"aniq va tabiiy fanlar" kafedrasi

3.Ion kanallari va ularning ahamiyati. 
Ion kanallari ham subhujayraviy lokalizatsiyasiga ko'ra tasniflanadi. Plazma 
membranasi hujayradagi umumiy membrananing taxminan 2% ni tashkil qiladi, 
hujayra ichidagi organellalar esa hujayra membranasining 98% ni o'z ichiga oladi. 
Hujayra ichidagi asosiy bo'limlar endoplazmatik retikulum, Golji apparati va 
mitoxondriyalardir. Mahalliylashtirish asosida ion kanallari quyidagilarga bo'linadi: 
Plazma membrana kanallari Misollar: kuchlanish bilan o'ralgan kaliy kanallari (Kv), 
natriy kanallari (Nav), kaltsiy kanallari (Cav) va xlorid kanallari (ClC) Keyinchalik 
turli organellalarga bo'lingan hujayra ichidagi kanallar Endoplazmatik retikulum 
kanallari: RyR, SERCA, ORAi Mitoxondriyal kanallar: mPTP, KATP, BK, IK, 
CLIC5, Kv7.4 ichki membranada va VDAC va CLIC4 tashqi membrana kanallari 
sifatida. Ba'zi ion kanallari ogohlantirishlarga javob berish muddati bo'yicha 
tasniflanadi: Vaqtinchalik retseptorlarning potentsial kanallari: Odatda oddiygina 

---

11 
TRP kanallari deb ataladigan ushbu kanallar guruhi Drosophila vizual 
fototransduksiyasidagi roli tufayli nomlanadi. Kamida 28 a'zoni o'z ichiga olgan bu 
oila o'zining faollashuv mexanizmlarida xilma-xildir. Ba'zi TRP kanallari 
konstitutsiyaviy ravishda ochiq qoladi, boshqalari esa kuchlanish, hujayra ichidagi 
Ca2 +, pH, redoks holati, osmolyarlik va mexanik cho'zilish bilan bog'langan. Bu 
kanallar oʻtgan ion(lar)ga qarab ham farqlanadi, baʼzilari Ca2+ uchun selektiv, 
boshqalari esa kamroq selektiv kation kanallaridir. Bu oila gomologiyasi boʻyicha 6 
ta kichik oilaga boʻlinadi: kanonik TRP (TRPC), vanilloid retseptorlari (TRPV), 
melastatin (TRPM), polikistinlar (TRPP), mukolipinlar (TRPML) va ankirin 
transmembran oqsili 1 (TRPA). Kanallar o'tkazadigan ioniga (masalan, Na+, K+, 
Cl−), tartibga solinish usullariga, ular tarkibidagi bo'linmalar soniga va tuzilishning 
boshqa jihatlariga ko'ra farqlanadi.
4-rasm. K+ kanali 
Nerv impulsi ostida yotadigan kuchlanishli kanallarni o'z ichiga olgan eng 
katta sinfga mansub kanallar har birida oltita transmembran spiralga ega bo'lgan 
to'rtta subbirlikdan iborat. Faollashganda, bu spirallar harakatlanadi va teshikni 
ochadi. Ushbu oltita spiraldan ikkitasi g'ovakni chizib turuvchi halqa bilan ajratilgan 

---

12 
va bu kanal sinfida va boshqalarda ion selektivligi va o'tkazuvchanligining asosiy 
belgilovchisi hisoblanadi. Ion selektivligining mavjudligi va mexanizmi birinchi 
marta 1960-yillarning oxirida Bertil Xill va Kley Armstrong tomonidan ilgari 
surilgan. Kaliy kanallari uchun ion selektivligi g'oyasi shundan iborat ediki, 
"selektivlik filtri" ning (Bertil Xill nomi bilan atalgan) oqsil magistrallarining 
karbonil kislorodlari odatda kaliy ionlarini himoya qiladigan suv molekulalarini 
samarali ravishda almashtirishi mumkin edi, ammo natriy ionlari kichikroq bo'lib, 
ular o'rnini bosa olmaydi. to'liq suvsizlantirilishi, bunday himoyalanish imkonini 
beradi va shuning uchun o'tib bo'lmaydi. Bu mexanizm ion kanalining birinchi 
tuzilishi aniqlanganda nihoyat tasdiqlandi. Makkinnon laboratoriyasida ion 
kanallarining o'tkazuvchanligi va selektivligini o'rganish uchun model sifatida faqat 
selektivlik filtri, "P" halqasi va ikkita transmembran spiraldan iborat bakterial kaliy 
kanali KcsA ishlatilgan. Roderik MakKinnon tomonidan rentgen kristallografiyasi 
yordamida KcsA molekulyar tuzilishini aniqlash 2003 yilda kimyo bo'yicha Nobel 
mukofotining ulushini qo'lga kiritdi. Ularning kichik o'lchamlari va integral 
membrana oqsillarini rentgenologik tahlil qilish uchun kristallash qiyinligi sababli, 
yaqinda olimlar kanallarning qanday "ko'rinishini" to'g'ridan-to'g'ri tekshirishga 
muvaffaq bo'lishdi. Ayniqsa, kristallografiya kanallarni membranalaridan yuvish 
vositasi bilan olib tashlashni talab qilgan hollarda, ko'plab tadqiqotchilar olingan 
tasvirlarni taxminiy deb hisoblashadi. Misol tariqasida, 2003-yilning may oyida 
xabar qilingan, kuchlanish bilan o'ralgan kaliy kanalining uzoq kutilgan kristall 
tuzilishidir.[34][35] Ushbu tuzilmalar haqidagi muqarrar noaniqliklardan biri 
kanallar ishlash jarayonida konformatsiyani o'zgartirishi (masalan, ular ochiladi va 
yopiladi) kuchli dalillar bilan bog'liq bo'lib, kristalldagi struktura ushbu operatsion 
holatlarning istalgan birini ifodalashi mumkin. Tadqiqotchilar hozirgi kunga qadar 
kanalning ishlashi to'g'risida xulosa qilganlarning aksariyati elektrofiziologiya, 
biokimyo, genlar ketma-ketligini taqqoslash va mutagenez orqali aniqladilar.