СОВРЕМЕННЫЕ НАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН И ЕЕ ИЗУЧЕНИЕ

Аннотация

The article provides detailed information about modern biological membranes. In particular, the complex dynamic nature of cell membranes and their importance in physiological processes of the body are discussed, as well as the importance of modern methods for studying membrane structure, such as cryo-electron microscopy, super-resolution microscopy and molecular dynamics modeling. Keywords: Membranes, Fluid mosaic model, Aquaporins. Biologik membranalar - bu hujayra va uning tarkibiy qismlarini (organellalar) oʻrab turuvchi dinamik tuzilmalar boʻlib, moddalar almashinuvi, signal uzatish va hujayra morfologiyasini saqlashda asosiy rol oʻynaydi. Ularning tuzilishi va funksiyalarini oʻrganish biokimyo, molekulyar biologiya va nanobiologiya sohalarida eng faol tadqiqot qilinadigan yoʻnalishlardan biridir. Quyida zamonaviy membranalar tuzilishi va ularni oʻrganishdagi ilmiy yutuqlar haqida tahlil keltirilgan. Biologik membranalar tuzilishining asosiy tamoyillari. Membrana oqsillarining bir qismi tarkibida uglevod bo‘ladigan oqsillar glikoproteinlardan iborat. Membrana oqsillari xilma-xil vazifalarni ado etib boradi. Bular struktura oqsillari ham, fermentlar ham, moddalarni membrana osha o‘tkazib beradigan oqsillar ham, gormonlar yoki hujayra funktsiyalarining boshqa regulyatorlari ham bo‘lishi mumkin. Membranalar asimmetriyasi: Hujayra membrana strukturalarining hammasi tutash bo‘ladi: ular ma`lum bir hajmni muhit yoki hujayraning boshqa qismlaridan ajratib, cheklab turadi. Bu narsa membrana strukturasi sferik shaklga yaqinlashib keladigan oddiy geometrik shaklda bo‘ladi, masalan, plazmatik membrana yoki yadro membranasiga o‘xshab ketadigan hollarda tushunarlidir. Bu gap mitoxondriyalar, endoplazmatik to‘r, Golji majmuasi membranalari singari murakkab shaklli membranalarga ham to‘g'ri keladi. Modomiki shunday ekan, har bir membrananing ichki va tashqi yuzalari bo‘ladi. Bitta membrananing yuzalari lipidlar, oqsillar va uglevodlarning tarkibi jihatidan birbiridan farq qiladi. Masalan, eritrotsitlar plazmatik membranasidagi qo‘sh lipid qavatining tashqi mono qavatida fosfotidilxolinlar ustun tursa, ichki mono qavatida fosfotidiletanolaminlar bilan fosfotidilserinlar ustun turadi [1].Gormonlar retseptorlari bo‘lmish oqsillar plazmatik membrananing tashqi yuzasidan, bular idora etib boradigan adenilatsiklaza esa ichki yuzasidan joy oladi. Membranalarning suyuqlik tabiati: Qo‘shaloq lipid qavati suyuq kristalik tuzilishga egadir; lipid molekulalari tartib bilan joylashgan, Lekin ular qavat doirasida membrana yuzasiga parallel ravishda diffuziyalanish xususiyatini saqlab qoladi. Boshqacha aytganda, lipid qavati ikki o‘lchovli suyuqlikka adu.uz universaljurnal.uz 487 “ZAMONAVIY BIOLOGIYANING DOLZARB MUAMMOLARI VA RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI” xalqaro ilmiy-amaliy anjuman materiallari o‘xshab ketadi. Oqsil molekulalari ham lateral diffuziyaga qodirdir: ular lipid qavatida go‘yo suzib yuradi. Biroq oqsil molekulalarining kattaligi ular diffuziyasi tezligini cheklab qo‘yadi, bundan tashqari, ko‘pgina membranalarda oqsillar yetarlicha zich joylashgan bo‘ladi. Membranalardagi ko‘ndalang diffuziya to‘g'risida gapiradigan bo‘lsak, bunday diffuziya cheklangan miqdorda bo‘lishi mumkin, xolos. Membranalarning o‘z-o‘zidan yig'ilishi, bunyodga kelishi: Hujayra membranalarini ajratib olishning shunday metodlari borki, bular ularni soddalashtirilgan sharoitda o‘rganishga imkon beradi. Eritrotsitlar gipotonik eritmaga tushiriladigan bo‘lsa, ular hujayra ichiga osmos bilan suv o‘tishi natijasida bo‘rtib chiqib, membranalari yoriladi. Ichidagisi eritmaga o‘tadi va bo‘sh membranalar qoladi – eritrotsitlarning soyalari deb shularni aytiladi. Muayyan sharoitlarda sentrifugalash metodlari bilan ana shunday aralashmalardan sof membranalarni ajratib olsa bo‘ladi [2]. Suyuqlik mozaika modeli (Fluid Mosaic Model) - 1972-yilda Singer va Nicolson tomonidan taklif qilingan bo‘lib membrana fosfolipid qatlam asosida suyuq kristall holatda joylashgan lipidlar, oqsillar va karbogidratlardan iborat. Membrana komponentlari quyidagi moddalar kiradi: 1. Lipidlar membrananing 40-50 % tashkil etadi. Lipidlar asosan, Membrananing asosiy strukturaviy birligi va selektiv oʻtkazuvchanlik vazifasini bajaradi. 2. Oqsillar memrananing 40-30 % tashkil qiladi. Membranada oqsillar transport, signal uzatish, fermentativ faollik kabi vazifalarni bajaradi. Uglevodlar membranada asosan birikma holida uchraydi, lekin vazifasi hujayrani tanib olish (glikoproteinlar va glikolipidlar) hisoblanadi. Zamonaviy tadqiqot yoʻnalishlariga quyidagilar kiradi: Membrana transporti va ion kanallari hujayra membranaida muhim ahamiyatga ega. Aquaporinlar - hujayra membranalarida suv molekulalarini selektiv ravishda (faqat suvni) oʻtkazuvchi maxsus oqsillardir. Ular suvning hujayraga kirishi yoki chiqishini tez va samarali boshqaradi, bunda ionlar, protonlar yoki boshqa moddalar oʻtmaydi. Qandli diabet va oʻsimliklarda moddalar almashinuvini oʻrganish. Moddalarni membrana orqali o‘tkazib beri