Тірі биологиялық система – бұл ашық система, сондықтан биологиялық мембрана арқылы заттардың тасымалдануы — өмірлік керек жағдай. Мембрана арқылы заттардың тасымалдануымен клеткадағы метаболизм процесі, биоэнергетикалық процесстер, биопотенциалдардың пайда болуы, нерв импульсінің генерациялануы, т.б. тығыз байланысты. Биомембрана арқылы заттардың тасымалданының бұзылуы әр түрлі патологиялық ауруларға әкеліп соғады, оларды емдеу процесі дәрілердің клеткалық мембрана арқылы өтуімен тығыз байланысты. Дәрілік препараттардың эффективтілігі негізінен осы мембрана арқылы олардың өтімділігіне байланысты болады.
Заттардың тасымалдануын анықтауда электрохимиялық потенциал ұғымы маңызды роль атқарады.
Берілген дененің μх – химиялық потенциалы деп – сан жағынан Гиббс энергиясына тең осы заттың бір моліне келетін шаманы айтады.
Биологиялық мембрана арқылы заттардың тасымалдануын екі негізгі түрге бөлуге болады.
- Пассивті 2. Активті
Пассивті транспорт /тасымалдану/ — бұл заттардың электрохимиялық потенциалы көп жерінен оның аз жеріне тасымалдануы.
Пассивті транспорт Гиббс энергиясының азаюымен өтеді. Сондықтан бұл процесс өздігінен ешқандай энергия шығынысыз өте береді.
3.1.-сурет Пассивті тасымалданудың схемасы
Мембрана арқылы өтетін пассивті тасымалданудың негізгі классификациясы мынадай:
Пассивті тасымалдау – жай диффузия мен жеңілдетілген диффузияға және фильтрацияға бөлінеді. Ал жай диффузия 4-ке бөлінеді:
- Липидті қабат арқылы;
- Липидті би қабаттағы кеуек арқылы;
- Белоктық кеуек арқылы;
- Осмос арқылы өтеді.
Жеңілдетілген диффузия 2-ге бөлінеді:
- Қозғалғыш (переносчик) тасымалдаушы арқылы;
- Тұрақталған тасымалдаушы (фиксарованный) арқылы.
Диффузия – молекуланың жылулық қозғалысы арқылы зат мөлшерінің өздігінен концентрациясы көп жерден 2-ші концентрациясы аз жерге орын ауыстыратын процесі. Липидті би қабат арқылы заттардың диффузиясы мембранадағы концентрация градиенті арқылы жүзеге асады.
Мембрананың фосфолипидті фазасында полярлы емес заттар жақсы ериді. Мысалы: органикалық майқышқылдар, эфирлер. Бұл заттар мембрананың липидті фазасы арқылы жақсы өтеді. Липидті би қабат арқылы полярлы суда ерігіш ерітінділер: — тұздар, негіздер, қанттар, аминқышқылдар, спирт нашар өтеді.
3.3.-сурет. Липидті молекуланың толық көмірсутекті тізбегінің транс-конфигурациясы (а) және гош-транс-гош конфигурациясы (б)
Осмос – су молекулаларының жартылай өткізгіш мембрана арқылы зат ерітіндісінің концентрациясы аз жерден, концентрациясы көп жерге дейінгі басымдылық қозғалысын және судың жай диффузиясы кезіндегі оның концентрациясы көп жерінен, концентрациясы аз жеріне дейінгі қозғалысын түсіндіреді. Осмос көптеген биологиялық құбылыстарда маңызды роль атқарады.