Mundarija kirish I bob. Hujayradagi hayotiy jarayonlar haqida umumiy tushuncha II bob. Hujayraviy jarayonlarning kechishini o‘rganishda qo‘llaniladigan zamonaviy tadqiqod usullari III bob. Biomembranalarning tarkibiy tuzilishi va uning o‘ziga xos

Baqa muskuli Kalmar aksoni
14-rasm. Hujayra membranasining ikki tomonidagi ionlar konsentratsiyasi (mmol/l) va potensiallar farqi.
Ion kanallari va ionoforlar, ion o‘tkazuvchi kanallar —tirik hujayra va hujayra organoidlarining lipoproteid tabiatli membranalarida, membrananing har xil modda va ionlarga bo‘lgan tanlab o‘tkazuvchanlik xossasini ta'minlovchi molekulyar sistemalar (Na⁺, K⁺ va Ca²⁺ kanallari, mitoxondriya va bakteriya hujayrasi membranasidagi proton kanallari). Ion kanallar dastlab nerv hujayrasi membranasida, keyinchalik boshqa to‘qimalarda hamda sitoplazmatik membranalar komplekslari, sitoxromoksidazalar, rodopsin va b. tarkibida qayd etilgan. Oqsillar membranani "teshib o‘tib" ion o‘tkazuvchi sistema hosil qiladi. Ion kanallarning tanlab o‘tkazish xususiyati uning geometrik parametrlari, ichki devori va bo‘shlig‘ida joylashgan kimyoviy guruxlar xususiyatiga bog‘liq. Ion kanallar orqali transport faol (energiya sarfi orqali) va passiv (membrananing ikki tomonidagi elektrokimyoviy potensiallar farqi orqali) bo‘ladi. Bitta ion kanali orqali bir soniyada 10⁷ – 10⁸ ion o‘ta oladi. Bir qancha birikmalar ion kanali elementlari bilan birikib, kanalning chala o‘tkazuvchanlik xususiyatini buzadi (chayonlar va ilonlar zaharidagi toksinlar, ayrim baqalar terisidan ajraladigan batroxotoksin, tetradotoksin va tetraetilammoniy). Ayrim tuban molekulali birikmalar, masalan, antibiotiklar (gramitsidin A, alametitsin, amfoteritsin) yordamida membranada ion kanallarini hosil qilish mumkin. Bu birikmalarning zahar sifatida ta'siri membrana o‘tkazuvchanligining oshib ketishi tufayli hujayradagi ion muvozanatining buzilishi bilan bog‘liq.
Membranada ionlarning o‘tishi maxsus oqsillar tizimi orqali amalga oshadi. Membranada oqsil molekulalarining ma'lum bir tartib asosida hosil qilgan bu ko‘rinishdagi strukturalari ion kanallari deyiladi. Ion kanallari darvoza mexanizmi bo‘yicha faoliyat ko‘rsatib, kanal ochilganda ionlar hujayra ichiga yoki hujayra tashqarisiga tomon harakatlanadi.
Ion kanallariga ba'zi hujayra organellalari membranalaridagi kanallar ham kiradi. Masalan, mitoxondriyalar membranalaridagi Ca²⁺ ioniga bog‘liq megakanal hujayra faoliyatida, apoptoz va nekroz jarayonlari sodir bo‘lishida muhim ahamiyatga ega.
Hujayralarda amalga oshadigan biokimyoviy jarayonlarda ion kanallaridan tashqari ionoforlar ham faol ishtirok etadi. Ionofor molekulalari nisbatan kichik molekula bo‘lib, ular strukturasiga ko‘ra halqa tuzilishga ega, halqa markazida esa ion joylashadi. Ionofor molekulasi membranadan o‘tganda, ionni hujayra ichiga olib kiradi yoki tashqi muhitga chiqaradi. Ionoforlar juda xilma xil bo‘lib, ba'zi ionofor molekulasi membradan faqat bitta ionni olib o‘tsa, boshqa tashilish mexanizmida bir necha ionofor molekulasi bitta ionni olib o‘tadi. Membranologiyada K⁺ ionlarini ionofori valinomitsin yaxshi o‘rganilgan. Bunda tabiiy ionofor siklik polipeptid hisoblangan valinomitsin K⁺ ionlari bilan kompleks hosil qiladi. Ya'ni K⁺ ionlari valinomitsin molekulasi o‘rtasida moslik asosida gidrat qobig‘i bilan valinomitsin molekulasi alifatik qoldiqlaridan iborat gidrofob qobig‘iga almashinadi va shu ko‘rinishda membrana orqali o‘tishi amalga oshadi.