Клетканың өткізгіштік қасиеті

Клеткаға заттардың енуі — физикалық құбылыс емес, физиологиялық құбылыс. Мысалы, бір затты өткізу өсімдіктің жағдайына қарай әр түрлі болуы мүмкін. Өйткені заттарды өткізу протоплазманың пассивтік күйіне байланысты емес, оның негізінде физиологиялық процесс зат алмасу процестері жатыр. Бұл тірі клеткалардың таңдап өткізу қасиетінің болатынын әрі өткізу физиологиялық процесс екенін дәлелдейді. Сыртқы жағдайдың өзгеруі өткізу қасиетін де өзгертеді. Кез келген жағдайлардың біреуі өсімдікке қолайсыз әсер етсе, өткізу қасиеті арта түседі. Өсімдік бір тұздың /мысалы фосфор, күкірт, түз қышқылдарының Са, N түзы ерітінділерінен /анионы мен катионын бірдей қабылдай алмайтыны оның протоплазмасының талғап өткізу қасиетін аңғартады.

Клетканың өткізгіштігі деп сыртқы ортадан белгілі бір заттарды қабылдауын айтамыз. Қабылданған зат протоплазмада қалуы немесе клетка шырынына қосылатыны белгілі. Кейде протоплазмаға ірі молекулалы органикалық заттар да / белок, фермент/ өтеді. Мүндай фактілер клетканың өткізу қасиетін физикалық заңдылықтар тұрғысынан түсінуте болмайтынын, физиологиялық процесс екенін көрсетеді.

Мысалы, плазмолиз кезінде клетка шырынындағы антоцианның сыртқа шықпауы. Бірақ, тіршілік процесінде сыртқы ортамен зат алмасу нәтижесінде өсімдік топырақтан суды ғана сіңіріп қоймай, өзіне керекті суда еріген минералдық түздарды да қабылдайды. Табиғатта нағыз /идеалды/ шала өткізгіш болмайды. Кез келген мәселен жақсы шала өткізгіш жарғақ еріткішті ғана емес, оның ішінде еріген кейбір заттарды да өткізеді. Сол сияқты плазмалық қабаттар да суда еріген кейбір заттарды өз бойынан өткізе алады. Ғылымда протоплазма қабаттарының мұндай құбылыстарының себептері әлі де нақты шешуін тапқан жоқ.

Плазмолиз құбылысына алғаш көңіл аударып, оны жете зерттеген Де Фриз бір заттардың / тұздар мен қант заттары/ тұрақты плазмолиз, екінші бір заттардың / несеп нәрі, глицерин/ тұрақсыз плазмолиз кұбылыстарын туғызатынына көңіл аударып, оның себебін дұрыс таба білді. Өйткені тұрақсыз плазмолиз тудыратын заттар аз да болса протоплазма қабатынан клетка шырынына өтеді де, тұрақты плазмолиз кезінде ондай заттар протоплазма қабатынан өте алмайды. Протоплазма қабатынан тоқтаусыз өткенімен плазмолиз кұбылысын туғыза алмайтын заттар көп. Оларға: спирттер, эфирлер, наркотиктер — хлороформ және т.б. жатады.

Овертон көптеген заттардың қасиетін зерттей келіп, протоплазма қабатынан ұсақ заттар мен тез еритін заттар ғана өтеді деген қорытындыға келді. Клеткаға, оның протоплазмасына кейбір қосылыстар нашар қабылданса, екінші бір қосылыстар тез қабылданады. Тез қабылданатын қосылыстар протоплазма құрамындағы қосылыстарда тез еритін заттар болып табылады. Овертон бұл құбылысты липоид теориясы арқылы түсіндіргісі келеді. Шынында да протоплазманың плазмолемма және тонопласт қабаттары негізінен липоид заттарынан кұралған. Оның пікірінше, липоидты заттар плазмалық жарғақтың барлық жерін тегіс қаптап тұрмай, белок молекулаларымен алмасып орналасқан. Су мен тұздар протоплазманың майлы кұрамы — липоидта ерімейді және өзі липоидтарды еріте алмайды. Сондықтан олардың клеткаға қабылдануы аралас орналасқан белок молекулалары арқылы жүреді. Кейінгі кезде протоплазма өткізгіштігін тексеру одан ары тереңдетіліп, оның өсімдіктер тіршілігіндегі активтілікке байланысты екені анықталды.

Заттардың, әсіресе тұздардың қабылдануы алмасу адсорбциясы арқылы тамырдың тыныс алу продуктысы — Н мен — НС03_ аниондары арқылы өтеді. Плазмадан мезоплазмаға енген катион немесе анион протоплазмамен химиялық байланысады. Протоплазмада тұздардың анионы немесе катионы белокпен қосылысқа түседі, бірақ олардың байланысы өте тұрақсыз болып келеді. Сөйтіп, протоплазмадағы біраз белок молекулалары акцепторлық қызмет атқарып, клеткаға енген анион мен катионды қосып алады. Клетка шырынына қабылдану барысында калий сияқты хлордың да ионының гидроксил немесе — НСО^ иондарымен алмасуы мүмкін. Катиондар және аниондардың мезоплазма мен клетка шырынына қабылдану жағдайлары Брукс — Сабинин нобайы арқылы түсіндіріледі.

Клетканың сыртқы ортасындағы калий сутек катионымен алмасып, калий белокпен қосылып, протеинат түзеді. Бүдан кейін калий бір белок молекуласынан екінші молекуласына өтіп, ақыры клетка шырынының Н+ катионымен алмасу нәтижесінде клетка шырынына қосылады. Клетканың протоплазмасындағы кальциді байланыстыру үшін элодея өсімдігімен тәжірибе жүргізуте болады. Элодея өсімдігі клеткасының шырынында қымыздық қышқыл калийдің біраз мөлшері кездесетініне қарамастан, кальций протоплазманың қүрамында болатындықтан, оның оксалатының кристалдары түзілмейді. Егер элодея клеткасын 0,5 молярлы сахароза ерітіндісімен плазмолиздесек, 10 минуттан кейін оны таза дистиляцияланған суға салсақ, клетка шырынында қымыздық қышқыл кальциінің кристалдары түзіледі. Егер клетканы алдын ала лимон қышқылды калий ерітіндісі арқылы өндеп, лимон қышқылымен кальцийді байланыстырып, клетканы бірнеше рет плазмолиздесек те клетка шырынында кальций оксалатының кристалдары түзілмейді. Бүл тәжірибе элодея протоплазмасының қабылдаған кальций катионын өзіне қосып алатынын толық дәлелдейді.

Ал, протоплазманың анионды қабылдауын алмасу арқылы протоплазма өзіне қосып алатынын №іе11а балдырының клеткасы қүрамындағы хлордың мөлшерін анықтағаннан кейін, оны бромды калийге салғанда, протоплазма қүрамындағы хлор мөлшері кеміп, оның есесіне бром мөлшерінің артуы көрсете алады. Жоғарыдағы тәжірибелер протоплазмада аниондар мен катиондарды өздеріне қосып алатын акцепторлардың болатынын дәлелдейді. Клеткаға енген зат протоплазмаға қосылады да, оның бірсыпырасы клетка шырынына өтеді. Өсімдіктің жасы артқан сайын протоплазманың заттарды қабылдау әрі ұстап тұру қабілеті нашарлап, клетка шырынындағы осындай заттардың концентрациясы арта түседі.

Протоплазма өткізгіштігі сыртқы орта жағдайына тығыз байланысты. Температураның, жарық күшінің өзгеруі өсімдіктің сыртқы ортадан затты қабылдауына күшті әсерін тигізеді. Ондай факторлар күшінің артуы клетканың затты өткізу қабілетін бірден жоғарылатады. Бүл жағдай протоплазмаға енген заттардың тез еріп, өсімдіктің тыныс алуы жақсаруымен байланысты. Өсімдіктің фотосинтез қарқындылығының артуы да осындай жағдайға байланысты. Көптеген ғалымдар қантты заттардың жинақталуы өсімдіктің тьшыс алу қарқындылығын арттырып, протоплазманың өткізгіштік қабілетін жоғарылатады деген» қорытындыға келеді.

Демек, плазмолемма мен тонопласт қабаттары өткізгіштік қасиеттеріне қарай шала өткізгіш жарғаққа үқсайды, бірақ бұл екі қабаттың қасиеті бірдей емес. Плазмолемма өткізген затты тонопласт өткізбеуі мүмкін. Мұндай заттар мезоплазмада қалып қояды. Протоплазманың өткізгіштік қабілетін қарастырғанда: 1. Заттың протоплазмаға енуі. 2. Олардың протоплазма қабаттарынан өтіп, вакуольге енуін айыра білу керек. Мысалы, К+ Са++ иондары плазмолеммадан өтіп, тонопластан өте алмайды. Оны мынадан байқауға болады. КНОэ ерітіндісіне өсімдіктер клеткасын салғанда тоқпалы плазмолиз, ал Са (Ш3/2) ерітіндісі — ойыс, яки кұрысқан плазмолизді береді. К+, Са++ иондары протоплазмаға еніп, онда өзгерістер туғызады. Сөйтіп, протоплазма оларды адсорбциялайды.

Оставить комментарий