कोशिका झिल्ली और परिवहन सत्र II

कल्पना कीजिए कि आप एक सुंदर खिलते हुए फूल के पास खड़े हैं। आप एक गहरी साँस लेते हैं और अचानक एक सुखद सुगंध आपकी इंद्रियों में भर जाती है। लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि वह मनमोहक सुगंध एक फूल से आपकी नाक तक कैसे पहुंचती है, जबकि आप दूरी पर हैं?। यह एक आकर्षक प्रक्रिया के कारण होता है जिसे प्रसार कहा जाता है। विसरण एक प्रक्रिया है जिसमें कण, अणु या पदार्थ फैलते हैं और उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर चले जाते हैं।

जब कोई फूल अपनी सुगंध छोड़ता है, तो प्रारंभ में फूल के चारों ओर की हवा में सुगंध के अणु अधिक मात्रा में दिखाई देते हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे समय बीतता है, ये सुगंध अणु फैलने लगते हैं। ये अणु एक दूसरे से टकराते हैं और अनियमित रूप से गति करते हैं। वे सभी दिशाओं में फैल गये। ये सुगंध अणु उस क्षेत्र से, जहां वे अधिक मात्रा में होते हैं, उस क्षेत्र की ओर चले जाते हैं जहां वे कम मात्रा में होते हैं।

जैसा कि हम जानते हैं, कोशिका झिल्ली एक अवरोध के रूप में कार्य करती है जो कोशिका के अंदरूनी भाग को उसके बाहरी वातावरण से अलग करती है। जब झिल्ली के दोनों ओर किसी अणु की सांद्रता में अंतर होता है, तो अणु स्वाभाविक रूप से विसरित होकर सांद्रता को बराबर कर देते हैं। उदाहरण के लिए, जब ऑक्सीजन के अणु कोशिका के बाहर की अपेक्षा अंदर अधिक सान्द्रित होते हैं, तो वे कोशिका झिल्ली के पार कोशिका के अन्दर तब तक फैलते रहते हैं जब तक कि सान्द्रता संतुलित नहीं हो जाती। इसी प्रकार, कार्बन डाइऑक्साइड अणु, जो कोशिका के अंदर अपशिष्ट उत्पादों के रूप में उत्पन्न होते हैं, कोशिका से बाहर फैल जाएंगे, जहां उनकी सांद्रता कम होती है।

प्रसार की प्रक्रिया को कई कारक प्रभावित कर सकते हैं। तापमान प्रसार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है क्योंकि यह कणों की गतिज ऊर्जा को सीधे प्रभावित करता है। उच्च तापमान पर कणों की गतिज ऊर्जा अधिक होती है। अधिक गतिज ऊर्जा के कारण कण अधिक तेजी से चलते हैं तथा अधिक बार टकराते हैं। इन ऊर्जावान टकरावों के कारण कण अधिक तेजी से बिखर जाते हैं। कम तापमान पर कणों की गतिज ऊर्जा कम होती है। कम गतिज ऊर्जा के कारण कण धीमी गति से चलते हैं और कम टकराते हैं। इससे प्रसार की दर धीमी हो जाती है।

सांद्रता प्रवणता भी प्रसार की दर को प्रभावित करती है। सांद्रता प्रवणता हमें बताती है कि भीड़भाड़ वाले और कम भीड़भाड़ वाले क्षेत्रों के बीच कितना अंतर है। यदि one कोने में गंध बहुत तेज है और कमरे के बाकी हिस्से में लगभग कोई गंध नहीं है, तो सांद्रता प्रवणता मजबूत है। इस मामले में, कण तेजी से आगे बढ़ेंगे और तेजी से फैलेंगे, क्योंकि उनकी भीड़ में बहुत अंतर होता है।

जब गंध पूरे कमरे में समान रूप से फैलती है, तो सांद्रता प्रवणता अधिक नहीं होती। ऐसे मामलों में कण भी गति कर सकते हैं, लेकिन धीमी गति से। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनमें भीड़ की संख्या में कोई खास अंतर नहीं है।

प्रसार को प्रभावित करने वाला एक अन्य कारक सतह क्षेत्र है। जब बड़ा सतह क्षेत्र उपलब्ध होता है, तो कणों के बीच अधिक अंतःक्रिया संभव हो जाती है। इसके परिणामस्वरूप प्रसार तेजी से होता है। कल्पना कीजिए कि आपके पास एक ठोस ब्लॉक है और आपको इसे तरल में घोलना है। यदि ब्लॉक छोटे क्यूब के आकार का है, तो उसे घुलने में, उसे पीसकर पाउडर बनाने की तुलना में अधिक समय लगेगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि पाउडर में मौजूद छोटे कण ठोस और तरल के बीच अधिक संपर्क बिंदु प्रदान करते हैं। इससे घुले हुए कणों का तेजी से प्रसार संभव हो जाता है।

सुगम विसरण एक प्रक्रिया है जो कुछ प्रकार के अणुओं को कोशिका झिल्ली के पार गति करने में सहायता करती है। यह इस गति को आसान बनाने के लिए सहायक के रूप में विशेष proteins का उपयोग करता है। कोशिका झिल्ली को एक द्वारपाल के रूप में सोचें। यह कुछ अणुओं को कोशिका में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करने या बाहर निकलने की अनुमति देता है, लेकिन अन्य को सहायता की आवश्यकता होती है। कोशिका झिल्ली में Proteins इन अणुओं की सहायता करते हैं।

ये proteins द्वार या वाहक की तरह कार्य करते हैं। इनके विशिष्ट आकार होते हैं जो कुछ प्रकार के अणुओं के अनुकूल होते हैं। जब प्रोटीन के साथ फिट होने वाला कोई अणु आता है, तो वह प्रोटीन से उसी प्रकार बंध जाता है, जैसे ताले में चाबी फिट हो जाती है। एक बार अणु प्रोटीन से बंध जाता है, तो प्रोटीन अपना आकार बदल लेता है। यह परिवर्तन एक सुरंग जैसा चैनल खोल सकता है, जिसके माध्यम से अणु गुजर सकता है। वैकल्पिक रूप से प्रोटीन अणु के चारों ओर लपेट सकता है और उसे एक विशेष वाहक की तरह झिल्ली के पार ले जा सकता है।

परासरण पर चर्चा करने से पहले आइए जानें कि विलेय और विलायक क्या हैं। विलेय वह पदार्थ है जो किसी अन्य पदार्थ में घुल जाता है। यह विलयन का छोटा घटक है। यह ठोस, तरल या गैस हो सकता है। विलायक वह पदार्थ है जो अन्य पदार्थों को घोल सकता है। यह विलयन का बड़ा घटक है। विलायक आमतौर पर तरल होता है, लेकिन यह गैस या ठोस भी हो सकता है। उदाहरण के लिए, नमक पानी में आसानी से घुल जाता है। नमक एक विलेय है और पानी एक विलायक है।

परासरण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जल के अणु चुनिंदा पारगम्य झिल्ली के पार कम विलेय सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च विलेय सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर जाते हैं। जल की गति तब तक जारी रहती है जब तक कि झिल्ली के दोनों ओर विलेय की सांद्रता समान नहीं हो जाती। हम यह भी कह सकते हैं कि जल की गति तब तक जारी रहती है जब तक जल की सांद्रता संतुलन पर नहीं पहुंच जाती।

सक्रिय परिवहन एक ऐसी प्रक्रिया है जो आयनों या अणुओं जैसे पदार्थों को कोशिका झिल्ली के पार कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर जाने की अनुमति देती है। सक्रिय परिवहन के लिए एटीपी के रूप में ऊर्जा के व्यय की आवश्यकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पदार्थ अपनी कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर चले जाते हैं।

एन्डोसाइटोसिस एक कोशिकीय प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं बाह्य वातावरण से पदार्थों को कोशिका झिल्ली के माध्यम से ग्रहण करती हैं। सबसे पहले, कोशिका उस विशिष्ट पदार्थ या कण को ​​पहचानती है जिसे वह ग्रहण करना चाहती है। इसके बाद कोशिका झिल्ली लक्ष्य पदार्थ को घेर लेती है। यह सामग्री के चारों ओर अंदर की ओर मोड़कर ऐसा करता है। परिणामस्वरूप एक छोटी सी जेब या थैली बन जाती है जिसे पुटिका कहते हैं। पुटिका कोशिका के अंदर और आगे बढ़ती है। एक बार कोशिका के अंदर पहुंचने के बाद, पुटिका अन्य कोशिकीय कक्षों के साथ जुड़ सकती है। इन डिब्बों में एंजाइम होते हैं जो निगले गए पदार्थ को तोड़ सकते हैं। इससे कोशिका को घटकों का उपयोग करने की अनुमति मिलती है।

एन्डोसाइटोसिस को विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। ये हैं फेगोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस। फागोसाइटोसिस में कोशिकाएं बड़े ठोस कणों, जैसे बैक्टीरिया, कोशिका मलबा या अन्य विदेशी पदार्थों को निगल लेती हैं। पिनोसाइटोसिस, जिसे सेल ड्रिंकिंग के नाम से भी जाना जाता है, में आसपास के वातावरण से घुले हुए विलेय और तरल पदार्थों का गैर-चयनात्मक अवशोषण शामिल होता है। कोशिका बाह्यकोशिकीय द्रव को ग्रहण करने के लिए छोटी-छोटी पुटिकाएं बनाती है।

एक्सोसाइटोसिस कोशिकीय प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं कोशिका के अंदर से पदार्थों या कणों को बाहरी वातावरण में छोड़ती हैं। कोशिका के भीतर, मुक्त किये जाने वाले पदार्थों को विशेष झिल्लीयुक्त थैलियों में पैक किया जाता है, जिन्हें पुटिकाएं कहते हैं। ये पुटिकाएं कोशिका झिल्ली की ओर बढ़ती हैं और उसके साथ संरेखित होती हैं। पुटिका की झिल्ली कोशिका झिल्ली के साथ जुड़ जाती है। यह संलयन पुटिका के आंतरिक भाग और बाहरी वातावरण के बीच एक द्वार बनाता है। पुटिका की सामग्री इस छिद्र के माध्यम से बाह्यकोशिकीय स्थान में छोड़ दी जाती है।