ماقالە
مېتىلېن كۆكى ھۈجەيرىلەرگە قانداق كىرىدۇ: قايتۇرۇلۇش، قايتا ئوكسىدلىنىش ۋە پەردىگە تەقسىملىنىش
بىر قاچىدىكى ئېندوتېلىي ھۈجەيرىلىرىنىڭ مېتىلېن كۆكىنى قوبۇل قىلىشىنى كۆزەتسىڭىز، ئەڭ روشەن كۆرۈنگەن چۈشەندۈرۈش دەل خاتا چۈشەندۈرۈشتۇر. ئوزۇقلۇق مۇھىتى كۆك رەڭگىنى يوقىتىدۇ، ھۈجەيرىلەردە كۆك دانچىلار پەيدا بولىدۇ؛ شۇڭا بوياق پەردىدىن كۆك مولېكۇلا شەكلىدە ئۆتكەن بولۇشى كېرەك، دەپ ئويلايسىز. تەجرىبىلەر بولسا باشقىچە نەتىجە بېرىدۇ. كۆك شەكىل پەردىدىن ناھايىتى ئاز ئۆتىدۇ. ئۆتىدىغىنى رەڭسىز شەكىل بولۇپ، ئىچىدە كۆرگەن كۆك رەڭ بوياق يېتىپ كەلگەندىن كېيىن ھۈجەيرە ئىچىدە ھاسىل بولىدۇ.
بۇ تەتۈر جەريان مۇھىم، چۈنكى ئۇ بويىلىشنىڭ نېمىنى كۆرسىتەلەيدىغانلىقى ۋە نېمىنى كۆرسىتەلمەيدىغانلىقىنى بەلگىلەيدۇ. كۆك دانچىلار قايتا ئوكسىدلىنىپ، ھۈجەيرە ئورگانېللىرىدا تۇتۇلۇپ قالغان ئوكسىدلانغان بوياقنى كۆرسىتىدۇ. ئۇلار ھۈجەيرىدىكى ئومۇمىي بوياق مىقدارىنى كۆرسەتمەيدۇ، قايتۇرۇلغان بوياق زاپىسىنى كۆرسەتمەيدۇ ۋە بىئولوگىيەلىك تەسىرنى ئۆلچىمەيدۇ. سەۋەبىنى چۈشىنىش ئۈچۈن ئۈچ باسقۇچقا ئەگىشىڭ: يۈزىدە قايتۇرۇلۇش، قايتۇرۇلغان شەكىلنىڭ دىففۇزىيەلىنىشى، ئىچىدە قايتا ئوكسىدلىنىش ۋە تۇتۇلۇپ قېلىش.
ئىككى شەكىل ئوخشىمىغان مولېكۇلالاردەك ھەرىكەت قىلىدۇ
ئوكسىدلانغان مېتىلېن كۆكى تەكشى، مۇسبەت زەرەتلىك ھالقا سىستېمىسىدۇر. ئۇ سۇدا ئېرىيدۇ، تەخمىنەن 600 دىن 700 نانومېتىرغىچە بولغان نۇرنى كۈچلۈك سۈمۈرىدۇ ۋە كۆك كۆرۈنىدۇ. ھالقىلىق نۇقتا زەرەتتۇر. زەرەتلىك، سۇغا مايىل مولېكۇلا ياغسىمان پەردىدىن ئاسانلا ئۆتەلمەيدۇ؛ شۇڭا ئىلمىي ئەدەبىياتتا ئېھتىيات بىلەن ئىشلىتىلىدىغان ئىبارە «پەردىدىن نىسبەتەن ئۆتەلمەيدۇ» بولۇپ، «ئۆتەلمەيدۇ» ئەمەس.
لېيكومېتىلېن كۆكى دەپ ئاتىلىدىغان قايتۇرۇلغان مېتىلېن كۆكى رەڭسىز، زەرەتسىز ۋە ياغدا ئېرىيدىغان ماددىدۇر. زەرەتنى يوقاتسىڭىز، پەردە ئەمدى توسۇق بولمايدۇ. قايتۇرۇلغان مولېكۇلا پەردىدىن ئاسان دىففۇزىيەلىنىپ ئۆتىدۇ؛ ئوكسىدلاشچانلىقى تېخىمۇ كۈچلۈك بىر ئىچكى بۆلەككە كىرگەندە، ئېلېكترونلىرىنى يەنە يوقىتىپ، كۆك، زەرەتلىك ۋە تۇتۇلۇپ قالىدىغان شەكلىگە قايتالايدۇ. شۇڭا بوياقنىڭ ئوكسىدلىنىش-قايتۇرۇلۇش خىمىيەسى شۇنىڭ بىلەن بىرگە ئۇنىڭ توشۇلۇش مېخانىزمىدۇر. ئېلېكترون سانىنى ئۆزگەرتسىڭىز، ئۆتكۈزۈشچانلىقنىمۇ ئۆزگەرتىسىز.
بىرىنچى باسقۇچتىكى ئېلېكترونلار ھۈجەيرىنىڭ ئۆزىدىن كېلىدۇ. سۈت ئەمگۈچىلەرنىڭ ھۈجەيرىلىرى پلازما پەردىسى ئارقىلىق ئېلېكترون توشۇپ، ھۈجەيرە ئىچىدىكى تەقدىم قىلغۇچىلاردىن قايتۇرغۇچى ئېكۋىۋالېنتلارنى سىرتقا، يۈزىدىكى قوبۇل قىلغۇچىلارغا يۆتكەيدۇ. بۇ پلازما پەردىسىدىن ھالقىغان پائالىيەت كۆپىنچە ھۈجەيرە تىپلىرىدا ئۇچرايدىغان نورمال ھۈجەيرە ئىقتىدارىدۇر. تىئازىن بوياقلىرىغا تەسىر قىلىدىغان ئېندوتېلىي يۈزىدىكى رېدۇكتازا بىر مۇھىم جەھەتتە باشقا رېدۇكتازىلارغا ئوخشايدۇ: كېيىنكى باسقۇچلارنى توختىتىدىغان مىقداردىكى سىئانىد ۋە ئازىد مەۋجۇت بولسىمۇ، ئۇ داۋاملىق ئىشلەيدۇ. بۇ ئايرىلىش پۈتۈن ھېكايىنىڭ ھالقىلىق نۇقتىسىدۇر.
تەقسىملىنىش ئالدى بىلەن ئوتتۇرىغا قويۇلدى ۋە قوبۇل قىلىنىشنى چۈشەندۈرۈشكە ئاز قالدى
1929-يىلى، روكفېللېر ئىنستىتۇتىدىكى مارىئان ئىرۋىن تېخىمۇ ئاددىي بىر سوئالنى ئوتتۇرىغا قويدى. بەلكىم بوياقنىڭ كىرىشى پەقەت سۇ بىلەن ھۈجەيرىنىڭ ياغلىق قەۋەتلىرى ئارىسىدىكى تەقسىملىنىش بولۇپ، تەجرىبىخانىدا خلوروفورم قەۋىتى بۇ ياغلىق قەۋەتلەرنىڭ ئورنىنى باسالايتتى. ئۇنىڭ سپېكتروفوتومېتىر ئارقىلىق سىڭىپ كىرىشنى تەتقىق قىلىشى دا بوياقنىڭ سۇ ئېرىتمىلىرى خلوروفورم بىلەن سىلكىتىلىپ، ئورگانىك فازىغا ئۆتكەن ماددىلار تىرىك يۈسۈن ھۈجەيرىلىرىگە كىرگەن ماددىلار بىلەن سېلىشتۇرۇلدى.
ئۇ تەتقىقاتتىكى ئىككى بايقاش ھازىرمۇ دىققەت قىلىشقا ئەرزىيدۇ. بىرىنچىدىن، سودا مېتىلېن كۆكى ئېرىتمىلىرىدە ھازىر Azure B دەپ ئاتىلىدىغان ترى مېتىل تىئونىن بار بولۇپ، بۇ ئارىلاشما ماددا مېتىلېن كۆكىنىڭ ئۆزىدىن تېز سىڭىپ كىرگەن؛ بولۇپمۇ ياغدا ئېرىيدىغان ئەركىن بازا شەكلى ئۈستۈنلۈكنى ئىگىلەيدىغان ئىشقارلىق pH دا شۇنداق بولغان. مېتىلېن كۆكىنىڭ كىرىشىدەك كۆرۈنگەن بەزى ھادىسىلەر ئەمەلىيەتتە Azure B نىڭ تاللىنىپ كىرىشى ئىدى. ئىككىنچىدىن، pH ئىئونلىنىش ھالىتىنى بەلگىلەش ئارقىلىق نەتىجىنى بەلگىلىگەن، زەخىملەنگەن ھۈجەيرىلەر بولسا ساق ھۈجەيرىلەرگە قارىغاندا تېخىمۇ كۆپ بوياقنى كىرگۈزگەن. تەقسىملىنىش كوئېففىتسېنتلىرى ۋە زەرەت ھالىتى سۈنئىي سىستېما بىلەن تىرىك ھۈجەيرىنىڭ ھەر بىرى نېمىنى سۈمۈرىدىغانلىقىنى بەلگىلىگەن، ئىككىسىنىڭ ئوخشاشلىقى ھۈجەيرە چېگراسىدا سۇسىز قەۋەتلەر بار دېگەن قاراشنى قوللىغان.
بۇ مودېل ياغسىمان ماددىلار ۋە ئىئونلىنىش ھەققىدە ئالدىن كۆرەرلىككە ئىگە ئىدى، لېكىن ئۆز شەكلىدە تەقسىملىنىدىغان بوياق بىلەن يۈزىدە خىمىيەلىك ئۆزگەرتىلىپ، باشقا شەكىلدە ئۆتۈپ، ئىچىدە ئەسلىگە قايتىدىغان بوياقنى پەرقلەندۈرەلمەيتتى. بۇ پەرقنى ئايرىش ئۈچۈن باشقا بىر تەجرىبە كېرەك ئىدى؛ ئۇ يەتمىش يىلدىن كېيىن ئۆپكە ئېندوتېلىيىدا ئېلىپ بېرىلدى.
سىرتتا قايتۇرۇلۇش، ئىچىدە تۇتۇلۇپ قېلىش
مېركېر ۋە خىزمەتداشلىرى ئۆستۈرۈلگەن كالا ئۆپكە ئارتېرىيە ئېندوتېلىي ھۈجەيرىلىرى بىلەن ئىشلەپ، ئۈچ باسقۇچلۇق تەرتىپنى ئوتتۇرىغا قويدى: ئوكسىدلانغان بوياق ھۈجەيرە يۈزىدە رەڭسىز، ياغقا مايىل شەكلىگە قايتۇرۇلىدۇ؛ قايتۇرۇلغان شەكىل ئىچىگە دىففۇزىيەلىنىدۇ؛ ھۈجەيرە ئىچىدىكى قايتا ئوكسىدلىنىش پەردىدىن ئۆتەلمەيدىغان ئوكسىدلانغان شەكىلنى قايتا ھاسىل قىلىدۇ ۋە ئۇ يىغىلىدۇ. ئاندىن ئۇلارنىڭ ئېندوتېلىينىڭ تىئازىننى قوبۇل قىلىشى توغرىسىدىكى تەتقىقاتى بۇ تەرتىپنى مۇئەييەن نۇقتىلاردا ئۈزۈشكە ئۇرۇنۇش ئارقىلىق سىنىدى.
بىرىنچى قورال فېررىسىئانىد بولۇپ، ئۇ ھۈجەيرىگە كىرەلمەيدىغان ئېلېكترون قوبۇل قىلغۇچىدۇر. يۈزدىكى ئېنزىمىلار كۆك بوياقنى ھۈجەيرە سىرتىدا رەڭسىز شەكلىگە قايتۇرغاندا، فېررىسىئانىد ئۇ ئېلېكترونلارنى قايتۇرۇپ ئېلىپ، بوياق پەردىدىن ئۆتۈشتىن بۇرۇنلا مۇھىتتا كۆك بوياقنى قايتا ھاسىل قىلالايدۇ. فېررىسىئانىد ئارتۇق مىقداردا مەۋجۇت بولغاندا (10 مىكرومولار بوياققا قارشى 50 دىن 500 مىكرومولارغىچە فېررىسىئانىد)، بوياقنىڭ قوبۇل قىلىنىشى دېگۈدەك توختىدى؛ فېررىسىئانىد سەرپ قىلىنىپ بولغاندىن كېيىنلا قوبۇل قىلىنىش نورمال سۈرئىتىگە قايتتى. ھەرىكەت كىنېتىكىسىمۇ ئوخشاش جەرياننى ئىككىنچى بىر يول بىلەن كۆرسەتتى. فېررىسىئانىد تەخمىنەن تۇراقلىق سۈرئەتتە يوقاپ باردى؛ بۇ قايتا ئايلىنىپ ئىشلىيەلەيدىغان ۋاسىتىچىگە يۈزدىن تۇراقلىق قايتۇرۇلۇش ئېقىمى كېلىۋاتقانلىقىغا ماس كېلەتتى. ھۈجەيرە سىرتىدىكى بوياق بولسا زاپىسى ئازايغانسېرى ئېكسپونېنتسىيال شەكىلدە يوقاپ باردى. تۇراقلىق ئېقىم بىلەن ئازىيىۋاتقان زاپاس بىرلىكتە فېررىسىئانىد سىگنالىنىڭ بوياق مولېكۇلالىرىنىڭ ئېرىتمىدىن چىقىشىنى ئەمەس، ئۈزلۈكسىز قايتۇرۇلۇشنى كۆرسىتىدىغانلىقىدىن دېرەك بېرىدۇ.
ئىككىنچى قورال پەردىدىن ئۆتۈش باسقۇچىنى پۈتۈنلەي چىقىرىۋەتتى. گۇرۇپپا يېقىن تىئازىن تۈرى بولغان تولۇئىدىن كۆكى O نى چوڭ بىر پولىئاكرىلامىد زەنجىرىگە باغلىدى؛ بۇ زەنجىر ھەر ئىككى ئوكسىدلىنىش ھالىتىدە ھۈجەيرىگە كىرىشكە بەك چوڭ ئىدى. ھۈجەيرىلەر شۇنداقتىمۇ باغلانغان بوياقنى قايتۇردى. دېمەك، قايتۇرۇلۇش ھۈجەيرە ئىچىگە كىرىشنى تەلەپ قىلمايدۇ. بۇ مېخانىزم يۈزدە ئوچۇق تۇرىدۇ ياكى يۈز بىلەن ئېلېكتر جەھەتتىن باغلانغان.
ئاندىن ماقالىنىڭ نامىنى بەلگىلىگەن ئايرىلىش كۆرسىتىلدى. 2 مىللىمولار سىئانىد ۋە ئازىد بوياق يىغىلىشىنى كۈچلۈك چەكلىدى؛ مىكروسكوپ ئاستىدا ئادەتتە يادرو ئەتراپىنى ھالقىدەك ئوراپ تۇرىدىغان قېنىق كۆك ۋە بىنەپشە رەڭلىك كىرگۈلەر دېگۈدەك يوقالدى. بىراق ئىككى توسقۇچىنىڭ ھېچقايسىسى ھۈجەيرە سىرتىدىكى قايتۇرۇلۇشنى ئاستىلاتمىدى: فېررىسىئانىدنىڭ ئايلىنىشى ئازايماي داۋاملاشتى، پەردىدىن ئۆتەلمەيدىغان پولىمېرمۇ يەنىلا قايتۇرۇلدى. توسۇلۇش كېيىنكى باسقۇچتا ئىدى. سىئانىد ۋە ئازىد يۈزدىكى قايتۇرۇلۇشنى ئەمەس، ھۈجەيرە ئىچىدىكى قايتا ئوكسىدلىنىش ۋە ئايرىپ تۇتۇپ قېلىشنى توختىتىۋاتاتتى. ھاياتىيلىقنى تەكشۈرۈش كونتروللىرى بۇ چۈشەندۈرۈشنى قوللىدى، چۈنكى بۇ بىر تەرەپ قىلىشلار جەريانىدا ھۈجەيرىلەر سىتوزولدىكى بەلگە ئېنزىمى بولغان لاكتات دېھىدروگېنازانى ساقلاپ قالدى؛ شۇڭا قوبۇل قىلىنىشنىڭ يوقىلىشى پەقەت زەھەرلىنىش ياكى پەردىنىڭ يېرىلىشىدىنلا بولمىغان.
ماقالىدىكى بىر ئاگاھلاندۇرۇش ھازىرمۇ كۈچكە ئىگە. كۆك كىرگۈلەر يادرونىڭ ئىچىدە ئەمەس، ئەتراپىدا جايلاشقان بولۇپ، بۇ ھۈجەيرە ئىچىدىكى ئورگانېللاردا ئوكسىدلىنىش يۈز بېرىشىگە ماس كېلەتتى؛ لېكىن تەتقىقات قايسى ئورگانېللار ئىكەنلىكىنى ئېنىقلىمىدى. باشقا ھۈجەيرە تىپلىرىدىكى ئوخشىشىپ كېتىدىغان شەكىللەر يېتەرلىك بولمىغان دەلىللەر بىلەن لىزوسومىغا تەۋە دەپ ئاتالغان ئىدى. تۇتۇلۇپ قېلىشنى ئىسپاتلانغان، ئورنىنى بولسا ۋاقىتلىق پەرەز دەپ قاراڭ. ئېلېكترونلارنىڭ كېيىن نەگە بارىدىغانلىقىنى ئىز قوغلىغان ئوقۇرمەنلەر مىتوخوندرىيەدىكى ئېلېكترون توشۇش ۋە ئوكسىدلىنىش-قايتۇرۇلۇشنى بىر تەرەپ قىلىش ھەققىدىكى مەزمۇنغا، شۇنداقلا تېخىمۇ كەڭ دائىرىدىكى كىرىش يولىغا قاراپ سۈمۈرۈلۈش ۋە تارقىلىش ھەققىدىكى مەزمۇنغا داۋام قىلالايدۇ.
بويىلىش بوياققا ئۇچراش دەرىجىسى ئەمەس
ئۈچىنچى بىر تەتقىقات بۇ قوبۇل قىلىنىش لوگىكىسى بىئولوگىيەلىك كۆرسەتكۈچ بىلەن بىرلەشكەندە نېمە يۈز بېرىدىغانلىقىنى كۆرسىتىدۇ. سكوت ۋە خىزمەتداشلىرى ھالقا شەكىللىك شېكەر قۇرۇلمىسى بولغان مېتىل بېتا سىكلودېكسترىننىڭ مېتىلېن كۆكىگە بىۋاسىتە باغلىنىدىغانلىقىنى بايقىدى؛ قاپلاش كومپلېكسىنىڭ باغلىنىش تۇراقلىقى تەخمىنەن ھەر مولارغا 310 بولۇپ، بوياقنىڭ دىمېرلىشىشى ئۈچۈن بۇ قىممەت تەخمىنەن ھەر مولارغا 5846 ئىدى. L929 فىبروبلاستلىرىدا بۇ باغلىنىش ھۈجەيرە بويىلىشىنىمۇ، گلۇكوزا قوبۇل قىلىنىشىنىڭ غىدىقلىنىشىنىمۇ توستى: سىكلودېكسترىن بىلەن ئالدىن ئىنكۇباتسىيە قىلىش كۆك بويىلىشنىڭ ئالدىنى ئالدى، ئۇنى كېيىن قوشۇش بولسا رەڭنىڭ كېتىشىنى تېزلەتتى. ئوپتىكىلىق كۆك سىگنال ھۈجەيرىلەردىن يوقالغانسېرى، ئاكتىپلاشقان گلۇكوزا توشۇلۇشىمۇ ئۇنىڭغا زىچ ماس ھالدا سۇسلاشتى.
ئاپتورلار بۇ باغلىنىشنى ئۇزۇن داۋاملىشىدىغان ئوكسىدلىنىش بېسىمى مېخانىزمىغا قارىغاندا، بوياق بىلەن گلۇكوزا توشۇغۇچىسىنى ئاكتىپلاش يولىدىكى بىر ئاقسىل ئوتتۇرىسىدىكى بىۋاسىتە ئۆزئارا تەسىرنى تېخىمۇ قوللايدۇ، دەپ چۈشەندۈردى. بۇ يەكۈن مۇۋاپىق، ئەمما چەكلىك. تەجرىبە ئۇ ئاقسىلنى ئېنىقلىمايدۇ، توشۇغۇچىنىڭ ئۆزىگە باغلىنىشنى كۆرسەتمەيدۇ؛ رەڭنىڭ كېتىشى بىلەن تەسىرنىڭ يوقىلىشى ئوتتۇرىسىدىكى باغلىنىشمۇ ئوكسىدلىنىش-قايتۇرۇلۇش ۋاسىتىسىدە بولىدىغان بارلىق يوللارنى چەتكە قاقالمايدۇ.
ئۇزاققىچە كۈچكە ئىگە ساۋاق ئۆلچەشكە مۇناسىۋەتلىك. ئوپتىكىلىق بويىلىش كۆرۈنىدىغان، ئوكسىدلانغان ۋە ھۈجەيرە بىلەن مۇناسىۋەتلىك بوياقنى كۆرسىتىدۇ. ئۇ رەڭسىز قايتۇرۇلغان بوياق زاپىسىنى پۈتۈنلەي كۆرەلمەيدۇ؛ شۇڭا رەڭگى سۇس ھۈجەيرىدىمۇ بوياق ئېكۋىۋالېنتلىرى ساقلانغان بولۇشى مۇمكىن. كۈچلۈك بويالغان ھۈجەيرە بولسا توقۇلمىنىڭ ئومۇمىي بوياققا ئۇچراش دەرىجىسى ياكى تەسىر چوڭلۇقىنى ئەمەس، تۇتۇلۇپ قالغان ئوكسىدلانغان بوياقنى كۆرسىتىدۇ. ئوخشاش ئاگاھلاندۇرۇش تېخىمۇ چوڭ كۆلەمگىمۇ ماس كېلىدۇ: ھۈجەيرە تىپلىرى ئارىسىدىكى بويىلىشنى سېلىشتۇرۇش ياكى قېنىق بويالغان توقۇلما كېسىمىنى تېخىمۇ يۇقىرى بوياققا ئۇچراش دەرىجىسىنىڭ ئىسپاتى دەپ قاراش، قاچىدىكى ئەسلى خاتالىقنى تەكرارلىغانلىق بولىدۇ. قوبۇل قىلىنىش قايتۇرۇلۇش، دىففۇزىيە ۋە قايتا ئوكسىدلىنىش دەۋرىيلىكىدۇر؛ كۆك شەكىلنىڭ ھەر قانداق بىر دەقىقىدىكى كۆرۈنۈشى بۇ دەۋرىيلىكنىڭ پەقەت بىر قىسمىنىلا كۆرسىتىدۇ. بۇنىڭ تەجرىبىخانىدا بوياش ۋە بىر تەرەپ قىلىش قا، شۇنداقلا مىقدار ۋە بوياققا ئۇچراش دەرىجىسى ھەققىدىكى بايانلارنى چۈشەندۈرۈشكە بولغان ئەمەلىي تەسىرى بىۋاسىتە مۇشۇنىڭدىن كېلىپ چىقىدۇ.