7) Клетканың ұйымдасуы. Органеллалар. Биологиялық материалдардың нанотехнологияда қолданылуы.

Цитоплазма (гр.kytos — клетка және гр.плазма — қалыптасқан) — ядроны қоршап жатқан клетка бөлігі; қоймалжың (коллоидті) ерітінді. Клетка Цитоплазмасының сырты плазмолеммамен қапталған. Плазмолемма — Цитоплазманың белокты-билипидті қабықшасы, оның орт. қалыңд. 6 — 10 нм, құрамында ферменттер болады. Ол клетка мен оны қоршаған орта арасындағы зат алмасу процесін қамтамасыз етеді. Цитоплазманың негізгі құрамы гиалоплазмадан, органеллалардан және қосындылардан тұрады. Эукариотты клеткалар үш бөлімнен тұрады: сыртын қоршап жатқан плазматикалық мембранадан, цитоплазмадан және ядродан.Прокариоттар мен өсімдік клеткаларының плазматикалық мембраналарының сыртында клетка қабаты болады, ал жануарлар клеткаларында мұндай қабат болмайды. Клетканың ядросын қоршап жатқан қоймалжың затты цитоплазма д.а. Гиалоплазма мембраналы және мембранасыз компоненттерден тұрады. Мембраналы компоненттер:митохондриялар, пластидтер, эндоплазмалық тор, Гольджи аппараты, лизосомалар, мембранасыз компоненттер:центриольдар, рибосомдар, микротүтікшелер, микрофиламенттер.Цитоплазманың құрамындағы компоненттер бір-бірімен өте тығыз байланыста болады.Гиалоплазма — Цитоплазманың нағыз ішкі ортасын түзетін, оның негізгі плазмасы. Онда белок молекулалары кешендерінің түзілуі мен ыдырау процестері үздіксіз жүріп жатады.Гиалоплазма (гр.hyalinos — мөлдір, шыны тәрізді; гр.plasmos — плазма) — жануарлар және өсімдік жасушалары цитоплазмасының органеллалар (тұрақты кездесетін құрылымдар - жасушаның тым ұсақ мүшелері) мен қосындылар (тұрақсыз құрылымдар) орналасатын біркелкі қоймалжың заты, жасуша цитоплазмасының негізгі заты.Органеллалар (органеллы); (organellae, гр.organon — құрал, мүше, ағза; гр.еllа — майда, кішірейту) — жасуша тіршілігі үшін әртүрлі қызмет атқаратын жасуша цитоплазмасындағы тұрақты құрылымдар. Адам мен жануарлар жасушаларында органеллалардың екі түрі болады. Олар: жалпы органеллалар және арнайы органеллалар. Жалпы органеллалар организм жасушаларының барлығына түгелдей ортақ, яғни барлық жасушаларда кездеседі. Өз кезеңінде жалпы органеллалар: жарғақты (мембраналы) және жарғақсыз органеллалар болып екі топқа бөлінді. Жарғақты органеллаларға: митохондриялар, гранулалы эндоплазмалық тор, агранулалы (тегіс) эндоплазмалық тор, пластинкалық кешен (Гольджи кешені), лизосомалар, ал жарғақсыз органеллаларға: бос рибосомалар, полисомалар, центросома (центриольдер), микротүтікшелер, кірпікшелер, талшықтар және микрофиламенттер жатады. Арнайы органеллалар тек кейбір жасушаларда ғана болады. Оларға миофибриллалар (ет жасушаларында, ет талшықтарында -миосимпласттарда), тонофибриллалар (эпителиоциттерде), нейрофибриллалар (нейроциттерде), кірпікшелер, талшықтар жатады. Өсімдіктер жасушаларында аталған жалпы органеллалардан басқа пластидтер (хлоропласт, хромопласт, лейкопласт) болады.Органеллалар жалпы және арнайы болып бөлінеді. Жалпы органеллалар — жануарлар мен өсімдіктер клеткаларында болатын және тұрақты қызметтер атқаратын құрылымдар. Арнайы органеллалар — тек кейбір маманданған клеткаларға тән (биожіпше, тоножіпше, нейрожіпше, кірпікшелер, микробүрлер). Цитоплазма мембраналары.Клеткада кездесетін барлық мембраналар плазматикалық органоидтардың мембраналары.Клетканың ішкі мембраналарына қарағанда плазмалемма холестерипке бай. Плазмалемманың бір ерекшелігі оның сыртында көмірсулардан тұратын гликокаликс қабаты орналасады. Бұл қабаттың қалындығы 3—4 нм-дей болады. Плазмалемма негізгі атқаратын қызметі: қорғаныштық, өткізгіштік және тасымалдаушы. Тасымалдаушы плазмалемма сулардың, иондардың және молекулалардың сыртқы ортадан клеткаға өтуін және кері өтуін реттеп отырады. Зат алмасу процесінде клеткада пайда болған қорытылған заттар да осы плазмалемма арқылы сыртқа шығарылып отырады. Плазмалемманың сыртқы бетіне рецепторлық ферменттер орналасады, олар клетканың күйін басқа көрші клеткаларға жеткізіп тұрады. Плазмалемма клетканың бөліну процесінде маңызды рөл атқарады. Оның сыртында микротүтікшелер, талшықтар сияқты әр түрлі өсінділер болады.Плазмалемманың тасымалдаушы қызметі:үлкен молекулалар жай өтеді де, кіші молекулалар жылдам өтеді. Ең жылдам өтетін су және оның құрамындағы ерітінділер екен. Егер эритроцитті өзінің цитоплазмасынан гөрі шоғырлануы аз тұзды ерітіндіге салсақ, онда сыртқы ортадан су клеткаға көп енеді де клетканың көлемі өсіп, оның сыртқы мембранасы жарылып кетеді. Керісінше, егер эритроцитті шоғырлануы көп тұзды суға салсақ, онда клеткадағы су бөлініп шығады да, ол қабысып, жиырылып қалады. Клетканың сыртқы мембранасында линопротеин қабатында «порлар» болады, олар арқылы иондар және сулар өтеді. Осы мембрана арқылы К⁺, N⁺ катиондары аса жылдамдықпен жүреді. Мембрананың тасымалдау қызметі: иондар мен судың шоғырлануы көп ортадан шоғырлануы аз ортаға (пассивті тасымалдау), және керісінше, шоғырлануы аз заттың Шоғырлануы көп ортаға енуін (активті тасымалдау) реттеп отырады. Активті тасымалдау энергия жұмсау арқылы өтеді (АТФ), К⁺, Na⁺ -иондарының шоғырлануын реттеп тұратын К⁺, Na⁺—«насосы» плазмалеммаға орналасады. Осы «насостардың» жұмыстарын зерттеу үшін эритроцитті алуға болады.

8) Иммобилденген ферменттердің алу жолдары. Ферменттер – бұл биологиялық катализаторлар, организмдегі химиялық реакциялардың жылдамдығын тездететін белоктық заттар. Соңғы кездері медицина, фармация салаларында жасанды иммобилденген ферменттер кең қолданылады. Ферменттерді әртүрлі материалдарға (полиакриламид, шыны, силастик, полистерол) бекітіп иммобилдеу (байланыстыру) арқылы ерімейтін жасанды катализатор жасағанда ферменттер активтілігін сақтап, сонымен бірге, олардың әсерінің ұзақтығын, мықтылығын, тұрақтылығын арттырады. Бұл технология қазіргі кезде өндірісте, тұрмыста кең қолданылуда. Ферменттерді иммобилдеу үшін пайдаланылатын әдістерді негізіне алған ұстауыштардың сипаттамасына байланысты екі топқа бөледі: 1) физикалық әдістер; 2) химиялық әдістер.Физикалық әдістер.Бұл топқа жататын әдістерде ферменттер ұстауыфшпен коваленттік байланыспайды. Олар ұстауышпен электростатикалық, гидрофобты әрекеттесу арқылы байланысады.Физикалық әдістердің келесі түрлері белгілі:1) адсорбциялық әдістер.2) Ферменттерді гель немесе полимер ұстауыштарының саңылауларына енгізу;3) Екі фазалық жүйені пайдаланып, ферментация процесін жүргізу, фермент тұрақты су фазасының құрамында ұсталады. Мысалы, су – органикалық ерітінді. Химиялық әдістер.Химиялық әдістердің негізіне фермент молекуласының функционалды топтарының ұстауышпен ковалентт і байланысуы алынған.Химиялық әдістердің артықшылығы:1) фермент ұзақ уақыт бойы ұстауышпен байланысқан түрде болады, ерітіндіге шығып кетпейді.2) қажетті ферменттердің қолайлы ұстауышпен ковалентті байланыс түзуі үшін ерекше әдісті таңдап алып, ферменттердің қасиеттеріне ұстауыштың жағымсыз әсерін төмендетуге болады. Химиялық әдістердің екі түрі белгілі:1) ферменттерді полимерлі ұстауыштармен байланыстыру арқылы иммобилдеу;2) ұстауыштарды пайдаланбай, белок молекулаларын өзара көлденең тігу. Глюкандарда α-глюказидтік байланысты гидролиздейтін ферменттер кең көлемді топтарды құрайды.Оларға: декстраназа, изомальтаза, мутаназа, микодекстраназа, эндо-1,6-α-глюканаза жатады. Қазір декстраназдың активтілігін анықтайтын әдіс табылған жоқ.Реакционды қоспалардың кейбіреулері 37°С, екіншісінде-40°С иннуцирлейді, рН 4,0-6,0 дейін. Әдіс негізі декстраназ негізінде көк декстран баяу болып табылады.Реакция 40°С температурада, рН 4,0 5 минут ішінде жүргізіледі.0,5% субстрат және ферменттен құрылады.рН-ы этил спиртін қосу арқылы тоқтату центрифугалауданкейін супернатант абсорбциясын 650 мм-де анықтайды.Бір декстраназа фермент саны ретінде анықталады, ол 1 мг боялған комплекстен 5 минут ішінде әдістің талабымен босатылады.Бұл әдістің құндылығы ол өте қарапайым және көп уақытты керек етпейді.