Dərslik Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi

Şəkil 3.5. Süni lipid biqatlarının sxemi.
Maddələrin membrandan diffuziyası. Plazmatik membran və digər membranlar yalnız lipid qatından diffuziya edən maddələr üçün deyil, həmçinin bir çox ionlar, şəkərli birləşmələr
44
amin turşuları və nukleotidlər üçün də keçiricidir. Bu maddələr membranın üzərində olan məsamələr vasitəsilə keçirlər. Məsamələri membranın divarına girmiş nəqliyyat zülalları yaradırlar. Belə zülalların özünün daxilində su ilə dolmuş ±1 nm diametrli kanallar var, onlardan kiçik molekullar diffuziya edə bilir. Onlar qatılıq qradientinə əsasən hərəkət edirlər və əgər onlar yüklüdürlərsə, belə halda onda onların kanallarla hərəkəti membran potensialı sayəsində tənzimlənir. Membran kanalları onlardan keçən molekul tiplərinə görə nisbi seçiciliyə malikdir. Məsələn, kalium, natrium və kalsium kanalları mövcuddur ki, onlar da spesifik ionlardan başqa digər ionlar üçün keçirici deyildir. Belə seçicilik maddənin kanalın divarına birləşmə yerinin quruluşu və yükü ilə şərtlənir ki, bu spesifik molekulların nəqlini asanlaşdırır və kanallarla digər maddələrin keçməsinin qarşısını alır (şəkil 3.6,A).
İonların hərəkəti zamanı yaranan cərəyanı ölçməklə hətta tək kanal üçün də membranda ion kanalının işini asanlıqla müşahidə etmək mümkündür. Kalium kanalı üçün 2 pA (2⋅10^-12 A) ampilutudlu və bir neçə millisaniyə davam edən cərəyan xarakterikdir. Bu dövr ərzində ondan 10 minlərlə ionlar keçir. Zülalın bir konformasiyadan digərinə keçidi rentgen difraksiyası, messbauerov spektroskopiyası və nüvə-maqnit rezonansı metodları ilə öyrənilir. Beləliklə, zülallar yüksək dinamiki hərəkətli quruluşlar olub, zülal təbəqədən keçən kanal isə yalnız su ilə dolu bərk borucuq deyil (şəkil 3.6, A) həm də, sürətlə hərəkət edən molekulyar qrup və yüklərin labrintidir. Kanalın bu dinamik xarakteristikası onun energetik profilində öz əksini tapır (şəkil 3.6, B). Burada absis oxu boyunca kanalın ionları qatılığı c₀ («o» – outside – xarici) və potensialı 0 olan xarici məhluldan, c_i («i» – inside – daxili) qatılıqlı və E potensiallı daxili məhlula qədər olan uzunluğu göstərilir. Ordinat oxu boyunca kanala birləşmə yerində ionun enerji səviyyəsi göstərilir; qrafikdə pik keçiricilik səddini (baryerini) əks etdirir, hansı ki, ionun enerjisi kanaldan keçmək üçün lazım olan
45
enerjidən çox olmalıdır, qrafikin dəyişilməsi isə nisbətən sabitdir. Əgər energetik profil spontan olaraq tsiklik dəyişərsə, energetik pik şəkilində maneəyə baxmayaraq ion kanaldan keçə bilər. Bu yolla ion gözlənilmədən energetik pikin «o tərəfində» ola bilər və hüceyrəyə doğru hərəkətini davam etdirə bilər. İonun hidratlaşma dərəcəsindən, ölçüsündən, yükündən və onun kanalın divarlarının quruluşları ilə birləşmə qabiliyyətindən asılı olaraq kanalın energetik profili müxtəlif ionlar üçün dəyişilir ki, bununla da ayrı-ayrı tip kanalların seçiciliyi izah olunur.