Organizm to‘qimalarida, hatto bitta hujayra ichida ham membrana va fazalar orasidagi potensiallar mavjud. Bunga hujayra ichining morfologik va kimyoviy bir turda bo‘lmasligi sabab bo‘ladi

Organizm to‘qimalarida, hatto bitta hujayra ichida ham membrana va fazalar orasidagi potensiallar mavjud. Bunga hujayra ichining morfologik va kimyoviy bir turda bo‘lmasligi sabab bo‘ladi. Yurakning ishlashida, mushaklarning qisqarishida va hokazolarda ta’sir toklari paydo bo‘ladi. Ta’sir toklarining paydo bo‘lishini hujayra membranalarining o‘tkazuvchanligi turli ionlar turlicha ekanligi natijasi deb qaraydigan nazariya bor. Shuning natijadida membrananing ikkala tomonida ionlar konsentratsiyasi bir xil bo‘lmaydi. Qo‘zg‘alish vaqtida (mushaklarning qisqarishi va boshqalar) membranalarning tanlab o‘tkazuvchanligi yo‘qoladi va ular orqali ionlar oqimi o‘tib, elektr toki yuzaga keladi.
1944 yilda rus olimlari D. N. Nasonov bilan V. Ya. Aleksandrov bioelektrik potensiallar paydo bo‘lish nazariyasini yaratdilar. Ular tinchlikda hujayra ichidagi elektrolitlar oqsillar bilan tanlanib birikadi, natijada protoplazma bilan elektrolitning suvdagi eritmasi o‘rtasida potensiallar farqi (tinchlik potensiali) paydo bo‘ladi deb hisoblaydilar. Hujayra qo‘zgalganda yoki zararlanganda protoplazma oqsillarining fazali xossalari o‘zgaradi, ionlarning taqsimlanishi boshqacha bo‘ladi va shunga yarasha potensial ham o‘zgaradi (ta’sir yoki zararlanish potensiali paydo bo‘ladi). Biroq, bu nazariyaning ko‘p kamchiliklari bor, jumladan bu nazariya hujayra satxidagi membrana potensialini hisobga olmay, qo‘zg‘alish va zararlanish ta’siri mexanizmini bir xil deb qaraydi va hokazo.
Biopotensial va biotoklar paydo bo‘lishining boshqa nazariyalari ham bor. Bu nazariyalarga binoan tinchlik potensiali tirik organizmdagina emas, balki qizdirish va formalin bilan o‘ldirilgan hujayrada ham kuzatiladi. Bunga hujayralarning tashqi va ichki muhiti o‘rtasida (ya’ni membrana potensiallari) yoki bir hujayraning turli qismlari orasida (masalan, ustki va yadroga yaqin turgan protoplazma qavatlari o‘rtasida) kaliy, natriy va xlor ionlarining baravar taqsimlanmasligi sabab bo‘ladi. Bu potensial fazalar o‘rtasidagi potensiallarga aloqador bo‘lib, hujayra protoplazmasi turli ionlarni bir xilda adsorbilanmasligi yoki hujayralarda ma’lum ionlarni tanlab o‘tkazish qobiliyatiga ega bo‘lgan membranalarning ishtirok etishi tufayli paydo bo‘ladi va hujayra ichidagi moddalar almashinuvi xususiyatining natijasidir. Tinchlik potensiali amfibiyalarda nerv tolalari uchun 70 mv issiqqonli hayvonlar yuragining mushak tolalari uchun 95 mv va hokazo. Hujayraning mikrostruktura xossalarini o‘zgartiruvchi sabablar har xil bo‘lib, ionlarning ozod bo‘lishiga va diffuziyalanishiga, ya’ni ba’zi hollarda ta’sir biopotensiallari, ba’zan esa shikastlanish potensiallarining paydo bo‘lishiga olib keladi.
Tinchlikda hujayra sathi ichidagilarga nisbatan musbat zaryadlanganda qo‘zgalishda hujayra satxining tegishli qismi manfiy potensialga ega bo‘lishi aniqlangan. Hujayra satxida potensiallar farqining reversiyasi («buzilishi») yuz beradi, ayni vaqtda ta’sir potensialining qiymati tinchlik potensialiing qiymatiga qaraganda ikki marta ko‘payib ketishi mumkin. Amfibiya nervlari uchun ta’sir potensialining qiymati 108 mv, issiqqonli hayvonlarning yurak mushaklari tolalari uchun 135 mv ekanligi aniqlangan.
Biologik muhit — kichik molekulali birikmalar (ionlar, molekulalar), yuqori molekular birikmalar (oqsillar, nuklein kislotalar) hamda hujayrani tashkil qiluvchi moddalarni o'z ichiga oluvchi ko’p jinsli sistemadir. Bunday muhitga qon zardobi, qon plazmasi, siydik, me’da suyuqligi, teri hamda to'qimalar sitoplazmasi va boshqalar misol bo'la oladi.
Inson organizmida oziqa moddalardan olingan kimyoviy energiya elektr energiyaga, mexanik energiyaga ayianadu. Bu hodisalar asosida turli xil oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari yotadi. Tirik organizmda asosiy elektron donori deb, organik moddalardagi vodorod atomi hisoblansa, elektron akseptori deb esa kislorod hisoblanadi. Ammo tirik organizmda vodorod bilan kislorodning to'g'ridan-to'g'ri birikishi yuz bermaydi. Organizmdagi murakkab hodisalar elektronlar tashuvchisi vazifasini o'tovchi redoks sistemalar orqali amalga oshiriladi.
sistemalarning oksidlanish-qaytarilish reaksiyalariga moyilligini redoks- potensial qiymatidan aniqlash mumkin. Sistemaning redoks potensial qiymati shu sistemani boshqa sistemaga elektron berishi yoki qabul qilishi xossasini baholovchi katlalikdir. Oksidlanish-qaytarilish potensiali qiymatidan foydalanib, u yoki bu biologik hodisaning yo'nalishini aniqlash mumkin.
Redoks sistemalar qatoriga qon va to‘qimalardagi ikki va uch valentli temir tutgan gem-gematin va sitoxromlar; oksidlangan va qaytarilgan shakllarda bo‘ladigan askorbin kislota (vitamin C); glyutation sistemasi, sistin-sistein, kaxrabo, fumar kislotalar va boshqalar kiradi.
To‘qimalardagi biologik oksidlanish jarayonida oksidlanayotgan substratdan elektron va protonlar kislorodga tashib o`tiladi. Bu oksidlanish- qaytarilish reaksiyalaridan iborat zanjirning har bir bosqichiga redoks potensialning ma’lum qiymati to`gri keladi.
Shunday qilib, tibbiy kimyoda elektrkimyoning asoslarini o`rganish organizmnig faoliyatini chuqurroq tushinishga imkon beradi; elektrdiagnostika va elektrterapiya usullarni elektrokimyo asoslarini tushingan xolda qo`llash davolash samarasini yuqoriroq darajaga ko`taradi.