2-боб биомембранология

ион насослари иштирокида амалга оширилади (ташувчи АТФаза лар). Бу оқсилли қурилма ташилувчи ионни танлаб бириктириб олиш ва АТФ ни гидролизлаш (I) қобилиятига эга. Бунда АТФ гидролизининг энергияси мембрана томонлари бўйлаб ионлар концентрациясининг энергия фарқларига айланади. Мисол тариқасида натрийли насос (Nа⁺, К⁺ - АТФ азалар) АТФ ҳисобига Nа⁺ ва К⁺ ионларини ўтказиш қобилиятига эга. Мазкур ҳаракат механизми АТФазага Nа⁺ нинг учта ионини бириктириш билан тавсифланади, улар АТФни АДФ ва фосфат кислота қолдиғига парчаловчи ферментни фаоллаштиради. Фосфат қолдиғи АТФазага бирикади, натижада ферментни фосфорилланиши юзага келади ва унинг конформацияси ўзгаради. Ион канали мембрананинг ички томонидан ёпилади ва ташқи томонидан очилади. Бир вақтнинг ўзида Nа⁺ ионига нисбатан бириктириб олиш марказининг мойиллиги камаяди. Nа⁺ нинг барча учта иони ферментни тарк этади ва унинг боғлаб олиш марказига К⁺ нинг икки иони бирикади, улар фермент конформацияни тескари йўналишда ўзгартиради; ион канали мембрананинг ташқи томонидан ёпилади ва ички томонидан очилади. Бир вақтда ферментдан сув иштирокида фосфат кислота қолдиғи ажралиб чиқади. К⁺ ионларига мойиллик пасаяди ва улар цитозолда озод бўлади. АТФ гидролизининг энергияси мембрананинг турли томонларида ионларга бўлган мойилликни ўзгартириш учун зарурдир. Шундай қилиб, ион насосининг тўлиқ иш циклида ҳужайралараро бўшлиққа ҳужайрадан 3 Nа⁺, тескари йўналишда эса 2 К⁺ ионлари ўтказилади (13-расм).


13-расм. Nа⁺, К⁺ -АТФазалар ҳаракат механизми. 14-расм. Симпорт (а) ва антипорт (б) механизмлари.

Натрийли насос электроген режимда ишлайди. Бу ерда катионларни ўтказилиши уларнинг концентрациясидаги фарқлар билан эквивалент эмас, бир вақтнинг ўзида электрик потенциаллар фарқи юзага келади (0,1 дан кам В). Шундай қилиб, мембраналараро электрокимёвий потенциал (Vm) юзага келади, у ҳужайра ичида модда концентрациясининг ортиқча миқдорини тенглаштиради (Доннан мувозанати). Кўплаб макромолекулалар мембрана орқали эркин ўта олмайди, шунинг учун осмос ҳисобига сув ҳужайра ичига кириб боришга уринади, ҳужайра шишади ва мембрананинг ёрилиши юзага келиш мумкин. Натрий насосининг бажарадиган иши ҳужайранинг бундай шишишига қаршилик қилиши мумкин, бу эса мембрананинг ҳар икки томонида потенциаллар фарқини юзага келишига олиб келади.

Кальцийли насос (