկ դրսում՝ Na + տեղափոխելու միջոցով։ Երկու փոխադրումները տեղի են ունենում համակենտրոնացման գրադիենտի դեմ: Իոնների այս բաշխումը որոշում է բջիջներում ջրի պարունակությունը, նյարդային և մկանային բջիջների գրգռվածությունը և նորմալ բջիջների այլ հատկություններ: Na + ,K + - պոմպը սպիտակուց է - տրանսպորտային ATR-ase . Այս ֆերմենտի մոլեկուլը օլիգոմեր է և թափանցում է թաղանթ: Պոմպի ամբողջական ցիկլի ընթացքում երեք Na + իոններ բջջից տեղափոխվում են միջբջջային նյութ, իսկ երկու K + իոններ՝ հակառակ ուղղությամբ։ Սա օգտագործում է ATP մոլեկուլի էներգիան: Կան կալցիումի իոնների (Ca 2+ - ATP-ases), պրոտոնային պոմպերի (H + - ATP-ases) փոխանցման տրանսպորտային համակարգեր։ Սիմպորտ Սա նյութի ակտիվ փոխանցումն է թաղանթով, որն իրականացվում է մեկ այլ նյութի կոնցենտրացիայի գրադիենտի էներգիայի հաշվին։ Տրանսպորտային ATPase-ն այս դեպքում ունի կապող վայրեր երկու նյութերի համար: Անտիպորտ նյութի շարժումն է կոնցենտրացիայի գրադիենտին հակառակ: Այս դեպքում մյուս նյութը իր կոնցենտրացիայի գրադիենտով շարժվում է հակառակ ուղղությամբ։ Սիմպորտ Եվ հակապորտ կարող է առաջանալ աղիքներից ամինաթթուների կլանման և առաջնային մեզից գլյուկոզայի վերաներծծման ժամանակ: Սա օգտագործում է Na +, K + -ATPase-ով ստեղծված Na + իոնների կոնցենտրացիայի գրադիենտի էներգիան:

TO թաղանթային սպիտակուցներներառում են սպիտակուցներ, որոնք ներկառուցված են կամ կապված են բջջային թաղանթի կամ բջջային օրգանելի թաղանթի հետ: Բոլոր սպիտակուցների մոտ 25%-ը թաղանթային սպիտակուցներ են։