9.5.1. පටලවල ප්රධාන කාර්යයක් වන්නේ ද්රව්ය මාරු කිරීමට සහභාගී වීමයි. මෙම ක්රියාවලිය ප්රධාන යාන්ත්රණ තුනක් හරහා සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ: සරල විසරණය, පහසු විසරණය සහ ක්රියාකාරී ප්රවාහනය (Figure 9.10). මෙම යාන්ත්රණවල වැදගත්ම ලක්ෂණ සහ එක් එක් සිද්ධියෙහි ප්රවාහනය කරන ලද ද්රව්යවල උදාහරණ මතක තබා ගන්න.
රූපය 9.10.පටලය හරහා අණු ප්රවාහනය කිරීමේ යාන්ත්රණ
සරල විසරණය- විශේෂ යාන්ත්රණවල සහභාගීත්වයෙන් තොරව පටලය හරහා ද්රව්ය මාරු කිරීම. බලශක්ති පරිභෝජනයෙන් තොරව සාන්ද්රණ අනුක්‍රමයක් ඔස්සේ ප්රවාහනය සිදුවේ. සරල විසරණය මගින් කුඩා ජෛව අණු ප්රවාහනය කරනු ලැබේ - H2O, CO2, O2, යූරියා, හයිඩ්රොෆොබික් අඩු අණුක ද්රව්ය. සරල විසරණ අනුපාතය සාන්ද්රණ අනුක්‍රමයට සමානුපාතික වේ.
පහසු විසරණය- ප්රෝටීන් නාලිකා හෝ විශේෂ වාහක ප්රෝටීන භාවිතයෙන් පටලය හරහා ද්රව්ය මාරු කිරීම. එය බලශක්ති පරිභෝජනයකින් තොරව සාන්ද්රණ අනුක්‍රමයක් ඔස්සේ සිදු කෙරේ. මොනොසැකරයිඩ, ඇමයිනෝ අම්ල, නියුක්ලියෝටයිඩ, ග්ලිසරෝල් සහ සමහර අයන ප්රවාහනය කරනු ලැබේ. සංතෘප්ත චාලක ලක්ෂණය - ප්රවාහනය කරන ලද ද්‍රව්‍යයේ යම් (සංතෘප්ත) සාන්ද්‍රණයකදී, වාහකයේ සියලුම අණු හුවමාරුවට සහභාගී වන අතර ප්‍රවාහන වේගය උපරිම අගයට ළඟා වේ.
ක්රියාකාරී ප්රවාහනය- විශේෂ ප්‍රවාහන ප්රෝටීන වල සහභාගීත්වය ද අවශ්ය වේ, නමුත් ප්රවාහනය සිදු වන්නේ සාන්ද්රණ අනුක්‍රමයකට එරෙහිව වන අතර එබැවින් බලශක්ති වියදම් අවශ්ය වේ. මෙම යාන්ත්රණය භාවිතා කරමින් Na+, K+, Ca2+, Mg2+ අයන සෛල පටලය හරහා ප්රවාහනය කරන අතර ප්‍රෝටෝන මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පටලය හරහා ප්රවාහනය කෙරේ. ද්රව්යවල ක්රියාකාරී ප්රවාහනය සංතෘප්ත චාලක මගින් සංලක්ෂිත වේ.
9.5.2. අයන සක්‍රීය ප්රවාහනය සිදු කරන ප්‍රවාහන පද්ධතියක උදාහරණයක් වන්නේ Na+,K+-adenosine triphosphatase (Na+,K+-ATPase හෝ Na+,K+-pomp) වේ. මෙම ප්‍රෝටීනය ප්ලාස්මා පටලයේ ගැඹුරින් පිහිටා ඇති අතර ATP ජල විච්ඡේදනයේ ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කිරීමේ හැකියාව ඇත. ATP අණු 1ක ජල විච්ඡේදනයේදී නිකුත් වන ශක්තිය, සෛලයේ සිට බාහිර සෛල අවකාශයට Na+ අයන 3ක් සහ ප්රතිවිරුද්ධ දිශාවට K+ අයන 2ක් මාරු කිරීමට භාවිතා කරයි (Figure 9.11). Na+,K+-ATPase වල ක්රියාකාරිත්වයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස සෛල සයිටොසෝල් සහ බාහිර සෛල තරලය අතර සාන්ද්රණ වෙනසක් ඇතිවේ. අයන මාරු කිරීම සමාන නොවන බැවින් වෙනසක් පැන නගී විද්යුත් විභවයන්. මේ අනුව, එහි පැන නගී විද්යුත් රසායනික විභවය, විද්යුත් විභවයන් Δφ හි වෙනසෙහි ශක්තිය සහ පටලයේ දෙපස ඇති ද්රව්ය ΔC සාන්ද්‍රණයේ වෙනසෙහි ශක්තියෙන් සමන්විත වේ.
රූපය 9.11. Na+, K+ පොම්ප රූප සටහන.
9.5.3. පටල හරහා අංශු සහ ඉහළ අණුක බර සංයෝග ප්රවාහනය කිරීම
ප්රවාහනය සමඟ කාබනික ද්රව්යසහ වාහකයන් විසින් සිදු කරනු ලබන අයන, සෛලය තුළට අධි-අණුක සංයෝග අවශෝෂණය කර ජෛව පටලයේ හැඩය වෙනස් කිරීමෙන් ඉහළ අණුක සංයෝග එයින් ඉවත් කිරීමට නිර්මාණය කර ඇති ඉතා විශේෂ යාන්ත්‍රණයක් සෛලය තුළ පවතී. මෙම යාන්ත්රණය ලෙස හැඳින්වේ වෙසිකියුලර් ප්රවාහනය.
රූපය 9.12.වෙසිකියුලර් ප්රවාහනයේ වර්ග: 1 - එන්ඩොසිටෝසිස්; 2 - exocytosis.
සාර්ව අණු මාරු කිරීමේදී, පටල වටා ඇති වෙසිලිකා (වෙසිකල්) අනුක්රමික ගොඩනැගීම සහ විලයනය සිදු වේ. ප්රවාහනයේ දිශාව සහ ප්රවාහනය කරන ද්රව්යවල ස්වභාවය මත පදනම්ව, පහත දැක්වෙන වෙසිකියුලර් ප්රවාහනය වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය:
එන්ඩොසිටෝසිස්(රූපය 9.12, 1) - සෛලයට ද්රව්ය මාරු කිරීම. ප්‍රති ing ලයක් ලෙස ඇති වන වෙසිලි වල ප්රමාණය අනුව, ඒවා වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය:
A) pinocytosis - දියර හා විසුරුවා හරින ලද සාර්ව අණු අවශෝෂණය කිරීම (ප්රෝටීන, පොලිසැකරයිඩ, න්යෂ්ටික අම්ල) කුඩා බුබුලු භාවිතා කිරීම (විෂ්කම්භය 150 nm);
b) phagocytosis - ක්ෂුද්ර ජීවීන් හෝ සෛල සුන්බුන් වැනි විශාල අංශු අවශෝෂණය කිරීම. මෙම අවස්ථාවේ දී, 250 nm ට වැඩි විෂ්කම්භයක් සහිත phagosomes ලෙස හඳුන්වන විශාල වෙසිලිකා සෑදී ඇත.
Pinocytosis බොහෝ යුකැරියෝටික් සෛලවල ලක්ෂණයක් වන අතර විශාල අංශු විශේෂිත සෛල මගින් අවශෝෂණය කර ඇත - leukocytes සහ macrophages. එන්ඩොසිටෝසිස් හි පළමු අදියරේදී, ද්රව්ය හෝ අංශු පටල මතුපිටට අවශෝෂණය කර ඇත, මෙම ක්රියාවලිය බලශක්ති පරිභෝජනයෙන් තොරව සිදු වේ. මීලඟ අදියරේදී, අවශෝෂණය කරන ලද ද්රව්ය සහිත පටලය සයිටොප්ලාස්මයට ගැඹුරු වේ; ප්රතිඵලයක් ලෙස ප්ලාස්මා පටලයේ දේශීය ආක්‍රමණ සෛල මතුපිටින් වෙන් වී, වෙසිලි සෑදී, පසුව සෛලයට සංක්රමණය වේ. මෙම ක්රියාවලිය ක්ෂුද්ර සූතිකා පද්ධතියකින් සම්බන්ධ වන අතර එය ශක්තිය මත රඳා පවතී. සෛලයට ඇතුල් වන vesicles සහ phagosomes lysosomes සමඟ ඒකාබද්ධ විය හැක. ලයිසොසෝමවල අඩංගු එන්සයිම, වෙසිලිකා සහ ෆාගෝසෝමවල අඩංගු ද්රව්ය අඩු අණුක බර නිෂ්පාදන (ඇමයිනෝ අම්ල, මොනොසැකරයිඩ, නියුක්ලියෝටයිඩ) බවට බිඳ දමයි, ඒවා සෛලයට භාවිතා කළ හැකි සයිටොසෝල් වෙත ප්රවාහනය කෙරේ.
එක්සොසිටෝසිස්(රූපය 9.12, 2) - සෛලයෙන් අංශු සහ විශාල සංයෝග මාරු කිරීම. මෙම ක්රියාවලිය, එන්ඩොසිටෝසිස් වැනි, බලශක්ති අවශෝෂණය සමග සිදු වේ. Exocytosis හි ප්රධාන වර්ග වන්නේ:
A) ස්රාවය - භාවිතා කරන හෝ ශරීරයේ අනෙකුත් සෛල වලට බලපාන ජල-ද්‍රාව්‍ය සංයෝග සෛලයෙන් ඉවත් කිරීම. ශරීරයේ නිශ්චිත අවශ්‍යතා අනුව ඒවා නිපදවන ද්රව්ය (හෝමෝන, ස්නායු සම්ප්‍රේෂක, ප්‍රොඑන්සයිම) ස්රාවය කිරීම සඳහා අනුවර්තනය කරන ලද සුලු පත්රිකාවේ ශ්ලේෂ්මල පටලය වන අන්තරාසර්ග ග්රන්ථි වල සෛල මගින් එය සිදු කළ හැකිය.
රළු එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් වල පටල හා සම්බන්ධ රයිබසෝම මත ස්රාවය වන ප්රෝටීන සංස්ලේෂණය වේ. මෙම ප්රෝටීන පසුව ගොල්ගි උපකරණ වෙත ප්රවාහනය කරනු ලබන අතර එහිදී ඒවා වෙනස් කර, සාන්ද්‍රණය කර, වර්ග කර, පසුව වෙසිලි වලට ඇසුරුම් කරනු ලැබේ, ඒවා සයිටොසෝල් වෙත මුදා හරින අතර පසුව ප්ලාස්මා පටලය සමඟ විලයනය වන අතර එමඟින් කුහරවල අන්තර්ගතය සෛලයෙන් පිටත පවතී.
සාර්ව අණු මෙන් නොව, ප්‍රෝටෝන වැනි කුඩා ස්රාවය වන අංශු, පහසු විසරණය සහ ක්රියාකාරී ප්‍රවාහන යාන්ත්‍රණයන් භාවිතයෙන් සෛලයෙන් පිටතට ප්රවාහනය කෙරේ.
b) පිටකිරීම - භාවිතා කළ නොහැකි ද්රව්ය සෛලයෙන් ඉවත් කිරීම (නිදසුනක් ලෙස, එරිත්‍රොපොයිසිස් අතරතුර, ඉන්ද්‍රියයන්ගේ නටබුන් එකතු කරන දැල් ද්‍රව්‍යයේ රෙටිකුලෝසයිට් වලින් ඉවත් කිරීම). පිටකිරීමේ යාන්ත්රණය පෙනෙන්නේ පිටකරන අංශු මුලින් සයිටොප්ලාස්මික් වෙසිලයක සිර වී පසුව ප්ලාස්මා පටලය සමඟ ඒකාබද්ධ වීමයි.
රීතියක් ලෙස, එය පටලවල ක්රියාකාරී ක්රියාකාරිත්වය සඳහා වගකිව යුතු ප්රෝටීන වේ.
එවැනි ප්රෝටීන වලට විවිධ එන්සයිම, ප්‍රවාහන ප්රෝටීන, ප්රතිග්රාහක, නාලිකා, සිදුරු (ඇක්වාපොරින්) සාදන ප්රෝටීන ඇතුළත් වේ, එනම් විවිධ ප්රෝටීන ව්යුහයන්, එක් එක් පටලයේ අද්විතීය කාර්යයන් සහතික කරයි.
පටල ප්රෝටීන ඒවායේ ජීව විද්‍යාත්මක භූමිකාව අනුව කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය:
I - උත්ප්‍රේරක ක්‍රියාකාරකම් සහිත එන්සයිම ප්රෝටීන,
II - ඇතැම් ද්රව්ය විශේෂයෙන් බන්ධනය කරන ප්රතිග්රාහක ප්රෝටීන,
III - ව්යුහාත්මක ප්රෝටීන.
එන්සයිම ප්රෝටීන
සියලුම පටල ප්රෝටීන වලින් වඩාත් සුලභ වේ. මේවාට සමෝධානික (පටල ATPases) සහ පර්යන්ත (acetylcholinesterase, acid සහ alkaline phosphatases, RNase) ප්රෝටීන යන දෙකම ඇතුළත් වේ.
එන්සයිම විශාල අණු වන අතර, ද්රව්ය (උපස්ථර) තුළට ඇතුළු වන අණු වල ප්රමාණය එන්සයිම ප්රතික්රියා, සාමාන්යයෙන් දහස් ගුණයකින් අඩු වේ. එන්සයිම එහි මතුපිට කුඩා කොටසක් සමඟ උපස්ථරය සමඟ අන්තර් ක්රියා කරයි - ක්රියාකාරී මධ්යස්ථානය. එන්සයිමයක විශේෂත්වය සෑම විටම තීරණය වන්නේ එහි ක්රියාකාරී අඩවියේ පෘෂ්ඨය උපස්ථරයේ මතුපිටට කෙතරම් සමීපව ගැලපේද යන්න මතය. ව්යුහාත්මක ලිපි හුවමාරුවේ මෙම මූලධර්මය සෛල පටල ප්රෝටීන වල වැඩ වලදී ද බහුලව භාවිතා වේ. මීට අමතරව, පටලයට ඇතුළු කරන ලද ප්රෝටීන වල අනුකූලතාව පටල ද්වීස්ථරය මත රඳා පවතින බැවින් ඒවායේ එන්සයිම ක්රියාකාරිත්වය පටල ලිපිඩ මගින් පාලනය වන බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. උපස්ථර සඳහා ඇති බැඳීම හෝ ඒවා ලබා ගැනීමේ බලපෑම සහ සෛල පටලයේ පිහිටුවා ඇති පටල එන්සයිමවල ප්රෝටීන් ආශ්‍රිතයන්ගේ ආයු කාලය (ශක්තිය) කෙරෙහි ඇති බලපෑම යන දෙකම නිසා මෙම පාලනය සාක්ෂාත් කරගත හැකිය.
එන්සයිම ප්ලාස්මා සහ අන්තර් සෛල පටල දෙකෙහිම කොටසකි. නිදසුනක් ලෙස, ආහාර ජීර්ණ අවයව ආවරණය කරන එපිටිලියල් සෛලවල පිටත පටලය මත, සෛලයට ඇතුළු වීමට පෙර පවා පෝෂ්‍ය පදාර්ථ බිඳ දමන එන්සයිම ඇත (මෙම ක්රියාවලිය රුසියානු කායික විද්‍යා ologist A.M. Ugolev විසින් සොයා ගන්නා ලද අතර එය “පටල ජීර්ණය” ලෙස හැඳින්වේ). අක්මා සෛලවල පිටත පටලය විවිධ එන්සයිම 20 කට වඩා අඩංගු වේ.
Membrane එන්සයිම ඔවුන් වටා ඇති ලිපිඩ සමග සම්බන්ධතා අවශ්ය වේ. ඒවා ලිපිඩ පරිසරයෙන් ඉවත් කළ විට (උදාහරණයක් ලෙස, ධ්‍රැවීය නොවන ද්‍රාවක සහිත පටලයෙන් ලිපිඩ නිස්සාරණය කළ විට), පටල එන්සයිමවල ක්රියාකාරිත්වය අඩාල වේ (විදේශීය ද්රව්යවල බලපෑමේ චාලක හෝ ස්වභාවය වෙනස් වීම හෝ සම්පූර්ණයෙන්ම නතර වේ) . එවැනි පටල එන්සයිම වල ක්රියාකාරිත්වය lipid micelles ඒවාට එකතු කළහොත් අර්ධ වශයෙන් යථා තත්ත්වයට පත් කළ හැකිය.
පටල එන්සයිම සක්‍රීය කරන ලිපිඩ වල ස්වභාවය විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් දැඩි නිශ්චිතභාවයක් නොමැතිකම පෙන්නුම් කරයි - තීරණය කිරීමේ සාධකය වන්නේ ලිපිඩ මිශ්‍රණයේ හයිඩ්‍රොෆිලික්-ලිපොෆිලික් සංගුණකයයි. සමහර අවස්ථාවලදී, ඩිටර්ජන්ට් සමඟ පවා ඩෙලිපිඩේටඩ් එන්සයිම සක්රිය කළ හැකිය. කෙසේ වෙතත්, එවැනි නැවත සක්රිය කරන ලද එන්සයිමයක් "සජීවී" පටලය තුළ එහි කාර්යය පාලනය කළ පිටත සිට නියාමන සංඥා සංජානනය කිරීමේ හැකියාව අහිමි වේ.
පටල එන්සයිම මත ලිපිඩ වල සක්‍රීය කිරීමේ බලපෑම අවම වශයෙන් දෙගුණයක් විය හැකිය. පළමුව, ලිපිඩ ඉදිරිපිටදී, පටල එන්සයිම අණුවේ හැඩය වෙනස් විය හැකි අතර, එහි ක්රියාකාරී මධ්යස්ථානය උපස්ථරයට ප්රවේශ විය හැක. දෙවනුව, ලිපිඩ බොහෝ එන්සයිම වලින් සමන්විත සමූහයක් හෝ වාහක පටියක් සංවිධානය කිරීමේ කාර්යභාරය ඉටු කළ හැකිය.
පටල එන්සයිම අණු විශාල ධ්‍රැවීය නොවන ජලභීතික කලාප අඩංගු වේ. එබැවින්, තුළ ජලජ පරිසරයසක්‍රීය මධ්‍යස්ථාන බොහොමයක් ආවරණය කර ඇති නිසා ඒවා එකතු වේ. ලිපිඩ ඉදිරිපිටදී, පටල එන්සයිම වළයාකාර ලිපිඩ අණු වලින් වට වූ එකලස් කිරීම් වලට සංවිධානය කර ඇති අතර ඒවායේ එන්සයිම ක්රියාකාරිත්වය සම්පූර්ණයෙන්ම ප්‍රකාශ කළ හැකිය. පටල එන්සයිම වල සාමාන්ය ක්රියාකාරිත්වය සඳහා, ඒවා වටා ඇති ලිපිඩ එකතු කිරීමේ ද්‍රව තත්වයක තිබීම අත්යවශ්ය වේ.
ප්රතිග්රාහක ප්රෝටීන
ප්රතිග්රාහක ප්රෝටීන යනු නිශ්චිත අඩු අණුක බර ද්රව්ය බන්ධනය කරන ප්රෝටීන වේ. නිශ්චිත ලිගන්ඩ් බන්ධනය වන විට, ප්රතිග්රාහක ප්රෝටීන ප්‍රතිවර්ත ලෙස ඒවායේ හැඩය වෙනස් කරයි. මෙම වෙනස්කම් සෛලය තුළ ප්‍රතිචාර අවුලුවයි. රසායනික ප්රතික්රියා. මේ ආකාරයට බාහිර පරිසරයෙන් එන විවිධ සංඥා සෛලය වටහාගෙන ඒවාට ප්‍රතිචාර දක්වයි.
සෛලයේ ප්‍රතිශක්තිකරණ ප්‍රතිචාරය තීරණය කරන ප්රතිග්රාහක ප්රෝටීන සහ ප්රෝටීන - ප්රතිදේහජනක - පටලයේ සමෝධානික හෝ පර්යන්ත සංරචක ද විය හැකිය.
ප්රතිග්රාහක බොහෝ විට ක්‍රියාකාරක ප්රෝටීන අඩංගු වඩාත් සංකීර්ණ පටල සංකීර්ණවල කොටසකි. නිදසුනක් ලෙස, කොලිනර්ජික් ප්‍රතිග්‍රාහකය ස්නායු සම්ප්‍රේෂකයකින් සංඥාවක් වටහාගෙන එය නාලිකා සාදන ප්‍රෝටීනයකට සම්ප්‍රේෂණය කරයි.
මෙම ප්‍රතික්‍රියාව සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් අයනවලට පටල පාරගම්යතාව විවෘත කරන අතර උත්තේජක විභවයක් සාදයි.
පටලයේ මුළු ස්කන්ධයේ ප්රෝටීන් අනුපාතය ඉතා පුළුල් සීමාවන් තුළ වෙනස් විය හැකිය - මයිලින් හි 18% සිට මයිටොකොන්ඩ්‍රියල් පටලයේ 75% දක්වා. පටලයේ පිහිටීම මත පදනම්ව, ප්රෝටීන පහත පරිදි බෙදිය හැකිය:අනුකලනය සහ.
පර්යන්තඅනුකලනය
ප්රෝටීන සාමාන්යයෙන් හයිඩ්‍රොෆෝබික් වන අතර පහසුවෙන් ලිපිඩ ද්වී ස්ථරයට ඇතුළත් වේ. එවැනි ප්‍රෝටීනයක පටලයක් සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීම අදියර කිහිපයකින් සිදු වේ. පළමුව ප්රෝටීන් adsorbed ද්වි ස්ථරයේ මතුපිට,එහි අනුකූලතාව වෙනස් කරයි , පටලය සමඟ ජලභීතික සම්බන්ධතා ස්ථාපිත කිරීම. එවිට එය සිදු වේද්වි ස්ථරයට ප්රෝටීන් ඇතුල් කිරීම. විනිවිද යාමේ ගැඹුර රඳා පවතින්නේ හයිඩ්‍රොෆෝබික් අන්තර්ක්රියා වල ශක්තිය සහ ප්රෝටීන් ගෝලයේ මතුපිට ඇති ජලභීතික හා ජලභීතික ප්‍රදේශ වල අනුපාතය මත ය. ප්‍රෝටීනයේ හයිඩ්‍රොෆිලික් ප්‍රදේශ පටලයේ එක් පැත්තක හෝ දෙපැත්තේ ඇති ආසන්න පටල ස්ථර සමඟ අන්තර් ක්රියා කරයි. පටලයේ ඇති ප්රෝටීන් ග්ලෝබියුලේ සවි කිරීම සිදුවේවිද්යුත්ස්ථිතික සහ ජලභීතික
අන්තර්ක්රියා. ප්රෝටීන් අණුවල කාබෝහයිඩ්රේට් කොටස (තිබේ නම්) පිටතට නෙරා යයි. ද්වි-ස්ථරය සමඟ ඇති සමීප සම්බන්ධතාවය හේතුවෙන්, සමෝධානික ප්රෝටීන් එයට සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි: ප්‍රෝටීනයේ අනුරූප ප්‍රතිසංවිධානය ලිපිඩවල තත්වයේ වෙනසක් ඇති කරයි, ද්වී ස්ථරයේ ඊනියා විරූපණය.ප්රෝටීන් ලිපිඩ ද්වී ස්ථරයට නොගැඹුරු විනිවිද යාමේ ගැඹුරක් ඇති අතර, ඒ අනුව, පටල ලිපිඩ සමඟ වඩාත් දුර්වල ලෙස අන්තර්ක්රියා කරයි, අනුකලනයට වඩා ඒවාට වඩා කුඩා බලපෑමක් ඇති කරයි.
පටලය සමඟ ඔවුන්ගේ අන්තර්ක්රියාකාරිත්වයේ ස්වභාවය මත පදනම්ව, ප්රෝටීන් බෙදී ඇත monotopic, bitopic, polytopic :
මොනොටොපික් ප්රෝටීන් පටල මතුපිට සමඟ අන්තර් ක්රියා කරයි (මොනෝ - ලිපිඩ ස්ථර වලින් එකක්);
බයිටොපික් හරහා පටලය විනිවිද යාම (bi - ලිපිඩ ස්ථර දෙකක්);
පොලිටොපික් පටලයට කිහිප වතාවක් විනිවිද යාම (ලිපිඩ සමඟ බහු-බහු අන්තර්ක්රියා).
පළමුවැන්න පර්යන්ත ප්රෝටීන වලට අයත් වන අතර දෙවන හා තෙවනුව අනුකලනයට අයත් වන බව පැහැදිලිය.
පටල ප්රෝටීන ද ඒවායේ ක්රියාකාරිත්වය අනුව වර්ග කළ හැක. මේ සම්බන්ධයෙන්, ව්යුහාත්මක ප්රෝටීන හුදකලා වේ:
· ප්රෝටීන - එන්සයිම;
· ප්රෝටීන - ප්රතිග්රාහක;
ප්රවාහනය ප්රෝටීන.
විශේෂ කණ්ඩායමක් සෛල සයිටොස්කෙලිටනයේ ප්රෝටීන වලින් සමන්විත වේ. නිශ්චිතවම කිවහොත්, මෙම ප්රෝටීන සයිටොප්ලාස්මික් පැත්තට යාබද පටලයේ සංරචක නොවේ. සයිටොස්කෙලිටන් ප්රෝටීන එහි සියලුම සංරචකවල කොටසකි: මයෝෆිලමන්ට් වල ඇක්ටින් ප්රෝටීන් අණු අඩංගු වේ; microtubules ප්රෝටීන් tubulin අඩංගු වේ; සයිටොස්කෙලිටන් පටලයේ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව ලබා දෙනවා පමණක් නොව, සෛල පරිමාවේ වෙනස්කම් වලට ප්‍රතිරෝධය දක්වති, නමුත්, පෙනෙන විදිහට, විවිධ අභ්යන්තර හා බාහිර සෛල නියාමන යාන්ත්‍රණයන්ට සම්බන්ධ වේ.
1. හයිඩ්‍රොෆිලික් අණු ප්රවාහනය, සහ, විශේෂයෙන්ම, ආරෝපිත අංශු. උදාහරණයක් ලෙස, සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් අයන ප්රවාහනය K,Na පොම්පය මගින් සිදු කෙරේ.
2. එන්සයිමේටිව් භූමිකාව.
පටලයක වැසී ඇති එන්සයිමවලට උත්ප්‍රේරක ගුණ ගණනාවක් ඇත. මෙම එන්සයිම පාරිසරික සාධක වලට විශේෂයෙන් සංවේදී වේ.
ග්රාහක භූමිකාව.
හෝමෝන සහ මැදිහත්කරුවන් සමඟ අන්තර්ක්රියා සිදු කරනු ලබන්නේ පටල ප්රෝටීන්-ග්ලයිකොප්‍රෝටීන මගිනි. කාබෝහයිඩ්රේට් සංරචකයම පටලය සෑදීමට සහභාගී නොවේ, නමුත් ලිපිඩ සහ ප්රෝටීන වල කාබෝහයිඩ්රේට අඩංගු වේ.
පටලවල කාබෝහයිඩ්රේට් සංරචක වල කාර්යභාරය
අ) පිළිගැනීමේ උත්සවයට සහභාගී වීම.
b) සෛල එකිනෙකා සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීම සහතික කිරීම.
ඇ) සමහර කාබෝහයිඩ්රේට් සංරචක සෛලවල ප්රතිදේහජනක විශේෂත්වය සපයයි. නිදසුනක් වශයෙන්, විවිධ රුධිර කාණ්ඩවල රතු රුධිර සෛල කාබෝහයිඩ්රේට් සංරචක සංයුතියේ එකිනෙකට වෙනස් වේ.
ඇඩිනිලේට් සයික්ලේස්. එහි ක්රියාකාරී මධ්යස්ථානය පටල ඇතුළත පිහිටා ඇත. ප්රතිග්රාහක ප්රෝටීන වල පටලයට පිටතින් ඒවායේ කාබෝහයිඩ්රේට් සංරචකය අඩංගු වේ.
ප්ලාස්මා පටලවල වැදගත්ම අංගය වන්නේ කොලෙස්ටරෝල් ය.
කොලෙස්ටරෝල් ධ්‍රැවීය අණු වල ජලභීතික වලිග සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන අතර ලිපිඩ විසරණයේ වේගය සීමා කරයි. එබැවින් කොලෙස්ටරෝල් ජෛව පටලවල ස්ථායීකාරකයක් ලෙස හැඳින්වේ. Membrane සංරචක අභ්යවකාශයේ ගමන් කරනවා පමණක් නොව, නිරන්තරයෙන් අලුත් වේ. නව අණු ඔවුන්ගේ ස්ථානය ගනී.
විෂය මාලාවට ඇතුළත් වන්නේ HPL සහ කොලෙස්ටරෝල් පරිවෘත්තීය පමණි. ලිපොයිඩ් එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් වල පටල මත සංස්ලේෂණය වේ. ඊපීඑස් පටලවල සිට අනෙකුත් පටල දක්වා ලිපිඩවල නිරන්තර චලනය පවතී.
කොලෙස්ටරෝල් සංශ්ලේෂණය
එය ප්රධාන වශයෙන් සිදුවන්නේ හෙපටෝසයිට් වල එන්ඩොප්ලාස්මික් රෙටිකුලම් වල පටල මත අක්මාව තුළ ය. මෙම කොලෙස්ටරෝල් ආවේණික වේ. අක්මාවේ සිට පටක දක්වා කොලෙස්ටරෝල් නිරන්තරයෙන් ප්රවාහනය වේ. ආහාරමය (බාහිර) කොලෙස්ටරෝල් පටල සෑදීම සඳහා ද භාවිතා වේ. කොලෙස්ටරෝල් ජෛව සංස්ලේෂණයේ ප්රධාන එන්සයිමය වන්නේ HMG reductase (beta-hydroxy, beta-methyl, glutaryl-CoA reductase) වේ. අවසාන නිෂ්පාදනය වන කොලෙස්ටරෝල් මගින් සෘණාත්මක ප්‍රතිපෝෂණ මගින් මෙම එන්සයිමය නිෂේධනය වේ.
කොලෙස්ටරෝල් ප්රවාහනය.
ආහාර කොලෙස්ටරෝල් චයිලොමික්‍රෝන මගින් ප්රවාහනය කර අක්මාව තුළ අවසන් වේ. එමනිසා, අක්මාව ආහාරමය කොලෙස්ටරෝල් (චයිලොමික්‍රෝනවල කොටසක් ලෙස එහි පැමිණ ඇත) සහ පටක සඳහා අන්තරාසර්ග කොලෙස්ටරෝල් යන දෙකෙහිම ප්‍රභවයකි.
අක්මාව තුළ, VLDL - ඉතා අඩු ඝනත්ව lipoproteins (75% කොලෙස්ටරෝල් වලින් සමන්විත වේ), මෙන්ම LDL - අඩු ඝනත්ව lipoproteins (ඒවායේ apoprotein apoB 100 අඩංගු වේ) සංස්ලේෂණය කර පසුව රුධිරයට ඇතුල් වේ.
සෑම සෛලයකම පාහේ apoB 100 සඳහා ප්රතිග්රාහක ඇත. එබැවින් සෛල මතුපිට LDL ස්ථාවර වේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, කොලෙස්ටරෝල් සෛල පටල බවට සංක්රමණය වීම නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ. එබැවින්, LDL කොලෙස්ටරෝල් සමඟ පටක සෛල සැපයීමට සමත් වේ.
මීට අමතරව, කොලෙස්ටරෝල් පටක වලින් නිදහස් කර අක්මාව වෙත ප්රවාහනය කරයි. අධි-ඝනත්ව ලිපොප්‍රෝටීන (HDL) පටක වලින් අක්මාවට කොලෙස්ටරෝල් ප්රවාහනය කරයි. ඒවායේ ලිපිඩ ඉතා ස්වල්පයක් සහ ප්රෝටීන් විශාල ප්රමාණයක් අඩංගු වේ. HDL සංස්ලේෂණය අක්මාව තුළ සිදු වේ. HDL අංශු තැටි හැඩැති අතර ඇපොප්‍රෝටීන අඩංගු වේ apoA, apoC සහ apoE. රුධිර ප්රවාහයේ දී, එන්සයිම ප්රෝටීනයක් LDL වෙත සම්බන්ධ වේ ලෙසිතින් කොලෙස්ටරෝල් ඇසිල්ට්‍රාන්ස්ෆෙරේස්(LHAT) (පින්තූරය බලන්න).
ApoC සහ apoE HDL සිට chylomicrons හෝ VLDL වෙත ගමන් කළ හැක. එබැවින් HDL යනු apoE සහ apoC පරිත්‍යාග කරන්නන් වේ. ApoA යනු LCAT හි සක්‍රියකාරකයකි.
LCAT පහත ප්‍රතික්‍රියාව උත්ප්‍රේරණය කරයි:
මෙය මේද අම්ලයක් R2 ස්ථානයේ සිට කොලෙස්ටරෝල් වෙත මාරු කරන ප්‍රතික්‍රියාවකි.
ප්‍රතික්‍රියාව ඉතා වැදගත් වන්නේ එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන කොලෙස්ටරෝල් එස්ටරය ඉතා ජලභීතික ද්රව්යයක් වන අතර වහාම HDL හරය තුළට ගමන් කරයි - ස්පර්ශ වූ විට HDL සෛල පටල වලින් අතිරික්ත කොලෙස්ටරෝල් ඉවත් කරනු ලබන්නේ එලෙස ය. HDL පසුව අක්මාව වෙත ගොස් එය විනාශ වන අතර අතිරික්ත කොලෙස්ටරෝල් ශරීරයෙන් ඉවත් කරයි.
LDL, VLDL සහ HDL ප්‍රමාණයන් අතර අසමතුලිතතාවයක් පටක වල කොලෙස්ටරෝල් රඳවා තබා ගැනීමට හේතු විය හැක. මෙය ධමනි සිහින් වීම ඇති කරයි. එබැවින්, LDL atherogenic lipoproteins ලෙසද, HDL ප්රතිදේහජනක lipoprotein ලෙසද හැඳින්වේ. පාරම්පරික HDL ඌනතාවය සමඟ, ධමනි සිහින් වීමේ මුල් ආකෘති නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ.
සෛල පටලවල අර්ධ පාරගම්යතාවයේ ගුණ ඇත, එනම් සමහර ද්රව්ය ඒවා හරහා ගමන් කරන අතර අනෙක් ඒවා එසේ නොවේ. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ඇතැම් සංයෝග පටලයේ එක් පැත්තක එකතු වී සාන්ද්රණ අනුක්‍රමණයන් ඇති කරයි. මේ අනුව, කූඩුව තුළ සහ පිටත එය අත්යවශ්ය වේ
බොහෝ භෞතික විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන්ට සම්බන්ධ බොහෝ අයනවල (වගුව 1) අන්තර්ගතය වෙනස් වේ.
වගුව 1. මාංශ පේශි තන්තු ඇතුළත සහ පිටත සමහර අයන සාන්ද්‍රණය (mmol1l)
සෛලය තුළ (organoid) හෝ ඉන් පිටත සිදුවන විශාලතම ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාකාරකම් ඇති සමහර ලෝහ අයනවල ක්රියාකාරී අරමුණ කෙටියෙන් ලැයිස්තුගත කරමු.
ඉතින්, සෝඩියම්ඔස්මොටික් පීඩනය සපයයි, සෛල හා බාහිර සෛල අතර ජල හුවමාරුව නියාමනය කරයි. සෝඩියම් අයන ශරීරයේ අම්ල-පාදක තත්ත්වය (ABS) පවත්වා ගැනීමට සම්බන්ධ වේ. බොහෝ පටක වල ඒවා විද්යුත් රසායනික ක්‍රියාවලීන්ට මෙන්ම න්යෂ්ටික අම්ල සහ ප්රෝටීන වල ක්රියාකාරිත්වය නියාමනය කිරීමට සහභාගී වේ. ඒවා තනි ද්රව්යවල ට්‍රාන්ස්මෙම්බ්‍රේන් ප්රවාහනය සමඟ සම්බන්ධ වේ.
විශේෂාංග ගොඩක් පොටෑසියම්සෝඩියම් වල කාර්යයන් සමඟ ඒකාබද්ධව, නමුත් ඒවාට ප්රතිවිරුද්ධ. මෙය විද්යුත් රසායනික ක්‍රියාවලීන්හිදී මෙන්ම එන්සයිම මත ඇති කරන බලපෑමේදීද නිරීක්ෂණය වේ (පොටෑසියම් සමහර ග්ලයිකොලිටික් එන්සයිම සක්‍රීය කරයි, සහ සෝඩියම් ඒවා අවපීඩනය කරයි). ඒ අතරම, K" එහි "එහි" කාර්යයන් ද ඉටු කරයි, උදාහරණයක් ලෙස, එය පිටපත් කිරීමේ ක්රියාවලීන්ගේ නියාමකයන්ගෙන් එකක් ලෙස සැලකේ.
ක්රියාකාරී අරමුණ කැල්සියම්බොහෝ අවයව හා පද්ධති සඳහා විවිධාකාර හා වැදගත් වන අතර, එහි පරිවෘත්තීය නියාමනය හෝමෝන කිහිපයක් මගින් සපයනු ලැබේ. සියලුම ග්රන්ථි සෛලවල ස්රාවය වන ක්රියාකාරිත්වය සඳහා කැල්සියම් අවශ්ය වේ. බොහෝ සෛල තුළ එය අන්තර් සෛලීය ක්රියාවලීන්ගේ නියාමකයන්ගෙන් එකක් ලෙස සැලකේ. ඒ අතරම, සෛලවල සයිටොප්ලාස්මයට නිදහස් කැල්සියම් විශාල ප්රමාණයක් ඇතුළු වීම අහිතකර ය, මන්ද මේ අවස්ථාවේ දී දුර්වල ලෙස ද්‍රාව්‍ය කැල්සියම් පොස්පේට් ලුණු සෑදී ඇති අතර එහි බලපෑම යටතේ ඇඩිනොසීන් ට්‍රයිපොස්පරික් අම්ලය (ATP) නිෂ්පාදනය හා භාවිතය සිදු වේ. ) නතර වේ. එබැවින්, ක්රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා කැල්සියම් භාවිතා කරන සෛලවල (උදාහරණයක් ලෙස, මාංශ පේශිවල - හැකිලීම සඳහා), එහි ගබඩා කිරීමේ පද්ධතියක් ඇත - sarcoplasma" 1 වන reticulum(SR). එයින් කැල්සියම් සාපේක්ෂව කෙටි කාලයක් සඳහා සයිටොප්ලාස්මයට ඇතුල් වේ. රුධිර ප්රවාහයේ දී, මෙම අයනය hemostasis ක්රියාවලීන් (පසුපස ලේ ගැලීම) සහතික කිරීම සඳහා සම්බන්ධ වේ. රුධිරයේ, එහි සාන්ද්රණයෙන් අඩකට වඩා වැඩි ප්රමාණයක් අයනීකෘත තත්වයක පවතී, ඉතිරි බොහෝමයක් ප්රෝටීන සමඟ සම්බන්ධ වී ඇති අතර කුඩා කොටසක් රුධිරයේ (සයිටේ්රට්) විසුරුවා හරින ලද ද්රව්ය සමඟ සම්බන්ධ වේ. කැල්සියම් වල විවිධ ක්‍රියාකාරකම් මගින් රුධිරයේ එහි සාන්ද්‍රණය 0.25 mmol (0.5 mmol1l) මට්ටමේ පවත්වා ගැනීමේ අවශ්‍යතාවය තීරණය කරයි.
අකාබනික ඇනායන(C1-, NSO, N2P04, ආදිය) ඔවුන්ගේ ආවේනික කාර්යයන් ද ඉටු කරයි, ඒවා අදාළ අංශවල සාකච්ඡා කෙරේ. භෞතික විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන්හි ක්රියාකාරිත්වය සඳහා මෙම අකාබනික අයනවල වැදගත්කම හේතුවෙන්, පටල ව්යුහයන් හරහා ඒවායේ ඇතුල්වීම සහ පිටවීම සහතික කරන යාන්ත්‍රණයන් තවදුරටත් සාකච්ඡා කරනු ඇත.
පටල ප්රෝටීන වල කාර්යයන්
පටලවල (පටලයේ) බොහෝ කාර්යයන් තීරණය වන්නේ ඒවායේ ප්රෝටීන් සංරචක මගින් වන අතර ඒවා අයන නාලිකා, පොම්ප, එන්සයිම සහ ප්රතිග්රාහක ලෙස ක්රියා කරයි. ඔවුන් ප්‍රදර්ශනය කරන ක්‍රියාකාරකම්වල ක්රියාකාරිත්වය රඳා පවතින්නේ ප්‍රෝටීනම සහ පටලය මත ඇති ඒවායේ ඝනත්වය සහ එහි ලිපිඩ මත ය. මෙම සියලු යාන්ත්රණ සංකීර්ණ නියාමන පද්ධතියක බලපෑම යටතේ වෙනස් වේ.
ප්‍රවාහන ප්රෝටීන
විසරණය.
සංක්රමණය විවිධ ද්රව්යපටලය හරහා ඒවායේ අණුවේ ප්රමාණය, ආරෝපණය සහ ලිපිඩවල ද්‍රාව්‍යතාව මත රඳා පවතී. මේද-ද්‍රාව්‍ය සංයෝග (CO2, O2, ආදිය) ඒවායේ ව්‍යාප්තිය සඳහා කොන්දේසි මතු වුවහොත් සාපේක්ෂව පහසුවෙන් පටලයට විනිවිද යා හැක. විසරණ ක්රියාවලිය සහතික කරන ප්රධාන යාන්ත්රණය වන්නේ ද්‍රව්‍යයක සාන්ද්රණ අනුක්‍රමයයි: එය ඉහළ සාන්ද්‍රණයක සිට අඩු එකකට ගමන් කරයි.
නමුත් ලිපිඩවල විවිධ සංයෝගවල ද්‍රාව්‍යතාව සමාන නොවන නිසා ප්රවාහනයේ වේගයද වෙනස් වේ. ඉතින්. කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ද්‍රාව්‍යතාවය ඔක්සිජන් වලට වඩා වැඩි බැවින් එය පටල වලට වඩා වේගයෙන් විනිවිද යයි. එබැවින්, එයට කුඩා සාන්ද්රණ අනුක්‍රමයක් අවශ්ය වේ.
බොහෝ සංයෝග හා අයනවල ට්‍රාන්ස්මෙම්බ්‍රේන් ප්රවාහනය සිදු වන්නේ සුදුසු පද්ධති භාවිතා කරමිනි. එතනෝල් සහ යූරියා වැනි මේද ද්‍රාව්‍ය කුඩා ධ්‍රැවීය අණු නම් පහසුවෙන්පටලයේ ලිපිඩ තට්ටුව හරහා ගමන් කරයි, සීනි සැලකිය යුතු දුෂ්කරතාවයකින් විසරණය වේ.
ආරෝපිත අංශු ද පටල ලිපිඩ හරහා ගමන් කළ නොහැක. මෙම ක්රියාවලීන් සහතික කිරීම සඳහා ප්රෝටීන් ව්යුහයන් ප්‍රමුඛ කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. පහත සඳහන් යාන්ත්රණ භාවිතයෙන් ද්රව්ය ප්රවාහනය කෙරේ:
o උදාසීන;
o ප්රාථමික ක්රියාකාරී;
o නැවත ක්රියාකාරී (ඒකාබද්ධ).
උදාසීන ප්රවාහනයසාන්ද්රණ අනුක්රමය ඔස්සේ විසරණයෙන් බලශක්ති පරිභෝජනයෙන් තොරව විශේෂ නාලිකා හරහා සිදු වේ. ආරෝපිත අංශු සඳහා විද්යුත් රසායනික අනුක්‍රමණය ද වැදගත් වේ. මේ අනුව, සෛලයෙන් පිටවන පොටෑසියම් කැටායන සෘණ ඇනායන මගින් එහි අඩංගු වේ.
ක්රියාකාරී ප්රවාහනයවිශේෂ ප්රෝටීන් ව්යුහයන් අවශ්ය වන අතර, ඒවා හැඳින්වේ පොම්ප,සහ අනිවාර්ය බලශක්ති භාවිතය..
ඒකාබද්ධ ප්රවාහනයසංයෝග දෙකක් එකවර ප්රවාහනය කරන ප්රෝටීන් සපයයි. එපමනක් නොව, සංයෝග දෙකම එක් දිශාවකට (symport), හෝ බහු දිශානුගත (ප්‍රති-වරාය) පටලය විනිවිද යන විට, මෙම වර්ගයේ ප්රවාහනය ඒක දිශානුගත විය හැක. යුගල ප්රවාහනය ද අයන පොම්ප වලින් ශක්තිය අවශ්ය වේ, නමුත් එය සෑම විටම එය සිදු වන ප්ලාස්මා පටලයේ කලාපයේ භාවිතා නොවේ (රූපය 4, 5).
ප්‍රවාහන ප්රෝටීන.
ප්රවාහනය කරන ලද සහ ස්වාධීනව පටලය හරහා ගමන් කළ නොහැකි ද්රව්යයක් සමඟ සම්බන්ධ වීමෙන්, වාහකය ලිපිඩ ස්ථරය හරහා ක්ෂණිකව "ඇදීම" සපයයි, මේ ආකාරයෙන්, අයන, ඇමයිනෝ සහ කාබනික අම්ල, monosucrids, නියුක්ලියෝටයිඩ
සහල්. 4.
A -ලිපිඩ වල පාර්ශ්වීය සංචලනය; ආ - භ්රමණ චලනයන්; වී- ප්රෝටීන වල පාර්ශ්වීය සංචලනය; ජී- ලිපිඩවල "flip-flop"; g- "flip-flop" ප්රෝටීන
සහල්. 5. තුළ
* - ග්ලූකෝස් (Y.P. Boldirevim අනුව)
ඔවුන්ගෙන් බොහෝ දෙනෙකුට තමන්ගේම වාහකයන් ඇත, පටල මත ඝනත්වය වෙනස් සහ වෙනස් කළ හැකිය. මෙම පද්ධතිය ක්‍රියාත්මක වීමට නම්, කොන්දේසි කිහිපයක් සපුරාලිය යුතුය:
අ) ප්රවාහනය කරන ද්‍රව්‍යය පටලය හරහා ගමන් කරන්නේ වාහකය සමඟ පමණි;
ආ) වාහක අණුව පදාර්ථ අණු සමඟ ඒකාබද්ධ විය යුතුය.
අයන නාලිකා.
වඩාත්ම සාමාන්ය වන්නේ ඊනියා වාහක ප්රෝටීන වර්ගයක් පිටුපසින් ගමන් කරන අයනවල ට්‍රාන්ස්මෙම්බ්‍රේන් ප්‍රවාහනයයි. නාලිකා(සමහර අවස්ථාවලදී). වඩාත්ම වැදගත් (සහ අද දක්වා අධ්යයනය කරන ලද) ඒවායින් තුනක් වේ:
1) සෝඩියම්;
2) පොටෑසියම්;
3) කැල්සියම්.
රීතියක් ලෙස, නාලිකාව කොටස් තුනකින් සමන්විත වේ (රූපය 6). මේවායින් පළමුවැන්න ජල සිදුරක් වන අතර එය ඇතුළත හයිඩ්‍රොෆිලික් කණ්ඩායම් සමඟ පෙලගැසී ඇත. එහි පිටත පෘෂ්ඨයේ අයන වෙන් කරන කොටසක් ඇත - තෝරාගත් පෙරහන.නාලිකාවේ තත්වය පාලනය කරනු ලබන්නේ සිදුරේ අභ්‍යන්තරයට මුහුණ ලා ඇති දාරය අසල පිහිටා ඇති ව්‍යුහයක් මගිනි, එය "ගේට්ටුව" ලෙස හැඳින්වේ.
ද්රාවණයේ අයන හයිඩ්රේටඩ් ආකාරයෙන්, එසේ
සහල්. 6.ඇළේ ගේට්ටුව පාලනය කරනු ලබන්නේ රසායනික ප්‍රතිග්‍රාහකයක් මගිනි. ප්‍රතිග්‍රාහකය සමඟ ACH අණු අන්තර්ක්රියා කිරීමට පෙර, ගේට්ටුව වසා ඇත (a), එය සමඟ බැඳීමෙන් පසු ඒවා විසුරුවා හරිනු ලැබේ (b; By.I. Khodorov පසු)
පසුව ජල අණු සමඟ සම්බන්ධ වේ. මෙය කැටායනවල ඵලදායී ප්රමාණ වැඩි කරයි. විවෘත නාලිකාවක් (විවෘත ගේට්ටුවක්) ජලීය පරිසරයේ රැඳී සිටින විට පටලය හරහා ගමන් කිරීමට අයනවලට ඉඩ සලසයි. කෙසේ වෙතත්, තෝරාගත් කලාපය ඉතා පටු බැවින් අයන එහි ජලීය කවචයේ කොටසක් අහිමි වේ. නාලිකාව හරහා කැටායන ගමන් කිරීම සීමා කරන පළමු සාධකය වන්නේ තෝරාගත් පෙරහන ප්‍රමාණයයි: සෝඩියම් නාලිකාව සඳහා එය 0.3 x 0.5 nm, පොටෑසියම් නාලිකාව සඳහා එය 0.3 x 0.3 nm වේ. කැල්සියම් නාලිකාවට විශාල විෂ්කම්භයක් (0.65 nm) ඇත, එබැවින් Ca2 සහ Na වලට පමණක් එය හරහා ගමන් කළ නොහැක. සලකා බලන ලද කැටායන නාලිකා වලදී, සිදුරු බිත්තියට සෘණ ආරෝපණයක් ඇත, එබැවින් ඇනායන ඒවා හරහා විනිවිද යා හැක - ඒවා විකර්ෂණය වේ.
නාලිකා තත්ත්වය නියාමනය කරනු ලබන්නේ ගේට්ටු යාන්ත්‍රණයක් මගිනි. පටලවල නාලිකාවේ පිහිටීම අනුව එහි පිහිටීම ("විවෘත" හෝ "වසා ඇති") තීරණය කරනු ලබන්නේ: විදුලි ආරෝපණයලිංගේන්ද්‍රිය සමඟ අන්තර් ක්රියා කරන පටල සහ විශේෂ ප්රතිග්රාහක (මැදිහත්කරුවෙකු වැනි ජීව විද්‍යාත්මකව ක්රියාකාරී සංයෝග).
අයන පොම්ප.
ජීව විද්‍යාත්මක පොම්පවල ක්රියාකාරී අරමුණ වන්නේ සෛලය තුළ නියත අයනික සංයුතියක් පවත්වා ගැනීමයි. ATP ශක්තිය අවශ්ය වන සාන්ද්රණ අනුක්‍රමයකට එරෙහිව අයන ප්රවාහනය සහතික කරන නිසා ඒවා ප්‍රවාහන ඇඩිනොසීන් ට්‍රයිපොස්පේටේස් (ATPases) ලෙසද හැඳින්වේ. වර්තමානයේ වඩාත් සාමාන්ය සහ සාපේක්ෂ වශයෙන් හොඳින් අධ්යයනය කරන ලද පොම්ප දෙකකි.
N0*-, IS-ATPase.ප්ලාස්මා පටලය Na+ සහ K+ හි ඒකාබද්ධ ප්‍රතිපෝරක්‍ෂණයක් සපයන සමෝධානික ප්රෝටීනයක් අඩංගු වේ. ATP අණුවේ ශක්තිය භාවිතා කරමින්, සෝඩියම් අයන තුනක් සෛලයෙන් පිටතට පොම්ප කරන අතර පොටෑසියම් අයන දෙකක් පොම්ප කරනු ලැබේ. K+ පොම්පය උප ඒකක දෙකකින් සමන්විත වේ - a-lipoproteinඅනුකලනය $-ග්ලයිකොප්‍රෝටීන්(රූපය 7).
ATP ජල විච්ඡේදනය කරන එහි එන්සයිම මධ්යස්ථානය සෛලයේ අභ්‍යන්තරයට මුහුණලා a-subunit මත පිහිටා ඇත. මෙම එන්සයිම සක්රිය කිරීම සිදු කරනු ලැබේ සෝඩියම්එහි අභ්යන්තර පෘෂ්ඨය මත. පොටෑසියම් බන්ධන මධ්යස්ථානය පිහිටා ඇත්තේ බාහිර සෛල පරිසරය දෙසට නැඹුරු වූ අණුවේ එම කොටසේය.
ක්රමානුකූලව, මෙම පොම්පයේ එක් චක්රයක ක්රියාකාරිත්වය පහත පරිදි විස්තර කළ හැකිය. අයන පැමිණීම සෝඩියම්පළමුව විවෘතව" අභ්යන්තර පිවිසුම"එන්සයිම E2 අනුරූපී තත්ත්වයට සංක්රමණය වීමටත්, ඉන් අනතුරුව අභ්‍යන්තරය වසා දැමීම සහ බාහිර නාලිකාව විවෘත කිරීමටත් මඟ පාදයි. E2 හැඩගැස්වීමේ තත්වය සෝඩියම් අයන ප්‍රතිස්ථාපනය කර පිටතට තල්ලු කරන පොටෑසියම් අයන සඳහා ඉහළ සම්බන්ධතාවයකින් සංලක්ෂිත වේ. K+ බන්ධනය සහ ATP ජල විච්ඡේදනය AT අදියර නැවත ආරෝහණයට ගෙන යයි
සහල්. 7.
රාජ්ය බී. එවිට අභ්යන්තර නාලිකාව විවෘත වන අතර පොටෑසියම් අයන තල්ලු කරනු ලැබේ. නව චක්‍රයක් සඳහා නව ATP අණුවක් අවශ්ය වේ.
සෝඩියම් පොම්පය, එහි ක්රියාකාරිත්වය සහ ප්රමාණය සෑම විටම ස්ථායී නොවේ. චක්‍රීය ඇඩිනොසීන් මොනොපොස්පේට් (cAMP), ඇරචිඩොනික් අම්ල ව්‍යුත්පන්නයන්, ඩයසිල්ග්ලිසරෝල් මෙන්ම බාහිර නියාමකයින්, විශේෂයෙන් හෝමෝන වැනි සෛලය තුළ සංස්ලේෂණය කරන ලද ද්විතියික පණිවිඩකරුවන් විසින් පොම්පයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපායි. උදාහරණයක් ලෙස, අයඩින් අඩංගු තයිරොයිඩ් හෝමෝන පොම්ප ක්රියාකාරිත්වය වැඩි කරයි.
K + -Atphase හි කාර්යය වඩාත්ම බලශක්ති පරිභෝජනය කරන යාන්ත්රණයන්ගෙන් එකකි: සාමාන්යයෙන් සෛලවල මුළු ශක්තියෙන් 24% ක් පමණ එහි ක්රියාකාරිත්වය සඳහා වැය වන අතර, නියුරෝන වල - 70% දක්වා.
Ca2+-A TPase.මෙම පොම්පයේ බලශක්ති ධාරිතාව Na+-, K+-Atphase ට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය: ATP දෙකක් Ca2+ පොම්ප කිරීම සඳහා පරිභෝජනය කරන අතර, ATP එකක් Na+ තුනක් සහ K1 දෙකක් ප්රවාහනය කිරීමට පරිභෝජනය කරයි. මෙම පොම්පයේ ප්‍රේරක යාන්ත්රණය කැල්සියම් වන අතර, එහි අන්තර් සෛලීය සාන්ද්‍රණයේ සුළු වෙනසක් එය පොම්ප කිරීමේ ක්රියාවලිය ආරම්භ කරයි.
එන්ඩෝ - සහ එක්සොසිටෝසිස්.
මිනිස් සිරුරේ සමහර සෛල තුළ පවතී විශේෂ ආකාරයේප්රවාහනය, එය endocytosis ලෙස හැඳින්වේ. එන්ඩොසිටෝසිස් ප්රතිඵලයක් ලෙස විශාල අංශු සෛල තුළට විනිවිද යයි. මෙම මාර්ගය ප්රධාන ආකාර දෙකක් ඇත: pinocytosis සහ phagocytosis. පිනොසිටෝසිස් ආධාරයෙන්, සෛලය බාහිර සෛල තරලයෙන් සහ විශේෂයෙන් ප්රෝටීන් අණු වලින් විසුරුවා හරින ලද පෝෂ්‍ය පදාර්ථවල කුඩා බිංදු අවශෝෂණය කරයි. Phagocytosis මගින් බැක්ටීරියා, සෛල සහ විනාශ වූ පටක අංශු වැනි විශාල වස්තූන් සෛලයට විනිවිද යාම සහතික කරයි.
pinocytosisසහභාගී වේ සෛල පටලයබොහෝ සෛල, නමුත් මෙම යාන්ත්රණ විශේෂයෙන් මැක්‍රෝෆේජ් වල ලක්ෂණ වන අතර, එහි පටලයෙන් 3% ක් පමණ නිරන්තරයෙන් වෙසිලි (වෙසිලි) සෑදීමට සම්බන්ධ වේ. දෙවැන්න විෂ්කම්භය 100-200 nm පමණ වේ.
සාමාන්ය ප්රෝටීන් අවශෝෂණ යාන්ත්රණය. සෛල පටලයේ මතුපිට, එහි අවපාතවල, ප්රෝටීන වලට බන්ධනය සඳහා ප්රතිග්රාහක ඇත. ක්‍රියාත්මකයි අභ්යන්තර පෘෂ්ඨයමෙම ප්‍රදේශයට යාබද සෛල ෆයිබ්‍රිලර් ප්රෝටීන් වේ (එය හැඳින්වේ ක්ලෝට්‍රින්)ඇක්ටොමියොසින් ප්රෝටීන සමඟ. ප්‍රතිග්‍රාහකය සමඟ අවශෝෂණය වන ප්රෝටීන් අන්තර්ක්රියා මගින් වළේ ගැඹුරු වීමක් සිදු වන අතර, සංකෝචන ප්රෝටීන දාර වසා දමයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස හුදකලා වූ වෙසිලියක් සෑදේ, එහිදී සංයෝගය සමඟ බාහිර සෛල තරලයේ කොටසක් අවශෝෂණය වේ. මෙයින් පසු, වෙසිලිය පටලයෙන් වෙන් වී සෛලයට විනිවිද යයි, සාමාන්යයෙන් ලයිසෝසෝම වලට සමීප වන අතර එන්සයිම පැමිණ ඇති ප්‍රෝටීනය බිඳ දමයි.
ස්තුතියි phagocytosisසෛල (සහ මේවා ප්රධාන වශයෙන් පටක macrophages සහ leukocytes) ප්රෝටීන් අණුවට වඩා විශාල ද්රව්ය අවශෝෂණය කරති (රූපය 8).
ෆාගෝසයිටෝසිස් ක්‍රියාවලියේ ආරම්භයේ සිටම, සෛල ප්‍රතිග්‍රාහකය බැක්ටීරියා හෝ මිය ගිය සෛල පටලයේ ප්රෝටීන් හෝ පොලිසුක්‍රයිඩ සමඟ බන්ධනය වේ. පටල ආක්‍රමණය ආරම්භ වූ විට, ෆාගෝසයිට් පටලයේ වැඩි වැඩියෙන් නව කොටස් වස්තුවේ ලිංගේන්ද්‍රයන් සමඟ බැඳී ඇති අතර ක්‍රමයෙන් සෛලය ෆාගෝසයිටයිසින් එය තුළ ගිලී යයි. සංකෝචන ප්රෝටීන පළමුව ඉස්ත්මස් වසා දමා පසුව සෛලය තුළට වෙසිලිය ගැඹුරට තල්ලු කරයි.
ප්රතිවිරුද්ධ මාර්ගය - exocytosis - සෛල හා ස්රාවය ක්රියාවලීන්ගෙන් ද්රව්ය ගණනාවක් නිකුත් කිරීම සහතික කරන යාන්ත්රණයකි. සෛලය තුළ ඇති බොහෝ ඉන්ද්‍රියයන් ද්‍රව්‍යයකින් පුරවා ඇති කුහර සාදයි
සහල්. 8.
ඔවුන්ගෙන් ඉවත් කළ යුතුය. එවැනි සංයෝගවල සාමාන්ය නියෝජිතයන් වන්නේ ග්රන්ථි මගින් ස්රාවය වන හෝමෝන සහ එන්සයිම වේ.
සෛලවල එන්ඩොසිටෝසිස් සහ එක්සොසිටෝසිස් අඛණ්ඩව සිදු වන අතර ඒවායින් බොහොමයක් ඉතා තීව්‍ර ලෙස සිදු වේ. මේ අනුව, යන්තම් පැය 1 කින්, මැක්‍රෝෆේජයකට එහි සයිටොප්ලාස්මික් පටලයේ මතුපිට ප්රමාණය මෙන් දෙගුණයක් බුබුලු ආකාරයෙන් අවශෝෂණය කර ගත හැකි අතර, එය ස්වාභාවිකවම පුනර්ජනනය වීමට කාලය තිබිය යුතුය.
ප්රතිග්රාහක ප්රෝටීන.
ප්‍රතිග්‍රාහකයක් යනු සම්ප්‍රේෂක අණුවක සංඥාව වටහා ගන්නා ප්රෝටීන් සංකීර්ණයකි. ප්‍රතිග්‍රාහකය සමෝධානික ප්රෝටීනයක් ලෙස පටලය තුළ තැන්පත් කර ඇති ස්වාධීන ව්‍යුහයක් හෝ ඒවායේ ක්රියාකාරිත්වය නියාමනය කරන වෙනත් ක්රියාකාරී ප්‍රෝටීනවල කොටසක් විය හැකිය. එපමණක් නොව, එකම රසායනික කාරකය සඳහා පටලය මත ප්රතිග්රාහක කිහිපයක් තිබිය හැක. තවද උපස්ථරය සහ ප්‍රතිග්‍රාහකය අතර අන්තර්ක්රියා වල බලපෑම සෑම විටම සමාන නොවිය හැකි අතර සමහර අවස්ථාවල දී පවා ප්රතිවිරුද්ධ වේ. මේ අනුව, අධිවෘක්ක මෙඩුල්ලා හි හෝමෝනය, ඇඩ්‍රිනලින් (A), ඇඩ්‍රිනර්ජික් ප්‍රතිග්‍රාහකය සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන විට, රුධිර නාලයේ පටු වීමක් නිරීක්ෂණය වන අතර P ප්‍රතිග්‍රාහකය සමඟ විස්තාරණය නිරීක්ෂණය කෙරේ.
එන්සයිම ප්රෝටීන
සමෝධානික ප්රෝටීන වල බොහෝ පර්යන්ත සහ තනි කොටස් ද එන්සයිම ක්‍රියාකාරකම් සිදු කරයි. දෙවැන්න සඳහා උදාහරණයක් වන්නේ අයන පොම්පවල තනි ව්‍යුහයක කොටසක් වන ඉහත සඳහන් කළ පටල ඇට්ෆේස් ය.
ඊට අමතරව, සමෝධානික වර්ගයේ එන්සයිම ප්රෝටීන් ප්රතික්රියා උත්ප්‍රේරණය කරයි, රීතියක් ලෙස, ජෛව පටලයේ එක් පැත්තක් හරහා සම්පූර්ණයෙන්ම ගමන් කරයි. මීට අමතරව, එක් පැත්තක ඕනෑම උපස්ථරයක් ඇමිණීමෙන්, ප්රතික්රියා නිෂ්පාදන ප්රතිවිරුද්ධ පැත්තෙන් මුදා හරිනු ලැබේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, පටලවල සීමිත පාරගම්යතාව, ප්රතික්රියා නිෂ්පාදනවල අවකාශීය වෙන් කිරීම ලබා දීම, සාන්ද්රණ අනුක්රමික නිර්මාණය කරයි.
ද්විතියික අතරමැදියන්.
සෛලය සතුව ඇත සංකීර්ණ පද්ධතියඅන්තර් සෛලීය ක්රියාකාරිත්වයේ නියාමකයින් - දෙවන පණිවිඩකරුවන්. මේවාට චක්‍රීය නියුක්ලියෝටයිඩ (cAMP, cGMP), කැල්සියම්, කැල්සියම් + කැල්මොඩියුලින්, ෆොස්ෆොලිපිඩ් ජල විච්ඡේදක නිෂ්පාදන (ෆොස්ෆොරිලේටඩ් ෆොස්ෆැටිඩිලිනොසිටෝල්) ඇතුළත් වේ. කෙසේ වෙතත්, අන්තර් සෛලීය නියාමන පද්ධති නව සංයෝග හඳුනාගෙන ඇත.
ද්විතියික පණිවිඩකරුවන් සෛල ක්රියාකාරිත්වයේ විවිධ වෙනස්කම් වලට දායක වේ: ඒවා එන්සයිම ක්රියාකාරිත්වය පරිවර්තනය කරයි, එක්සොසිටෝසිස් උත්තේජනය කරයි, සහ විවිධ ජාන පිටපත් කිරීමට බලපෑම් කරයි.
සියලුම ද්විතීයික අතරමැදියන් එකිනෙකා සමඟ ක්රියාකාරීව අන්තර් ක්රියා කරයි. සාමාන්යයෙන් ඔවුන් සෛලය තුළ සමතුලිත අනුපාතයක් ඇත, නමුත් පළමු නියාමකයාගේ ක්රියාවෙන් පසුව, මෙම ශේෂය කඩාකප්පල් වන අතර, එහි ක්රියාකාරිත්වයේ වෙනසක් සඳහා සංඥාවක් බවට පත් වේ. ද්විතියික පණිවිඩකරුවන් ද සෛල පටලයේ සංවේදිතාව නියාමකයාට බලපාන්නේ ඒ සඳහා ප්රතිග්රාහක සංඛ්‍යාව සහ සම්බන්ධය නියාමනය කිරීමෙනි.
