Muqaddima

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 toidirilgan 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. 
 
 

---

15 
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 

---

16 
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 taraflarna 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 toidirsak, 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.