Qradient

Gradient elm və texnologiyanın müxtəlif sahələrində istifadə olunan bir termindir. Biologiyada gradient kosmosda maddənin konsentrasiyasının dəyişməsi deməkdir. Bu, hüceyrə fəaliyyətinə təsir göstərə bilən ionların, hormonların, fermentlərin və ya digər molekulların konsentrasiyası ola bilər.

Qradiyent canlı orqanizmlərdə baş verən prosesləri təsvir etmək üçün istifadə olunur. Məsələn, oksigen və karbon qazının konsentrasiya qradiyenti hüceyrə tənəffüs sürətini təyin edir. Qlükoza konsentrasiyası qradiyenti hüceyrələrin ondan istifadə sürətini təyin edir.

Texnologiyada elektrik sahələri yaratmaq üçün gradient istifadə olunur. Məsələn, elektrostatikada elektrik sahəsinin qradiyenti yüklü hissəciklərin hərəkət istiqamətini müəyyən edir. Gradientlər linzalar və güzgülər yaratmaq üçün optikada da istifadə olunur.

Beləliklə, gradient biologiya və mühəndislikdə vacib bir anlayışdır. Kosmosda maddələrin konsentrasiyasındakı dəyişiklikləri təsvir edir və canlı sistemlərdə və texnologiyada müxtəlif prosesləri modelləşdirmək üçün istifadə olunur.

Biologiyada gradient orqanizmin yaşayış mühitinin xüsusiyyətlərinin bir nöqtədən digərinə doğru dəyişməsidir. Qradiyentin mühüm komponenti, uyğunlaşma məqsədinə çatmaq üçün orqanizmin aradan qaldırmalı olduğu mühitin xüsusiyyətlərində fərqdir. Konsepsiya 19-cu əsrin 60-cı illərində genetik Françesko Reaumur tərəfindən təqdim edilmişdir. O, işıq və temperatur şəraitindəki dəyişiklikləri qeyd etdi və bütün canlıların hərəkətinə səbəb olan ətraf mühitin funksiyaları kimi qida amillərinin mühüm əhəmiyyətini izah etdi. Bu tədqiqat xətti 150 ildən artıqdır ki, yol göstərir, lakin son onilliklərdə gradient tədqiqatları molekulyar səviyyəyə əsaslanır.

Məsələn, bioresindəki temperatur qradiyenti mitoxondrial genlərin fəaliyyətini tənzimləmək üçün istifadə edilə bilər. Zəhərli metabolitləri udduqdan sonra mitoxondriya hidrogen peroksidin sintezini artırmağa məcbur olur, konsentrasiyası yüksəlir, buna görə də asidoz artacaq. Hüceyrələr ATPase gərginliyini artırmaq və daha qələvi mühit tələb edən zülalların sintezini boğaraq dəyişən pH mühitini kompensasiya edir. Zülal sintezinin yatırılması həll olunmayan strukturların əmələ gəlməsinə şərait yaradır ki, bu da sərbəst kalsiumun sitoplazmaya salınmasının qarşısını almaq üçün vacibdir. Bu, zərər verən amilin səviyyəsini azaldır. Hüceyrədə sərbəst radikalların intensiv yığılması ilə biosintez proseslərinə cavabdeh olan molekulyar aparatın əsas molekullarının, məsələn, mitoxondrial tənəffüs üçün lazım olan zülalın səviyyəsinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması mümkündür. Buna əsaslanaraq, metabolik təsirlərin kompensasiyası bir çox qoruyucu reaksiyalara da təsir etməlidir, budaqları bütün mitoxondrial proseslər üçün ümumi olan çoxlu miqdarda PGC-1α geni ilə təmin edilir.