અભિસરણ અને સક્રિય પરિવહન વચ્ચેનો તફાવત

વધવા અને નકલ કરવા માટે કોશિકા પાસે ઘણી આવશ્યકતાઓ છે, અને તે પણ એવા કોષો કે જે સક્રિય રીતે વધતી નથી અથવા પ્રતિકૃતિ કરવા માટે પર્યાવરણમાંથી પોષક તત્વોની જરૂર છે. સેલની ઘણી જરૂરિયાતો પરમાણુઓ છે જે સેલ, શર્કરા, વિટામિન્સ અને પ્રોટીન સહિતના સેલની બહાર મળી શકે છે.

કોશિકા કલામાં મહત્વપૂર્ણ રક્ષણાત્મક અને માળખાકીય કાર્યો છે, અને તે બાહ્ય પર્યાવરણમાંથી સેલ્યુલર સામગ્રીઓને અલગ રાખવા માટે કાર્ય કરે છે. કોશિકા કલાના લિપિડ બિલેરર ફોસ્ફોલિપિડ્સથી બનેલો છે, જે હાઈડ્રોફોબિક (તેલ દ્રાવ્ય, "પાણીમાં ડરવાળું") પૂંછડીઓ છે જે પર્યાવરણમાં ઘણાં સોલ્યુટ્સ અને અણુઓમાં અંતરાય બનાવે છે. કોશિકા કલાના આ લક્ષણ સેલના આંતરિક વાતાવરણને બાહ્ય પર્યાવરણથી જુદા પાડવા માટે પરવાનગી આપે છે, પરંતુ પર્યાવરણમાંથી ચોક્કસ અણુઓ લઈ અને કચરાને બહાર કાઢવા માટે મુખ્ય અવરોધ તરીકે કામ કરે છે.

લિપિડ બિલેયર બધા પરમાણુઓ માટે સમસ્યા ઉભો કરતું નથી, જોકે. હાઇડ્રોફોબિક (અથવા તેલ દ્રાવ્ય), બિનપરંપરાગત અણુ વિનામૂલ્યે કોશિકા કલામાંથી મુક્ત થઈ શકે છે. આ પ્રકારના અણુઓમાં ઓક્સિજન (ઓ 2), કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (સીઓ 2), અને નાઈટ્રિક ઑક્સાઈડ (NO) જેવા ગેસનો સમાવેશ થાય છે. મોટા હાયડ્રોફોબિક કાર્બનિક પરમાણુઓ પણ પ્લાઝ્મા પટલમાંથી પસાર થઈ શકે છે, જેમાં ચોક્કસ હોર્મોન્સ (જેમ કે એસ્ટ્રોજન) અને વિટામિન્સ (જેમ કે વિટામિન ડી) નો સમાવેશ થાય છે. નાના, ધ્રુવીય અણુઓ (પાણી સહિત) અંશતઃ લિપિડ બિલેયર દ્વારા અવરોધે છે પરંતુ હજી પણ પસાર થઈ શકે છે.

પરમાણુઓ કે જે મુક્ત રીતે કોશિકાના ઝાડમાંથી પસાર થઈ શકે છે, તે કોશિકામાં પ્રવેશ કરે છે અથવા બહાર જાય છે તે તેમની એકાગ્રતા પર આધાર રાખે છે. પરમાણુઓની તેમની એકાગ્રતા ઢાળ (તે ઊંચી એકાગ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતામાં છે) પ્રમાણે ખસેડવાનું વલણ પ્રસરણ કહેવામાં આવે છે. આનો મતલબ એ છે કે બહારથી કોષની અંદર વધુ હોય તો અણુ કોષમાંથી બહાર આવશે. તેવી જ રીતે, જો સેલની બહાર વધુ હોય તો, જ્યાં સુધી સંતુલન મળ્યું ન હોય ત્યાં સુધી અણુઓ કોષમાં પ્રવેશ કરશે. ઉદાહરણ તરીકે, એક સ્નાયુ સેલ ધ્યાનમાં કવાયત દરમિયાન, કોશિકા O2 થી CO2 ને ફેરવે છે ઓક્સિજનયુક્ત રક્ત સ્નાયુમાં પ્રવેશી જાય છે, O2 જ્યાંથી એકાગ્રતા (રક્તમાં) ઊંચી છે ત્યાંથી પ્રવાસ કરે છે (સ્નાયુ કોશિકાઓમાં). તે જ સમયે, CO2 લોહીમાં સ્નાયુ કોશિકાઓ (જ્યાં તે વધારે છે) ની બહાર પ્રવાસ કરે છે (જ્યાં તે નીચુ છે). વિઘટનમાં ઊર્જા ખર્ચની આવશ્યકતા નથી. પાણીનો પ્રસાર ખાસ નામ આપવામાં આવે છે, ઓસ્મોસિસ

મોટા ધ્રુવીય અણુઓ અને કોઈપણ ચાર્જ અણુઓ માટે, સેલમાં દાખલ થવું અને છોડવું વધુ મુશ્કેલ છે કેમ કે તેઓ લિપિડ બિલેયર દ્વારા પસાર કરી શકતા નથી. આ વર્ગના અણુમાં આયનો, શર્કરા, એમિનો એસિડ (પ્રોટીનનું નિર્માણ) અને ઘણી બધી બાબતો છે જેમાં સેલને જીવંત અને કાર્ય કરવાની જરૂર છે.આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, કોશિકામાં પરિવહન પ્રોટીન હોય છે જે આ પરમાણુઓને કોશિકામાંથી ખસેડવાની છૂટ આપે છે. આ પરિવહન પ્રોટીન સેલ પટલમાં 15-30 ટકા પ્રોટીન બનાવે છે.

પરિવહન પ્રોટીન ઘણા આકારો અને કદમાં આવે છે, પરંતુ બધા લિપિડ બિલેયર દ્વારા વિસ્તરે છે, અને પ્રત્યેક પરિવહન પ્રોટીનમાં ચોક્કસ પ્રકારના અણુ છે જે તે પરિવહન કરે છે. વાહક પ્રોટીન (જે ટ્રાન્સપોર્ટર્સ અથવા પ્રસાર તરીકે પણ ઓળખાય છે) છે, જે સ્ફટિકના એક બાજુ પર સોલ્યુટ અથવા પરમાણુ સાથે જોડાય છે અને તે પટલની બીજી બાજુએ પરિવહન કરે છે. પરિવહન પ્રોટીનનો બીજો વર્ગ ચેનલ પ્રોટીન ધરાવે છે. ચેનલ પ્રોટીન, હાઈડ્રોફિલિક ("વોટર પ્રેમાળ") મુખને કલામાં ઉભા કરે છે જેનાથી ધ્રુવીય અથવા ચાર્જ થયેલા પરમાણુઓને પ્રવાહમાંથી પસાર થવાની મંજૂરી મળે છે. બંને ચેનલ પ્રોટીન અને વાહક પ્રોટિન કોશિકામાં અને બહાર બંનેમાં પરિવહન સુવિધા આપે છે.

અણુઓ પરિવહન પ્રોટીન દ્વારા ઉચ્ચ એકાગ્રતાથી નીચું એકાગ્રતા સુધી મુસાફરી કરી શકે છે. આ પ્રક્રિયાને નિષ્ક્રિય પરિવહન કહેવામાં આવે છે અથવા ફેલાવાને સરળ બનાવવામાં આવે છે. તે લિપિડ બિલેયર દ્વારા સીધી જ બિનપરંપરાગત અણુઓ અથવા પાણીનો ફેલાવો સમાન છે, સિવાય કે તેને પરિવહન પ્રોટીનની જરૂર છે.

કેટલીકવાર, સેલને પર્યાવરણની વસ્તુઓની જરૂર છે જે સેલની બહાર બહુ ઓછી એકાગ્રતામાં હાજર છે. વૈકલ્પિક રીતે, કોશિકાને સેલની અંદરના ચોક્કસ દ્વાવણના અત્યંત ઓછી સાંદ્રતાની જરૂર પડી શકે છે. જ્યારે પ્રસરણ સેલની અંદર અને બહારની સંતુલન તરફ આગળ વધવા માટે પરવાનગી આપે છે, ત્યારે સક્રિય પરિવહન નામની એક પ્રક્રિયા કોશિકામાં અંદર અથવા બહારની એક સોલ્યુટ અથવા અણુ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં મદદ કરે છે. સક્રિય પરિવહન માટે ઊર્જા ખર્ચને તેની એકાગ્રતાના ઢાળ વચ્ચેના અણુને ખસેડવા માટે જરૂરી છે. યુકેરીયોટિક કોષોમાં સક્રિય પરિવહનના બે મુખ્ય પ્રકાર છે. પ્રથમ પ્રકાર એટીપી-આધારિત પંપ ધરાવે છે. આ પંપ એસટીપી જળવિદ્યુતનો ઉપયોગ વિશિષ્ટ વર્ગને સ્લેંટ અથવા અણુને સમગ્ર કલામાં પરિવહન કરવા માટે કરે છે જેથી તે કોષની અંદર અથવા બહાર કેન્દ્રિત કરે. બીજી પ્રકાર (જેને કોટૅનસેનપોર્ટર્સ કહેવાય છે) યુગલો તેની એકાગ્રતાના ઢાળ (નીચાથી ઊંચી) ની સામે એક પરમાણુ પરિવહન કરે છે, તેની એકાગ્રતા ઢાળ (બીજાથી નીચામાં) નીચે બીજા અણુના પરિવહન સાથે.

આયનો આયનનું યોગ્ય એકાગ્રતા જાળવવા માટે સક્રિય પરિવહનનો પણ ઉપયોગ કરે છે. આયનનો એકાગ્રતા કોષની વિદ્યુત ગુણધર્મો માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, કોશિકાઓમાં પાણીની માત્રા અને આયનોના અન્ય મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને નિયંત્રિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડીએનએ રિપેર અને જાળવણીમાં સામેલ ઘણા પ્રોટીન માટે મેગ્નેશિયમ આયનો (MG2 +) ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઘણા સેલ પ્રક્રિયાઓમાં કેલ્શિયમ (Ca2 +) પણ મહત્વનું છે, અને સક્રિય પરિવહન 1: 10, 000 ના કેલ્શિયમ ઢાળને જાળવી રાખવામાં મદદ કરે છે. લિપિડ બિલેયર સમગ્ર આયનનું પરિવહન માત્ર એકાગ્રતા ઢાળ પર આધારિત નથી, પણ ઇલેક્ટ્રિકલ ગુણધર્મો પર પટલ, જ્યાં ખર્ચ પાછું મૂકવું. સોડિયમ-પોટેશિયમ એટીપીઝ અથવા ના + -કે + પંપ સેલની બહાર સોડિયમની ઊંચી સાંદ્રતા જાળવે છે. આ પ્રયાસમાં સેલની ઊર્જાની લગભગ એક તૃતીયાંશ જરૂરિયાતનો વપરાશ થાય છે.આયન સક્રિય પરિવહન માટે આ વિશાળ ઊર્જા ખર્ચ યોગ્ય સેલ કાર્ય માં અણુઓ સંતુલન જાળવવાની મહત્વ સમર્થન આપે છે.

સારાંશ

ઓ સ્મિઓસિસ એ કોષ પટલમાં પાણીનો પરોક્ષ પ્રસાર છે અને ટ્રાન્સપોર્ટ પ્રોટીનની જરૂર નથી. એ સીટીવી પરિવહન તેમની એકાગ્રતાના ઢાળ (નીચાથી ઊંચી સાંદ્રતા) સામે અથવા તેમના વિદ્યુત ઢાળના (વિરુદ્ધ ચાર્જ તરફ) વિરુદ્ધ પરમાણુઓની હિલચાલ છે અને પ્રોટીન ટ્રાન્સપોર્ટર્સ અને ઉમેરેલી ઊર્જાની જરૂર છે. એટીપી જળવિદ્યુષણ અથવા અન્ય દ્વાવણના ઉતાર પરના પરિવહનના આધારે.