Ə.Ş. Abdinov, R. F. Mehdiyev, T. X. HÜseynov
Yüklə 0,99 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- §5.2. Bioelektronika
146 təzyiqdən və silindr daxilindəki qazın növündən, habelə dis‐ persiya dərəcəsindən və katalizatorun növündən asılıdır.
Şəkil 5.6. Buxarın kimyəvi çökdürülməsi üsulu ilə fulleren və nanoborucuqların alınması üçün istifadə olunan qurğunun sxemi
Yuxarıdakı araşdırmalardan məlum olur ki, nanohissə‐ ciklərin son məhsulunda qalıq atomlar, amorf qrafit və metal hissəcikləri (katalizator olmadıqda) əmələ gəlir. Alınan məh‐ sulun təmizlik dərəcəsini artırmaq üçün müxtəlif üsulla‐ rından istifadə edilir – həm mexaniki (süzkəcdən keçirmə, ultrasəslə emal, mərkəzdənqaçma), həm də kimyəvi (kimyəvi aktiv maddələrdə yuyulma, qızdırma və s.) yol ilə təmizlə‐ mədən istifadə edilir.
Fiziki elektronikanın yeni yaranan sahələrindən biri də bioelektronikadır. Bioelektronika elm sahəsi gənc olmasına baxmayaraq, böyük sürətlə inkişaf edir. İnsanların uzun‐ ömürlülüyünün və sağlamlığının təmin edilməsində əvəzsiz rolu olan bioelektronika elmdə özünəməxsus yer tutur. Son illərdə elektronların bioloji sistemlərdə, xüsusən zülal molekullarında hərəkətinə olan maraq gündən‐günə artır. Çünki məhz zülallar oksidləşmə məhsullarından elektronları turşu molekullarına daşıyır və nəticədə hüceyrəyə lazım olan Kvars boru Katalizator Qaz seli
147 enerjini əldə edir. Başqa sözlə desək, bu gün molekulyar və hüceyrə bioelektronikası sürətlə inkişaf edərək – elmin yeni istiqamətləri üzrə elektronun bioloji obyektlərdə, membran strukturlarında (hüceyrə bioelektronikası) və makromole‐ kullarda (molekulyar bioelektronika) hərəkəti öyrənilərək, məlumatın işlənib saxlanılması üçün biomaterial hazırlanır. Canlı hüceyrələr üçün əsas enerji mənbəyi zülal struktur‐ larında elektronların çoxpilləli daşınması zamanı ayrılan ener‐ jidir. Makromolekullarda və makromolekullararası əlaqələrdə elektronların daşınma mexanizmini həm nəzəri, həm də təcrübi öyrənən elm sahəsi biokimya və biofizikadır. Canlı orqanizmlərdə elektron selinin normal hərəkəti pozulduqda patoloji hallar müşahidə olunur ki, bu da tibbin əsas prob‐ lemlərindən biridir. Bu problemləri vaxtında aşkar edib aradan qaldırmaq və ya makromolekulların funksional halını xüsusi cihazların köməyi ilə müşahidə və idarə etmək məsələsi aktual olaraq qalmaqdadır. Nəhayət, bioelektronika ifrat miniatür elektron qurğularını əvəz edə bilən zülal molekulların təbiəti əsasında işləyən cihazlar yaratmaq mümkünlüyünə ümid verir. Burada əsas amil bioloji materiallarla elektron qurğuları arasında qarşılıqlı əlaqənin yaradılmasıdır. İnsanın mitoxondrilərinin membranlarının daxilində tənəf‐ füs zəncirində elektronlar molekulyar ölçüdə böyük məsafələr (on anqestremlərlə) qət edir. Sual yaranır ki, elektronlar bu hərəkətə necə nail olur? 1940‐cı illərdə N.Ril belə bir təklif irəli sürdü ki, güya zülallar yarımkeçirici xassəli olduqlarına görə elektronlar keçirici zonada hərəkət edə bilir. Bu təklifi Nobel mükafatı laureatı A.Sent‐Diyerdi müdafiə etdiyinə görə uzun müddət elmdə qaldı. Lakin zülal təbəqələrin fotokeçiriciliyi
148 təcrübi olaraq öyrənildikdən sonra məlum oldu ki, zülallar izolyatorlara daha yaxındırlar. Müasir təsəvvürlərə əsaslanaraq deyə bilərik ki, zülal strukturlarında elektronlar iki yolla – domenlərin estafeti bir‐ birinə ötürməsi və tunel effekti hesabına daşınır. Tunel effekti zamanı zərrəcik potensial səddi sıçrayışla keçir. Tunel sıçra‐ yışlarının effektivliyi mühitin dielektrik xassəsindən asılıdır. Bu effekt qeyri‐polyar mühitdə aktiv, polyar mühitdə isə passiv olur. Zülal molekullarında atomların strukturu haqqın‐ da biliklərə əsaslanan hesablamalar göstərir ki, elektron daşıyıcıları olan zülallarda elə bir tunel və ya boru ayırmaq olar ki, oradan elektronlar daşınsın. Beləliklə, zülallar elə bir struktura malikdirlər ki, onları naqillərə bənzətmək olar. Bundan başqa bəzi zülallar qrup şəklində hərəkət edir ki, bu halda da onlar istilik hərəkəti nəticəsində kofermentlərarası elektronlar daşıyır. Bioloji membranlarda elektronların nizam‐ lı surətdə daşınması vacib məsələlərdən biridir. Bədənimizin təşkil olunduğu üzvü molekulların orbitlərində kimyəvi aktivliyi bir‐birini qarşılıqlı kompensə edən elektronlar cüt‐ cüt yerləşir. Lakin cütləşməyən sərbəst elektron hərəkət etdiyi zaman üzvü molekullarla və ya oksigen molekulları ilə birləşərsə, onda bu birləşmə yüksək aktivliyə malik sərbəst radikallara çevrilir. Yaranan bu sərbəst radikallar bioloji strukturu pozmağa və dağıtmağa qadir olur. Bu hal sərbəst radikalların spesifikliyindən‐təbiətindən və miqdarından bilavasitə asılıdır. Son illər təkcə bioloqlar arasında deyil, həm də həkimlər arasında sərbəst radikallara olan maraq artmışdır. Artıq hə‐ kimlər qocalmağın, əsəb xəstəliklərinin, yaddaşsızlığın, Par‐ kinson xəstəliyinin, habelə immun çatışmazlığının, ateroskle‐
rozun, şişlərin, revmatid artritin, hipertoniya və diabetin səbəblərini orqanizmdə sərbəst radikalların təsirində axtarır‐ lar. Sərbəst radikalların sürətlə yaranmasının əsas səbəblərin‐ dən biri mitoxondrilərdə tənəffüs zəncirində normal elektron daşınmasının pozulmasıdır. Bəs bunun baş verməsinə səbəb nədir? Məlumdur ki, qocalmış insanların və yaşlı heyvanların zədələnmiş mitoxondriləri, cavan və sağlam mitoxondrilərə nisbətən daha çox sərbəst radikallarını yaradır. Onda tənəffüs prosesində oksigen zəncirində nə qırılır və niyə qırılır? İki suktsinatdehidrogenaz və fumaratreduktaza kimi daşıyıcı elektronlu qohum zülalların biokimyəvi xassələrini və struk‐ turunun müqayisəsi göstərir ki, onların quruluşu və deməli funksiyaları da oxşardır. Lakin fumaratreduktaza 25 dəfə çox sərbəst oksigen radikallarını yaradır. Bu onunla izah olunur ki, tənəffüs zənciri işləyərkən elektronlar flavinadenundinu‐ kleotiddən suktsinatdehidrogenazaya sürətlə keçir. Fumarat‐ reduktazada isə daşınma mərkəzləri arasında məsafə böyük olduğundan elektronlar tədricən aralanır və ona görə də artıq elektronun yığımı baş verir ki, bu da onların oksigen mole‐ kulları ilə sərbəst radikallar yaratmaq ehtimalını artırır. Suktsinatdehidrogenazda polipeptid zəncirində strukturun pozulması nəticəsində yaranan mutasiya sərbəst oksigen radi‐ kallarının əmələ gəlməsini sürətləndirir və genetik xəstə‐ liklərin inkişafına zəmin yaradır.
Yüklə 0,99 Mb. Dostları ilə paylaş:
|