Тербеліс жиілігі 20000Гц-тен жоғарғысы ультрадыбыстар деп аталады. Бұл дыбыстарды адам құлағы қабылдамайды, бірақ олар белгілі бір дәрежеде адам ағзасына әсер етеді. Мысалы, 5 Гц-тен 9 Гц-ке дейінгі жиілік аралығында инфрадыбыстар бауырдың, асқазанның, көкбауырдың тербеліс амплитудаларын арттырады, көкірек қуысында ауыртпалық туғызады, ал 12-14 Гц жиіліктерде құлақта шуыл пайда болады. Инфрадыбыстардың адам ағзасына кері әсері болғандықтан, олар техниркада кеңінен қолданыс таппаған. Алайда инфрадыбыстардың бірнеше жүздеген километрге таралу мүмкіндігі оның әскери мақсатта, балық аулау кәсібінде пайдалануына жол ашты. Теңізде туындайтын инфрадыбыстарды медуза, су шаяны тәріздес жәндіктері жақсы қабылдайды.
Ультрадыбыстар, физикалық және технологиялық әдістерде кеңінен қолданылыс тапқан. Бұл дыбыстарды адамдар арнайы құралдардың көмегімен естиді және қабылдай алады. Ультрыдыбыс толқындарының басты ерекшелігі – оларды дыбыс көзінен белгілі бір бағытта таралатындай етіп бағыттауға болады.
Дыбыстың шағылу құбылысына теңіз тереңдігін өлшеуге арналған құрал-эхолоттың және су астындағы нысаналарды табу үшін қолданылатын сонардың құрылысы негізделген. Шағылған ультрадыбысты пайдаланып, нысананың орнын анықтау тәсілі эхолокация деп аталады. Кеме ттабанына орнатылған құралдардың көмегімен белгілі бір бағытта ультрадыбыстар жіберіледі. Бұл дыбыстар теңіз түбінен немесе ізделінген нысанадан шағылып, бір мезеттен кейін кемеге қайта оралады. Кемедегі өте сезімтал аспаптардың көмегімен тіркелетін бұл толқындар электр импульстеріне түрлендіріледі де, экранда, мысалы, сүңгуір қайықтың кескіні пайда болады. Теңіз судағы дыбыс жылдамдығын және дыбыстың жіберілген мезеті мен қабылданған мезеті арасында өткен уақытты біле отырып, теңіз тереңдігі немесе су астындағы нысанаға дейінгі қашықтық анықталады.
Ультрадыбыстың көмегімен тастар ұнтақталады, металдарды және аса қатты материалдарды кесу және дәнекерлеу жүзеге асырылады. Алайда ультрадыбысты адамның ұзақ уақыт бойы қабылдауы нерв жүйесіне әсер етеді, қанның құрамының, сапасының және қысымының өзгеруін, бас ауруын тудырады, құлақ та естімей қалуы мүмкін.
Қуатты ультрадыбыс шығару балқыған және кристалл күйлердегі металдар мен шынылардың қасиеттерін өзгерту үшін металлургияда қолданыс тапқан, бұл берілген қасиеттері бар материал жасауға мүмкіндік береді. Кейбір металдар (мысалы, алюминий мен кадмий) қалыпты жағдайларда араласпайды, ультрадыбысты пайдалану олардан қорытпа алуға мүмкіндік береді.
Егер кристалдану күйінді металл қуатты ультрадыбыспен өңделсе, онда бұл-түйіршіктен ұсақталуына әкеліп соғады да, құйманың структурасы анағұрлым біркелкі болады.
Ультрадыбысты қолдану аса маңызды технологиялық мәселені шешуге – алюминий немесе алюминий қорытпаларын біріктіруге мүмкіндік береді. Басқа металдарға қолдануға болатын дәнекерлеу әдісін алюминийге қолдану мүмкін емес, себебі алюминийдің оттегімен жанасатын бетінде қалыңдығы 0,001 мкм кәдімгі флюстер арқылы ажыратылмайтын тотық қабаты пайда болады.
Ультрадыбысты пайдалана отырып, алюминий мен алюминий қорытпаларының мүлтіксіз жұмсақ дәнекерленуін жүзеге асыруға болады. Сұйық дәнекерде тотықтың пленкасы бұзылады да, балқығкан дәнекер тотықталмаған алюминий бетімен жанасады. Ультрадыбыс дәнекерлегішінің ұштығы тек қызып қана қоймайды, сонымен бірге 20 кГц-ке жуық жиілікпен тербеліс жасайды. Дәнекерлеудің ультрадыбыстық әдістің жалғанған жердің беріктілігін жоғарылататыны соншама үлгілер (мысалы, дәнекерленген сым) жалғастырылған жерден емес, мүлдем басқа жерден үзіледі.
Қазіргі кезде медицина саласы көптеген табыстарға жетті. Жетілдірілген техникалардың көмегімен жеке мүшелердің (бронхылар, бүйректер, асқазан және т.б.) ауруларының белгілерін дәл анықтауға болады.
Ультрадыбысты қолдану арқылы денедегі бөгде заттардың қай жерде тұрғаның анықтайды. Ультрадыбыс аурудың белгісін анықтаумен бірге ауру мүшелерді де емдейді. Жаңа шыққан ерекше аспаптарды қолданып, отаны кеспей жасайтын әдіс кенінен қолданылуда.
Медицинада ультрадыбыс адам денесін ультрадыбыстық (сканерлеу) үшін пайдаланылады. Сүйек, май және бұлшық еттер ультрадыбысты түрліше шағылдырады. Электр импульстеріне түрлендірілген бұл шағылған толқындар экранда кескін береді. Ультрадыбыстық тексеру жолымен сырқат адамның денесіндегі әртүрлі ауытқулар-қатерлі ісіктерді анықтайды.
Ультрадыбысты диагностикалық мақсатта медицинада қолдану оның денелермен әсерлесу нәтижесінде денелерде жұтылу, жылдамдығының өзгеруі, шағылысқан толқын жиілігінің өзгеруі, энергияның кемуі, және физикалық, химиялық құбылыстарға негізделген.
7- Дәріс: Биологиялық мембраананың түрлері мен олардың қызметтері.
Клеткалық мембраналар атқаратын қызметтерді былайша топтауға болады:
Тосқауылдық қызмет. Мұның мәнісі – мембрана арнайы механизмдердің көмегімен еркін диффузияға кедергі келтіре отырып, концентрациялық градиенттер тудыруға қатысады. Ал бұл электрогенезде – электр тогын тудыруда (тыныштық потенциалы, әрекет потенциалы, биоэлектрлік толқындарды тартату механизмдерінде) үлкен роль атқарады.
Реттеуші қызмет. Клетка сыртындағы биологиялық белсенді заттар әсерін сезу арқылы клетка ішіндегі орта құрамы мен ондағы реакцияларды нәзік реттеуді іске асыру. Бұдан мембранадағы ферменттік жүйелер белсенділігі өзгереді және соңғы аралық заттар механизмі іске қосылады.
Мембранадағы рецепторлар табиғаты электрлік емес сыртқы әсерлерді электр сигналдарына (қозу толқындарына) айналдырады.
Синапстық соңғы тармақтар ұшындағы нейромедиаторларды босатады (өткізеді).
Мембраналар клеткалардың өте маңызды барлық функцияларына қатысады. Мембраналар заттарды белсенді тасымалдауды қамтамасыз етеді. Мебранада негізгі биоэнергетикалық процесстер тотығып фосфорилдену және синтездеу жинақталған. АТФ митохондрия мембранасында, жасыл өсімдік хлоропласттың мембранасында синтезделеді. ДНК-ның және хромосоманың репликациясы мембрананың қатысында жүреді.
Биоэнергетикалы маңызды процестерге биоэлектрлі биопотенциалдың генерация құбылысы жатады. Нерв импульснің таралуы мембраналық процесс. Механикалық, акустикалық, иіс сезу, дәм тату, көру рецепциялары міндетті түрде мембрананың қатысында жүреді.
Осы айтылғандардан мембрана биофизисының негізінің бірі болып табылады. Мембрана физикасы және биология теориялық ғылымдар үшін, және оның медицинада және фармакология үшін іргелі (фундаменталды) маңызды мәнге ие болады.
Мембрана физикасының негізгі мәселелері:
Мембрананың құрылысы, оның функционалдығын анықтайтын мембрана құрылысының динамикалық қасиеті.
Пассивті және активті мембраналық транспорт (тасу).
Қоздырылған (возбудимых) мембрананың қасиеті.
Мембрананың биоэнергетикасы.
Рецепция процестерінің физикасы.
Кестелерді толтыру:
Жасушалық органелінің өмір сүруінің басты шарттары
Анықтамасы
Біріншіден
Екіншіден
Үшіншіден
Кім және қай жылы?
Биологиялық мембрана құрылысының алғашқы моделін ұсынды
Мембрананың электрлік параметрлік зерттеген ғалым
Б.М.сұйықтық-мозаикалық моделін ұсынды
Эритроциттер мембранасынан алынған липидтердің бир қабатының ауданы эритроциттердің аудандарының қосындысынан екі есеге жуық үлкен болатынын дәлелдеген
Тест
1.Өздігінен өмір сүретін дамитын және көбейетін элементар тірі жүйе?
А.тірі жасуша Б.жануарлар мен өсімдіктер В.қоршаған орта Г.ядро
2.Жасуша биофизикасының маңызды бөлігі?
А.адам ағзасы Б.патологиялық себеп В.мембрана биофизика Г.функциясы
3.Б.М. негізгі қанша қызметі бар?
А.3 Б.4 В. 6 Г.5
4.Көпшілік аурулар мембрана қызметінің қалыпты күйден қандай күйге ауысуынан болады?
А.физиология Б.патологиялық В.химиялық Г.биологиялық
5.Молекулалық топта жұпсыз электрондар болама?
А.жоқ Б.мүмкин В.мүлдем болмайды Г.иа
6.Фосфолипид молекулаларының флип-флопта өту мөлшері қанша сағат?
А.3 Б.4 В.2 Г.1
7.Жасушалық органельнің басты шарттары қанша?
А.2 Б.1 В.3 Г.4
8.Жасуша басқа тілде ?
А. Клетка Б.барьерлік В.концентрация Г.селектив
9.Мембрананың электрлік параметрлік зерттеген ғалым?
А.Коул Б.Кертис В. Отвертон Г. Гортер
10.Биологиялық мембрананың сұйықтық мозоикалық моделлін ұсынды?
А.Коул мен Кертис Б.Грендель В.Сингер мен Никольсон Г.Коул
11.және қай жылы?
А. 1902 Б.1935 В.1925 Г.1972
12.Флюоресценттік жарықты шығаратын молекулаларды қалай зерттейміз?
А.микроскоп Б.тонометр В.лупа Г.барометр
13.Мембраналық фосфолипидтер молекулаларының мембранаға көлденең диффузия?
А.флюоресцент Б.ЭПР В.флип-флоп Г.Б.М.
14.Молекулалық топта қандай электрондар бар?
А.жұп Б.тақ В.оң Г.жұпсыз