બાહ્ય કોષ પટલના કાર્યો સંક્ષિપ્તમાં. બાહ્ય કોષ પટલ

9.5.1. પટલના મુખ્ય કાર્યોમાંનું એક એ પદાર્થોના સ્થાનાંતરણમાં ભાગીદારી છે. આ પ્રક્રિયા ત્રણ મુખ્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે: સરળ પ્રસરણ, સુવિધાયુક્ત પ્રસરણ અને સક્રિય પરિવહન (આકૃતિ 9.10). આ મિકેનિઝમ્સની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતાઓ અને દરેક કિસ્સામાં પરિવહન કરાયેલા પદાર્થોના ઉદાહરણો યાદ રાખો.

આકૃતિ 9.10.સમગ્ર પટલમાં પરમાણુઓના પરિવહનની પદ્ધતિઓ

સરળ પ્રસરણ- ખાસ મિકેનિઝમ્સની ભાગીદારી વિના પટલ દ્વારા પદાર્થોનું સ્થાનાંતરણ. પરિવહન ઊર્જા વપરાશ વિના એકાગ્રતા ઢાળ સાથે થાય છે. સરળ પ્રસાર દ્વારા, નાના બાયોમોલેક્યુલ્સનું પરિવહન થાય છે - H2O, CO2, O2, યુરિયા, હાઇડ્રોફોબિક લો-મોલેક્યુલર પદાર્થો. સરળ પ્રસારનો દર એકાગ્રતા ઢાળના પ્રમાણસર છે.

પ્રસાર સુવિધા- પ્રોટીન ચેનલો અથવા વિશેષ વાહક પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરીને સમગ્ર પટલમાં પદાર્થોનું સ્થાનાંતરણ. તે ઊર્જા વપરાશ વિના એકાગ્રતા ઢાળ સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે. મોનોસેકરાઇડ્સ, એમિનો એસિડ, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ, ગ્લિસરોલ અને કેટલાક આયનોનું પરિવહન થાય છે. સંતૃપ્તિ ગતિશાસ્ત્ર લાક્ષણિકતા છે - પરિવહન કરેલ પદાર્થની ચોક્કસ (સંતૃપ્ત) સાંદ્રતા પર, વાહકના તમામ અણુઓ સ્થાનાંતરણમાં ભાગ લે છે અને પરિવહન ગતિ મહત્તમ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે.

સક્રિય પરિવહન- ખાસ પરિવહન પ્રોટીનની ભાગીદારીની પણ જરૂર છે, પરંતુ પરિવહન એકાગ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ થાય છે અને તેથી ઊર્જા ખર્ચની જરૂર પડે છે. આ મિકેનિઝમનો ઉપયોગ કરીને, Na+, K+, Ca2+, Mg2+ આયનો કોષ પટલ દ્વારા પરિવહન થાય છે, અને પ્રોટોન મિટોકોન્ડ્રીયલ પટલ દ્વારા પરિવહન થાય છે. પદાર્થોનું સક્રિય પરિવહન સંતૃપ્તિ ગતિશાસ્ત્ર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

9.5.2. આયનોનું સક્રિય પરિવહન વહન કરતી પરિવહન પ્રણાલીનું ઉદાહરણ Na+,K+-એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટેઝ (Na+,K+-ATPase અથવા Na+,K+-પંપ) છે. આ પ્રોટીન પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં ઊંડે સ્થિત છે અને એટીપી હાઇડ્રોલિસિસની પ્રતિક્રિયાને ઉત્પ્રેરિત કરવામાં સક્ષમ છે. 1 ATP પરમાણુના હાઇડ્રોલિસિસ દરમિયાન બહાર પડતી ઉર્જાનો ઉપયોગ 3 Na+ આયનોને કોષમાંથી બહારની જગ્યામાં અને 2 K+ આયનને વિરુદ્ધ દિશામાં ટ્રાન્સફર કરવા માટે થાય છે (આકૃતિ 9.11). Na+,K+-ATPase ની ક્રિયાના પરિણામે, સેલ સાયટોસોલ અને એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર પ્રવાહી વચ્ચે એકાગ્રતા તફાવત સર્જાય છે. આયનોનું સ્થાનાંતરણ સમકક્ષ ન હોવાથી, વિદ્યુત સંભવિત તફાવત થાય છે. આમ, વિદ્યુત રાસાયણિક પોટેન્શિયલ ઉદભવે છે, જેમાં વિદ્યુત પોટેન્શિયલ Δφ માં તફાવતની ઊર્જા અને પટલની બંને બાજુએ ΔC પદાર્થોની સાંદ્રતામાં તફાવતની ઊર્જાનો સમાવેશ થાય છે.

આકૃતિ 9.11. Na+, K+ પંપ ડાયાગ્રામ.

9.5.3. સમગ્ર પટલમાં કણો અને ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સંયોજનોનું પરિવહન

વાહકો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવતા કાર્બનિક પદાર્થો અને આયનોના પરિવહનની સાથે, કોષમાં ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનોને શોષી લેવા અને બાયોમેમ્બ્રેનનો આકાર બદલીને તેમાંથી ઉચ્ચ-પરમાણુ સંયોજનોને દૂર કરવા માટે રચાયેલ કોષમાં એક ખૂબ જ વિશિષ્ટ પદ્ધતિ છે. આ મિકેનિઝમ કહેવામાં આવે છે વેસીક્યુલર પરિવહન.

આકૃતિ 9.12.વેસીક્યુલર પરિવહનના પ્રકાર: 1 - એન્ડોસાયટોસિસ; 2 - એક્સોસાયટોસિસ.

મેક્રોમોલેક્યુલ્સના સ્થાનાંતરણ દરમિયાન, પટલથી ઘેરાયેલા વેસિકલ્સ (વેસિકલ્સ) ની ક્રમિક રચના અને ફ્યુઝન થાય છે. પરિવહનની દિશા અને પરિવહન કરેલા પદાર્થોની પ્રકૃતિના આધારે, નીચેના પ્રકારના વેસીક્યુલર પરિવહનને અલગ પાડવામાં આવે છે:

એન્ડોસાયટોસિસ(આકૃતિ 9.12, 1) - કોષમાં પદાર્થોનું ટ્રાન્સફર. પરિણામી વેસિકલ્સના કદના આધારે, તેઓને અલગ પાડવામાં આવે છે:

અ) પિનોસાઇટોસિસ - નાના પરપોટા (વ્યાસમાં 150 એનએમ) નો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી અને ઓગળેલા મેક્રોમોલેક્યુલ્સ (પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ, ન્યુક્લીક એસિડ) નું શોષણ;

b) ફેગોસાયટોસિસ - મોટા કણોનું શોષણ, જેમ કે સુક્ષ્મસજીવો અથવા કોષ ભંગાર. આ કિસ્સામાં, 250 એનએમ કરતા વધુ વ્યાસ સાથે ફેગોસોમ નામના મોટા વેસિકલ્સ રચાય છે.

પિનોસાયટોસિસ એ મોટાભાગના યુકેરીયોટિક કોશિકાઓની લાક્ષણિકતા છે, જ્યારે મોટા કણો વિશિષ્ટ કોષો - લ્યુકોસાઇટ્સ અને મેક્રોફેજ દ્વારા શોષાય છે. એન્ડોસાયટોસિસના પ્રથમ તબક્કે, પટલની સપાટી પર પદાર્થો અથવા કણો શોષાય છે; આ પ્રક્રિયા ઊર્જા વપરાશ વિના થાય છે. આગળના તબક્કે, શોષિત પદાર્થ સાથેનો પટલ સાયટોપ્લાઝમમાં ઊંડો થાય છે; પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનનું પરિણામી સ્થાનિક આક્રમણ કોષની સપાટીથી અલગ થઈ જાય છે, વેસિકલ્સ બનાવે છે, જે પછી કોષમાં સ્થળાંતર કરે છે. આ પ્રક્રિયા માઇક્રોફિલામેન્ટની સિસ્ટમ દ્વારા જોડાયેલ છે અને તે ઊર્જા આધારિત છે. કોષમાં પ્રવેશતા વેસિકલ્સ અને ફેગોસોમ લિસોસોમ સાથે મર્જ થઈ શકે છે. લાઇસોસોમ્સમાં રહેલા ઉત્સેચકો વેસિકલ્સ અને ફેગોસોમ્સમાં રહેલા પદાર્થોને ઓછા પરમાણુ વજનના ઉત્પાદનો (એમિનો એસિડ, મોનોસેકરાઇડ્સ, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ) માં તોડી નાખે છે, જે સાયટોસોલમાં પરિવહન થાય છે, જ્યાં તેઓ કોષ દ્વારા ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.

એક્સોસાયટોસિસ(આકૃતિ 9.12, 2) - કોષમાંથી કણો અને મોટા સંયોજનોનું સ્થાનાંતરણ. આ પ્રક્રિયા, જેમ કે એન્ડોસાયટોસિસ, ઊર્જાના શોષણ સાથે થાય છે. એક્સોસાયટોસિસના મુખ્ય પ્રકારો છે:

અ) સ્ત્રાવ - પાણીમાં દ્રાવ્ય સંયોજનોના કોષમાંથી દૂર કરવું જેનો ઉપયોગ થાય છે અથવા શરીરના અન્ય કોષોને અસર કરે છે. તે બિનવિશિષ્ટ કોષો અને અંતઃસ્ત્રાવી ગ્રંથીઓના કોષો દ્વારા, જઠરાંત્રિય માર્ગના મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન દ્વારા બંને હાથ ધરવામાં આવી શકે છે, જે શરીરની ચોક્કસ જરૂરિયાતોને આધારે તેઓ ઉત્પન્ન કરેલા પદાર્થો (હોર્મોન્સ, ન્યુરોટ્રાન્સમીટર, પ્રોએન્ઝાઇમ્સ) ના સ્ત્રાવ માટે અનુકૂળ છે.

રફ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમના પટલ સાથે સંકળાયેલા રાઈબોઝોમ પર ગુપ્ત પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. આ પ્રોટીનને પછી ગોલ્ગી ઉપકરણમાં લઈ જવામાં આવે છે, જ્યાં તેને સંશોધિત કરવામાં આવે છે, કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે, સૉર્ટ કરવામાં આવે છે અને પછી વેસિકલ્સમાં પેક કરવામાં આવે છે, જે સાયટોસોલમાં મુક્ત થાય છે અને ત્યારબાદ પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન સાથે ફ્યુઝ થાય છે જેથી વેસિકલ્સની સામગ્રી કોષની બહાર હોય.

મેક્રોમોલેક્યુલ્સથી વિપરીત, પ્રોટોન જેવા નાના સ્ત્રાવિત કણો, સુવિધાયુક્ત પ્રસરણ અને સક્રિય પરિવહનની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કોષમાંથી બહાર લઈ જવામાં આવે છે.

b) ઉત્સર્જન - પદાર્થોના કોષમાંથી દૂર કરવું જેનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી (ઉદાહરણ તરીકે, એરિથ્રોપોઇઝિસ દરમિયાન, જાળીદાર પદાર્થના રેટિક્યુલોસાઇટ્સમાંથી દૂર કરવું, જે ઓર્ગેનેલ્સના એકત્ર અવશેષો છે). ઉત્સર્જનની પદ્ધતિ એવું લાગે છે કે ઉત્સર્જન કરાયેલા કણો શરૂઆતમાં સાયટોપ્લાઝમિક વેસિકલમાં ફસાઈ જાય છે, જે પછી પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન સાથે ભળી જાય છે.

પટલ અત્યંત ચીકણું હોય છે અને તે જ સમયે પ્લાસ્ટિકની રચનાઓ જે તમામ જીવંત કોષોને ઘેરી લે છે. કાર્યોકોષ પટલ:

1. પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન એક અવરોધ છે જે વધારાની અને અંતઃકોશિક વાતાવરણની વિવિધ રચનાને જાળવી રાખે છે.

2.મેમ્બ્રેન્સ કોષની અંદર વિશિષ્ટ કમ્પાર્ટમેન્ટ બનાવે છે, એટલે કે. અસંખ્ય ઓર્ગેનેલ્સ - મિટોકોન્ડ્રિયા, લિસોસોમ્સ, ગોલ્ગી કોમ્પ્લેક્સ, એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, ન્યુક્લિયર મેમ્બ્રેન.

3. ઓક્સિડેટીવ ફોસ્ફોરાયલેશન અને પ્રકાશસંશ્લેષણ જેવી પ્રક્રિયાઓમાં ઊર્જા રૂપાંતરણમાં સામેલ ઉત્સેચકો પટલમાં સ્થાનીકૃત છે.

પટલની રચના અને રચના

પટલનો આધાર ડબલ લિપિડ સ્તર છે, જેની રચનામાં ફોસ્ફોલિપિડ્સ અને ગ્લાયકોલિપિડ્સનો સમાવેશ થાય છે. લિપિડ બાયલેયર લિપિડ્સની બે પંક્તિઓ દ્વારા રચાય છે, જેમાંથી હાઇડ્રોફોબિક રેડિકલ અંદરની તરફ છુપાયેલા હોય છે, અને હાઇડ્રોફિલિક જૂથો બહારની તરફ હોય છે અને જલીય વાતાવરણના સંપર્કમાં હોય છે. પ્રોટીન પરમાણુઓ, જેમ કે, લિપિડ બાયલેયરમાં "ઓગળેલા" છે.

પટલ લિપિડ્સનું માળખું

મેમ્બ્રેન લિપિડ્સ એમ્ફિફિલિક પરમાણુઓ છે, કારણ કે પરમાણુમાં હાઇડ્રોફિલિક પ્રદેશ (ધ્રુવીય હેડ) અને હાઇડ્રોફોબિક પ્રદેશ બંને હોય છે, જે ફેટી એસિડના હાઇડ્રોકાર્બન રેડિકલ દ્વારા રજૂ થાય છે, જે સ્વયંભૂ રીતે દ્વિસ્તર બનાવે છે. મેમ્બ્રેનમાં ત્રણ મુખ્ય પ્રકારના લિપિડ હોય છે - ફોસ્ફોલિપિડ્સ, ગ્લાયકોલિપિડ્સ અને કોલેસ્ટ્રોલ.

લિપિડ રચના અલગ છે. ચોક્કસ લિપિડની સામગ્રી દેખીતી રીતે પટલમાં આ લિપિડ્સ દ્વારા કરવામાં આવતા વિવિધ કાર્યો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

ફોસ્ફોલિપિડ્સ. બધા ફોસ્ફોલિપિડ્સને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે - ગ્લાયસેરોફોસ્ફોલિપિડ્સ અને સ્ફિન્ગોફોસ્ફોલિપિડ્સ. ગ્લાયસેરોફોસ્ફોલિપિડ્સને ફોસ્ફેટીડિક એસિડ ડેરિવેટિવ્ઝ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. સૌથી સામાન્ય ગ્લાયસેરોફોસ્ફોલિપિડ્સ ફોસ્ફેટિડિલ્કોલાઇન્સ અને ફોસ્ફેટિડાઇલેથેનોલેમાઇન્સ છે. સ્ફિંગોફોસ્ફોલિપિડ્સ એમિનો આલ્કોહોલ સ્ફિન્ગોસિન પર આધારિત છે.

ગ્લાયકોલિપિડ્સ. ગ્લાયકોલિપિડ્સમાં, હાઇડ્રોફોબિક ભાગ આલ્કોહોલ સિરામાઇડ દ્વારા રજૂ થાય છે, અને હાઇડ્રોફિલિક ભાગ કાર્બોહાઇડ્રેટ અવશેષો દ્વારા રજૂ થાય છે. કાર્બોહાઇડ્રેટ ભાગની લંબાઈ અને બંધારણના આધારે, સેરેબ્રોસાઇડ્સ અને ગેંગલિઓસાઇડ્સ અલગ પડે છે. ગ્લાયકોલિપિડ્સના ધ્રુવીય "હેડ" પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની બાહ્ય સપાટી પર સ્થિત છે.

કોલેસ્ટ્રોલ (CS). CS પ્રાણી કોષોના તમામ પટલમાં હાજર છે. તેના પરમાણુમાં સખત હાઇડ્રોફોબિક કોર અને લવચીક હાઇડ્રોકાર્બન સાંકળ હોય છે. 3-સ્થિતિ પર એકલ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથ "ધ્રુવીય વડા" છે. પ્રાણી કોષ માટે, કોલેસ્ટ્રોલ/ફોસ્ફોલિપિડ્સનો સરેરાશ દાઢ ગુણોત્તર 0.3-0.4 છે, પરંતુ પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં આ ગુણોત્તર ઘણો વધારે છે (0.8-0.9). પટલમાં કોલેસ્ટ્રોલની હાજરી ફેટી એસિડની ગતિશીલતા ઘટાડે છે, લિપિડ્સના પાર્શ્વીય પ્રસારને ઘટાડે છે અને તેથી મેમ્બ્રેન પ્રોટીનના કાર્યોને અસર કરી શકે છે.

પટલ ગુણધર્મો:

1. પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા. બંધ બાયલેયર કલાના મુખ્ય ગુણધર્મોમાંનું એક પ્રદાન કરે છે: તે મોટાભાગના પાણીમાં દ્રાવ્ય અણુઓ માટે અભેદ્ય છે, કારણ કે તે તેના હાઇડ્રોફોબિક કોરમાં ઓગળતા નથી. ઓક્સિજન, CO 2 અને નાઇટ્રોજન જેવા વાયુઓ તેમના પરમાણુઓના નાના કદ અને દ્રાવકો સાથેની નબળી ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે કોષોમાં સરળતાથી પ્રવેશવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. લિપિડ પ્રકૃતિના અણુઓ, જેમ કે સ્ટીરોઈડ હોર્મોન્સ, પણ સરળતાથી બાયલેયરમાં પ્રવેશ કરે છે.

2. પ્રવાહિતા. પટલ તરલતા (પ્રવાહીતા), લિપિડ્સ અને પ્રોટીનની ખસેડવાની ક્ષમતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. બે પ્રકારની ફોસ્ફોલિપિડ હલનચલન શક્ય છે: સમરસૉલ્ટ (જેને વૈજ્ઞાનિક સાહિત્યમાં "ફ્લિપ-ફ્લોપ" કહેવામાં આવે છે) અને બાજુની પ્રસરણ. પ્રથમ કિસ્સામાં, બાયમોલેક્યુલર સ્તરમાં એકબીજાનો વિરોધ કરતા ફોસ્ફોલિપિડ પરમાણુઓ એકબીજા તરફ વળે છે (અથવા સમરસલ્ટ) અને પટલમાં સ્થાનો બદલે છે, એટલે કે. બહાર અંદર અને ઊલટું બને છે. આવા કૂદકા ઊર્જા વપરાશ સાથે સંકળાયેલા છે. વધુ વખત, અક્ષની આસપાસ પરિભ્રમણ (પરિભ્રમણ) અને બાજુની પ્રસરણ જોવા મળે છે - પટલની સપાટીની સમાંતર સ્તરની અંદર ચળવળ. પરમાણુઓની હિલચાલની ગતિ પટલની માઇક્રોવિસ્કોસિટી પર આધારિત છે, જે બદલામાં, લિપિડ રચનામાં સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સની સંબંધિત સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. જો લિપિડ રચનામાં અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ પ્રબળ હોય તો માઇક્રોવિસ્કોસિટી ઓછી હોય છે અને જો સંતૃપ્ત ફેટી એસિડનું પ્રમાણ વધુ હોય તો તે વધુ હોય છે.

3. પટલ અસમપ્રમાણતા. સમાન પટલની સપાટીઓ લિપિડ્સ, પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (ટ્રાન્સવર્સ અસમપ્રમાણતા) ની રચનામાં અલગ પડે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફોસ્ફેટીડીલકોલાઇન્સ બાહ્ય સ્તરમાં પ્રબળ છે, જ્યારે ફોસ્ફેટીડાઇલેથેનોલેમાઇન્સ અને ફોસ્ફેટીડીલસેરીન્સ આંતરિક સ્તરમાં પ્રબળ છે. ગ્લાયકોપ્રોટીન અને ગ્લાયકોલિપિડ્સના કાર્બોહાઇડ્રેટ ઘટકો બાહ્ય સપાટી પર આવે છે, જે ગ્લાયકોકેલિક્સ નામનું સતત માળખું બનાવે છે. આંતરિક સપાટી પર કોઈ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ નથી. પ્રોટીન્સ - હોર્મોન રીસેપ્ટર્સ પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનની બાહ્ય સપાટી પર સ્થિત છે, અને ઉત્સેચકો જે તેઓ નિયમન કરે છે - એડેનીલેટ સાયકલેસ, ફોસ્ફોલિપેઝ સી - આંતરિક સપાટી પર, વગેરે.

પટલ પ્રોટીન

મેમ્બ્રેન ફોસ્ફોલિપિડ્સ મેમ્બ્રેન પ્રોટીન માટે દ્રાવક તરીકે કાર્ય કરે છે, એક સૂક્ષ્મ વાતાવરણ બનાવે છે જેમાં બાદમાં કાર્ય કરી શકે છે. પટલના જથ્થામાં પ્રોટીનનો હિસ્સો 30 થી 70% છે. પટલમાં વિવિધ પ્રોટીનની સંખ્યા સરકોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાં 6-8 થી પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં 100 થી વધુ સુધી બદલાય છે. આ ઉત્સેચકો, પરિવહન પ્રોટીન, માળખાકીય પ્રોટીન, એન્ટિજેન્સ, મુખ્ય હિસ્ટોકોમ્પેટિબિલિટી સિસ્ટમના એન્ટિજેન્સ સહિત, વિવિધ અણુઓ માટે રીસેપ્ટર્સ છે.

પટલમાં તેમના સ્થાનિકીકરણના આધારે, પ્રોટીનને અભિન્ન (આંશિક રીતે અથવા સંપૂર્ણપણે પટલમાં ડૂબેલા) અને પેરિફેરલ (તેની સપાટી પર સ્થિત) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. કેટલાક અભિન્ન પ્રોટીન પટલને એકવાર પાર કરે છે (ગ્લાયકોફોરીન), અન્ય ઘણી વખત પટલને પાર કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, રેટિના ફોટોરિસેપ્ટર અને β 2 -એડ્રેનર્જિક રીસેપ્ટર 7 વખત બાયલેયરને પાર કરે છે.

પેરિફેરલ પ્રોટીન અને ઇન્ટિગ્રલ પ્રોટીનના ડોમેન્સ, તમામ પટલની બાહ્ય સપાટી પર સ્થિત છે, લગભગ હંમેશા ગ્લાયકોસિલેટેડ હોય છે. ઓલિગોસેકરાઇડના અવશેષો પ્રોટીનને પ્રોટીઓલિસિસથી સુરક્ષિત કરે છે અને લિગાન્ડની ઓળખ અથવા સંલગ્નતામાં પણ સામેલ છે.

કોષ- પેશીઓ અને અવયવોનું સ્વ-નિયમનકારી માળખાકીય અને કાર્યાત્મક એકમ. અંગો અને પેશીઓની રચનાની સેલ્યુલર થિયરી 1839 માં સ્લેઇડન અને શ્વાન દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી. ત્યારબાદ, ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી અને અલ્ટ્રાસેન્ટ્રીફ્યુગેશનની મદદથી, પ્રાણી અને વનસ્પતિ કોષોના તમામ મુખ્ય અંગોની રચનાને સ્પષ્ટ કરવાનું શક્ય બન્યું (ફિગ. 1).

ચોખા. 1. પ્રાણી કોષની રચનાની યોજના

કોષના મુખ્ય ભાગો સાયટોપ્લાઝમ અને ન્યુક્લિયસ છે. દરેક કોષ ખૂબ જ પાતળા પટલથી ઘેરાયેલો હોય છે જે તેની સામગ્રીને મર્યાદિત કરે છે.

કોષ પટલ કહેવાય છે પ્લાઝ્મા પટલઅને પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ ગુણધર્મ જરૂરી પોષક તત્ત્વો અને રાસાયણિક તત્ત્વોને કોષમાં પ્રવેશવા દે છે અને વધારાના ઉત્પાદનો તેને છોડી દે છે. પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં લિપિડ પરમાણુઓના બે સ્તરો હોય છે જેમાં ચોક્કસ પ્રોટીન હોય છે. મુખ્ય પટલ લિપિડ્સ ફોસ્ફોલિપિડ્સ છે. તેમાં ફોસ્ફરસ, એક ધ્રુવીય માથું અને લાંબી સાંકળ ફેટી એસિડની બે બિન-ધ્રુવીય પૂંછડીઓ હોય છે. મેમ્બ્રેન લિપિડ્સમાં કોલેસ્ટ્રોલ અને કોલેસ્ટરિલ એસ્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે. રચનાના પ્રવાહી મોઝેક મોડેલ અનુસાર, પટલમાં પ્રોટીન અને લિપિડ પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે જે બાયલેયરની તુલનામાં ભળી શકે છે. કોઈપણ પ્રાણી કોષના દરેક પ્રકારના પટલમાં તેની પોતાની પ્રમાણમાં સ્થિર લિપિડ રચના હોય છે.

મેમ્બ્રેન પ્રોટીનને તેમની રચના અનુસાર બે પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવે છે: અભિન્ન અને પેરિફેરલ. પેરિફેરલ પ્રોટીનને પટલમાંથી નાશ કર્યા વિના દૂર કરી શકાય છે. મેમ્બ્રેન પ્રોટીનના ચાર પ્રકાર છે: પરિવહન પ્રોટીન, ઉત્સેચકો, રીસેપ્ટર્સ અને માળખાકીય પ્રોટીન. કેટલાક મેમ્બ્રેન પ્રોટીનમાં એન્ઝાઈમેટિક પ્રવૃત્તિ હોય છે, અન્ય અમુક પદાર્થોને બાંધે છે અને કોષમાં તેમના પરિવહનને સરળ બનાવે છે. પ્રોટીન સમગ્ર પટલમાં પદાર્થોની હિલચાલ માટે ઘણા માર્ગો પૂરા પાડે છે: તેઓ ઘણા પ્રોટીન સબ્યુનિટ્સ ધરાવતા મોટા છિદ્રો બનાવે છે જે કોષો વચ્ચે પાણીના અણુઓ અને આયનોને ખસેડવા દે છે; ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સમગ્ર પટલમાં ચોક્કસ પ્રકારના આયનોની હિલચાલ માટે વિશિષ્ટ આયન ચેનલો બનાવે છે. માળખાકીય પ્રોટીન આંતરિક લિપિડ સ્તર સાથે સંકળાયેલા છે અને કોષના સાયટોસ્કેલેટન પ્રદાન કરે છે. સાયટોસ્કેલેટન કોષ પટલને યાંત્રિક શક્તિ પ્રદાન કરે છે. વિવિધ પટલમાં, પ્રોટીન સમૂહના 20 થી 80% જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે. મેમ્બ્રેન પ્રોટીન લેટરલ પ્લેનમાં મુક્તપણે ખસેડી શકે છે.

પટલમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પણ હોય છે જે સહસંયોજક રીતે લિપિડ અથવા પ્રોટીન સાથે બંધાયેલા હોય છે. મેમ્બ્રેન કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ ત્રણ પ્રકારના હોય છે: ગ્લાયકોલિપિડ્સ (ગેન્ગ્લિઓસાઇડ્સ), ગ્લાયકોપ્રોટીન્સ અને પ્રોટીઓગ્લાયકેન્સ. મોટાભાગના મેમ્બ્રેન લિપિડ્સ પ્રવાહી સ્થિતિમાં હોય છે અને તેમાં ચોક્કસ પ્રવાહીતા હોય છે, એટલે કે. એક વિસ્તારમાંથી બીજા વિસ્તારમાં જવાની ક્ષમતા. પટલની બહારની બાજુએ રીસેપ્ટર સાઇટ્સ છે જે વિવિધ હોર્મોન્સને બાંધે છે. પટલના અન્ય ચોક્કસ વિસ્તારો ચોક્કસ પ્રોટીન અને વિવિધ જૈવિક સક્રિય સંયોજનોને ઓળખી શકતા નથી અને બાંધી શકતા નથી જે આ કોષો માટે વિદેશી છે.

કોષની આંતરિક જગ્યા સાયટોપ્લાઝમથી ભરેલી હોય છે, જેમાં સેલ્યુલર મેટાબોલિઝમની મોટાભાગની એન્ઝાઇમ-ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. સાયટોપ્લાઝમ બે સ્તરો ધરાવે છે: આંતરિક એક, જેને એન્ડોપ્લાઝમ કહેવાય છે, અને પેરિફેરલ એક, એક્ટોપ્લાઝમ, જે ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે અને ગ્રાન્યુલ્સથી વંચિત છે. સાયટોપ્લાઝમ કોષ અથવા ઓર્ગેનેલના તમામ ઘટકો ધરાવે છે. સેલ ઓર્ગેનેલ્સમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ, રિબોઝોમ્સ, મિટોકોન્ડ્રિયા, ગોલ્ગી ઉપકરણ, લાઇસોસોમ્સ, માઇક્રોફિલામેન્ટ્સ અને માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ, પેરોક્સિસોમ્સ છે.

એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમએકબીજા સાથે જોડાયેલ ચેનલો અને પોલાણની સિસ્ટમ છે જે સમગ્ર સાયટોપ્લાઝમમાં પ્રવેશ કરે છે. તે પર્યાવરણ અને અંદરના કોષોમાંથી પદાર્થોના પરિવહનને સુનિશ્ચિત કરે છે. એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર Ca 2+ આયનો માટે ડેપો તરીકે પણ કામ કરે છે અને કોષમાં લિપિડ સંશ્લેષણના મુખ્ય સ્થળ તરીકે સેવા આપે છે.

રિબોઝોમ્સ - 10-25 એનએમના વ્યાસવાળા માઇક્રોસ્કોપિક ગોળાકાર કણો. રિબોઝોમ મુક્તપણે સાયટોપ્લાઝમમાં સ્થિત હોય છે અથવા એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ અને ન્યુક્લિયર મેમ્બ્રેનની પટલની બાહ્ય સપાટી સાથે જોડાયેલા હોય છે. તેઓ મેસેન્જર અને પરિવહન આરએનએ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને પ્રોટીન સંશ્લેષણ તેમનામાં થાય છે. તેઓ પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે જે સિસ્ટર્ને અથવા ગોલ્ગી ઉપકરણમાં પ્રવેશ કરે છે અને પછી બહાર છોડવામાં આવે છે. સાયટોપ્લાઝમમાં મુક્તપણે સ્થિત રિબોઝોમ્સ, કોષ દ્વારા જ ઉપયોગ માટે પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે, અને એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ સાથે સંકળાયેલા રાઈબોઝોમ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે કોષમાંથી વિસર્જન થાય છે. રિબોઝોમ વિવિધ કાર્યાત્મક પ્રોટીનનું સંશ્લેષણ કરે છે: વાહક પ્રોટીન, ઉત્સેચકો, રીસેપ્ટર્સ, સાયટોસ્કેલેટલ પ્રોટીન.

ગોલ્ગી ઉપકરણટ્યુબ્યુલ્સ, સિસ્ટર્ન અને વેસિકલ્સની સિસ્ટમ દ્વારા રચાયેલી. તે એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ સાથે સંકળાયેલું છે, અને જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થો જે અહીં દાખલ થાય છે તે સિક્રેટરી વેસિકલ્સમાં કોમ્પેક્ટેડ સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત થાય છે. બાદમાં સતત ગોલ્ગી ઉપકરણથી અલગ પડે છે, કોષ પટલમાં પરિવહન થાય છે અને તેની સાથે ભળી જાય છે, અને વેસિકલ્સમાં રહેલા પદાર્થો એક્સોસાયટોસિસની પ્રક્રિયા દ્વારા કોષમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે.

લિસોસોમ્સ -પટલથી ઘેરાયેલા 0.25-0.8 માઇક્રોન માપવાના કણો. તેઓ પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ, ચરબી, ન્યુક્લીક એસિડ, બેક્ટેરિયા અને કોષોના ભંગાણમાં સામેલ અસંખ્ય ઉત્સેચકો ધરાવે છે.

પેરોક્સિસોમ્સસરળ એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમમાંથી બનેલું, લાઇસોસોમ જેવું લાગે છે અને તેમાં ઉત્સેચકો હોય છે જે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના વિઘટનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે, જે પેરોક્સિડેઝ અને કેટાલેઝના પ્રભાવ હેઠળ તૂટી જાય છે.

મિટોકોન્ડ્રિયાબાહ્ય અને આંતરિક પટલ ધરાવે છે અને તે કોષનું "ઊર્જા સ્ટેશન" છે. મિટોકોન્ડ્રિયા બેવડી પટલ સાથે ગોળાકાર અથવા વિસ્તરેલ માળખાં છે. આંતરિક પટલ મિટોકોન્ડ્રિયા - ક્રિસ્ટામાં બહાર નીકળતા ફોલ્ડ બનાવે છે. એટીપી સંશ્લેષણ તેમનામાં થાય છે, ક્રેબ્સ ચક્ર સબસ્ટ્રેટનું ઓક્સિડેશન થાય છે અને ઘણી બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. મિટોકોન્ડ્રિયામાં ઉત્પાદિત એટીપી અણુઓ કોષના તમામ ભાગોમાં ફેલાય છે. મિટોકોન્ડ્રિયામાં થોડી માત્રામાં ડીએનએ, આરએનએ અને રાઈબોઝોમ હોય છે અને તેમની ભાગીદારીથી નવા મિટોકોન્ડ્રિયાનું નવીકરણ અને સંશ્લેષણ થાય છે.

માઇક્રોફિલામેન્ટ્સતેઓ માયોસિન અને એક્ટિન ધરાવતા પાતળા પ્રોટીન ફિલામેન્ટ્સ છે અને કોષનું સંકોચનીય ઉપકરણ બનાવે છે. માઇક્રોફિલામેન્ટ્સ કોષ પટલના ફોલ્ડ અથવા પ્રોટ્રુઝનની રચનામાં તેમજ કોષોની અંદર વિવિધ રચનાઓની હિલચાલમાં સામેલ છે.

માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સસાયટોસ્કેલેટનનો આધાર બનાવે છે અને તેની શક્તિ પ્રદાન કરે છે. સાયટોસ્કેલેટન કોશિકાઓને તેમનો લાક્ષણિક દેખાવ અને આકાર આપે છે અને અંતઃકોશિક ઓર્ગેનેલ્સ અને વિવિધ સંસ્થાઓના જોડાણ માટે સ્થળ તરીકે સેવા આપે છે. ચેતા કોષોમાં, માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના બંડલ્સ કોષના શરીરમાંથી ચેતાક્ષના છેડા સુધી પદાર્થોના પરિવહનમાં સામેલ છે. તેમની સહભાગિતા સાથે, મિટોટિક સ્પિન્ડલ કોષ વિભાજન દરમિયાન કાર્ય કરે છે. તેઓ યુકેરીયોટ્સમાં વિલી અને ફ્લેજેલામાં મોટર તત્વોની ભૂમિકા ભજવે છે.

કોરકોષની મુખ્ય રચના છે, વારસાગત લાક્ષણિકતાઓના પ્રસારણમાં અને પ્રોટીનના સંશ્લેષણમાં ભાગ લે છે. ન્યુક્લિયસ એક પરમાણુ પટલથી ઘેરાયેલું છે જેમાં ઘણા પરમાણુ છિદ્રો છે જેના દ્વારા ન્યુક્લિયસ અને સાયટોપ્લાઝમ વચ્ચે વિવિધ પદાર્થોનું વિનિમય થાય છે. તેની અંદર ન્યુક્લિઓલસ છે. રિબોસોમલ આરએનએ અને હિસ્ટોન પ્રોટીનના સંશ્લેષણમાં ન્યુક્લિયોલસની મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા સ્થાપિત કરવામાં આવી છે. ન્યુક્લિયસના બાકીના ભાગોમાં ક્રોમેટિન હોય છે, જેમાં ડીએનએ, આરએનએ અને સંખ્યાબંધ ચોક્કસ પ્રોટીન હોય છે.

કોષ પટલના કાર્યો

કોષ પટલ અંતઃકોશિક અને આંતરકોશીય ચયાપચયના નિયમનમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. તેમની પાસે પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા છે. તેમની વિશિષ્ટ રચના તેમને અવરોધ, પરિવહન અને નિયમનકારી કાર્યો પ્રદાન કરવાની મંજૂરી આપે છે.

અવરોધ કાર્યપટલ દ્વારા પાણીમાં ઓગળેલા સંયોજનોના પ્રવેશને મર્યાદિત કરવામાં પોતાને પ્રગટ કરે છે. પટલ મોટા પ્રોટીન અણુઓ અને કાર્બનિક આયનોને અભેદ્ય છે.

નિયમનકારી કાર્યમેમ્બ્રેન એ રાસાયણિક, જૈવિક અને યાંત્રિક પ્રભાવોના પ્રતિભાવમાં અંતઃકોશિક ચયાપચયનું નિયમન કરવાનું છે. એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિમાં અનુગામી ફેરફાર સાથે વિશિષ્ટ પટલ રીસેપ્ટર્સ દ્વારા વિવિધ પ્રભાવો જોવામાં આવે છે.

પરિવહન કાર્યજૈવિક પટલ દ્વારા નિષ્ક્રિય રીતે (પ્રસરણ, ગાળણક્રિયા, અભિસરણ) અથવા સક્રિય પરિવહનનો ઉપયોગ કરીને કરી શકાય છે.

પ્રસરણ -એકાગ્રતા અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ઢાળ સાથે ગેસ અથવા દ્રાવ્ય પદાર્થની હિલચાલ. પ્રસરણનો દર કોષ પટલની અભેદ્યતા, તેમજ ચાર્જ વગરના કણો માટે સાંદ્રતા ઢાળ અને ચાર્જ થયેલા કણો માટે વિદ્યુત અને સાંદ્રતા ઢાળ પર આધાર રાખે છે. સરળ પ્રસરણલિપિડ બાયલેયર દ્વારા અથવા ચેનલો દ્વારા થાય છે. ચાર્જ કરેલા કણો ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ ગ્રેડિયન્ટ પ્રમાણે આગળ વધે છે, અને ચાર્જ વગરના કણો રાસાયણિક ઢાળ પ્રમાણે આગળ વધે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજન, સ્ટીરોઈડ હોર્મોન્સ, યુરિયા, આલ્કોહોલ, વગેરે પટલના લિપિડ સ્તરમાં સરળ પ્રસાર દ્વારા પ્રવેશ કરે છે. વિવિધ આયનો અને કણો ચેનલોમાંથી પસાર થાય છે. આયન ચેનલો પ્રોટીન દ્વારા રચાય છે અને ગેટેડ અને અનગેટેડ ચેનલોમાં વિભાજિત થાય છે. પસંદગીના આધારે, આયન-પસંદગીયુક્ત કેબલ વચ્ચે તફાવત કરવામાં આવે છે, જે ફક્ત એક જ આયનને પસાર થવા દે છે અને જે ચેનલોમાં પસંદગી નથી. ચેનલોમાં ઓરિફિસ અને પસંદગીયુક્ત ફિલ્ટર હોય છે, અને નિયંત્રિત ચેનલોમાં ગેટ મિકેનિઝમ હોય છે.

પ્રસાર સુવિધા -એક પ્રક્રિયા જેમાં વિશિષ્ટ પટલ પરિવહન પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરીને પટલમાં પદાર્થોનું પરિવહન થાય છે. આ રીતે, એમિનો એસિડ અને મોનોસેકરાઇડ્સ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે. આ પ્રકારનું પરિવહન ખૂબ જ ઝડપથી થાય છે.

અભિસરણ -પટલ દ્વારા પાણીની હિલચાલ નીચાવાળા દ્રાવણમાંથી ઉચ્ચ ઓસ્મોટિક દબાણ સાથે ઉકેલ સુધી.

સક્રિય પરિવહન -પરિવહન ATPases (આયન પંપ) નો ઉપયોગ કરીને એકાગ્રતા ઢાળ સામે પદાર્થોનું પરિવહન. આ ટ્રાન્સફર ઊર્જાના ખર્ચ સાથે થાય છે.

Na + /K + -, Ca 2+ - અને H + -પંપનો વધુ પ્રમાણમાં અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. પંપ કોષ પટલ પર સ્થિત છે.

સક્રિય પરિવહનનો એક પ્રકાર છે એન્ડોસાયટોસિસઅને exocytosis.આ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, મોટા પદાર્થો (પ્રોટીન, પોલિસેકરાઇડ્સ, ન્યુક્લીક એસિડ) કે જે ચેનલો દ્વારા વહન કરી શકાતા નથી તે પરિવહન થાય છે. આ પરિવહન આંતરડાના ઉપકલા કોષો, રેનલ ટ્યુબ્યુલ્સ અને વેસ્ક્યુલર એન્ડોથેલિયમમાં વધુ સામાન્ય છે.

મુએન્ડોસાયટોસિસમાં, કોષ પટલ કોષમાં આક્રમણ બનાવે છે, જે જ્યારે મુક્ત થાય છે, ત્યારે વેસિકલ્સમાં ફેરવાય છે. એક્ઝોસાયટોસિસ દરમિયાન, વેસિકલ્સ તેમના સમાવિષ્ટો સાથે કોષ પટલમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે અને તેની સાથે ભળી જાય છે, અને વેસિકલ્સની સામગ્રી બાહ્યકોષીય વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે.

કોષ પટલની રચના અને કાર્યો

જીવંત કોષોમાં વિદ્યુત સંભવિતતાના અસ્તિત્વને સુનિશ્ચિત કરતી પ્રક્રિયાઓને સમજવા માટે, તમારે સૌ પ્રથમ કોષ પટલની રચના અને તેના ગુણધર્મોને સમજવાની જરૂર છે.

હાલમાં, 1972માં એસ. સિંગર અને જી. નિકોલ્સન દ્વારા પ્રસ્તાવિત પટલનું પ્રવાહી મોઝેક મોડલ સૌથી વધુ સ્વીકૃત છે. પટલ ફોસ્ફોલિપિડ્સ (બિલેયર) ના ડબલ લેયર પર આધારિત છે, જેના પરમાણુના હાઇડ્રોફોબિક ટુકડાઓ છે. પટલની જાડાઈમાં ડૂબી જાય છે, અને ધ્રુવીય હાઇડ્રોફિલિક જૂથો બહારની તરફ લક્ષી હોય છે, તે. આસપાસના જળચર વાતાવરણમાં (ફિગ. 2).

મેમ્બ્રેન પ્રોટીન પટલની સપાટી પર સ્થાનીકૃત હોય છે અથવા હાઇડ્રોફોબિક ઝોનમાં વિવિધ ઊંડાણોમાં એમ્બેડ કરી શકાય છે. કેટલાક પ્રોટીન પટલમાં ફેલાયેલા છે, અને સમાન પ્રોટીનના વિવિધ હાઇડ્રોફિલિક જૂથો કોષ પટલની બંને બાજુઓ પર જોવા મળે છે. પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં જોવા મળતા પ્રોટીન ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે: તેઓ આયન ચેનલોના નિર્માણમાં ભાગ લે છે, પટલ પંપ અને વિવિધ પદાર્થોના પરિવહનકર્તાઓની ભૂમિકા ભજવે છે, અને રીસેપ્ટર કાર્ય પણ કરી શકે છે.

કોષ પટલના મુખ્ય કાર્યો: અવરોધ, પરિવહન, નિયમનકારી, ઉત્પ્રેરક.

અવરોધ કાર્ય એ પટલ દ્વારા પાણીમાં દ્રાવ્ય સંયોજનોના પ્રસારને મર્યાદિત કરવાનું છે, જે કોષોને વિદેશી, ઝેરી પદાર્થોથી બચાવવા અને કોષોની અંદર વિવિધ પદાર્થોની પ્રમાણમાં સતત સામગ્રી જાળવવા માટે જરૂરી છે. આમ, કોષ પટલ વિવિધ પદાર્થોના પ્રસારને 100,000-10,000,000 વખત ધીમું કરી શકે છે.

ચોખા. 2. સિંગર-નિકોલસન પટલના પ્રવાહી-મોઝેક મોડેલનું ત્રિ-પરિમાણીય આકૃતિ

લિપિડ બાયલેયરમાં જડિત ગ્લોબ્યુલર ઇન્ટિગ્રલ પ્રોટીનનું ચિત્રણ કરવામાં આવ્યું છે. કેટલાક પ્રોટીન આયન ચેનલો છે, અન્ય (ગ્લાયકોપ્રોટીન) ઓલિગોસેકરાઇડ બાજુની સાંકળો ધરાવે છે જે એકબીજા અને આંતરકોષીય પેશીઓમાં કોષોને ઓળખવામાં સામેલ છે. કોલેસ્ટ્રોલના પરમાણુઓ ફોસ્ફોલિપિડ હેડની નજીકથી નજીક છે અને "પૂંછડીઓ" ના અડીને આવેલા વિભાગોને ઠીક કરે છે. ફોસ્ફોલિપિડ પરમાણુની પૂંછડીઓના આંતરિક વિભાગો તેમની હિલચાલમાં મર્યાદિત નથી અને તે પટલની પ્રવાહીતા માટે જવાબદાર છે (બ્રેશેર, 1985)

પટલમાં ચેનલો હોય છે જેના દ્વારા આયનો પ્રવેશ કરે છે. ચેનલો વોલ્ટેજ આધારિત અથવા સંભવિત સ્વતંત્ર હોઈ શકે છે. વોલ્ટેજ આધારિત ચેનલોજ્યારે સંભવિત તફાવત બદલાય ત્યારે ખોલો, અને સંભવિત સ્વતંત્રજ્યારે રીસેપ્ટર્સ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે ત્યારે (હોર્મોન-રેગ્યુલેટેડ) ખુલે છે. દરવાજાઓને આભારી ચેનલો ખોલી અથવા બંધ કરી શકાય છે. પટલમાં બે પ્રકારના દરવાજા બાંધવામાં આવે છે: સક્રિયકરણ(ચેનલમાં ઊંડા) અને નિષ્ક્રિયતા(ચેનલ સપાટી પર). દરવાજો ત્રણમાંથી એક રાજ્યમાં હોઈ શકે છે:

• ખુલ્લી સ્થિતિ (બંને પ્રકારના દરવાજા ખુલ્લા છે);
• બંધ સ્થિતિ (સક્રિયકરણ દ્વાર બંધ);
• નિષ્ક્રિયતા સ્થિતિ (નિષ્ક્રિયકરણ દ્વાર બંધ).

પટલની અન્ય લાક્ષણિકતા એ અકાર્બનિક આયનો, પોષક તત્વો અને વિવિધ મેટાબોલિક ઉત્પાદનોને પસંદગીયુક્ત રીતે પરિવહન કરવાની ક્ષમતા છે. પદાર્થોના નિષ્ક્રિય અને સક્રિય ટ્રાન્સફર (પરિવહન) ની સિસ્ટમો છે. નિષ્ક્રિયપરિવહન વાહક પ્રોટીનની મદદથી અથવા તેના વિના આયન ચેનલો દ્વારા થાય છે, અને તેનું ચાલક બળ એ ઇન્ટ્રા- અને એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર સ્પેસ વચ્ચેના આયનોની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સંભવિતમાં તફાવત છે. આયન ચેનલોની પસંદગી તેના ભૌમિતિક પરિમાણો અને ચેનલની દિવાલો અને તેના મુખને અસ્તર કરતા જૂથોની રાસાયણિક પ્રકૃતિ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

હાલમાં, સૌથી વધુ સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલ ચેનલો એ છે કે જે Na + , K + , Ca 2+ આયનો અને પાણી (કહેવાતા એક્વાપોરીન્સ) માટે પસંદગીયુક્ત રીતે અભેદ્ય છે. આયન ચેનલોનો વ્યાસ, વિવિધ અભ્યાસો અનુસાર, 0.5-0.7 એનએમ છે. ચેનલની ક્ષમતા બદલાઈ શકે છે; 10 7 - 10 8 આયન પ્રતિ સેકન્ડ એક આયન ચેનલમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

સક્રિયપરિવહન ઊર્જાના ખર્ચ સાથે થાય છે અને કહેવાતા આયન પંપ દ્વારા કરવામાં આવે છે. આયન પંપ એ પટલમાં જડિત મોલેક્યુલર પ્રોટીન સ્ટ્રક્ચર્સ છે જે આયનોને ઉચ્ચ ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સંભવિત તરફ પરિવહન કરે છે.

પંપ એટીપી હાઇડ્રોલિસિસની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને કાર્ય કરે છે. હાલમાં, Na+/K+ - ATPase, Ca 2+ - ATPase, H + - ATPase, H + /K + - ATPase, Mg 2+ - ATPase, જે અનુક્રમે Na +, K +, Ca 2+ આયનોની હિલચાલને સુનિશ્ચિત કરે છે. , સારી રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે , H+, Mg 2+ અલગ અથવા સંયુક્ત (Na+ અને K+; H+ અને K+). સક્રિય પરિવહનની પરમાણુ પદ્ધતિ સંપૂર્ણપણે સમજી શકાતી નથી.

વચ્ચે કોષ પટલના મુખ્ય કાર્યોને ઓળખી શકાય છે: અવરોધ, પરિવહન, એન્ઝાઇમેટિક અને રીસેપ્ટર. સેલ્યુલર (જૈવિક) પટલ (જેને પ્લાઝમાલેમા, પ્લાઝ્મા અથવા સાયટોપ્લાઝમિક મેમ્બ્રેન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) કોષની સામગ્રી અથવા તેના ઓર્ગેનેલ્સને પર્યાવરણમાંથી સુરક્ષિત કરે છે, પદાર્થો માટે પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા પ્રદાન કરે છે, ઉત્સેચકો તેના પર સ્થિત છે, તેમજ પરમાણુઓ કે જે "પકડી શકે છે." વિવિધ રાસાયણિક અને ભૌતિક સંકેતો.

આ કાર્યક્ષમતા કોષ પટલની વિશેષ રચના દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

પૃથ્વી પરના જીવનની ઉત્ક્રાંતિમાં, કોષ સામાન્ય રીતે પટલના દેખાવ પછી જ રચના કરી શકે છે, જે આંતરિક સામગ્રીઓને અલગ અને સ્થિર કરે છે અને તેમને વિઘટન થતા અટકાવે છે.

હોમિયોસ્ટેસિસ જાળવવાના સંદર્ભમાં (આંતરિક વાતાવરણની સંબંધિત સ્થિરતાનું સ્વ-નિયમન) સેલ મેમ્બ્રેનનું અવરોધ કાર્ય પરિવહન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે.

નાના પરમાણુઓ કોઈપણ "સહાયકો" વિના, એકાગ્રતાના ઢાળ સાથે, એટલે કે, આપેલ પદાર્થની ઊંચી સાંદ્રતાવાળા વિસ્તારથી ઓછી સાંદ્રતાવાળા વિસ્તારમાંથી પસાર થવા માટે સક્ષમ છે. આ કેસ છે, ઉદાહરણ તરીકે, શ્વસનમાં સામેલ વાયુઓ માટે. ઓક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ કોષ પટલ દ્વારા તે દિશામાં ફેલાય છે જ્યાં તેમની સાંદ્રતા હાલમાં ઓછી છે.

મેમ્બ્રેન મોટાભાગે હાઇડ્રોફોબિક (લિપિડ ડબલ લેયરને કારણે) હોવાથી, ધ્રુવીય (હાઇડ્રોફિલિક) અણુઓ, નાના પણ, ઘણીવાર તેમાંથી પ્રવેશ કરી શકતા નથી. તેથી, અસંખ્ય પટલ પ્રોટીન આવા અણુઓના વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે, તેમને બંધનકર્તા અને પ્લાઝમાલેમા દ્વારા પરિવહન કરે છે.

ઇન્ટિગ્રલ (મેમ્બ્રેન-પરમીટિંગ) પ્રોટીન ઘણીવાર ચેનલો ખોલવા અને બંધ કરવાના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. જ્યારે કોઈપણ પરમાણુ આવા પ્રોટીનની નજીક આવે છે, ત્યારે તે તેની સાથે જોડાય છે અને ચેનલ ખુલે છે. આ પદાર્થ અથવા અન્ય પ્રોટીન ચેનલમાંથી પસાર થાય છે, જે પછી તેની રચના બદલાય છે, અને ચેનલ આ પદાર્થની બંધ થઈ જાય છે, પરંતુ બીજાને પસાર થવા દેવા માટે ખુલી શકે છે. સોડિયમ-પોટેશિયમ પંપ આ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે, પોટેશિયમ આયનને કોષમાં પમ્પ કરે છે અને તેમાંથી સોડિયમ આયનો બહાર કાઢે છે.

કોષ પટલનું એન્ઝાઇમેટિક કાર્યસેલ ઓર્ગેનેલ્સના પટલ પર વધુ પ્રમાણમાં સમજાય છે. કોષમાં સંશ્લેષિત મોટાભાગના પ્રોટીન એન્ઝાઈમેટિક કાર્ય કરે છે. એક ચોક્કસ ક્રમમાં પટલ પર "બેઠેલા", તેઓ એક કન્વેયર ગોઠવે છે જ્યારે એક એન્ઝાઇમ પ્રોટીન દ્વારા ઉત્પ્રેરિત પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન બીજા પર જાય છે. આ "કન્વેયર" પ્લાઝમાલેમાના સપાટીના પ્રોટીન દ્વારા સ્થિર થાય છે.

તમામ જૈવિક પટલની રચનાની સાર્વત્રિકતા હોવા છતાં (તેઓ એક સિદ્ધાંત અનુસાર બાંધવામાં આવે છે, તે તમામ સજીવોમાં અને વિવિધ પટલ કોષની રચનાઓમાં લગભગ સમાન હોય છે), તેમની રાસાયણિક રચના હજી પણ અલગ હોઈ શકે છે. ત્યાં વધુ પ્રવાહી અને વધુ નક્કર હોય છે, કેટલાકમાં ચોક્કસ પ્રોટીન વધુ હોય છે, અન્યમાં ઓછા હોય છે. વધુમાં, સમાન પટલની વિવિધ બાજુઓ (આંતરિક અને બાહ્ય) પણ અલગ પડે છે.

કોષ (સાયટોપ્લાઝમિક) ની બહારથી ઘેરાયેલી પટલમાં લિપિડ્સ અથવા પ્રોટીન સાથે જોડાયેલી ઘણી કાર્બોહાઇડ્રેટ સાંકળો હોય છે (પરિણામે ગ્લાયકોલિપિડ્સ અને ગ્લાયકોપ્રોટીનનું નિર્માણ થાય છે). આમાંના ઘણા કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ સેવા આપે છે રીસેપ્ટર કાર્ય, ચોક્કસ હોર્મોન્સ માટે સંવેદનશીલ હોવાને કારણે, પર્યાવરણમાં ભૌતિક અને રાસાયણિક સૂચકાંકોમાં ફેરફારો શોધી કાઢે છે.

જો, ઉદાહરણ તરીકે, હોર્મોન તેના સેલ્યુલર રીસેપ્ટર સાથે જોડાય છે, તો પછી રીસેપ્ટર પરમાણુનો કાર્બોહાઇડ્રેટ ભાગ તેની રચનામાં ફેરફાર કરે છે, ત્યારબાદ સંકળાયેલ પ્રોટીન ભાગની રચનામાં ફેરફાર થાય છે જે પટલમાં પ્રવેશ કરે છે. આગલા તબક્કે, કોષમાં વિવિધ બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ થાય છે અથવા સ્થગિત થાય છે, એટલે કે તેના ચયાપચયમાં ફેરફાર થાય છે, અને "ઉત્તેજના" માટે સેલ્યુલર પ્રતિભાવ શરૂ થાય છે.

કોષ પટલના સૂચિબદ્ધ ચાર કાર્યો ઉપરાંત, અન્યને પણ અલગ પાડવામાં આવે છે: મેટ્રિક્સ, ઉર્જા, માર્કિંગ, આંતરકોષીય સંપર્કોની રચના, વગેરે. જો કે, તેઓને પહેલાથી ધ્યાનમાં લેવાયેલા "સબફંક્શન્સ" તરીકે ગણી શકાય.