Fiziologiya so’zi yunoncha bo’lib, tabiiyot ma’nosini bildiradi. XVI asrdan

MEMBRANA POTENSIALLARI
Hozirgi vaqtda qo’zg’aluvchan to’qimalarda sodir bo’ladigan elektr
hodisalarni 
o’rganish 
uchun 
mikroelektrodlardan 
keng 
foydalaniladi.
Mikroelektrod tok o’tkazuvchi eritmaga to’ldirilgan uchi juda ingichka (0,5
mkm) shisha pipetka bo’lib, yakka nerv hujayrasi yoki yakka nerv va muskul
tolalari ichiga kiritilishi mumkin. Bu biologik ob’yektlarda mavjud bo’lgan yoki
ta’sirlanganda yuzaga chiqadigan elektr potensiallar elektr kuchaytirgichlar
yordamida ko’p marta kuchaytirilib, ossillograflarda kuzatiladi va qayd qilinadi.
MEMBRANANING TINCHLIK POTENSIALI
Hozirgacha mikroelektrodlar usulida tekshirilgan barcha hayvon va o’simlik
hujayralarining tashqi membranasining elektr qutblanganligi aniqlandi. Bu
membrananing ichki yuzasi tashqi yuzasiga nisbatan manfiy potensialga ega.
Buning isboti uchun 1-rasmda ko’rsatilgan sxema bo’yicha kerakli jihozlarni
tayyorlash kerak. Mikroelektrod hujayra yoki tola membranasining tashqi

---

yuzasida bo’lganida, potensiallar farqi qayd qilinmaydi. Mikroburama
yordamida membranani teshib, mikroelektrod uchini hujayra ichiga kiritilganda,
ossillograf manfiy zaryad borligini ko’rsatadi. Demak, qo’zg’aluvchan to’qima
tinch holatda bo’lganida membrananing ichki yuzasi tashqi yuzasiga nisbatan
manfiy potensialga ega. Tinch holatda bo’lgan nerv hujayrasi va tolalarining
membrana potensiali taxminan –70 mV. Bu potensiallar farqi membrananing
tinchlik potensiali (MTP) deyiladi.
Hujayra membranasining qutblanish sabablari aniqlangan. Buni tushunish
uchun membrana tuzilishini, ba’zi bir xossalarini va hujayra ichidagi hamda
tashqarisidagi suyuqliklarning ion tarkibini ko’rib chiqish kerak.
Elektron mikroskop yordamida olingan ma’lumotlarga ko’ra, hujayra
membranasi juda yupqa, biroq yetarli darajada mustahkam parda. Qalinligi 5-10
nm, lipidlar, oqsillar, mukopolisaxaridlardan tuzilgan. Membrana kalavasini
(asosini) ikki qavat lipidlar molekulalari tashkil qiladi. Bu lipid molekulalar
orasida o’rnashgan oqsil molekulalari suv va ionlarni o’tkazuvchi kanallarni
hamda ion nasoslarni shakllantiradi. Lipid qavatning tashqi yuzasida joylashgan
mukopolisaxaridlar retseptorlar (muayyan moddalarni “tayanib”, ular bilan
birikishga ixtisoslashgan molekulalar) rolini bajaradi. To’xtovsiz yangilanish
jarayonida membranalarning ba’zi bir xossalari o’zgarishi mumkin.
Hujayra membranasi ancha yuqori elektr qarshilikka va sig’imga ega. Uning
elektr qarshiligi ion kanallarining ochiq yoki yopiqligiga bog’liq.
Yog’da eruvchi moddalar membranalarning lipid asosida erib, undan osonlik
bilan o’tadi. Suv va suvda eruvchi diametri kichik ionlar membranadagi
kanallardan har ikki tomonga o’ta oladi. Suvda eruvchi yirik moddalar, masalan
organik kislotalarning anionlari membranalardan o’ta olmaydi. Ularning
hujayradan chiqishi yoki ichiga kirishi uchun maxsus mexanizmlar ishga
tushishi zarur.
Qo’zg’aluvchan to’qimalar faoliyati uchun ularning membranalarida Na
+
, K
+
,
CI
-
, Ca
2+
ionlarini o’tkazuvchi maxsus kanallar bo’lishi katta ahamiyatga ega.
Ular tanlab o’tkazuvchi (selektiv) o’ziga xos (spetsifik) va o’ziga xos bo’lmagan
(nospetsifik) kanallarga bo’linadi. Tanlab o’tkazuvchi kanallardan shu ionlardan
faqat bittasi o’tishi mumkin, har qaysi ionning o’z kannali bor. Bu kanallar
ochilib-yopiladigan darvoza mexanizmiga ega. Tinch holatda membranadagi
natriy kannallarining hammasi yopiq, kaliy kanallarining aksariyati ochiq
bo’ladi.
Nospetsefik kanallar doim ochiq turadi, ularning har biridan K
+
, Na
+
, Ca
2+
,
CI
-
ionlari ikki taraflama o’tishi mumkin.
Hujayra ichidagi va tashqarisidagi suyuqliklarda ionlar miqdoridagi farq
membrana tinchlik potensiali hosil bo’lishining asosiy sababi bo’ladi. Bu
suyuqliklarda miqdorida enng ko’p farq bbo’lgan kation kaliy kationidir.
Hujayra ichidagi 100000 K
+
kationiga to’qima suyuqligida hammasi bo’lib 2000
kaliy kationi to’g’ri keladi.Demak, sitoplazma suyuqligida kaliy miqdori
tashqaridagi suyuqliklardan 50 marta ko’p. Natriy miqdoridagi farq buning aksi:

---

hujayra ichidagi 10000 Na
+
ga tashqaridagi suyuqlikda 108000 Na
+
to’g’ri
keladi. Demak, hujayralararo suyuqlikda natriy kationlari soni hujayra
ichidagidan 11 marta ko’p.
Xlor anionining membrananing ikki tarafida taqsimlanishi ham K
+
taqsimlanishining aksidir: CI
-
ning hujayra ichidagi miqdori tashqaridagidan 20-
100 marta kam. Hujayra ichida mavjud bo’lgan anionlarning ko’p qismini
molekulasi katta bo’lgan oqsil ionlari va organik kislotalarning anionlari tashkil
qiladi.
Har xil ionlarning hujayra ichi va tashqi suyuqliklarida teng
taqsimlanmaganligi MTP mavjudligining saqlanishining asosiy sababidir.
Membrana kaliy kannallarining ko’p qismi odatda ochiq. Ular orqali K
+
ma’lum
miqdorda o’zi ko’p bo’lgan hujayra ichidagi suyuqlikdan diffuziyalanib
tashqariga chiqadi. Membrananing tashqi yuzasida musbat zaryadlar miqdori
ortadi. Bu zaryadlarni tashqarida ko’p miqdordagi Na
+
kationlarining
sitoplazmaga o’tishi yoki manfiy zaryadli anionlarning tashqariga chiqishi
muvozanatlashi mumkin edi. Ammo, tinch holatda membrananing natriy va
anionlar uchun o’tkazuvchanligi past. Shuning uchun membrananing tashqi
yuzasida musbat kaliy kationlarining miqdori ortadi, ichki yuzasida esa manfiy
anionlar to’planadi. Natijada membrana tinchlik potensiali vujudga keladi.
Tinchlik potensiali hosil bo’lishining asosan kaliy kationiga bog’liq bo’lishini
kalmarning gigant aksonida o’tkazilgan tajribalar yaqqol ko’rsatgan. Bu nerv
tolasi juda yo’g’on, diametri taxminan 1 mm. Aksondagi protoplazmani siqib
chiqarib, o’rniga tarkibi har xil bo’lgan eritmalarni kiritish mumkin. Potensiallar
esa oddiy ingichka sim elektrodlar yordamida qayd qilinadi. Agar gigant
aksonning protoplazmasi o’rniga miqdori protoplazmadagicha kaliyga ega
bo’lgan eritma kiritilsa, odatdagi tinchlik potensiali bborligikuzatiladi. Aksonni
kaliysiz eritma bilan to’ldirsak, potensial yo’qoladi.
Kaliy miqdoridan tashqari MTP miqdoriga Na
+
va CI
-
ionlarining diffuziya
yo’li bilan hujayra ichiga o’tishi ham ta’sir qiladi. Na
+
bu potensialni
birmuncha kamaytirsa, CI
-
uni ko’paytiradi.
Membrana potensialining ahamiyati katta. U membrana atrofida sezilarli
taranglikka ega bo’lgan elektr maydon hosil qiladi. Natijada membrananing
zaryadli makromolekulalari fazoda tartibli joylashadi. Membrana atrofida elektr
maydon mavjudligi natriy kanallarining aktivatsion darvozalarini yopiq holda va
inaktivatsion darvozalarini ochiq holda bo’lishini ta’minlaydi. Bundan tashqari,
membrana potensiali hujayra membranasi orqali moddalar almashinuviga ta’sir
qiladi.