§13.Натрий-калий сорғысы мысалында белсенді тасымал механизмі.

11 сынып КГБ №17

ДӘІЖО___________

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

«» КММ

(білім беру ұйымының атауы)

Қысқа мерзімді (сабақ) жоспары

Натрий-калий сорғысы мысалында белсенді тасымалдың механизмі.

§13.Натрий-калий сорғысы мысалында белсенді тасымал механизмі.

(Сабақ тақырыбы)

Сабақтың барысы:

ҚЫСҚА МЕРЗІМДІ ЖОСПАРҒА ҚОСЫМША

Натрий-калий сорғысының диаграммасы

Натрий-калий сорғылары натрий мен калий иондарын жасуша мембраналары арқылы тасымалдау үшін ATP пайдаланады.

Мәтін

Белсенді тасымал —бұл энергия жұмсаумен бірге жүретін молекулалар мен иондардың концентрация градиентіне қарсы мембрана арқылы тасымалы болып табылады. Бұл қозғалыс әдетте бір бағытты, ал диффузия екі бағытта да бола алады. Энергия көзі ретінде АТФ қолданылады. АТФ тыныс алу процесі кезінде түзілетін қосылыс, сондықтан белсенді тасымал тыныс алу болмаса жүзеге аспайды. Белсенді тасымал плазмалық мембранада орналасқан нәруыз-тасымалдаушылар арқылы жүзеге асады. Бұл нәруыздарға, жеңілдетілген диффузияға қатысатын нәруыздармен салыстырғанда, конформацияның өзгеруі үшін энергия қажет.

Жануар жасушаларының мембраналарында натрий-калий насосы нәруыз тасымалдаушы рөлін атқарады, ол плазмалық мембранасын толық өзектен өтеді. Мембрананың ішкі жағынан оған натрий мен АТФ келеді, ал сыртқы жағынан калий келеді. Натрий мен калийдің мембрана арқылы тасымалдануы осы нәруыздың конформационды өзгерістері нәтижесінде жүзеге асады. Назар аударыңыз, жасушаға енген әр 2 калий ионына жасушадан 3 натрий ионы шығарылады. Осының арқасында жасуша іші қоршаған ортаға қарағанда теріс зарядты болады да, мембрананың екі жағы арасында потенциялдар айырмашлығы пайда болады. Бұл жасушаға теріс зарядталған иондардың (анион), мысалы, хлорид иондардың өтуін тежейді. Оң зарядталған иондар (катиондар) керісінше жасушаға тартылады. Натрий-калий насосы жануар жасушаларына осмос балансын сақтау үшін қажет. Егер ол жұмыс істемесе, жасуша бөртіп, соңында жарылып кетер еді. Сонымен қатар, жануар жасушаларына бұл насос, жүйке және бұлшықет жасушаларының электр белесенділігі үшін, кейбір заттар, мысалы, аминқышқылдары мен қанттардың белсенді тасымалы үшін қажет.

Эндоцитоз және экзоцитоз

Эндоцитоз және экзоцитоз — бүл екі белсенді процесс, олардың нәтижесінде заттар мембрана арқылы енеді (эндоцитоз) немесе сыртқа шығарылады (экзоцитоз).

Эндоцитозда плазмалық мембрана иіліп, өсінділер түзеді, ал кейін олар үзіліп көпіршік немесе вакуоль түзеді. Эндоцитоздың 2 түрін бөліп қарастырады.

1) Фагоцитоз — қатты бөлшектердің жасушаға енуі.

2) Пиноцитоз — жасушаға сұйық заттардың енуі.

Белсенді тасымалдау дегеніміз - химиялық энергияны кіші мәндерден үлкендіктерге бағыттаған кезде пайда болатын молекулалар мен иондардың ауысуы. Бұл жағдайда бейтарап молекулалар концентрациясы жоғары аймаққа, ал иондар электр өрісі оларға әсер ететін күштерге қарсы беріледі.

Осылайша, белсенді көлік заттарды градиенттердің әсерінен (ең алдымен шоғырлану және электрлік) әсерінен орын алуы мүмкін болатын көлікке қарама-қарсы бағытта тасымалдауды жүзеге асырады. Энергия арнайы химиялық қосылыс - аденозин трифосфор қышқылының (ATP) молекулаларының гидролизі нәтижесінде алынады.

Қазіргі уақытта белсенді иондарды мембрана арқылы тасымалдауды жүзеге асыратын үш типті электрогенді иондық сорғылар бар.

K + - Na + ATP-негіздері жұмыс жасағанда, әр АТФ молекуласының гидролизі кезінде бөлінетін энергияның әсерінен жасушаға екі калий ионы жіберіліп, үш натрий ионы жасушадан шығарылады.

Ca2 + - ATPase-де АТФ гидролизінің энергиясы есебінен екі кальций ионы, ал H + сорғындағы екі протон өтеді.

Белсенді тасымалдаудың бір схемасын қарастырыңыз (калий-натрий сорғысы 9-сурет)

(9-сурет)

Бір калий ионын сыртқы ортадан, екіншісін ішкі натрий ионынан ұстап, АТФ тұтынатын жүйе мембрананың ішінде 1800 айналады.Натрий ионы жасушадан бөлініп, бөлініп шығады, ал калий ионы ішке еніп, босатылады, содан кейін молекула ақуыз бастапқы позициясын алады және бәрі жаңадан басталады.

Белсенді тасымалдаудың арқасында жасуша калий мен концентрацияның төмен мөлшерін сақтайды.

Белсенді көлік жасуша мембраналарының селективті өткізгіштігінің механизмін қамтамасыз етеді.

Жұптық тапсырма үшін

ҚАЛЫПТАСТЫРУШЫ БАҒАЛАУ ТАПСЫРМАЛАР

Оқушының аты-жөні: _____________________________________________сыныбы___________

1. Өмірмен байланысты сұрақ: Натрий-калий сорғысының белсенді тасымал механизмінің адамның денсаулығына әсері қандай?

2. Көп таңдауы бар тапсырма: Натрий-калий сорғысы қандай иондарды тасымалдайды?

   • A) Натрий (Na⁺) және Хлор (Cl⁻)

   • B) Калий (K⁺) және Кальций (Ca²⁺)

   • C) Натрий (Na⁺) және Калий (K⁺)

   • D) Магний (Mg²⁺) және Сульфат (SO₄²⁻)

3. Салыстыру тапсырмасы: Натрий-калий сорғысының белсенді тасымалы мен пассивті тасымал арасындағы негізгі айырмашылықтар қандай?

4. Сәйкестендіру тапсырмасы: Төмендегі терминдерді олардың анықтамаларымен сәйкестендіріңіз:

   • 1) Натрий-калий сорғысы

   • 2) Белсенді тасымал

   • 3) Ион

   • 4) Пассивті тасымал

A) Иондардың концентрация градиентіне қарсы тасымалдануы
B) Клетка мембранасындағы арнайы белок
C) Клеткадан тыс ортаға немесе керісінше иондардың тасымалдануы
D) Суда еріген бөлшектердің концентрация градиенті бойынша тасымалдануы

5. Шындық немесе жалған тапсырмасы: "Натрий-калий сорғысы тек натрий иондарын ғана тасымалдайды." (Дұрыс/Жалған)

6. Дұрыс реттілікті анықтау тапсырмасы: Натрий-калий сорғысының белсенді тасымал механизміндегі қадамдарды дұрыс реттілікпен орналастырыңыз:

   • A) Натрий иондары клеткадан шығарылады

   • B) Калий иондары клеткаға енгізіледі

   • C) АТФ молекуласы энергия береді

   • D) Натрий иондары клеткаға енгізіледі

7. Бір дұрыс жауабы бар тапсырмасы: Натрий-калий сорғысы қанша натрий ионын клеткадан шығарады және қанша калий ионын клеткаға енгізеді?

   • A) 2 Na⁺ және 3 K⁺

   • B) 3 Na⁺ және 2 K⁺

   • C) 2 Na⁺ және 2 K⁺

   • D) 1 Na⁺ және 1 K⁺

8. Биологиялық диктант тапсырмасы: Натрий-калий сорғысының жұмыс істеуі үшін _ молекулалары қажет.

9. Суреттегі бөлікті анықтау тапсырмасы: Натрий-калий сорғысының суретінде белсенді тасымал процесінде көрсетілген натрий ионын көрсету үшін _ белгісін қойыңыз.

10. Көп таңдауы бар тапсырма: Натрий-калий сорғысының функциясы қандай?

    • A) Энергия өндіру

    • B) Иондардың концентрациясын реттеу

    • C) ДНҚ синтезі

    • D) Ақуыз синтезі

Жауап кілті:

1. Натрий-калий сорғысының белсенді тасымал механизмінің адамның денсаулығына әсері, мысалы, клеткалардың дұрыс жұмыс істеуіне, жүйке сигналдарының берілуіне және бұлшықет функцияларына әсер етуі мүмкін.[1]

2. C) Натрий (Na⁺) және Калий (K⁺) [1]

3. Натрий-калий сорғысы белсенді тасымал механизмін қолданса, пассивті тасымал иондардың концентрация градиенті бойынша тасымалдануын қамтамасыз етеді.[1]

4. 1-B, 2-A, 3-C, 4-D [1]

5. Жалған [1]

6. A, C, D, B [1]

7. A) 2 Na⁺ және 3 K⁺ [1]

8. АТФ [1]

9. Натрий ионын көрсету үшін "Na⁺" белгісін қойыңыз. [1]

10. B) Иондардың концентрациясын реттеу [1]

ҚАЛЫПТАСТЫРУШЫ БАҒАЛАУ ТАПСЫРМАЛАР

Оқушының аты-жөні: _____________________________________________сыныбы___________

Натрий-калий сорғысы мысалында белсенді тасымалдың механизмі

Натрий-калий сорғысы - жасуша мембранасында орналасқан маңызды ақуыз. Ол белсенді тасымалдың негізгі мысалы болып табылады. Бұл сорғы АТФ энергиясын қолданып, натрий иондарын жасушадан шығарып, калий иондарын жасушаға енгізеді. Бұл процесс жасушаның электрохимиялық градиентін сақтауға және көптеген физиологиялық процестерге қатысады.

Бос орындарды толтырыңыз: Бос орындарды дұрыс сөздермен толтырыңыз.

1. Натрий-калий сорғысы __ тасымалдың мысалы болып табылады.

2. Сорғы __ энергиясын қолданып жұмыс істейді.

3. Натрий-калий сорғысы __ иондарын жасушадан шығарады.

4. Калий иондары сорғы арқылы жасушаға __.

5. Бұл процесс жасушаның __ градиентін сақтауға көмектеседі.

Сөздер банкі: белсенді, АТФ, натрий, енгізіледі, электрохимиялық

Бірнеше таңдау сұрақтары: Әр сұраққа дұрыс жауапты таңдаңыз.

1. Натрий-калий сорғысы қай жерде орналасқан?
   a) Ядрода
   b) Митохондрияда
   c) Жасуша мембранасында
   d) Эндоплазмалық ретикулумда

2. Натрий-калий сорғысы қандай зат түрінде?
   a) Көмірсу
   b) Май
   c) Ақуыз
   d) Нуклеин қышқылы

3. Натрий-калий сорғысы қанша натрий ионын шығарып, қанша калий ионын енгізеді?
   a) 2 Na⁺ шығарып, 2 K⁺ енгізеді
   b) 3 Na⁺ шығарып, 2 K⁺ енгізеді
   c) 2 Na⁺ шығарып, 3 K⁺ енгізеді
   d) 3 Na⁺ шығарып, 3 K⁺ енгізеді

4. Натрий-калий сорғысының жұмысы нәтижесінде:
   a) Жасуша ішінде натрий концентрациясы жоғарылайды
   b) Жасуша сыртында калий концентрациясы жоғарылайды
   c) Жасуша ішінде калий концентрациясы жоғарылайды
   d) Жасуша ішінде және сыртында ион концентрациясы теңеседі

5. Натрий-калий сорғысының маңызды рөлі:
   a) Глюкозаны синтездеу
   b) Ақуыздарды ыдырату
   c) Жасушаның электрохимиялық градиентін сақтау
   d) ДНҚ репликациясын жүзеге асыру

Ашық сұрақтар: Келесі сұрақтарға толық сөйлемдермен жауап беріңіз:

1. Натрий-калий сорғысының жұмыс механизмін қысқаша сипаттаңыз.

2. Натрий-калий сорғысының физиологиялық маңыздылығы қандай?

3. Натрий-калий сорғысы жұмыс істемей қалса, жасушада қандай өзгерістер болуы мүмкін?

Жауаптар кілті:

Бос орындарды толтырыңыз: [3]

1. белсенді

2. АТФ

3. натрий

4. енгізіледі

5. электрохимиялық

Бірнеше таңдау сұрақтары: [3]

1. c) Жасуша мембранасында

2. c) Ақуыз

3. b) 3 Na⁺ шығарып, 2 K⁺ енгізеді

4. c) Жасуша ішінде калий концентрациясы жоғарылайды

5. c) Жасушаның электрохимиялық градиентін сақтау

Ашық сұрақтар: [3]

1. Натрий-калий сорғысының жұмыс механизмі: Натрий-калий сорғысы АТФ энергиясын қолданып, үш натрий ионын жасушадан шығарып, екі калий ионын жасушаға енгізеді. Бұл процесс АТФ-азаның көмегімен жүзеге асады және ақуыздың конформациясының өзгеруіне байланысты болады.

2. Натрий-калий сорғысының физиологиялық маңыздылығы: Бұл сорғы жасушаның электрохимиялық градиентін сақтауға көмектеседі, бұл жүйке импульстарының таралуы, бұлшықет жиырылуы, және көптеген басқа жасушалық процестер үшін маңызды. Сонымен қатар, ол осмостық қысымды реттеуге қатысады және басқа тасымалдау жүйелерінің жұмысына әсер етеді.

3. Натрий-калий сорғысы жұмыс істемей қалса: Егер сорғы жұмыс істемей қалса, жасуша ішінде натрий концентрациясы артып, калий концентрациясы төмендейді. Бұл жасушаның электрохимиялық градиентінің бұзылуына әкеледі, нәтижесінде жүйке импульстарының таралуы, бұлшықет жиырылуы және басқа да маңызды жасушалық процестер бұзылуы мүмкін. Сонымен қатар, жасушаның осмостық тепе-теңдігі бұзылып, ісінуі немесе бүрісуі мүмкін.

ҚАЛЫПТАСТЫРУШЫ БАҒАЛАУ ТАПСЫРМАЛАР

Оқушының аты-жөні: _____________________________________________сыныбы___________

1-тапсырма. Тақырыпты бекітуге арналған тест тапсымалары:

Натрий-калий сорғысы соруға мүмкіндік береді:

А) жасушадан тыс натрий иондары және жасушаға калий иондары енеді.

B) жасушаға натрий иондары, ал жасушадан тыс калий иондары.

C) натрий және калий иондары жасушаға түседі.

D) натрий және калий иондары жасушадан тыс.

E) натрий және калий иондары жасуша мембранасының екі жағында.

Натрий-калий сорғысын қуаттандыру үшін қандай энергия көзі пайдаланылады?

A) АТФ бұзылуы

B) АТФ қалыптастыру

C) АТФ-ны сорғымен тасымалдау

D) ГТП бұзылуы

E) ГТП сорғымен тасымалдау

3. Бір цикл кезінде натрий-калий сорғысы байланысады және қозғалады:

A) 1 Na + және 2 K +.

B) 2 Na + және 2 K +.

C) 2 Na + және 3 K +.

D) 3 Na + және 2 K +.

E) 3 Na + және 3 K +

4. Натрий-калий сорғысы - бұл трансмембраналық ақуыз.

А) Шындық

B) Жалған

5. Натрий немесе калий иондарының байланысуы және босатылуы ақуыздың конформациялық өзгеруіне байланысты.

A) Шындық

B) Жалған

2-тапсырма. Суретте биологиялық мембрана арқылы тасымалдау көрсетілген. Суретте А дан D-ға дейінгі әріптермен белгіленген тасымалдаудың әр түріне сәйкес атауды таңдаңыздар.

А- _______________________________________

В-_______________________________________

С________________________________________

D-_______________________________________

Жауаптары:

1-А, 2-A, 3-D,4-A, 5-A.

Дескриптор:

- натрий-калий сорғысы мысалында белсенді тасымалды сипаттайды– 5 балл;

- натрий-калий сорғысы мысалында белсенді тасымалды анықтайды– 4 балл;