1 Membranali organizmlarning tuzilishi va funksiyalarini aytib bering. Hujayra membranasi: ta'rifi, membranalarning funktsiyalari, fizik xususiyatlari. Pinotsitoz jarayonidagi bosqichlar

Hujayra membranasi hujayra yoki hujayra organellalari yuzasida joylashgan o'ta yupqa plyonka bo'lib, oqsillar va polisaxaridlar o'rnatilgan lipidlarning bimolekulyar qatlamidan iborat.

Membran funktsiyalari:

· To'siq - atrof-muhit bilan tartibga solinadigan, selektiv, passiv va faol metabolizmni ta'minlaydi. Masalan, peroksisoma membranasi sitoplazmani hujayra uchun xavfli bo'lgan peroksidlardan himoya qiladi. Selektiv o‘tkazuvchanlik membrananing turli atomlar yoki molekulalar o‘tkazuvchanligi ularning kattaligiga, elektr zaryadiga va kimyoviy xossalariga bog‘liqligini bildiradi. Selektiv o'tkazuvchanlik hujayra va hujayra bo'linmalarini atrof-muhitdan ajratish va ularni zarur moddalar bilan ta'minlashni ta'minlaydi.
· Tashish - membrana orqali moddalarning hujayra ichiga va hujayradan tashqariga o'tishi sodir bo'ladi. Membranalar orqali tashish quyidagilarni ta'minlaydi: ozuqa moddalarini etkazib berish, metabolizmning yakuniy mahsulotlarini olib tashlash, turli xil moddalarni ajratish, ion gradientlarini yaratish, hujayradagi optimal pH ni saqlash va hujayralar faoliyati uchun zarur bo'lgan ionlarning kontsentratsiyasi. hujayra fermentlari. Ba'zi sabablarga ko'ra fosfolipid ikki qavatini kesib o'ta olmaydigan zarralar (masalan, gidrofil xossalari tufayli, chunki membrana ichida hidrofobik bo'lib, gidrofil moddalarning o'tishiga yo'l qo'ymaydi yoki ularning kattaligi tufayli), lekin hujayra uchun zarur. , maxsus tashuvchi oqsillar (tashuvchilar) va kanal oqsillari orqali yoki endositoz orqali membranaga kirishi mumkin. Passiv tashishda moddalar diffuziya yo'li bilan kontsentratsiya gradienti bo'ylab energiya sarfisiz lipid ikki qavatini kesib o'tadi. Ushbu mexanizmning bir varianti osonlashtirilgan diffuziya bo'lib, unda ma'lum bir molekula moddaning membranadan o'tishiga yordam beradi. Bu molekulada faqat bitta turdagi moddaning o'tishiga imkon beruvchi kanal bo'lishi mumkin. Faol transport energiya talab qiladi, chunki u konsentratsiya gradientiga qarshi sodir bo'ladi. Membranada maxsus nasos oqsillari, shu jumladan ATPaz mavjud bo'lib, ular hujayra ichiga kaliy ionlarini (K +) faol ravishda pompalaydi va undan natriy ionlarini (Na +) chiqaradi.
· matritsa - membrana oqsillarining ma'lum nisbiy joylashuvi va yo'nalishini, ularning optimal o'zaro ta'sirini ta'minlaydi.
Mexanik - hujayraning avtonomiyasini, uning hujayra ichidagi tuzilmalarini, shuningdek, boshqa hujayralar (to'qimalarda) bilan bog'lanishini ta'minlaydi. Hujayra devorlari mexanik funktsiyani, hayvonlarda esa hujayralararo moddani ta'minlashda muhim rol o'ynaydi.
energiya - xloroplastlarda fotosintez va mitoxondriyalarda hujayrali nafas olish jarayonida ularning membranalarida energiya uzatish tizimlari ishlaydi, ularda oqsillar ham ishtirok etadi;
Retseptor - membranada joylashgan ba'zi oqsillar retseptorlardir (hujayra ma'lum signallarni qabul qiladigan molekulalar). Masalan, qonda aylanib yuradigan gormonlar faqat ushbu gormonlarga mos keladigan retseptorlari bo'lgan maqsadli hujayralarga ta'sir qiladi. Neyrotransmitterlar (nerv impulslarini o'tkazuvchi kimyoviy moddalar) maqsadli hujayralardagi maxsus retseptor oqsillari bilan ham bog'lanadi.
Enzimatik - Membran oqsillari ko'pincha fermentlardir. Masalan, ichak epiteliy hujayralarining plazma membranalarida ovqat hazm qilish fermentlari mavjud.
· Biopotentsiallarni yaratish va o'tkazishni amalga oshirish. Membrananing yordami bilan hujayrada ionlarning doimiy kontsentratsiyasi saqlanadi: hujayra ichidagi K + ionining kontsentratsiyasi tashqariga qaraganda ancha yuqori va Na + kontsentratsiyasi ancha past, bu juda muhim, chunki bu membrana bo'ylab potentsial farqni saqlaydi va nerv impulsini hosil qiladi.
Hujayraning belgilanishi - membranada marker vazifasini bajaradigan antijenler - hujayrani aniqlash imkonini beruvchi "teglar" mavjud. Bular "antennalar" rolini o'ynaydigan glikoproteinlar (ya'ni, ularga tarvaqaylab ketgan oligosakkarid yon zanjirlari bo'lgan oqsillar). Yon zanjir konfiguratsiyasining son-sanoqsizligi tufayli har bir hujayra turi uchun ma'lum bir marker qilish mumkin. Markerlar yordamida hujayralar boshqa hujayralarni taniydi va ular bilan birgalikda harakat qiladi, masalan, organlar va to'qimalarni hosil qilishda. Shuningdek, u immunitet tizimiga begona antijenlarni tanib olish imkonini beradi.

Ba'zi oqsil molekulalari lipid qatlami tekisligida erkin tarqaladi; normal holatda hujayra membranasining qarama-qarshi tomonlarida paydo bo'lgan oqsil molekulalarining qismlari o'z o'rnini o'zgartirmaydi.

Hujayra membranalarining maxsus morfologiyasi ularning elektr xususiyatlarini aniqlaydi, ular orasida eng muhimi sig'im va o'tkazuvchanlikdir.

Kapasitans xususiyatlari asosan gidratlangan ionlar uchun o'tkazmaydigan va ayni paytda zaryadlarni samarali ajratish va to'plash va kationlar va anionlarning elektrostatik o'zaro ta'sirini ta'minlash uchun etarlicha yupqa (taxminan 5 nm) bo'lgan fosfolipid ikki qatlam bilan belgilanadi. Bundan tashqari, hujayra membranalarining sig'imli xususiyatlari hujayra membranalarida sodir bo'ladigan elektr jarayonlarining vaqtinchalik xususiyatlarini aniqlaydigan sabablardan biridir.

O'tkazuvchanlik (g) - bu elektr qarshiligining o'zaro nisbati va ma'lum bir ion uchun umumiy transmembran oqimining uning transmembran potentsial farqiga sabab bo'lgan qiymatga nisbatiga teng.

Fosfolipid ikki qavati orqali turli moddalar tarqalishi mumkin va o'tkazuvchanlik darajasi (P), ya'ni hujayra membranasining bu moddalarni o'tkazish qobiliyati membrananing har ikki tomonida tarqaladigan moddaning konsentratsiyasining farqiga, uning eruvchanligiga bog'liq. lipidlarda va hujayra membranasining xususiyatlari. Zaryadlangan ionlarning membranadagi doimiy maydondagi diffuziya tezligi ionlarning harakatchanligi, membrananing qalinligi va membranada ionlarning tarqalishi bilan belgilanadi. Elektrolit bo'lmaganlar uchun membrananing o'tkazuvchanligi uning o'tkazuvchanligiga ta'sir qilmaydi, chunki elektrolitlar bo'lmaganlar zaryadni olib yurmaydi, ya'ni ular elektr tokini ko'tara olmaydi.

Membrananing o'tkazuvchanligi uning ion o'tkazuvchanligining o'lchovidir. O'tkazuvchanlikning oshishi membranadan o'tadigan ionlar sonining ko'payishini ko'rsatadi.

Biologik membranalarning muhim xususiyati suyuqlikdir. Barcha hujayra membranalari harakatlanuvchi suyuqlik tuzilmalaridir: ularni tashkil etuvchi lipid va oqsil molekulalarining aksariyati membrana tekisligida juda tez harakatlana oladi.

1972 yilda qisman o'tkazuvchan membrana hujayrani o'rab turgan va bir qator hayotiy vazifalarni bajaradi, va hujayra membranalarining tuzilishi va funktsiyasi tanadagi barcha hujayralarning to'g'ri ishlashi bilan bog'liq muhim masala ekanligi haqidagi nazariya ilgari surildi. 17-asrda mikroskopning ixtiro qilinishi bilan birga keng tarqaldi. Maʼlum boʻlishicha, oʻsimlik va hayvon toʻqimalari hujayralardan tashkil topgan, biroq qurilmaning oʻlchamlari past boʻlgani uchun hayvon hujayrasi atrofida hech qanday toʻsiqni koʻrishning iloji boʻlmagan. 20-asrda membrananing kimyoviy tabiati batafsil o'rganildi, uning asosini lipidlar tashkil etishi aniqlandi.

Hujayra membranalarining tuzilishi va funktsiyalari

Hujayra membranasi tirik hujayralar sitoplazmasini o'rab, hujayra ichidagi tarkibiy qismlarni tashqi muhitdan fizik jihatdan ajratib turadi. Zamburug'lar, bakteriyalar va o'simliklar ham himoya ta'minlovchi va katta molekulalarning o'tishiga to'sqinlik qiluvchi hujayra devorlariga ega. Hujayra membranalari sitoskeletning rivojlanishida va boshqa hayotiy zarrachalarning hujayradan tashqari matritsaga biriktirilishida ham rol o'ynaydi. Bu ularni birgalikda ushlab turish, tananing to'qimalari va organlarini shakllantirish uchun kerak. Hujayra membranasining strukturaviy xususiyatlariga o'tkazuvchanlik kiradi. Asosiy funktsiya - himoya qilish. Membranada oqsillar o'rnatilgan fosfolipid qatlami mavjud. Bu qism hujayra yopishishi, ion o'tkazuvchanligi va signalizatsiya tizimlari kabi jarayonlarda ishtirok etadi va bir nechta hujayradan tashqari tuzilmalar, shu jumladan devor, glikokaliks va ichki sitoskeleton uchun biriktiruvchi sirt bo'lib xizmat qiladi. Membrana, shuningdek, selektiv filtr vazifasini bajarib, hujayraning potentsialini saqlaydi. U ionlar va organik molekulalarni tanlab o'tkazuvchan bo'lib, zarrachalarning harakatini boshqaradi.

Hujayra membranasi ishtirokidagi biologik mexanizmlar

1. Passiv diffuziya: ba'zi moddalar (kichik molekulalar, ionlar), masalan, karbonat angidrid (CO2) va kislorod (O2) plazma membranasi orqali tarqalishi mumkin. Qobiq har ikki tomonda to'planishi mumkin bo'lgan ma'lum molekulalar va ionlar uchun to'siq vazifasini bajaradi.

2. Transmembran oqsil kanallari va tashuvchilar: glyukoza yoki aminokislotalar kabi oziq moddalar hujayraga kirishi kerak va ba'zi metabolik mahsulotlar uni tark etishi kerak.

3. Endotsitoz - molekulalarni qabul qilish jarayoni. Plazma membranada engil deformatsiya (invaginatsiya) hosil bo'lib, unda tashiladigan modda yutiladi. Bu energiya talab qiladi va shuning uchun faol transport shaklidir.

4. Ekzotsitoz: endotsitoz natijasida olib kelingan moddalarning hazm qilinmagan qoldiqlarini olib tashlash, gormonlar va fermentlar kabi moddalarni ajratish va moddani hujayra to'sig'i orqali to'liq tashish uchun turli hujayralarda paydo bo'ladi.

molekulyar tuzilish

Hujayra membranasi biologik membrana bo'lib, asosan fosfolipidlardan iborat bo'lib, butun hujayra tarkibini tashqi muhitdan ajratib turadi. Shakllanish jarayoni normal sharoitda o'z-o'zidan sodir bo'ladi. Ushbu jarayonni tushunish va hujayra membranalarining tuzilishi va funktsiyalarini, shuningdek xususiyatlarini to'g'ri tasvirlash uchun strukturaviy qutblanish bilan tavsiflangan fosfolipid tuzilmalarining tabiatini baholash kerak. Sitoplazmaning suvli muhitidagi fosfolipidlar kritik konsentratsiyaga yetganda, ular suvli muhitda barqarorroq bo'lgan mitsellalarga birlashadi.

Membrananing xususiyatlari

Barqarorlik. Bu membrananing shakllanishidan keyin parchalanish ehtimoli yo'qligini anglatadi.
Kuch. Lipid membranasi qutbli moddaning o'tishini oldini olish uchun etarlicha ishonchli; erigan moddalar (ionlar, glyukoza, aminokislotalar) va ancha katta molekulalar (oqsillar) hosil bo'lgan chegaradan o'tolmaydi.
dinamik tabiat. Bu, ehtimol, hujayraning tuzilishini ko'rib chiqishda eng muhim xususiyatdir. Hujayra membranasi turli xil deformatsiyalarga duchor bo'lishi mumkin, u yiqilib, yiqilib, egilishi mumkin. Maxsus sharoitlarda, masalan, vesikulalarning birlashishi yoki tomurcuklanma, uni buzish mumkin, lekin faqat vaqtincha. Xona haroratida uning lipid komponentlari doimiy, xaotik harakatda bo'lib, barqaror suyuqlik chegarasini hosil qiladi.

Suyuq mozaikali model

Hujayra membranalarining tuzilishi va funktsiyalari haqida gapirganda, shuni ta'kidlash kerakki, zamonaviy ko'rinishda membrana suyuq mozaika modeli sifatida 1972 yilda Singer va Nikolson olimlari tomonidan ko'rib chiqilgan. Ularning nazariyasi membrana tuzilishining uchta asosiy xususiyatini aks ettiradi. Integrallar membrana uchun mozaik shablonni ta'minlaydi va ular lipidlar tashkil etilishining o'zgaruvchan tabiati tufayli lateral tekislikdagi harakatga qodir. Transmembran oqsillari ham potentsial mobildir. Membrananing tuzilishining muhim xususiyati uning assimetriyasidir. Hujayra qanday tuzilishga ega? Hujayra membranasi, yadro, oqsillar va boshqalar. Hujayra hayotning asosiy birligi bo'lib, barcha organizmlar bir yoki bir nechta hujayradan iborat bo'lib, ularning har biri uni atrof-muhitdan ajratib turadigan tabiiy to'siqga ega. Hujayraning bu tashqi chegarasi plazma membranasi deb ham ataladi. U to'rt xil turdagi molekulalardan iborat: fosfolipidlar, xolesterin, oqsillar va uglevodlar. Suyuq mozaika modeli hujayra membranasining tuzilishini quyidagicha ta'riflaydi: moslashuvchan va elastik, konsistensiyasi o'simlik moyiga o'xshash, shuning uchun barcha alohida molekulalar suyuq muhitda shunchaki suzib yuradi va ularning barchasi bu membrana ichida yon tomonga harakatlana oladi. Mozaika - bu juda ko'p turli xil tafsilotlarni o'z ichiga olgan narsa. Plazma membranasida u fosfolipidlar, xolesterin molekulalari, oqsillar va uglevodlar bilan ifodalanadi.

Fosfolipidlar

Fosfolipidlar hujayra membranasining asosiy tuzilishini tashkil qiladi. Bu molekulalarning ikkita aniq uchi bor: bosh va dum. Bosh uchida fosfat guruhi mavjud va gidrofildir. Bu uning suv molekulalariga jalb qilinganligini anglatadi. Quyruq yog 'kislotalari zanjirlari deb ataladigan vodorod va uglerod atomlaridan iborat. Ushbu zanjirlar hidrofobikdir, ular suv molekulalari bilan aralashishni yoqtirmaydi. Bu jarayon o'simlik moyini suvga quyganda sodir bo'ladigan narsaga o'xshaydi, ya'ni u erimaydi. Hujayra membranasining strukturaviy xususiyatlari fosfolipidlardan tashkil topgan ikki qatlamli lipid qatlami bilan bog'liq. Hidrofil fosfat boshlari har doim hujayra ichidagi va hujayradan tashqari suyuqlik shaklida suv mavjud bo'lgan joyda joylashgan. Membranada fosfolipidlarning hidrofobik dumlari shunday tuzilganki, ularni suvdan uzoqroq tutadi.

Xolesterin, oqsillar va uglevodlar

Odamlar "xolesterin" so'zini eshitganda, odamlar odatda uni yomon deb o'ylashadi. Biroq, xolesterin aslida hujayra membranalarining juda muhim tarkibiy qismidir. Uning molekulalari vodorod va uglerod atomlarining to'rtta halqasidan iborat. Ular hidrofobik bo'lib, lipid ikki qavatidagi hidrofobik dumlar orasida uchraydi. Ularning ahamiyati mustahkamlikni saqlashda yotadi, ular membranalarni mustahkamlaydi, o'zaro faoliyatni oldini oladi. Xolesterin molekulalari, shuningdek, fosfolipid dumlarini aloqa qilishdan va qotib qolishdan saqlaydi. Bu suyuqlik va moslashuvchanlikni kafolatlaydi. Membran oqsillari kimyoviy reaktsiyalarni tezlashtirish uchun fermentlar vazifasini bajaradi, ma'lum molekulalar uchun retseptorlar vazifasini bajaradi yoki hujayra membranasi orqali moddalarni o'tkazadi.

Uglevodlar yoki saxaridlar faqat hujayra membranasining hujayradan tashqari qismida joylashgan. Ular birgalikda glikokaliks hosil qiladi. U plazma membranasini yostiq va himoya qiladi. Glikokaliks tarkibidagi uglevodlarning tuzilishi va turiga qarab, tana hujayralarni tanib, ular mavjud yoki yo'qligini aniqlashi mumkin.

Membran oqsillari

Hujayra membranasining tuzilishini oqsil kabi muhim tarkibiy qismsiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Shunga qaramay, ular boshqa muhim komponent - lipidlardan sezilarli darajada past bo'lishi mumkin. Membran oqsillarining uchta asosiy turi mavjud.

Integral. Ular ikki qavatli, sitoplazma va hujayradan tashqari muhitni to'liq qoplaydi. Ular transport va signalizatsiya funktsiyasini bajaradilar.
Periferik. Proteinlar membranaga sitoplazmatik yoki hujayradan tashqari sirtlarda elektrostatik yoki vodorod bog'lari orqali biriktiriladi. Ular asosan integral oqsillarni biriktiruvchi vosita sifatida ishtirok etadilar.
Transmembran. Ular fermentativ va signalizatsiya funktsiyalarini bajaradilar, shuningdek, membrananing lipid ikki qavatining asosiy tuzilishini modulyatsiya qiladilar.

Biologik membranalarning vazifalari

Suvdagi uglevodorodlarning harakatini tartibga soluvchi hidrofobik ta'sir membrana lipidlari va membrana oqsillari tomonidan hosil bo'lgan tuzilmalarni boshqaradi. Membrananing ko'pgina xossalari barcha biologik membranalar uchun asosiy tuzilmani tashkil etuvchi lipid ikki qatlamlarining tashuvchilari tomonidan beriladi. Integral membrana oqsillari qisman lipid ikki qavatida yashiringan. Transmembran oqsillari birlamchi ketma-ketlikda aminokislotalarning maxsus tashkilotiga ega.

Periferik membrana oqsillari eruvchan oqsillarga juda o'xshaydi, lekin ular ham membrana bilan bog'langan. Maxsus hujayra membranalari maxsus hujayra funktsiyalariga ega. Hujayra membranalarining tuzilishi va funktsiyalari tanaga qanday ta'sir qiladi? Butun organizmning funksionalligi biologik membranalar qanday joylashtirilganiga bog'liq. Hujayra ichidagi organellalardan, membranalarning hujayradan tashqari va hujayralararo o'zaro ta'siridan biologik funktsiyalarni tashkil etish va bajarish uchun zarur bo'lgan tuzilmalar yaratiladi. Ko'pgina strukturaviy va funktsional xususiyatlar bakteriyalar va o'ralgan viruslar o'rtasida taqsimlanadi. Barcha biologik membranalar bir qator umumiy xususiyatlar mavjudligini aniqlaydigan lipid ikki qavatiga qurilgan. Membran oqsillari juda ko'p o'ziga xos funktsiyalarga ega.

Nazorat qilish. Hujayralarning plazma membranalari hujayraning atrof-muhit bilan o'zaro ta'siri chegaralarini belgilaydi.
Transport. Hujayralarning hujayra ichidagi membranalari turli xil ichki tarkibga ega bo'lgan bir nechta funktsional bloklarga bo'linadi, ularning har biri nazorat o'tkazuvchanligi bilan birgalikda zarur transport funktsiyasi bilan quvvatlanadi.
signal uzatish. Membrananing sintezi hujayra ichidagi vesikulyar xabar berish mexanizmini ta'minlaydi va har xil turdagi viruslarning hujayraga erkin kirishini oldini oladi.

Ahamiyati va xulosalari

Tashqi hujayra membranasining tuzilishi butun tanaga ta'sir qiladi. U faqat tanlangan moddalarning kirib borishiga imkon berib, butunlikni himoya qilishda muhim rol o'ynaydi. Shuningdek, u sitoskeleton va hujayra devorini mahkamlash uchun yaxshi asos bo'lib, hujayra shaklini saqlashga yordam beradi. Lipidlar ko'pchilik hujayralardagi membrana massasining taxminan 50% ni tashkil qiladi, garchi bu membrananing turiga qarab o'zgaradi. Sutemizuvchilarning tashqi hujayra membranasining tuzilishi ancha murakkab, u to'rtta asosiy fosfolipidni o'z ichiga oladi. Lipid ikki qatlamlarining muhim xususiyati shundaki, ular o'zini ikki o'lchovli suyuqlik kabi tutadi, bunda alohida molekulalar erkin aylanib, lateral harakatlanadi. Bunday suyuqlik membranalarning muhim xususiyati bo'lib, u harorat va lipid tarkibiga qarab belgilanadi. Uglevodorod halqasining tuzilishi tufayli xolesterin membranalarning suyuqligini aniqlashda muhim rol o'ynaydi. kichik molekulalar uchun biologik membranalar hujayraning ichki tuzilishini nazorat qilish va saqlashga imkon beradi.

Hujayraning tuzilishini (hujayra membranasi, yadro va boshqalar) hisobga olsak, tana o'z-o'zini tartibga soluvchi tizim bo'lib, tashqi yordamisiz o'ziga zarar etkaza olmaydi va har doim har bir hujayrani tiklash, himoya qilish va to'g'ri ishlash yo'llarini izlaydi, degan xulosaga kelishimiz mumkin. hujayra.

Hujayra— toʻqimalar va organlarning oʻz-oʻzini tartibga soluvchi strukturaviy va funksional birligi. Organlar va to'qimalarning tuzilishining hujayra nazariyasi 1839 yilda Shleyden va Shvann tomonidan ishlab chiqilgan.Keyinchalik elektron mikroskopiya va ultratsentrifugalash yordamida hayvon va o'simlik hujayralarining barcha asosiy organellalarining tuzilishini yoritib berish mumkin bo'ldi (1-rasm).

Guruch. 1. Hayvon organizmlari hujayrasining tuzilishi sxemasi

Hujayraning asosiy qismlari sitoplazma va yadrodir. Har bir hujayra uning tarkibini cheklaydigan juda nozik membrana bilan o'ralgan.

Hujayra membranasi deyiladi plazma membranasi va selektiv o'tkazuvchanlik bilan tavsiflanadi. Bu xususiyat zarur oziq moddalar va kimyoviy elementlarning hujayra ichiga kirib borishiga, ortiqcha mahsulotlar esa uni tark etishiga imkon beradi. Plazma membranasi o'ziga xos oqsillarni o'z ichiga olgan ikki qatlamli lipid molekulalaridan iborat. Asosiy membrana lipidlari fosfolipidlardir. Ularda fosfor, qutbli bosh va ikkita qutbsiz uzun zanjirli yog 'kislotasi dumlari mavjud. Membran lipidlari tarkibiga xolesterin va xolesterin efirlari kiradi. Strukturaning suyuq mozaik modeliga ko'ra, membranalar ikki qatlamga nisbatan aralashishi mumkin bo'lgan oqsil va lipid molekulalarining qo'shimchalarini o'z ichiga oladi. Har qanday hayvon hujayrasi membranasining har bir turi nisbatan doimiy lipid tarkibi bilan tavsiflanadi.

Membran oqsillari tuzilishiga ko'ra ikki turga bo'linadi: integral va periferik. Periferik oqsillarni membranani yo'q qilmasdan olib tashlash mumkin. Membran oqsillarining to'rt turi mavjud: transport oqsillari, fermentlar, retseptorlar va strukturaviy oqsillar. Ba'zi membrana oqsillari fermentativ faollikka ega, boshqalari esa ma'lum moddalarni bog'laydi va ularning hujayra ichiga o'tishini osonlashtiradi. Proteinlar moddalarning membranalar bo'ylab harakatlanishi uchun bir nechta yo'llarni ta'minlaydi: ular suv molekulalari va ionlarining hujayralar o'rtasida harakatlanishini ta'minlaydigan bir nechta oqsil bo'linmalaridan iborat katta teshiklarni hosil qiladi; Muayyan sharoitlarda membrana bo'ylab ma'lum turdagi ionlarning harakatlanishi uchun ixtisoslashgan ion kanallarini hosil qiladi. Strukturaviy oqsillar ichki lipid qatlami bilan bog'langan va hujayraning sitoskeletini ta'minlaydi. Sitoskelet hujayra membranasiga mexanik kuch beradi. Turli membranalarda oqsillar massaning 20-80% ni tashkil qiladi. Membran oqsillari lateral tekislikda erkin harakatlanishi mumkin.

Membranada uglevodlar ham mavjud bo'lib, ular lipidlar yoki oqsillar bilan kovalent bog'lanishi mumkin. Membran uglevodlarining uch turi mavjud: glikolipidlar (gangliozidlar), glikoproteinlar va proteoglikanlar. Ko'pgina membrana lipidlari suyuq holatda bo'lib, ma'lum bir suyuqlikka ega, ya'ni. bir hududdan ikkinchisiga o'tish qobiliyati. Membrananing tashqi tomonida turli xil gormonlarni bog'laydigan retseptorlar mavjud. Membrananing boshqa o'ziga xos bo'limlari ushbu hujayralarga yot bo'lgan ba'zi oqsillarni va turli xil biologik faol birikmalarni taniy olmaydi va bog'lay olmaydi.

Hujayraning ichki bo'shlig'i sitoplazma bilan to'ldirilgan bo'lib, unda hujayra metabolizmining ko'pgina ferment-katalizli reaktsiyalari sodir bo'ladi. Sitoplazma ikki qatlamdan iborat: ichki, endoplazma deb ataladi va periferik, yuqori yopishqoqlikka ega va granulalardan mahrum bo'lgan ektoplazma. Sitoplazmada hujayra yoki organellaning barcha tarkibiy qismlari mavjud. Hujayra organellalarining eng muhimlari endoplazmatik retikulum, ribosomalar, mitoxondriyalar, Golji apparati, lizosomalar, mikrofilamentlar va mikronaychalar, peroksizomalardir.

Endoplazmatik retikulum butun sitoplazmaga kirib boradigan o'zaro bog'langan kanallar va bo'shliqlar tizimidir. U moddalarni atrof-muhitdan va hujayralar ichidan tashishni ta'minlaydi. Endoplazmatik retikulum hujayra ichidagi Ca 2+ ionlari uchun ombor vazifasini ham bajaradi va hujayradagi lipid sintezining asosiy joyi bo'lib xizmat qiladi.

Ribosomalar - diametri 10-25 nm bo'lgan mikroskopik sferik zarralar. Ribosomalar sitoplazmada erkin joylashadi yoki endoplazmatik retikulum va yadro membranasi membranalarining tashqi yuzasiga biriktiriladi. Ular axborot va transport RNK bilan o'zaro ta'sir qiladi va ularda oqsil sintezi amalga oshiriladi. Ular sisternalarga yoki Golji apparatiga kiradigan oqsillarni sintez qiladi va keyin tashqariga chiqariladi. Sitoplazmada erkin bo'lgan ribosomalar oqsilni hujayraning o'zi ishlatish uchun sintez qiladi va endoplazmatik retikulum bilan bog'langan ribosomalar hujayradan ajralib chiqadigan oqsil hosil qiladi. Ribosomalarda turli funksional oqsillar sintezlanadi: tashuvchi oqsillar, fermentlar, retseptorlar, sitoskeletal oqsillar.

golgi apparati tubulalar, sisternalar va pufakchalar tizimidan hosil bo'lgan. U endoplazmatik retikulum bilan bog'liq bo'lib, bu erga kirgan biologik faol moddalar sekretor pufakchalarda siqilgan holda saqlanadi. Ikkinchisi doimiy ravishda Golji apparatidan ajralib turadi, hujayra membranasiga ko'chiriladi va u bilan birlashadi va vesikulalar tarkibidagi moddalar ekzotsitoz jarayonida hujayradan chiqariladi.

Lizosomalar - 0,25-0,8 mikron o'lchamdagi membrana bilan o'ralgan zarralar. Ular oqsillarni, polisaxaridlarni, yog'larni, nuklein kislotalarni, bakteriyalarni va hujayralarni parchalashda ishtirok etadigan ko'plab fermentlarni o'z ichiga oladi.

Peroksizomalar silliq endoplazmatik retikulumdan hosil bo'lib, lizosomalarga o'xshaydi va peroksidaza va katalaza ta'sirida parchalanadigan vodorod peroksidning parchalanishini katalizlovchi fermentlarni o'z ichiga oladi.

Mitoxondriya tashqi va ichki membranalarni o'z ichiga oladi va hujayraning "energiya stantsiyasi" hisoblanadi. Mitoxondriyalar dumaloq yoki cho'zilgan, qo'sh pardali tuzilmalardir. Ichki membrana mitoxondriyalarga chiqadigan burmalar - kristalar hosil qiladi. Ularda ATP sintezlanadi, Krebs siklining substratlari oksidlanadi va ko'plab biokimyoviy reaktsiyalar amalga oshiriladi. Mitoxondriyalarda hosil bo'lgan ATP molekulalari hujayraning barcha qismlariga tarqaladi. Mitoxondriya oz miqdorda DNK, RNK, ribosomalarni o'z ichiga oladi va ularning ishtirokida yangi mitoxondriyalarning yangilanishi va sintezi sodir bo'ladi.

Mikrofilamentlar miyozin va aktindan tashkil topgan ingichka oqsil filamentlari bo'lib, hujayraning qisqarish apparatini hosil qiladi. Mikrofilamentlar hujayra membranasining burmalari yoki o'simtalari hosil bo'lishida, shuningdek hujayra ichidagi turli tuzilmalarning harakatlanishida ishtirok etadi.

mikronaychalar sitoskeletning asosini tashkil qiladi va uning mustahkamligini ta'minlaydi. Sitoskelet hujayralarga o'ziga xos ko'rinish va shakl beradi, hujayra ichidagi organellalar va turli jismlarning biriktirilishi uchun joy bo'lib xizmat qiladi. Nerv hujayralarida mikronaychalar to'plamlari moddalarni hujayra tanasidan aksonlarning uchlarigacha tashishda ishtirok etadi. Ularning ishtirokida hujayra bo'linishi paytida mitotik shpindelning ishlashi amalga oshiriladi. Ular eukariotlarda villi va flagellalarda harakatlantiruvchi elementlar rolini o'ynaydi.

Yadro hujayraning asosiy tuzilishi bo'lib, irsiy belgilarni uzatishda va oqsillarni sintez qilishda ishtirok etadi. Yadro ko'plab yadro teshiklaridan iborat yadro membranasi bilan o'ralgan bo'lib, u orqali yadro va sitoplazma o'rtasida turli moddalar almashinadi. Uning ichida yadrocha joylashgan. Ribosomal RNK va giston oqsillarini sintez qilishda yadroning muhim roli aniqlandi. Yadroning qolgan qismida DNK, RNK va bir qator o'ziga xos oqsillardan tashkil topgan xromatin mavjud.

Hujayra membranasining funktsiyalari

Hujayra membranalari hujayra ichidagi va hujayralararo metabolizmni tartibga solishda muhim rol o'ynaydi. Ular selektivdir. Ularning o'ziga xos tuzilishi to'siqni, transport va tartibga solish funktsiyalarini ta'minlashga imkon beradi.

to'siq funktsiyasi Bu membrana orqali suvda erigan birikmalarning kirib borishini cheklashda o'zini namoyon qiladi. Membrana yirik oqsil molekulalari va organik anionlarni o'tkazmaydi.

Tartibga solish funktsiyasi membrana kimyoviy, biologik va mexanik ta'sirlarga javoban hujayra ichidagi metabolizmni tartibga solishdir. Turli ta'sirlar fermentlar faolligining keyingi o'zgarishi bilan maxsus membrana retseptorlari tomonidan qabul qilinadi.

transport funktsiyasi biologik membranalar orqali passiv (diffuziya, filtratsiya, osmos) yoki faol transport yordamida amalga oshirilishi mumkin.

Diffuziya - gaz yoki erigan moddaning konsentratsiya va elektrokimyoviy gradient bo'ylab harakati. Diffuziya tezligi hujayra membranasining o'tkazuvchanligiga, shuningdek zaryadsiz zarralar uchun konsentratsiya gradientiga, zaryadlangan zarralar uchun elektr va konsentratsiya gradientiga bog'liq. oddiy diffuziya lipid ikki qavati yoki kanallar orqali sodir bo'ladi. Zaryadlangan zarralar elektrokimyoviy gradient bo'ylab harakatlanadi, zaryadsiz zarralar esa kimyoviy gradient bo'ylab harakatlanadi. Masalan, kislorod, steroid gormonlar, karbamid, spirt va boshqalar oddiy diffuziya orqali membrananing lipid qatlami orqali o'tadi. Kanallar bo'ylab turli ionlar va zarralar harakatlanadi. Ion kanallari oqsillar tomonidan hosil bo'lib, eshikli va boshqarilmaydigan kanallarga bo'linadi. Selektivlikka qarab, faqat bitta ion o'tishiga imkon beruvchi ion-selektiv arqonlar va selektivlikka ega bo'lmagan kanallar mavjud. Kanallar og'iz va selektiv filtrga ega, boshqariladigan kanallar esa eshik mexanizmiga ega.

Osonlashtirilgan diffuziya - moddalarning maxsus membrana tashuvchi oqsillari orqali membrana orqali o'tishi jarayoni. Shu tarzda aminokislotalar va monoshakarlar hujayra ichiga kiradi. Ushbu transport turi juda tez.

Osmos - suvning membrana bo'ylab ozmotik bosimi past bo'lgan eritmadan yuqori osmotik bosimli eritmaga o'tishi.

Faol transport - transport ATPazlari (ion nasoslari) yordamida moddalarni konsentratsiya gradientiga qarshi o'tkazish. Bu uzatish energiya sarflanishi bilan sodir bo'ladi.

Na + /K + -, Ca 2+ - va H + nasoslari ko'proq o'rganildi. Nasoslar hujayra membranalarida joylashgan.

Faol transport turi hisoblanadi endositoz Va ekzositoz. Ushbu mexanizmlar yordamida kanallar orqali tashish mumkin bo'lmagan yirikroq moddalar (oqsillar, polisaxaridlar, nuklein kislotalar) tashiladi. Bu tashish ko'proq ichak epiteliy hujayralarida, buyrak kanalchalarida va tomirlar endoteliyasida uchraydi.

Da Endositozda hujayra membranalari hujayra ichiga invaginatsiyalar hosil qiladi, ular bog'langanda pufakchalarga aylanadi. Ekzotsitoz jarayonida tarkibida bo'lgan pufakchalar hujayra membranasiga o'tadi va u bilan birlashadi va pufakchalar tarkibi hujayradan tashqari muhitga chiqariladi.

Hujayra membranasining tuzilishi va vazifalari

Tirik hujayralardagi elektr potentsiallarning mavjudligini ta'minlovchi jarayonlarni tushunish uchun birinchi navbatda hujayra membranasining tuzilishi va uning xususiyatlarini tushunish kerak.

Hozirgi vaqtda 1972 yilda S. Singer va G. Nikolson tomonidan taklif qilingan membrananing suyuq-mozaik modeli eng katta e'tirofga sazovor bo'lmoqda.Membrananing asosini ikki qavatli fosfolipidlar (ikki qavat), molekulaning hidrofobik bo'laklari tashkil etadi. ularning membrana qalinligida botiriladi va qutbli hidrofilik guruhlari tashqariga yo'naltirilgan, o'sha. atrofdagi suv muhitiga (2-rasm).

Membran oqsillari membrana yuzasida lokalizatsiya qilinadi yoki hidrofobik zonada turli xil chuqurliklarga joylashtirilishi mumkin. Ba'zi oqsillar membrana orqali kirib boradi va hujayra membranasining har ikki tomonida bir xil oqsilning turli xil gidrofil guruhlari mavjud. Plazma membranasida joylashgan oqsillar juda muhim rol o'ynaydi: ular ion kanallarini shakllantirishda ishtirok etadilar, membrana nasoslari va turli moddalarni tashuvchilar rolini o'ynaydilar, shuningdek, retseptor funktsiyasini ham bajarishlari mumkin.

Hujayra membranasining asosiy funktsiyalari: to'siq, transport, tartibga solish, katalitik.

To'siq funktsiyasi - suvda eruvchan birikmalarning membrana orqali tarqalishini cheklash, bu hujayralarni begona, zaharli moddalardan himoya qilish va hujayralar ichidagi turli moddalarning nisbatan doimiy tarkibini saqlash uchun zarurdir. Demak, hujayra membranasi turli moddalarning tarqalishini 100 000-10 000 000 marta sekinlashtirishi mumkin.

Guruch. 2. Singer-Nikolson membranasining suyuqlik-mozaik modelining uch o'lchovli sxemasi.

Lipid ikki qavatiga joylashtirilgan globulyar integral oqsillar ko'rsatilgan. Ba'zi oqsillar ion kanallari, boshqalari (glikoproteinlar) oligosakkarid yon zanjirlarini o'z ichiga oladi va hujayralararo to'qimalarni bir-birini tanib olishda ishtirok etadi. Xolesterin molekulalari fosfolipid boshlariga yaqin joylashgan va "dumlar" ning qo'shni joylarini mahkamlaydi. Fosfolipid molekulasi dumlarining ichki hududlari ularning harakatida cheklanmagan va membrananing suyuqligi uchun javobgardir (Bretscher, 1985).

Membranada ionlar o'tadigan kanallar mavjud. Kanallar potentsialga bog'liq va potentsial mustaqildir. Potentsial himoyalangan kanallar potentsial farq o'zgarganda ochiladi va potentsialdan mustaqil(gormonlar bilan boshqariladigan) retseptorlar moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda ochiladi. Darvozalar tufayli kanallarni ochish yoki yopish mumkin. Membranaga ikki turdagi eshiklar o'rnatilgan: faollashtirish(kanalning chuqurligida) va inaktivatsiya(kanal yuzasida). Darvoza uchta holatdan birida bo'lishi mumkin:

ochiq holat (har ikki turdagi darvoza ochiq);
yopiq holat (faollashtirish eshigi yopiq);
inaktivatsiya holati (inaktivatsiya eshiklari yopiq).

Membrananing yana bir xarakterli xususiyati noorganik ionlarni, ozuqa moddalarini va turli metabolik mahsulotlarni tanlab o'tkazish qobiliyatidir. Moddalarni passiv va faol o'tkazish (tashish) tizimlari mavjud. Passiv tashish tashuvchi oqsillar yordamida yoki ularsiz ion kanallari orqali amalga oshiriladi va uning harakatlantiruvchi kuchi hujayra ichidagi va hujayradan tashqari bo'shliqlar orasidagi ionlarning elektrokimyoviy potentsiallaridagi farqdir. Ion kanallarining selektivligi uning geometrik parametrlari va kanal devorlari va og'zini qoplaydigan guruhlarning kimyoviy tabiati bilan belgilanadi.

Hozirgi vaqtda Na +, K +, Ca 2+ ionlari va suv uchun (akvaporinlar deb ataladigan) selektiv o'tkazuvchanlikka ega kanallar eng yaxshi o'rganilgan. Ion kanallarining diametri, turli tadqiqotlarga ko'ra, 0,5-0,7 nm. Kanallarning o'tkazuvchanligini o'zgartirish mumkin, bir ion kanali orqali soniyada 10 7 - 10 8 ion o'tishi mumkin.

Faol transport energiya sarfi bilan sodir bo'ladi va ion nasoslari tomonidan amalga oshiriladi. Ion nasoslari - bu membranaga o'rnatilgan va ionlarni yuqori elektrokimyoviy potentsialga o'tkazishni amalga oshiradigan molekulyar oqsil tuzilmalari.

Nasoslarning ishlashi ATP gidrolizining energiyasi hisobiga amalga oshiriladi. Hozirgi vaqtda Na+, K+, Ca 2+ ning harakatini ta’minlovchi Na+/K+ – ATPaz, Ca 2+ – ATPaz, H+ – ATPaz, H+/K+ – ATPaz, Mg 2+ – ATPaza. ionlari, mos ravishda, H+, Mg 2+ ajratilgan yoki konjugatsiyalangan (Na+ va K+; H+ va K+). Faol transportning molekulyar mexanizmi to'liq aniqlanmagan.

Tirik hujayralardagi elektr potentsiallarning mavjudligini ta'minlovchi jarayonlarni tushunish uchun birinchi navbatda hujayra membranasining tuzilishi va uning xususiyatlarini tushunish kerak.

Membran oqsillari membrana yuzasida lokalizatsiya qilinadi yoki hidrofobik zonada turli xil chuqurliklarga joylashtirilishi mumkin. Ba'zi oqsillar membrana orqali va orqali o'tadi va bir xil oqsilning turli xil gidrofil guruhlari hujayra membranasining ikkala tomonida joylashgan. Plazma membranasida joylashgan oqsillar juda muhim rol o'ynaydi: ular ion kanallarini shakllantirishda ishtirok etadilar, membrana nasoslari va turli moddalarni tashuvchilar rolini o'ynaydilar, shuningdek, retseptor funktsiyasini ham bajarishlari mumkin.

Hujayra membranasining asosiy funktsiyalari: to'siq, transport, tartibga solish, katalitik.

Guruch. 2.9.

Membranada ionlar o'tadigan kanallar mavjud. Kanallar potentsialga bog'liq va potentsialdan mustaqil. Potentsial himoyalangan kanallar potentsial farq o'zgarganda ochiladi va potentsialdan mustaqil(gormon bilan tartibga solinadigan) retseptorlarning moddalar bilan o'zaro ta'sirida ochiladi. Darvozalar tufayli kanallarni ochish yoki yopish mumkin. Membranaga ikki turdagi eshiklar o'rnatilgan: faollashtirish(kanalning chuqurligida) va inaktivatsiya(kanal yuzasida). Darvoza uchta holatdan birida bo'lishi mumkin:

ochiq holat (har ikki turdagi darvoza ochiq);
yopiq holat (faollashtirish eshigi yopiq);
inaktivatsiya holati (inaktivatsiya eshiklari yopiq). Membrananing yana bir xarakterli xususiyati noorganik ionlarni, ozuqa moddalarini va turli metabolik mahsulotlarni tanlab o'tkazish qobiliyatidir. Moddalarni passiv va faol o'tkazish (tashish) tizimlari mavjud. Passiv tashish tashuvchi oqsillar yordamida yoki ularsiz ion kanallari orqali amalga oshiriladi va uning harakatlantiruvchi kuchi hujayra ichidagi va hujayradan tashqari bo'shliqlar orasidagi ionlarning elektrokimyoviy potentsiallaridagi farqdir. Ion kanallarining selektivligi uning geometrik parametrlari va kanal devorlari va og'zini qoplaydigan guruhlarning kimyoviy tabiati bilan belgilanadi.

Hozirgi vaqtda Na + , K + , Ca 2+ ionlari, shuningdek suv uchun (akvaporinlar deb ataladigan) selektiv o'tkazuvchanlikka ega kanallar eng yaxshi o'rganilgan. Ion kanallarining diametri, turli tadqiqotlarga ko'ra, 0,5-0,7 nm. Kanallarning o'tkazuvchanligini o'zgartirish mumkin; bir ion kanali orqali soniyada 10 7 - 10 8 ion o'tishi mumkin.

Faol transport energiya sarfi bilan sodir bo'ladi va ion nasoslari tomonidan amalga oshiriladi. Ion nasoslari - bu membranaga o'rnatilgan va ionlarni yuqori elektrokimyoviy potentsialga o'tkazishni amalga oshiradigan molekulyar oqsil tuzilmalari.

Nasoslarning ishlashi ATP gidrolizining energiyasi hisobiga amalga oshiriladi. Na + /K + - ATPazalar, Ca 2+ - ATPazalar, H + - ATPazalar, H + /K + - ATPazalar, Mg 2+ - ATPazlar mos ravishda Na + , K + , Ca ionlarining harakatini ta'minlaydi. yaxshi o'rganilgan.2+, H +, Mg 2+ ajratilgan yoki konjugatsiyalangan (Na + va K +; H + va K +). Faol transportning molekulyar mexanizmi to'liq aniqlanmagan.

hujayra membranasi - lipidlar va oqsillardan tashkil topgan molekulyar tuzilish. Uning asosiy xususiyatlari va funktsiyalari:

har qanday hujayra tarkibini tashqi muhitdan ajratish, uning yaxlitligini ta'minlash;
atrof-muhit va hujayra o'rtasidagi almashinuvni boshqarish va sozlash;
hujayra ichidagi membranalar hujayrani maxsus bo'limlarga ajratadi: organellalar yoki bo'limlar.

"Membran" so'zi lotincha "film" degan ma'noni anglatadi. Agar hujayra membranasi haqida gapiradigan bo'lsak, unda bu turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan ikkita filmning birikmasidir.

Biologik membrana o'z ichiga oladi uch turdagi oqsillar:

Periferik - film yuzasida joylashgan;
Integral - membranaga to'liq kirib boradi;
Yarim integral - bir uchida bilipid qatlamiga kirib boradi.

Hujayra membranasi qanday vazifalarni bajaradi

1. Hujayra devori - hujayraning kuchli qobig'i, sitoplazmatik membranadan tashqarida joylashgan. U himoya, transport va tizimli funktsiyalarni bajaradi. Ko'pgina o'simliklar, bakteriyalar, zamburug'lar va arxeyalarda mavjud.

2. To'siq vazifasini, ya'ni tashqi muhit bilan selektiv, tartibga solinadigan, faol va passiv metabolizmni ta'minlaydi.

3. Axborotni uzatish va saqlashga qodir, shuningdek, takror ishlab chiqarish jarayonida ishtirok etadi.

4. Membrana orqali moddalarni hujayra ichiga va tashqarisiga o'tkaza oladigan transport funktsiyasini bajaradi.

5. Hujayra membranasi bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega. Shu tufayli suv molekulalari hujayra membranasidan kechiktirmasdan o'tishi mumkin va boshqa moddalar molekulalari tanlab kirib boradi.

6. Hujayra pardasi yordamida suv, kislorod va ozuqa moddalari olinadi va u orqali hujayra almashinuvi mahsulotlari chiqariladi.

7. Membranalar bo'ylab hujayra almashinuvini amalga oshiradi va ularni 3 asosiy turdagi reaktsiyalar orqali amalga oshirishi mumkin: pinotsitoz, fagotsitoz, ekzotsitoz.

8. Membrana hujayralararo kontaktlarning o'ziga xosligini ta'minlaydi.

9. Membranada kimyoviy signallarni - mediatorlar, gormonlar va boshqa ko'plab biologik faol moddalarni idrok etishga qodir bo'lgan ko'plab retseptorlar mavjud. Shunday qilib, u hujayraning metabolik faolligini o'zgartirishga qodir.

10. Hujayra membranasining asosiy xususiyatlari va funktsiyalari:

matritsa
To'siq
Transport
Energiya
Mexanik
Enzimatik
Retseptor
Himoya
Belgilash
Biopotentsial

Hujayradagi plazma membranasi qanday vazifani bajaradi?

Hujayra tarkibini chegaralaydi;
Hujayraga moddalar oqimini amalga oshiradi;
Hujayradan bir qator moddalarni olib tashlashni ta'minlaydi.

hujayra membranasining tuzilishi

Hujayra membranalari 3 toifadagi lipidlarni o'z ichiga oladi:

glikolipidlar;
fosfolipidlar;
Xolesterin.

Asosan, hujayra membranasi oqsillar va lipidlardan iborat bo'lib, qalinligi 11 nm dan oshmaydi. Barcha lipidlarning 40 dan 90% gacha fosfolipidlardir. Shuningdek, membrananing asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo'lgan glikolipidlarni ham ta'kidlash kerak.

Hujayra membranasining tuzilishi uch qavatli. Markazda bir hil suyuq bilipid qatlami joylashgan bo'lib, oqsillar uni har ikki tomondan qoplaydi (mozaika kabi), qisman qalinlikka kiradi. Proteinlar, shuningdek, membrananing hujayralar ichidan o'tishi va ulardan yog 'qatlamiga kira olmaydigan maxsus moddalarni olib o'tishi uchun zarurdir. Masalan, natriy va kaliy ionlari.