Натрий-калий сорғысының мысалына негізделген белсенді тасымалдау механизм. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

 Белсенді тасымал —бұл энергия жұмсаумен бірге жүретін молекулалар мен иондардың концентрация градиентіне қарсы мембрана арқылы тасымалы болып табылады. Бұл қозғалыс әдетте бір бағытты, ал диффузия екі бағытта да бола алады. Энергия көзі ретінде АТФ қолданылады. АТФ тыныс алу процесі кезінде түзілетін қосылыс, сондықтан белсенді тасымал тыныс алу болмаса жүзеге аспайды. Белсенді тасымал плазмалық мембранада орналасқан нәруыз-тасымалдаушылар арқылы жүзеге асады. Бұл нәруыздарға, жеңілдетілген диффузияға қатысатын нәруыздармен салыстырғанда, конформацияның өзгеруі үшін энергия қажет.

 Жануар жасушаларының мембраналарында натрий-калий насосы нәруыз тасымалдаушы рөлін атқарады, ол плазмалық мембранасын толық өзектен өтеді. Мембрананың ішкі жағынан оған натрий мен АТФ келеді, ал сыртқы жағынан калий келеді. Натрий мен калийдің мембрана арқылы тасымалдануы осы нәруыздың конформационды өзгерістері нәтижесінде жүзеге асады. Назар аударыңыз, жасушаға енген әр 2 калий ионына жасушадан 3 натрий ионы шығарылады. Осының арқасында жасуша іші қоршаған ортаға қарағанда теріс зарядты болады да, мембрананың екі жағы арасында потенциялдар айырмашлығы пайда болады. Бұл жасушаға теріс зарядталған иондардың (анион), мысалы, хлорид иондардың өтуін тежейді. Оң зарядталған иондар (катиондар) керісінше жасушаға тартылады. Натрий-калий насосы жануар жасушаларына осмос балансын сақтау үшін қажет. Егер ол жұмыс істемесе, жасуша бөртіп, соңында жарылып кетер еді. Сонымен қатар, жануар жасушаларына бұл насос, жүйке және бұлшықет жасушаларының электр белесенділігі үшін, кейбір заттар, мысалы, аминқышқылдары мен қанттардың белсенді тасымалы үшін қажет.

 Эндоцитоз және экзоцитоз

 Эндоцитоз және экзоцитоз — бүл екі белсенді процесс, олардың нәтижесінде заттар мембрана арқылы енеді (эндоцитоз) немесе сыртқа шығарылады (экзоцитоз).

 Эндоцитозда плазмалық мембрана иіліп, өсінділер түзеді, ал кейін олар үзіліп көпіршік немесе вакуоль түзеді. Эндоцитоздың 2 түрін бөліп қарастырады.

  1) Фагоцитоз — қатты бөлшектердің жасушаға енуі.

  2) Пиноцитоз — жасушаға сұйық заттардың енуі.

 Белсенді тасымалдау дегеніміз - химиялық энергияны кіші мәндерден үлкендіктерге бағыттаған кезде пайда болатын молекулалар мен иондардың ауысуы. Бұл жағдайда бейтарап молекулалар концентрациясы жоғары аймаққа, ал иондар электр өрісі оларға әсер ететін күштерге қарсы беріледі.

 Осылайша, белсенді көлік заттарды градиенттердің әсерінен (ең алдымен шоғырлану және электрлік) әсерінен орын алуы мүмкін болатын көлікке қарама-қарсы бағытта тасымалдауды жүзеге асырады. Энергия арнайы химиялық қосылыс - аденозин трифосфор қышқылының (ATP) молекулаларының гидролизі нәтижесінде алынады.

 Қазіргі уақытта белсенді иондарды мембрана арқылы тасымалдауды жүзеге асыратын үш типті электрогенді иондық сорғылар бар.

 K + - Na + ATP-негіздері жұмыс жасағанда, әр АТФ молекуласының гидролизі кезінде бөлінетін энергияның әсерінен жасушаға екі калий ионы жіберіліп, үш натрий ионы жасушадан шығарылады.

 Ca2 + - ATPase-де АТФ гидролизінің энергиясы есебінен екі кальций ионы, ал H + сорғындағы екі протон өтеді.

 Белсенді тасымалдаудың бір схемасын қарастырыңыз (калий-натрий сорғысы 9-сурет)

 (9-сурет)

 Бір калий ионын сыртқы ортадан, екіншісін ішкі натрий ионынан ұстап, АТФ тұтынатын жүйе мембрананың ішінде 1800 айналады.Натрий ионы жасушадан бөлініп, бөлініп шығады, ал калий ионы ішке еніп, босатылады, содан кейін молекула ақуыз бастапқы позициясын алады және бәрі жаңадан басталады.

 Белсенді тасымалдаудың арқасында жасуша калий мен концентрацияның төмен мөлшерін сақтайды.

 Белсенді көлік жасуша мембраналарының селективті өткізгіштігінің механизмін қамтамасыз етеді.