Сабақтың технологиялық картасы

Пәні: Медициналық биофизика

Күні:

Тобы: Ф1К

Тақырыбы: 3. Биологиялық мембраналар арқылы зат тасымалдау

Белсенді зат тасымалдау

Сабақтың мақсаты:

• Білімділік: Липидтерге тоқтала отырып, оның мембранадағы күйін анықтау.

• Дамытушылық: студенттердің алған білімдерін іс жүзінде ұштастыруға, логикалық ойлау қабілеттерін, ойын технологияларын арқылы дамыту, компьютерлік сауаттылықтарын арттыру.

• Тәрбиелік: өз жеріне, еліне деген сүйіспеншілікке баулуды арттыру, оның қадір-қасиетін ұғынуға, іскерлікке, ұқыптылық тәрбиелеу.

Сабақтың типі: аралас сабақ

Сабақтың қамтамасыздандырылуы:

• оқу көрнекілік құралдар: презентация

• үлестірмелі материалдар: тест, үлестірме қағаздар

• ТОҚ: компьютер

Өз бетінше жұмыс: сұрақ – жауап

Сабақтың өту барысы

Ұйымдастыру кезеңі: (5 мин)

• Оқушылардың біліктілігі мен дағдысын тексеру: (25 мин)

1.Сұйық кристалды күй дегеніміз не?

2.Температура төмендеген сайын мембрана қандай күйге өтеді?

3.Фазалық ауысу температурасы дегеніміз не?

4.Зат тасымалдану дегеніміз не?

5.Организмде зат қалай тасымалданады?

6.Мембраналар арқылы зат тасымалдау қалай жүреді?

• Жаңа тақырыптың мазмұны мен жүйесі (конспект): (40 мин)

Жасуша ашық термодинамикалық жүйе болғанлдықтан ол өзiн қаршаған ортамен үнемi зат, энергия және ақпарат алмасады. Мұндай алмасу жасуша мембранасының заттарды өткiзгiштiк қабілетiнiң арқасында iске асады. Жасушадағы метаболикалық үдерістер, ондағы биопотенциалдың пайда болуы, жүйке импульстарының таралуы т.б. көптеген құбылыстар мембрана арқылы зат зат тасымалдаудың арқасында жүредi және пайда болады. Сондықтан биологиялық мембрана арқылы зат тасымалдау – ол жасушаның өмiр сүруiнiң негiзгi шарты болады.

Биомембрана арқылы зат тасымалдаудың бұзылуы әр түрлi патологиялық өзгеріске алып келедi. Сондықтан жасушаның өткiзгiштiгiн зерттеудiң медицина мен фармация үшiн үлкен теориялық және тәжірибелік маңызы бар. Мысалы, кеселдi емдеу негiзiнен дәрiнiң жасуша мембранасы арқылы өтуiне байланысты, олай болса дәрiлiк заттың емдiк әсерi оны мембрананың қалай өткiзуiне тiкелей байланысты болады. Сондықтан фармакологиялық заттардың емдiк әсерiн толық пайдалану үшiн оның жасушаның сау және қабыну кезiндегi өтiмдiлiгiн бiлу керек.

Биологиялық мембрана арқылы заттардың тасымалдануын селқос және белсенді деп екi түрге бөледi.

Селқос тасымалдауға заттарды концентрациясы көп С1 ортадан концентрациясы аз С2 ортаға қарай тасымалдауды, ал электролиттерде электр өрiсi потенциалының шамасы үлкен φ1 ортадан аз φ2 қарай тасымалдауды, немесе электрохимиялық потенциалының шамасы үлкен 1 нүктеден аз 2 нүктеге қарай тасымалдауды атайды. Тасымалдаудың осы түрi - сырттан энергия жұмсамай, белгi бiр градиент (концентрациялы, электрлiк, гравитациалдық т.б.) жинақталған энергия есебiнен жүреді. Селқос тасымалдау Гиббс энергиясын азайтуға алып келеді, яғни бұл процесс өз бетінше, бос АТФ энергиясын жұмсамай жүреді. Ағзада градиент түрлерiне байланысты селқос тасымалдаудың мынандай түрлері кездеседі:

а) диффузия (қарапайым және жеңiлдетiлген)

б) сүзіліс (фильтрация)

в) осмос

Диффузия деп заттардың өз еркiмен концентрациясы көп ортадан аз ортаға қарай тасымалдануын айтады және ол концентрациялық градиент есебiнен жүредi. Бұл кездегi зат ағынының тығыздығы Фик заңы бойынша анықталынады:

Жеңiлдетiлген диффузия тасымалдағыш молекулалардың қатысуымен жүредi. Мембрана арқылы өте алмайтын кейбір заттарды тасымалдағыш ақуыз затпен қатар сол ортадағы ионды қосып алып зарядталған жүйеге айналады (ақуыз + ион + тасымалданатын зат), да мембрана қабатындағы электрлiк градиент энергиясы есебiнен келесi бетке өтедi.

Сонымен қатар жеңiлдетiлген диффузияның жүруiн қиындататын заттар да кездеседi. Сондай заттарға флоридзин жатады. Ол тасымалдағыш ақуызбен қосылып, тұтас кешен құрап, оның қызметін төмендетедi, соның арқасында қантты мембрана арқылы тасымалдауды тоқтатуға болады. Олай болса, кейбір заттар көмегiмен мембрана арқылы заттарды тасымалдауды реттеуге болады.

Сүзіліс деп молекулаларынынң гидростатикалық қысым градиентi себебiнен мембрана саңлаулары (пора) арқылы су молекулаларының тасымалдануын айтады. Су молекулаларының тасымалдану жылдамдығы Пуазейль заңына сәйкес анықталынады , мұндағы - су көлемiнiң тасымалдану жылдамдығы, - гидравликалық кедергi, l – саңлау ұзындығы, r – оның радиусы,  - судың тұтқырлығы.

Ағзадағы судың қан тамырлары қабырғалары арқылы өтуiнде сүзіліс құбылысының атқаратын ролi үлкен, соның арқасында кейбір патологиялық өзгеріс кезiнде сүзіліс ұлғаяды, соның себеiнен дене iсiнедi.

Осмос деп жартылай өткiзгiш мембрана арқылы су молекуласының ығысуын айтады. Осмос шын мәнiнде су молекуласы үшiн диффузия құбылысы деп санауға болады, бұл кезде су молекуласының концентрациясы көп ортадан аз ортаға қарай қозғалуы орын алады. Осмос көптеген биологиялық құбылыстар үшiн үлкен маңызы бар. Мысалы, гипотонды ертiндiлердегi эритроциттердiң гемолизi осы құбылыс есебебiнен жүреді.

Белсенді тасымалдау деп, керiсiнше заттарды концентрациясы аз ортадан көп ортаға қарай, немесе электрлiк потенциалы аз ортадан көп ортаға қарай тасымалдауды атайды. Мұндай тасымалдау, жүйе энергиясы есебiнен жүредi.Биологиялық жүйелер үшiн белсенді тасымалдаудың алатын орны өте маңызды. Ағзаның өмiр сүруiнiң негiзi болып табылатын концентрациялық, электрлiк, қысымдық градиенттер тек белсенді тасымалдаудың есебiнен пайда болады. Термодинамика қағидаларына сәйкес белсенді тасымалдау ағзаны тепе-тең емес күйде үстап тұрудың бiрден бiр көзi болып табылады, олай болса бұл құбылыс жасушаның өмiр сүруiнiң басты кепiлi. Биологиялық мембрана арқылы белсенді зат тасымалдау иондық сорғыштар (насостар) деп аталынатын ерекше ақуыздар көмегiмен iске асады. Казiрге кезеңде иондық сорғыштардың калий-натрий, кальций және протондық сорғыш деген түрлерi кездеседi.

Белсенді тасымалдау заттарды концентрациясы аз ортадан көп ортаға қарай, немесе электрлiк потенциалы аз ортадан көп ортаға қарай тасымалдауды атайды. Мұндай тасымалдау, жүйе энергиясы есебiнен жүредi.

Биологиялық жүйелер үшiн белсенді тасымалдаудың алатын орны өте маңызды. Ағзаның өмiр сүруiнiң негiзi болып табылатын концентрациялық, электрлiк, қысымдық градиенттер тек белсенді тасымалдаудың есебiнен пайда болады. Термодинамика қағидаларына сәйкес белсенді тасымалдау ағзаны тепе-тең емес күйде үстап тұрудың бiрден бiр көзi болып табылады, олай болса бұл құбылыс жасушаның өмiр сүруiнiң басты кепiлi. Биологиялық мембрана арқылы белсенді зат тасымалдау иондық сорғыштар (насостар) деп аталынатын ерекше ақуыздар көмегiмен iске асады. Казiрге кезеңде иондық сорғыштардың калий-натрий, кальций және протондық сорғыш деген түрлерi кездеседi.

Белсенді тасымалдау процессі Гиббс энергиясын ұлғайтуға алып келеді, яғни бұл процесс өз бетінше жүре алмайды, АТФ молекулаларының гидролиз есебінен өтеді.

• Жаңа материалды бекіту, біліктілік пен дағдыны қалыптастыру: (15 мин)

1.Тасымалдау дегенді қалай түсінесің?

2.Биологиялық мембрана арқылы заттардың тасымалдануын неше түрге бөлеміз?

3.Селқос тасымалдау дегеніміз не?

4.Осмос дегеніміз не?

5.Белсенді тасымалдау дегеніміз не?

6.Селқос тасмалдану дегеніміз не?

7.Селқос тасмалданудың түрлері.

8.Белсенді тасмалдану дегеніміз не?

Сабақтың қортындысы: (3 мин)

• Рефлексия:

Кандай жаңа ұғымдармен таныстыңдар?

Өз мақсаттарыңа жеттіңдер ме?

Қандай қиындықтармен жолықтыңдар?

Болашақ маман ретіндегі тақырыпқа көз-қарасың қандай?

• Бағалау:

Сабаққа белсене қатысқан, жұмысты толық орындаған студенттерді бағалау. Бағаны оқу журналына қою

• Үй тапсырмасы: (2мин)

Тест

БЕКІТЕМІН

Директордың оқу әдістемелік

жұмысы жөніндегі орынбасары

Жантелиева Л.О.

«____»__________2016 ж.

______________________