O’quv materiallari 15- mavzu

3.Gradient bo‘yicha va gradientga qarshi bo‘ladigan jarayonlar.
4.Passiv transport va uning turlari: oddiy va yengillashgan diffuziya, osmos, filtratsiya.
Moddalarning katta, yuqori konsentrasiyadan kichik konsentrasiyaga tomon tushilgan elektrokimyoviy potensial bo’ylab o’tishi “passiv” tarzda o’tish deb ataladi, chunki moddalarning bu hildagi o’tishi hujayrada ro’y berayotgan metabolic jarayonlar energiyasining sarflanishiga bog’liq emas. Moddalarning passsiv o’tishi har hil gradientlarga bog’liq bo’lishi mumkin.
Oddiy diffuziya. Fik qonuni.
Moddalar passif o’tishining asaosiy mexanizmi konsentratsiya gradiyenti mavjudligi tufayli bo’ladigan oddiy diffuzuadir. Diffuziya o’z – o’zidan bo’ladiganjarayon bo’lib, molekulalarning issiqlik holat harakati natijasida moddalarning konsentratsiyasi yuqori bo’lgan sohadan bo’lgan kichik sohaga o’tishdir.
Diffuziya jarayonining matematik ifodasini Fik bergan.
FIK qonuniga ko’ra diffuziya tezligi dm/dt – konsentratsiya gradiyentiga va diffuziya amalga oshiriladigan yuzaga – (S) ga to’g’ri proportsional.
dm/dt= - DSdc/dx (1)
Diffuziya tezligi deganda beriladigan yuza orqali vaqt birligida diffuziyalangan modda miqdori (- i mol yoki boshqa birikmalarda) tushiniladi.
Konsentratsiya gradiyenti dc/dx bu diffuziya yo’nalishida uzunlik birligiga to’g’ri keluv-chi C konsentratsiyaning o’zgarishidir. (1) tenglamaning o’ng tomonidagi - ishora diffuziya katta konsentratsiyali sohadan kichik konsentratsiyali soha tomon bo’lishini bildiradi. Proporsiyonallik koeffitsienti D diffuziya koeffitsienti deyiladi. Agar S va dc/dx ni 1 ga tenglash-tirsak uning fizik ma’nosini anglash oson. Diffuziya koeffitsienti son jihatdan konsentratsiya gradiyenti 1 ga teng bo’lganda birlik yuzadan birlik vaqt ichida diffuziyalangan modda miqdoriga tengdir. Diffuziya koeffitsienti temperatura va modda turiga bog’liq, o’lchamligi cm^-1 *sek^-1. Hujayra membranasining konsentratsiya gradiyentini aniqlash qiyin bo’lganligi tufayli moddalarning hujayra membranalari orqali diffuziyasini ifodalash uchun soddaroq tenglamadan foydalaniladi
dm/dt =-PS (C₁ – C₂) (2)
Bu yerda C₁ – C₂ membranalarning ichki va tashqi tomonidagi moddalar konsentratsiyasi;
P – o’tkazuvchanlik koeffitsienti diffuziya koeffitsientiga o’xshaydi.P-diffuziya koeffitsientidan farq qilib, membrana chegarasiga va uning holatiga ham bog’liq.
Teorella tenglamasi
Elektr zaryadiga ega bo’lgan erigan zarrachaning hujayra membranasi orqali o’tishi faqat konsentratsiya gradiyentiga bog’liq bo’lmasdan membrananing elektr gradiyentiga ham bog’liq. Shu munosabat bilan ionlarning o’tish gradiyentiga, unga qarama- qarshi bo’lgan elektr gradiyenti mavjud bo’lgan holda qarama-qarshi tomonga ham bo’lishi mumkin. Konsentratsiya va elaktr gradiyentlar yig’indisi elektrokimyoviy gradiyent deyiladi. Ionlarning membrana bo’ylab passiv o’tishi har do’im elaktrokimyoviy gradiyent bo’ylab bo’ladi.U vaqtda oqim tenglamasi quyidagi ko’rinishni oladi.


1-rasm. Membrana orqali o’tadigan oddiy diffuziyaning turlari: qo’shqavatli lipid orqali(a), qo’shqavatli lipid poralari orqali(b), oqsil poralari orqali (v). dm/dt= -CU dμ/dx (3)
Bu tenglamaTeorella tenglamasi deyiladi
Buyerdaμ – elektrokimyoviy potensial, C- zarralarning molyar konsentratsiyasi, U- zarrachalar-ning harakatchanligi.Fik qonuniga bo’ysinuvchi lipid qo’shqatlam orqali oddiy diffuziyani sistematik ravishda quidagidek ko’rsatis hmumkin
Tirik hujayrada bunday diffuziya kisloriodning va karbonat angidrid gaziningo’tishin ta’minlaydi. Qator dorivor moddalar va zaharlar ham lipid qatlam orqali shu sxema bo’yicha o’tadi.Lekin bunday oddiy diffuziya yetarlich sust bo’lib, hujayrani ozuqa modda bilan yetarli moqdorda ta’minlay olmaydi. Shuning uchun modaningmembrana orqali passiv o’tishiningboshqa usullari ham bor. Ularga teshik orqali diffuziya va yengillashgan diffuziya taaluqli.Oqsil molekulalari va lipidlaridan tashkil topib, membrana o’tish hosil qiluvchimembrana qismlari teshik yoki kanal deyiladi.Bu o’tish membrana orqalifaqat kichik molekulalargina masalan suv molekulalarining emas, balki yirik ionlarningo’tishiga imkon beradi.
Teshik orqali diffuziya ham diffuziya tenglamalari yordanida ifodalanadi, lekin teshiklarning mav-jud bo’lishi o’tkazuvchanlik P ni oshiradi.Undan tashqari kanallar turli ionlarga nisbatan tanlash xossasini namoyon qilishi va bu har xil ionlar uchun o’tkazuvchanlikning turli xil bo’lishda o’z ifodasini ko’rsatishi mumkin.