2-боб биомембранология

2-БОБ
БИОМЕМБРАНОЛОГИЯ
2.1. Биологик мембраналар
Барча ҳужайралар биологик мембраналарга эгадир. Ҳужайра мембранаси (цитолемма, плазмалемма ёки плазматик мембрана) – бу қутбланган липидлар ва оқсиллардан ташкил топган эластик молекуляр тузилмали ҳужайра органелласидир.
Мембрананинг мавжудлиги тўғрисидаги таҳминлар ХIХ асрдаёқ пайдо бўла бошлади. 1890 йилда немис тадқиқотчиси Вильгелем Пфеффер (1845-1920) “ҳужайра ёки плазматик мембрана” терминини таклиф этди. Аммо мембранани микроскоп остида кўриш фақат ХХ асрнинг 40-йилларидагина амалга оширилди. 1935 йилда Ж.Даниелли ва Г.Давсон иккиламчи липид қавати гипотезасини шакллантиришга эришдилар. 1964 йилда Ж. Робертсон плазматик мембрана тузилмасида асимметриялик концепцияси шакллантирди. Унинг назариясига кўра биологик мембраналарни электростатик боғланган оқсиллар сақлайди; мембрананинг ташқи юзасида гликолипидлар мавжуд бўлади. 1972 йилда С.Сингер ва Г.Николсон мембрананинг суюқлик-мозаик моделини таклиф этдилар, унга кўра оқсиллар мембранага ботган ҳолда, глобуляр молекулалар кўринишида липиднинг икки қавати юзасида “сузиб юради”. Шуни таъкидлаймизки, мазкур тасаввурлар ҳозирги кунда ҳам фаол ривожлантирилмоқда. Ҳозирги вақтда суюқ-мозаик мембраналар назарияси жуда ҳам машҳурдир (1 расм).

1-расм. Суюқ-мозаика мембрана моделининг тузилмаси (бир неча молекуляр қаватлардан ташкил топган, уларнинг қалинлиги 10 нм ни ташкил этади).

Молекуляр таркиб ва мембрана тузилмасини тадқиқ қилиш учун уларни ҳужайралардан центрафугалаш усули билан ажратиб олинади. Демак, 6000g тезликда ядролар чўкади, сўнгра митохондриялар, 20 000-100 000 g да эса – микросомалар чўкади. Мембрана тузилмасини ўрганишда фазали-контраст микроскопия усули катта аҳамиятга эга бўлиб, унинг ёрдамида биомембраналар қалинлигини 10 нм дан ошмаслиги исботланди.

Рентган нурларининг дифракциясига асосланган рентгенструктур таҳлил усули билан молекуляр даражада молекуляр тузилмалар ўрганилди. Мазкур усул билан молекулаларнинг бўшлиқдаги жойлашган ўрни, улар орасидаги масофани ўлчаш, уларнинг молекула ичи тузилмасини баҳолашни, мембраналарнинг молекуляр компонентлари тузилмасини аниқлаш мумкин.
Электрон парамагнит резонанас (ЭПР) ва ядро магнит резонанси (ЯМР) усуллари билан мембраналарнинг ультраструктуравий тузилиши ҳақидаги электронмикроскопик маълумотларни тўлдирган холда мембрана ва унинг фаолият кўрсатишида структур ўзгаришлар ўрганилади. Инфрақизил спектроскопия ва комбинацион тарқоқ спектроскопия усуллари билан мембрананинг алоҳида компонентлари тадқиқ қилинади.
Таклиф этилган усуллар ҳужайра мембранасининг барча турларини тадқиқ қилишда қўлланилади.
Мембраналар ҳужайранинг ташқи чегарасини хосил қилади ва қуйидаги вазифаларни бажаради (1-жадвал):

• 
  Ҳужайрани ташқи муҳитдан ажратади, унинг бутунлигини таъминлайди;
  
• 
  Ҳужайрани бўлмаларга бўлади, уларда маълум муҳит шароитлари ушлаб турилади;
  
• 
  Ҳужайра ва муҳит ўртасидаги алмашинув бошқарилади (моддаларни ҳужайра ва органеллаларга ёки тескари йўналишда ташилиши);
  
• 
  Ҳужайралараро ўзаро ҳаракатни таъминлайди;
  
• 
  Ташқи муҳитдан ҳужайра ичига сигналларни қабул қилади, кучайтиради ва ўтказади.