કોષ પટલ કોષ વિભાજન. રૂફિંગ મેમ્બ્રેન: વ્યાખ્યા અને ટાઇપોલોજી

કોષ પટલ -મોલેક્યુલર માળખું જેમાં લિપિડ અને પ્રોટીન હોય છે. તેના મુખ્ય ગુણધર્મો અને કાર્યો:

• બાહ્ય વાતાવરણમાંથી કોઈપણ કોષની સામગ્રીને અલગ પાડવી, તેની અખંડિતતાને સુનિશ્ચિત કરવી;
• પર્યાવરણ અને કોષ વચ્ચે વિનિમયનું નિયંત્રણ અને સ્થાપના;
• અંતઃકોશિક પટલ કોષને ખાસ ભાગોમાં વિભાજિત કરે છે: ઓર્ગેનેલ્સ અથવા કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ.

લેટિનમાં "મેમ્બ્રેન" શબ્દનો અર્થ "ફિલ્મ" થાય છે. જો આપણે કોષ પટલ વિશે વાત કરીએ, તો તે બે ફિલ્મોનું સંયોજન છે જે વિવિધ ગુણધર્મો ધરાવે છે.

જૈવિક પટલનો સમાવેશ થાય છે ત્રણ પ્રકારના પ્રોટીન:

1. પેરિફેરલ - ફિલ્મની સપાટી પર સ્થિત છે;
2. ઇન્ટિગ્રલ - સંપૂર્ણપણે પટલમાં પ્રવેશ કરો;
3. અર્ધ-અભિન્ન - એક છેડો બીલિપિડ સ્તરમાં પ્રવેશ કરે છે.

કોષ પટલ કયા કાર્યો કરે છે?

1. કોષ દિવાલ એ એક મજબૂત કોષ પટલ છે જે સાયટોપ્લાઝમિક પટલની બહાર સ્થિત છે. તે રક્ષણાત્મક, પરિવહન અને માળખાકીય કાર્યો કરે છે. ઘણા છોડ, બેક્ટેરિયા, ફૂગ અને આર્કિઆમાં હાજર છે.

2. એક અવરોધ કાર્ય પૂરું પાડે છે, એટલે કે, બાહ્ય વાતાવરણ સાથે પસંદગીયુક્ત, નિયમન, સક્રિય અને નિષ્ક્રિય ચયાપચય.

3. માહિતી પ્રસારિત કરવા અને સંગ્રહિત કરવામાં સક્ષમ, અને પ્રજનન પ્રક્રિયામાં પણ ભાગ લે છે.

4. પરિવહન કાર્ય કરે છે જે પટલ દ્વારા કોષમાં અને બહાર પદાર્થોનું પરિવહન કરી શકે છે.

5. કોષ પટલ એક-માર્ગી વાહકતા ધરાવે છે. આનો આભાર, પાણીના અણુઓ વિલંબ કર્યા વિના કોષ પટલમાંથી પસાર થઈ શકે છે, અને અન્ય પદાર્થોના અણુઓ પસંદગીયુક્ત રીતે પ્રવેશ કરે છે.

6. કોષ પટલની મદદથી, પાણી, ઓક્સિજન અને પોષક તત્ત્વો મેળવવામાં આવે છે, અને તેના દ્વારા સેલ્યુલર ચયાપચયના ઉત્પાદનોને દૂર કરવામાં આવે છે.

7. પટલ દ્વારા સેલ્યુલર ચયાપચય કરે છે, અને 3 મુખ્ય પ્રકારની પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને કરી શકે છે: પિનોસાઇટોસિસ, ફેગોસાયટોસિસ, એક્સોસાયટોસિસ.

8. પટલ ઇન્ટરસેલ્યુલર સંપર્કોની વિશિષ્ટતાને સુનિશ્ચિત કરે છે.

9. પટલમાં અસંખ્ય રીસેપ્ટર્સ હોય છે જે રાસાયણિક સંકેતોને સમજવામાં સક્ષમ હોય છે - મધ્યસ્થીઓ, હોર્મોન્સ અને અન્ય ઘણા જૈવિક સક્રિય પદાર્થો. તેથી તે કોષની મેટાબોલિક પ્રવૃત્તિને બદલવાની શક્તિ ધરાવે છે.

10. કોષ પટલના મૂળભૂત ગુણધર્મો અને કાર્યો:

• મેટ્રિક્સ
• અવરોધ
• પરિવહન
• ઉર્જા
• યાંત્રિક
• એન્ઝાઈમેટિક
• રીસેપ્ટર
• રક્ષણાત્મક
• માર્કિંગ
• બાયોપોટેન્શિયલ

કોષમાં પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન શું કાર્ય કરે છે?

1. કોષની સામગ્રીને સીમાંકિત કરે છે;
2. કોષમાં પદાર્થોના પ્રવેશને હાથ ધરે છે;
3. કોષમાંથી સંખ્યાબંધ પદાર્થોને દૂર કરવાની સુવિધા આપે છે.

કોષ પટલ માળખું

કોષ પટલ 3 વર્ગોના લિપિડ્સ શામેલ છે:

• ગ્લાયકોલિપિડ્સ;
• ફોસ્ફોલિપિડ્સ;
• કોલેસ્ટ્રોલ.

મૂળભૂત રીતે, કોષ પટલમાં પ્રોટીન અને લિપિડ્સનો સમાવેશ થાય છે અને તેની જાડાઈ 11 એનએમથી વધુ હોતી નથી. તમામ લિપિડ્સમાંથી 40 થી 90% ફોસ્ફોલિપિડ્સ છે. ગ્લાયકોલિપિડ્સની નોંધ લેવી પણ મહત્વપૂર્ણ છે, જે પટલના મુખ્ય ઘટકોમાંનું એક છે.

કોષ પટલની રચના ત્રણ-સ્તરવાળી છે. મધ્યમાં એક સમાન પ્રવાહી બિલીપીડ સ્તર છે, અને પ્રોટીન તેને બંને બાજુઓ પર ઢાંકે છે (મોઝેકની જેમ), આંશિક રીતે જાડાઈમાં પ્રવેશ કરે છે. ચરબીના સ્તરમાં પ્રવેશ ન કરી શકે તેવા કોષોમાં અને બહાર ખાસ પદાર્થોને પ્રવેશવા માટે પટલ માટે પ્રોટીન પણ જરૂરી છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ અને પોટેશિયમ આયનો.

• આ રસપ્રદ છે -

સેલ માળખું - વિડિઓ

પ્લાઝ્મા પટલ , અથવા પ્લાઝમાલેમ્મા- બધા કોષો માટે સૌથી કાયમી, મૂળભૂત, સાર્વત્રિક પટલ. તે એક પાતળી (લગભગ 10 એનએમ) ફિલ્મ છે જે સમગ્ર કોષને આવરી લે છે. પ્લાઝમાલેમ્મા પ્રોટીન પરમાણુઓ અને ફોસ્ફોલિપિડ્સ (ફિગ. 1.6) ધરાવે છે.

ફોસ્ફોલિપિડ પરમાણુઓ બે હરોળમાં ગોઠવાયેલા છે - હાઇડ્રોફોબિક અંત અંદરની તરફ, હાઇડ્રોફિલિક આંતરિક અને બાહ્ય જલીય વાતાવરણ તરફ જાય છે. કેટલાક સ્થળોએ, ફોસ્ફોલિપિડ્સનું બાયલેયર (ડબલ લેયર) પ્રોટીન પરમાણુઓ (અવિભાજ્ય પ્રોટીન) દ્વારા અને તેના દ્વારા ઘૂસી જાય છે. આવા પ્રોટીન પરમાણુઓની અંદર ચેનલો છે - છિદ્રો જેના દ્વારા પાણીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થો પસાર થાય છે. અન્ય પ્રોટીન પરમાણુઓ લિપિડ બાયલેયરમાં અડધા રસ્તે એક બાજુ અથવા બીજી બાજુ (અર્ધ-અભિન્ન પ્રોટીન) માં પ્રવેશ કરે છે. યુકેરીયોટિક કોશિકાઓના પટલની સપાટી પર પેરિફેરલ પ્રોટીન હોય છે. હાઇડ્રોફિલિક-હાઇડ્રોફોબિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે લિપિડ અને પ્રોટીન પરમાણુઓ એકસાથે રાખવામાં આવે છે.

પટલના ગુણધર્મો અને કાર્યો.તમામ કોષ પટલ મોબાઇલ પ્રવાહી રચનાઓ છે, કારણ કે લિપિડ્સ અને પ્રોટીનના પરમાણુઓ સહસંયોજક બોન્ડ્સ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા નથી અને તે પટલના પ્લેનમાં ખૂબ ઝડપથી ખસેડવામાં સક્ષમ છે. આનો આભાર, પટલ તેમની ગોઠવણી બદલી શકે છે, એટલે કે, તેમની પાસે પ્રવાહીતા છે.

પટલ ખૂબ જ ગતિશીલ રચનાઓ છે. તેઓ ઝડપથી નુકસાનમાંથી પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે અને સેલ્યુલર હલનચલન સાથે ખેંચાય છે અને સંકોચન કરે છે.

વિવિધ પ્રકારના કોષોની પટલ તેમની રાસાયણિક રચનામાં અને તેમાં રહેલા પ્રોટીન, ગ્લાયકોપ્રોટીન, લિપિડ્સની સંબંધિત સામગ્રીમાં અને પરિણામે, તેમાં રહેલા રીસેપ્ટર્સની પ્રકૃતિમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે. તેથી દરેક કોષ પ્રકાર એક વ્યક્તિત્વ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જે મુખ્યત્વે નક્કી કરવામાં આવે છે ગ્લાયકોપ્રોટીનકોષ પટલમાંથી બહાર નીકળતી શાખાવાળી સાંકળ ગ્લાયકોપ્રોટીન તેમાં સામેલ છે પરિબળ માન્યતાબાહ્ય વાતાવરણ, તેમજ સંબંધિત કોષોની પરસ્પર માન્યતામાં. ઉદાહરણ તરીકે, ઇંડા અને શુક્રાણુ કોષની સપાટીના ગ્લાયકોપ્રોટીન દ્વારા એકબીજાને ઓળખે છે, જે સમગ્ર રચનાના અલગ તત્વો તરીકે એકસાથે બંધબેસે છે. આવી પરસ્પર ઓળખ એ ગર્ભાધાન પહેલાનો આવશ્યક તબક્કો છે.

પેશી ભિન્નતાની પ્રક્રિયામાં સમાન ઘટના જોવા મળે છે. આ કિસ્સામાં, રચનામાં સમાન કોષો, પ્લાઝમાલેમાના ઓળખ વિસ્તારોની મદદથી, એકબીજાની તુલનામાં યોગ્ય રીતે લક્ષી હોય છે, ત્યાં તેમના સંલગ્નતા અને પેશીઓની રચનાને સુનિશ્ચિત કરે છે. માન્યતા સાથે સંકળાયેલ પરિવહન નિયમનપટલ દ્વારા અણુઓ અને આયનો, તેમજ રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયા જેમાં ગ્લાયકોપ્રોટીન એન્ટિજેન્સની ભૂમિકા ભજવે છે. આમ સુગર માહિતીના અણુઓ (જેમ કે પ્રોટીન અને ન્યુક્લીક એસિડ) તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. પટલમાં ચોક્કસ રીસેપ્ટર્સ, ઇલેક્ટ્રોન કેરિયર્સ, એનર્જી કન્વર્ટર અને એન્ઝાઇમ પ્રોટીન પણ હોય છે. પ્રોટીન કોષની અંદર અથવા બહાર અમુક અણુઓના પરિવહનને સુનિશ્ચિત કરવામાં સામેલ છે, સાયટોસ્કેલેટન અને કોષ પટલ વચ્ચે માળખાકીય જોડાણ પ્રદાન કરે છે અથવા પર્યાવરણમાંથી રાસાયણિક સંકેતો પ્રાપ્ત કરવા અને રૂપાંતરિત કરવા માટે રીસેપ્ટર્સ તરીકે સેવા આપે છે.

પટલની સૌથી મહત્વપૂર્ણ મિલકત પણ છે પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા.આનો અર્થ એ છે કે અણુઓ અને આયનો તેમાંથી જુદી જુદી ઝડપે પસાર થાય છે, અને પરમાણુઓનું કદ જેટલું મોટું હોય છે, તે પટલમાંથી પસાર થાય છે. આ ગુણધર્મ પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે ઓસ્મોટિક અવરોધ.તેમાં ઓગળેલા પાણી અને વાયુઓમાં મહત્તમ ઘૂસી જવાની ક્ષમતા હોય છે; આયનો પટલમાંથી વધુ ધીમેથી પસાર થાય છે. પટલ દ્વારા પાણીના પ્રસારને કહેવામાં આવે છે અભિસરણ દ્વારા.

સમગ્ર પટલમાં પદાર્થોના પરિવહન માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છે.

પ્રસરણ- એકાગ્રતા ઢાળ સાથે પટલ દ્વારા પદાર્થોનું ઘૂંસપેંઠ (એવા વિસ્તારમાં જ્યાં તેમની સાંદ્રતા વધુ હોય તેવા વિસ્તારમાંથી જ્યાં તેમની સાંદ્રતા ઓછી હોય ત્યાં સુધી). પદાર્થો (પાણી, આયનો) નું પ્રસરેલું પરિવહન પટલ પ્રોટીનની ભાગીદારી સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે, જેમાં પરમાણુ છિદ્રો હોય છે, અથવા લિપિડ તબક્કા (ચરબી-દ્રાવ્ય પદાર્થો માટે) ની ભાગીદારી સાથે.

સુવિધાયુક્ત પ્રસાર સાથેખાસ પટલ પરિવહન પ્રોટીન પસંદગીયુક્ત રીતે એક અથવા બીજા આયન અથવા પરમાણુ સાથે જોડાય છે અને તેમને એકાગ્રતા ઢાળ સાથે સમગ્ર પટલમાં પરિવહન કરે છે.

સક્રિય પરિવહનઊર્જા ખર્ચનો સમાવેશ કરે છે અને પદાર્થોને તેમના સાંદ્રતા ઢાળ સામે પરિવહન કરવા માટે સેવા આપે છે. તેમણેખાસ વાહક પ્રોટીન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે જે કહેવાતા બનાવે છે આયન પંપ.પ્રાણીઓના કોષોમાં Na - / K - પંપનો સૌથી વધુ અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, જે K - આયનોને શોષતી વખતે સક્રિયપણે Na + આયનને બહાર પંપ કરે છે. આને કારણે, પર્યાવરણની તુલનામાં કોષમાં K - ની ઊંચી સાંદ્રતા અને Na + ની ઓછી સાંદ્રતા જાળવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા માટે ATP ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

કોષમાં મેમ્બ્રેન પંપનો ઉપયોગ કરીને સક્રિય પરિવહનના પરિણામે, Mg 2- અને Ca 2+ ની સાંદ્રતા પણ નિયંત્રિત થાય છે.

કોષમાં આયનોના સક્રિય પરિવહનની પ્રક્રિયા દરમિયાન, વિવિધ શર્કરા, ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ અને એમિનો એસિડ સાયટોપ્લાઝમિક પટલ દ્વારા પ્રવેશ કરે છે.

પ્રોટીન, ન્યુક્લિક એસિડ, પોલિસેકરાઇડ્સ, લિપોપ્રોટીન કોમ્પ્લેક્સ વગેરેના મેક્રોમોલેક્યુલ્સ આયનો અને મોનોમરથી વિપરીત કોષ પટલમાંથી પસાર થતા નથી. કોષમાં મેક્રોમોલેક્યુલ્સ, તેમના સંકુલ અને કણોનું પરિવહન સંપૂર્ણપણે અલગ રીતે થાય છે - એન્ડોસાયટોસિસ દ્વારા. મુ એન્ડોસાયટોસિસ (એન્ડો...- અંદરની તરફ) પ્લાઝમાલેમાનો ચોક્કસ વિસ્તાર કેપ્ચર કરે છે અને, જેમ કે, બાહ્યકોષીય સામગ્રીને આવરી લે છે, તેને પટલના શૂન્યાવકાશમાં બંધ કરે છે જે પટલના આક્રમણના પરિણામે ઉદ્ભવે છે. ત્યારબાદ, આવા શૂન્યાવકાશ લાઇસોસોમ સાથે જોડાય છે, જેનાં ઉત્સેચકો મેક્રોમોલેક્યુલ્સને મોનોમર્સમાં તોડી નાખે છે.

એન્ડોસાયટોસિસની વિપરીત પ્રક્રિયા છે એક્સોસાયટોસિસ (એક્સો...- બહાર). તેના માટે આભાર, કોષ અંતઃકોશિક ઉત્પાદનો અથવા શૂન્યાવકાશ અથવા પ્યુ-માં બંધાયેલા અપાચિત અવશેષોને દૂર કરે છે.

zyryki વેસિકલ સાયટોપ્લાઝમિક પટલની નજીક આવે છે, તેની સાથે ભળી જાય છે, અને તેની સામગ્રી પર્યાવરણમાં મુક્ત થાય છે. આ રીતે પાચન ઉત્સેચકો, હોર્મોન્સ, હેમીસેલ્યુલોઝ વગેરે દૂર થાય છે.

આમ, જૈવિક પટલ, કોષના મુખ્ય માળખાકીય તત્ત્વો તરીકે, માત્ર ભૌતિક સીમાઓ તરીકે સેવા આપે છે, પરંતુ ગતિશીલ કાર્યાત્મક સપાટીઓ છે. અસંખ્ય બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાઓ ઓર્ગેનેલ્સના પટલ પર થાય છે, જેમ કે પદાર્થોનું સક્રિય શોષણ, ઊર્જા રૂપાંતર, એટીપી સંશ્લેષણ વગેરે.

જૈવિક પટલના કાર્યોનીચેના

તેઓ બાહ્ય વાતાવરણમાંથી કોષની સામગ્રી અને સાયટોપ્લાઝમમાંથી ઓર્ગેનેલ્સની સામગ્રીને સીમિત કરે છે.

તેઓ કોષની અંદર અને બહાર પદાર્થોના પરિવહનને સુનિશ્ચિત કરે છે, સાયટોપ્લાઝમથી ઓર્ગેનેલ્સ અને તેનાથી વિપરીત.

રીસેપ્ટર્સ તરીકે કાર્ય કરો (પર્યાવરણમાંથી રસાયણો પ્રાપ્ત કરવા અને રૂપાંતરિત કરવા, સેલ પદાર્થોને ઓળખવા વગેરે).

તેઓ ઉત્પ્રેરક છે (નજીકની પટલની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ માટે પ્રદાન કરે છે).

ઊર્જા રૂપાંતરણમાં ભાગ લો.

1972 માં, સિદ્ધાંત આગળ મૂકવામાં આવ્યો હતો કે આંશિક રીતે અભેદ્ય પટલ કોષને ઘેરી લે છે અને સંખ્યાબંધ મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે, અને કોષ પટલનું માળખું અને કાર્ય એ શરીરના તમામ કોષોની યોગ્ય કામગીરીને લગતા નોંધપાત્ર મુદ્દાઓ છે. માઇક્રોસ્કોપની શોધ સાથે 17મી સદીમાં વ્યાપક બની હતી. તે જાણીતું બન્યું કે છોડ અને પ્રાણીઓની પેશીઓ કોષો ધરાવે છે, પરંતુ ઉપકરણના ઓછા રીઝોલ્યુશનને કારણે, પ્રાણી કોષની આસપાસ કોઈપણ અવરોધો જોવું અશક્ય હતું. 20મી સદીમાં, પટલની રાસાયણિક પ્રકૃતિનો વધુ વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો, અને તે જાણવા મળ્યું કે તે લિપિડ્સ પર આધારિત છે.

કોષ પટલની રચના અને કાર્યો

કોષ પટલ જીવંત કોષોના સાયટોપ્લાઝમને ઘેરી લે છે, બાહ્ય વાતાવરણથી આંતરકોશીય ઘટકોને ભૌતિક રીતે અલગ કરે છે. ફૂગ, બેક્ટેરિયા અને છોડમાં પણ કોષની દિવાલો હોય છે જે રક્ષણ પૂરું પાડે છે અને મોટા પરમાણુઓના માર્ગને અટકાવે છે. કોષ પટલ સાયટોસ્કેલેટનની રચનામાં અને બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સ સાથે અન્ય મહત્વપૂર્ણ કણોના જોડાણમાં પણ ભૂમિકા ભજવે છે. શરીરના પેશીઓ અને અવયવોની રચના, તેમને એકસાથે રાખવા માટે આ જરૂરી છે. કોષ પટલની રચનાની વિશેષતાઓમાં અભેદ્યતાનો સમાવેશ થાય છે. મુખ્ય કાર્ય રક્ષણ છે. પટલમાં એમ્બેડેડ પ્રોટીન સાથે ફોસ્ફોલિપિડ સ્તરનો સમાવેશ થાય છે. આ ભાગ કોષ સંલગ્નતા, આયનીય વાહકતા અને સિગ્નલિંગ સિસ્ટમ્સ જેવી પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ છે અને દિવાલ, ગ્લાયકોકેલિક્સ અને આંતરિક સાયટોસ્કેલેટન સહિત અનેક બાહ્યકોષીય રચનાઓ માટે જોડાણ સપાટી તરીકે સેવા આપે છે. પટલ પસંદગીયુક્ત ફિલ્ટર તરીકે કાર્ય કરીને કોષની સંભવિતતા પણ જાળવી રાખે છે. તે આયનો અને કાર્બનિક અણુઓ માટે પસંદગીયુક્ત રીતે અભેદ્ય છે અને કણોની હિલચાલને નિયંત્રિત કરે છે.

કોષ પટલને સંડોવતા જૈવિક મિકેનિઝમ્સ

1. નિષ્ક્રિય પ્રસરણ: કેટલાક પદાર્થો (નાના અણુઓ, આયનો), જેમ કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) અને ઓક્સિજન (O2), પ્રસરણ દ્વારા પ્લાઝ્મા પટલમાં પ્રવેશ કરી શકે છે. શેલ ચોક્કસ અણુઓ અને આયનો માટે અવરોધ તરીકે કામ કરે છે, તેઓ બંને બાજુઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે.

2. ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન ચેનલ અને ટ્રાન્સપોર્ટર પ્રોટીન: ગ્લુકોઝ અથવા એમિનો એસિડ જેવા પોષક તત્ત્વોએ કોષમાં પ્રવેશ કરવો જ જોઇએ, અને કેટલાક મેટાબોલિક ઉત્પાદનો કોષમાંથી બહાર નીકળવા જોઈએ.

3. એન્ડોસાયટોસિસ એ પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા પરમાણુઓ લેવામાં આવે છે. પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં સહેજ વિકૃતિ (આક્રમણ) બનાવવામાં આવે છે જેમાં પરિવહન કરવા માટેનો પદાર્થ લેવામાં આવે છે. તેને ઊર્જાની જરૂર છે અને આમ તે સક્રિય પરિવહનનું એક સ્વરૂપ છે.

4. એક્ઝોસાયટોસિસ: હોર્મોન્સ અને ઉત્સેચકો જેવા પદાર્થોનો સ્ત્રાવ કરવા માટે એન્ડોસાયટોસિસ દ્વારા લાવવામાં આવેલા પદાર્થોના અપાચિત અવશેષોને દૂર કરવા અને પદાર્થને સંપૂર્ણપણે કોષના અવરોધને પાર કરવા માટે વિવિધ કોષોમાં થાય છે.

મોલેક્યુલર માળખું

કોષ પટલ એ જૈવિક પટલ છે જેમાં મુખ્યત્વે ફોસ્ફોલિપિડ્સનો સમાવેશ થાય છે અને સમગ્ર કોષની સામગ્રીને બાહ્ય વાતાવરણથી અલગ કરે છે. રચના પ્રક્રિયા સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં સ્વયંભૂ થાય છે. આ પ્રક્રિયાને સમજવા અને કોષ પટલની રચના અને કાર્યો તેમજ ગુણધર્મોને યોગ્ય રીતે વર્ણવવા માટે, ફોસ્ફોલિપિડ રચનાઓની પ્રકૃતિનું મૂલ્યાંકન કરવું જરૂરી છે, જે માળખાકીય ધ્રુવીકરણ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. જ્યારે સાયટોપ્લાઝમના જલીય વાતાવરણમાં ફોસ્ફોલિપિડ્સ નિર્ણાયક એકાગ્રતા સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તેઓ માઇસેલ્સમાં ભેગા થાય છે, જે જલીય વાતાવરણમાં વધુ સ્થિર હોય છે.

પટલ ગુણધર્મો

• સ્થિરતા. આનો અર્થ એ છે કે એકવાર રચના થઈ ગયા પછી, પટલનું વિઘટન અસંભવિત છે.
• તાકાત. લિપિડ શેલ ધ્રુવીય પદાર્થને પસાર થતા અટકાવવા માટે પૂરતો ભરોસાપાત્ર છે.
• ગતિશીલ પાત્ર. કોષની રચનાને ધ્યાનમાં લેતા આ કદાચ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મ છે. કોષ પટલ વિવિધ વિકૃતિઓમાંથી પસાર થઈ શકે છે, નાશ પામ્યા વિના ફોલ્ડ અને વાંકા થઈ શકે છે. ખાસ સંજોગોમાં, ઉદાહરણ તરીકે, વેસીકલ ફ્યુઝન અથવા બડિંગ દરમિયાન, તે વિક્ષેપિત થઈ શકે છે, પરંતુ માત્ર અસ્થાયી રૂપે. ઓરડાના તાપમાને, તેના લિપિડ ઘટકો સતત, અસ્તવ્યસ્ત ચળવળમાં હોય છે, સ્થિર પ્રવાહી સીમા બનાવે છે.

પ્રવાહી મોઝેક મોડેલ

કોષ પટલની રચના અને કાર્યો વિશે બોલતા, એ નોંધવું અગત્યનું છે કે આધુનિક ખ્યાલમાં, 1972 માં વૈજ્ઞાનિકો સિંગર અને નિકોલ્સન દ્વારા પટલને પ્રવાહી મોઝેક મોડેલ તરીકે ગણવામાં આવી હતી. તેમનો સિદ્ધાંત મેમ્બ્રેનની રચનાની ત્રણ મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ઇન્ટિગ્રલ્સ મેમ્બ્રેન માટે મોઝેઇક પેટર્નને પ્રોત્સાહન આપે છે, અને લિપિડ સંસ્થાના પરિવર્તનશીલ સ્વભાવને કારણે તેઓ પ્લેનમાં બાજુની હિલચાલ માટે સક્ષમ છે. ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન પણ સંભવિત રૂપે મોબાઇલ છે. પટલની રચનાનું એક મહત્વનું લક્ષણ તેની અસમપ્રમાણતા છે. કોષની રચના શું છે? કોષ પટલ, ન્યુક્લિયસ, પ્રોટીન અને તેથી વધુ. કોષ એ જીવનનું મૂળભૂત એકમ છે, અને તમામ સજીવો એક અથવા ઘણા કોષોથી બનેલા છે, જેમાંના દરેકને તેના પર્યાવરણથી અલગ કરતી કુદરતી અવરોધ છે. કોષની આ બાહ્ય સીમાને પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન પણ કહેવામાં આવે છે. તે ચાર વિવિધ પ્રકારના પરમાણુઓથી બનેલું છે: ફોસ્ફોલિપિડ્સ, કોલેસ્ટ્રોલ, પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ. પ્રવાહી મોઝેક મોડેલ કોષ પટલની રચનાને નીચે પ્રમાણે વર્ણવે છે: લવચીક અને સ્થિતિસ્થાપક, વનસ્પતિ તેલ જેવી સુસંગતતા સાથે, જેથી બધા વ્યક્તિગત પરમાણુઓ પ્રવાહી માધ્યમમાં તરતા હોય, અને તે બધા આ પટલની અંદર બાજુમાં ખસેડવામાં સક્ષમ હોય. મોઝેક એવી વસ્તુ છે જેમાં ઘણાં વિવિધ ટુકડાઓ હોય છે. પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનમાં તે ફોસ્ફોલિપિડ્સ, કોલેસ્ટ્રોલ પરમાણુઓ, પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ દ્વારા રજૂ થાય છે.

ફોસ્ફોલિપિડ્સ

ફોસ્ફોલિપિડ્સ કોષ પટલની મુખ્ય રચના બનાવે છે. આ અણુઓના બે જુદા જુદા છેડા હોય છે: માથું અને પૂંછડી. માથાના અંતમાં ફોસ્ફેટ જૂથ હોય છે અને તે હાઇડ્રોફિલિક હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે તે પાણીના અણુઓ તરફ આકર્ષાય છે. પૂંછડી હાઇડ્રોજન અને કાર્બન અણુઓથી બનેલી હોય છે જેને ફેટી એસિડ ચેઇન્સ કહેવાય છે. આ સાંકળો હાઇડ્રોફોબિક છે; તેઓ પાણીના અણુઓ સાથે ભળવાનું પસંદ કરતા નથી. આ પ્રક્રિયા જ્યારે તમે વનસ્પતિ તેલને પાણીમાં રેડતા હો ત્યારે શું થાય છે તે સમાન છે, એટલે કે, તે તેમાં ઓગળતું નથી. કોષ પટલના માળખાકીય લક્ષણો કહેવાતા લિપિડ બાયલેયર સાથે સંકળાયેલા છે, જેમાં ફોસ્ફોલિપિડ્સનો સમાવેશ થાય છે. હાઇડ્રોફિલિક ફોસ્ફેટ હેડ હંમેશા સ્થિત હોય છે જ્યાં અંતઃકોશિક અને બાહ્યકોષીય પ્રવાહીના સ્વરૂપમાં પાણી હોય છે. પટલમાં ફોસ્ફોલિપિડ્સની હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે તેઓ તેમને પાણીથી દૂર રાખે છે.

કોલેસ્ટ્રોલ, પ્રોટીન અને કાર્બોહાઈડ્રેટ્સ

જ્યારે લોકો કોલેસ્ટ્રોલ શબ્દ સાંભળે છે, ત્યારે તેઓ સામાન્ય રીતે વિચારે છે કે તે ખરાબ છે. જો કે, કોલેસ્ટ્રોલ વાસ્તવમાં કોષ પટલનો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. તેના પરમાણુઓમાં ચાર હાઇડ્રોજન રિંગ્સ અને કાર્બન અણુઓ હોય છે. તેઓ હાઇડ્રોફોબિક છે અને લિપિડ બાયલેયરમાં હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓમાં જોવા મળે છે. તેમનું મહત્વ સુસંગતતા જાળવવામાં આવેલું છે, તેઓ પટલને મજબૂત કરે છે, ક્રોસિંગને અટકાવે છે. કોલેસ્ટ્રોલના પરમાણુઓ ફોસ્ફોલિપિડ પૂંછડીઓને સંપર્કમાં આવવાથી અને સખત થતા અટકાવે છે. આ પ્રવાહીતા અને સુગમતા સુનિશ્ચિત કરે છે. પટલ પ્રોટીન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી બનાવવા માટે ઉત્સેચકો તરીકે કાર્ય કરે છે, ચોક્કસ પરમાણુઓ માટે રીસેપ્ટર્સ તરીકે કાર્ય કરે છે અથવા કોષ પટલમાં પદાર્થોનું પરિવહન કરે છે.

કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, અથવા સેકરાઇડ્સ, માત્ર કોષ પટલની બાહ્યકોષીય બાજુ પર જોવા મળે છે. તેઓ એકસાથે ગ્લાયકોકેલિક્સ બનાવે છે. તે પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનને ગાદી અને રક્ષણ પૂરું પાડે છે. ગ્લાયકોકેલિક્સમાં કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની રચના અને પ્રકારને આધારે, શરીર કોષોને ઓળખી શકે છે અને નક્કી કરી શકે છે કે તેઓ ત્યાં હોવા જોઈએ કે નહીં.

પટલ પ્રોટીન

પ્રોટીન જેવા મહત્વના ઘટક વિના કોષ પટલની રચનાની કલ્પના કરી શકાતી નથી. આ હોવા છતાં, તેઓ અન્ય મહત્વપૂર્ણ ઘટક - લિપિડ્સ કરતાં કદમાં નોંધપાત્ર રીતે નાના હોઈ શકે છે. મુખ્ય મેમ્બ્રેન પ્રોટીન ત્રણ પ્રકારના હોય છે.

• અભિન્ન. તેઓ બાયલેયર, સાયટોપ્લાઝમ અને એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર વાતાવરણને સંપૂર્ણપણે આવરી લે છે. તેઓ પરિવહન અને સિગ્નલિંગ કાર્યો કરે છે.
• પેરિફેરલ. પ્રોટીન્સ તેમની સાયટોપ્લાઝમિક અથવા એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર સપાટી પર ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અથવા હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા પટલ સાથે જોડાયેલા હોય છે. તેઓ મુખ્યત્વે અભિન્ન પ્રોટીન માટે જોડાણના સાધન તરીકે સામેલ છે.
• ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન. તેઓ એન્ઝાઈમેટિક અને સિગ્નલિંગ કાર્યો કરે છે, અને પટલના લિપિડ બાયલેયરની મૂળભૂત રચનાને પણ મોડ્યુલેટ કરે છે.

જૈવિક પટલના કાર્યો

હાઇડ્રોફોબિક અસર, જે પાણીમાં હાઇડ્રોકાર્બનની વર્તણૂકને નિયંત્રિત કરે છે, મેમ્બ્રેન લિપિડ્સ અને મેમ્બ્રેન પ્રોટીન દ્વારા રચાયેલી રચનાઓને નિયંત્રિત કરે છે. ઘણા પટલ ગુણધર્મો વાહક લિપિડ બાયલેયર દ્વારા આપવામાં આવે છે, જે તમામ જૈવિક પટલ માટે મૂળભૂત માળખું બનાવે છે. ઇન્ટિગ્રલ મેમ્બ્રેન પ્રોટીન આંશિક રીતે લિપિડ બાયલેયરમાં છુપાયેલા હોય છે. ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન તેમના પ્રાથમિક ક્રમમાં એમિનો એસિડનું વિશિષ્ટ સંગઠન ધરાવે છે.

પેરિફેરલ મેમ્બ્રેન પ્રોટીન દ્રાવ્ય પ્રોટીન જેવા જ હોય ​​છે, પરંતુ તે પટલ સાથે બંધાયેલા પણ હોય છે. વિશિષ્ટ કોષ પટલમાં વિશિષ્ટ કોષ કાર્યો હોય છે. કોષ પટલની રચના અને કાર્યો શરીરને કેવી રીતે અસર કરે છે? સમગ્ર જીવતંત્રની કાર્યક્ષમતા જૈવિક પટલની રચના કેવી રીતે થાય છે તેના પર આધાર રાખે છે. ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ઓર્ગેનેલ્સમાંથી, પટલની બાહ્ય અને આંતરકોષીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓથી, જૈવિક કાર્યોના સંગઠન અને પ્રદર્શન માટે જરૂરી બંધારણો બનાવવામાં આવે છે. ઘણા માળખાકીય અને કાર્યાત્મક લક્ષણો બેક્ટેરિયા અને પરબિડીયું વાયરસ માટે સામાન્ય છે. તમામ જૈવિક પટલ લિપિડ બાયલેયર પર બનેલ છે, જે ઘણી સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓમાં પરિણમે છે. મેમ્બ્રેન પ્રોટીનમાં ઘણા વિશિષ્ટ કાર્યો હોય છે.

• નિયંત્રણ. કોષોની પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન કોષ અને પર્યાવરણ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની સીમાઓ નક્કી કરે છે.
• પરિવહન. કોશિકાઓના અંતઃકોશિક પટલને વિવિધ આંતરિક રચનાઓ સાથે કેટલાક કાર્યાત્મક એકમોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, જેમાંથી દરેક અભેદ્યતા નિયંત્રણ સાથે સંયોજનમાં જરૂરી પરિવહન કાર્ય દ્વારા સમર્થિત છે.
• સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન. મેમ્બ્રેન ફ્યુઝન ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર વેસીક્યુલર સિગ્નલિંગ અને વિવિધ પ્રકારના વાયરસને મુક્તપણે કોષમાં પ્રવેશતા અટકાવવા માટેની પદ્ધતિ પૂરી પાડે છે.

મહત્વ અને તારણો

બાહ્ય કોષ પટલની રચના સમગ્ર શરીરને અસર કરે છે. તે ફક્ત પસંદ કરેલા પદાર્થોને પ્રવેશવાની મંજૂરી આપીને અખંડિતતાના રક્ષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તે સાયટોસ્કેલેટન અને કોષ દિવાલના જોડાણ માટે પણ સારો આધાર છે, જે કોષના આકારને જાળવવામાં મદદ કરે છે. લિપિડ્સ મોટાભાગના કોષોના પટલ સમૂહના લગભગ 50% બનાવે છે, જો કે આ પટલના પ્રકારને આધારે બદલાય છે. સસ્તન પ્રાણીઓના બાહ્ય કોષ પટલની રચના વધુ જટિલ છે, જેમાં ચાર મુખ્ય ફોસ્ફોલિપિડ્સ હોય છે. લિપિડ બાયલેયર્સની મહત્વની મિલકત એ છે કે તેઓ દ્વિ-પરિમાણીય પ્રવાહી તરીકે વર્તે છે જેમાં વ્યક્તિગત પરમાણુઓ મુક્તપણે ફેરવી શકે છે અને બાજુમાં ખસેડી શકે છે. આવી પ્રવાહીતા એ પટલની એક મહત્વપૂર્ણ મિલકત છે, જે તાપમાન અને લિપિડ રચનાના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે. તેના હાઇડ્રોકાર્બન રિંગ માળખાને કારણે, કોલેસ્ટ્રોલ પટલની પ્રવાહીતા નક્કી કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે. નાના અણુઓ માટે જૈવિક પટલ કોષને તેની આંતરિક રચનાને નિયંત્રિત અને જાળવવા માટે પરવાનગી આપે છે.

કોષની રચના (કોષ પટલ, ન્યુક્લિયસ, અને તેથી વધુ) ને ધ્યાનમાં લેતા, આપણે નિષ્કર્ષ પર આવી શકીએ છીએ કે શરીર એક સ્વ-નિયમનકારી પ્રણાલી છે જે, બહારની મદદ વિના, પોતાને નુકસાન પહોંચાડી શકતી નથી અને હંમેશા પુનઃસ્થાપિત, રક્ષણ અને યોગ્ય રીતે કરવાના માર્ગો શોધશે. દરેક કોષને કાર્ય કરે છે.

જીવંત જીવનું મૂળભૂત માળખાકીય એકમ એ કોષ છે, જે કોષ પટલથી ઘેરાયેલો સાયટોપ્લાઝમનો એક અલગ વિભાગ છે. હકીકત એ છે કે કોષ ઘણા મહત્વપૂર્ણ કાર્યો કરે છે, જેમ કે પ્રજનન, પોષણ, ચળવળ, પટલ પ્લાસ્ટિક અને ગાઢ હોવી જોઈએ.

કોષ પટલની શોધ અને સંશોધનનો ઇતિહાસ

1925 માં, ગ્રેન્ડેલ અને ગોર્ડરે લાલ રક્ત કોશિકાઓ અથવા ખાલી પટલના "પડછાયાઓ" ને ઓળખવા માટે એક સફળ પ્રયોગ હાથ ધર્યો. ઘણી ગંભીર ભૂલો હોવા છતાં, વૈજ્ઞાનિકોએ લિપિડ બાયલેયરની શોધ કરી. 1935માં ડેનિલી, ડોસન અને 1960માં રોબર્ટસન દ્વારા તેમનું કાર્ય ચાલુ રાખવામાં આવ્યું હતું. ઘણા વર્ષોના કાર્ય અને દલીલોના સંચયના પરિણામે, 1972 માં સિંગર અને નિકોલ્સને પટલની રચનાનું પ્રવાહી-મોઝેક મોડેલ બનાવ્યું. વધુ પ્રયોગો અને અભ્યાસોએ વૈજ્ઞાનિકોના કાર્યોની પુષ્ટિ કરી.

અર્થ

કોષ પટલ શું છે? આ શબ્દનો ઉપયોગ સો કરતાં વધુ વર્ષો પહેલા શરૂ થયો હતો; તેનો અર્થ થાય છે “ફિલ્મ”, “ત્વચા”. આ રીતે કોષની સીમાને નિયુક્ત કરવામાં આવે છે, જે આંતરિક સામગ્રીઓ અને બાહ્ય વાતાવરણ વચ્ચેનો કુદરતી અવરોધ છે. કોષ પટલની રચના અર્ધ-અભેદ્યતા સૂચવે છે, જેના કારણે ભેજ અને પોષક તત્વો અને ભંગાણ ઉત્પાદનો મુક્તપણે તેમાંથી પસાર થઈ શકે છે. આ શેલને સેલ સંસ્થાના મુખ્ય માળખાકીય ઘટક કહી શકાય.

ચાલો કોષ પટલના મુખ્ય કાર્યોને ધ્યાનમાં લઈએ

1. કોષની આંતરિક સામગ્રી અને બાહ્ય વાતાવરણના ઘટકોને અલગ કરે છે.

2. કોષની સતત રાસાયણિક રચના જાળવવામાં મદદ કરે છે.

3. યોગ્ય ચયાપચયનું નિયમન કરે છે.

4. કોષો વચ્ચે સંચાર પૂરો પાડે છે.

5. સંકેતોને ઓળખે છે.

6. રક્ષણ કાર્ય.

"પ્લાઝમા શેલ"

બાહ્ય કોષ પટલ, જેને પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન પણ કહેવાય છે, એક અલ્ટ્રામાઇક્રોસ્કોપિક ફિલ્મ છે જેની જાડાઈ પાંચ થી સાત નેનોમિલિમીટર સુધીની હોય છે. તેમાં મુખ્યત્વે પ્રોટીન સંયોજનો, ફોસ્ફોલાઈડ્સ અને પાણીનો સમાવેશ થાય છે. ફિલ્મ સ્થિતિસ્થાપક છે, સરળતાથી પાણીને શોષી લે છે અને નુકસાન પછી ઝડપથી તેની અખંડિતતાને પુનઃસ્થાપિત કરે છે.

તેની સાર્વત્રિક રચના છે. આ પટલ સરહદની સ્થિતિ ધરાવે છે, પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતાની પ્રક્રિયામાં ભાગ લે છે, સડો ઉત્પાદનોને દૂર કરે છે અને તેમને સંશ્લેષણ કરે છે. તેના "પડોશીઓ" સાથેનો સંબંધ અને નુકસાનથી આંતરિક સામગ્રીનું વિશ્વસનીય રક્ષણ તેને કોષની રચના જેવી બાબતોમાં એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક બનાવે છે. પ્રાણી સજીવોની કોષ પટલ કેટલીકવાર પાતળા સ્તરથી ઢંકાયેલી હોય છે - ગ્લાયકોકેલિક્સ, જેમાં પ્રોટીન અને પોલિસેકરાઇડ્સનો સમાવેશ થાય છે. પટલની બહારના છોડના કોષોને કોષની દિવાલ દ્વારા સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે, જે આધાર તરીકે કામ કરે છે અને આકાર જાળવી રાખે છે. તેની રચનાનો મુખ્ય ઘટક ફાઇબર (સેલ્યુલોઝ) છે - એક પોલિસેકરાઇડ જે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે.

આમ, બાહ્ય કોષ પટલમાં અન્ય કોષો સાથે સમારકામ, રક્ષણ અને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું કાર્ય છે.

કોષ પટલનું માળખું

આ જંગમ શેલની જાડાઈ છ થી દસ નેનોમિલિમીટર સુધી બદલાય છે. કોષના કોષ પટલમાં એક વિશિષ્ટ રચના હોય છે, જેનો આધાર લિપિડ બાયલેયર છે. હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ, પાણીમાં નિષ્ક્રિય, અંદર સ્થિત છે, જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક હેડ, પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તેનો ચહેરો બહારની તરફ હોય છે. દરેક લિપિડ ફોસ્ફોલિપિડ છે, જે ગ્લિસરોલ અને સ્ફિન્ગોસિન જેવા પદાર્થોની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે. લિપિડ ફ્રેમવર્ક પ્રોટીનથી નજીકથી ઘેરાયેલું હોય છે, જે સતત બિન-સતત સ્તરમાં ગોઠવાય છે. તેમાંના કેટલાક લિપિડ સ્તરમાં ડૂબી જાય છે, બાકીના તેમાંથી પસાર થાય છે. પરિણામે, પાણી માટે અભેદ્ય વિસ્તારો રચાય છે. આ પ્રોટીન દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યો અલગ છે. તેમાંના કેટલાક ઉત્સેચકો છે, બાકીના પરિવહન પ્રોટીન છે જે વિવિધ પદાર્થોને બાહ્ય વાતાવરણમાંથી સાયટોપ્લાઝમ અને પાછળ સ્થાનાંતરિત કરે છે.

કોષ પટલ અભિન્ન પ્રોટીન દ્વારા પ્રસારિત અને નજીકથી જોડાયેલું છે, અને પેરિફેરલ સાથેનું જોડાણ ઓછું મજબૂત છે. આ પ્રોટીન એક મહત્વપૂર્ણ કાર્ય કરે છે, જે પટલની રચનાને જાળવવાનું છે, પર્યાવરણમાંથી સિગ્નલો પ્રાપ્ત કરે છે અને રૂપાંતરિત કરે છે, પદાર્થોનું પરિવહન કરે છે અને પટલ પર થતી પ્રતિક્રિયાઓને ઉત્પ્રેરિત કરે છે.

સંયોજન

કોષ પટલનો આધાર બાયમોલેક્યુલર સ્તર છે. તેની સાતત્ય માટે આભાર, કોષમાં અવરોધ અને યાંત્રિક ગુણધર્મો છે. જીવનના વિવિધ તબક્કે, આ બાયલેયર વિક્ષેપિત થઈ શકે છે. પરિણામે, હાઇડ્રોફિલિક છિદ્રો દ્વારા માળખાકીય ખામીઓ રચાય છે. આ કિસ્સામાં, સેલ મેમ્બ્રેન જેવા ઘટકના સંપૂર્ણપણે તમામ કાર્યો બદલાઈ શકે છે. કોર બાહ્ય પ્રભાવથી પીડાઈ શકે છે.

ગુણધર્મો

કોષના કોષ પટલમાં રસપ્રદ લક્ષણો છે. તેની પ્રવાહીતાને લીધે, આ પટલ કઠોર માળખું નથી, અને તે બનાવે છે તે પ્રોટીન અને લિપિડ્સનો મોટો ભાગ કલાના પ્લેન પર મુક્તપણે ફરે છે.

સામાન્ય રીતે, કોષ પટલ અસમપ્રમાણતાવાળા હોય છે, તેથી પ્રોટીન અને લિપિડ સ્તરોની રચના અલગ પડે છે. પ્રાણી કોષોમાં પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન, તેમની બહારની બાજુએ, ગ્લાયકોપ્રોટીન સ્તર ધરાવે છે જે રીસેપ્ટર અને સિગ્નલિંગ કાર્યો કરે છે, અને કોષોને પેશીઓમાં સંયોજિત કરવાની પ્રક્રિયામાં પણ મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. કોષ પટલ ધ્રુવીય છે, એટલે કે, બહારનો ચાર્જ સકારાત્મક છે અને અંદરનો ચાર્જ નકારાત્મક છે. ઉપરોક્ત તમામ ઉપરાંત, કોષ પટલ પસંદગીયુક્ત આંતરદૃષ્ટિ ધરાવે છે.

આનો અર્થ એ છે કે, પાણી ઉપરાંત, કોષમાં ફક્ત અણુઓ અને ઓગળેલા પદાર્થોના આયનોના ચોક્કસ જૂથને મંજૂરી છે. મોટાભાગના કોષોમાં સોડિયમ જેવા પદાર્થની સાંદ્રતા બાહ્ય વાતાવરણ કરતાં ઘણી ઓછી હોય છે. પોટેશિયમ આયનોનો ગુણોત્તર અલગ છે: કોષમાં તેમની માત્રા પર્યાવરણ કરતાં ઘણી વધારે છે. આ સંદર્ભમાં, સોડિયમ આયનો કોષ પટલમાં પ્રવેશ કરે છે, અને પોટેશિયમ આયનો બહાર છોડવામાં આવે છે. આ સંજોગોમાં, પટલ એક વિશિષ્ટ સિસ્ટમને સક્રિય કરે છે જે "પમ્પિંગ" ભૂમિકા ભજવે છે, પદાર્થોની સાંદ્રતાને સ્તર આપે છે: સોડિયમ આયનો કોષની સપાટી પર પમ્પ કરવામાં આવે છે, અને પોટેશિયમ આયનો અંદર પમ્પ કરવામાં આવે છે. આ લક્ષણ કોષ પટલના સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્યોમાંનું એક છે.

સોડિયમ અને પોટેશિયમ આયનોની સપાટી પરથી અંદરની તરફ જવાની આ વૃત્તિ કોષમાં ખાંડ અને એમિનો એસિડના પરિવહનમાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. કોષમાંથી સોડિયમ આયનોને સક્રિય રીતે દૂર કરવાની પ્રક્રિયામાં, પટલ અંદર ગ્લુકોઝ અને એમિનો એસિડના નવા ઇન્ટેક માટે શરતો બનાવે છે. તેનાથી વિપરિત, કોષમાં પોટેશિયમ આયનોને સ્થાનાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયામાં, સેલની અંદરથી બાહ્ય વાતાવરણમાં સડો ઉત્પાદનોના "ટ્રાન્સપોર્ટર્સ" ની સંખ્યા ફરી ભરાઈ જાય છે.

કોષ પટલ દ્વારા કોષનું પોષણ કેવી રીતે થાય છે?

ઘણા કોષો ફેગોસાયટોસિસ અને પિનોસાયટોસિસ જેવી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પદાર્થો લે છે. પ્રથમ વિકલ્પમાં, લવચીક બાહ્ય પટલ એક નાનું ડિપ્રેશન બનાવે છે જેમાં કેપ્ચર કરેલ કણ સમાપ્ત થાય છે. બંધ કણો કોષના સાયટોપ્લાઝમમાં પ્રવેશે ત્યાં સુધી પછી વિરામનો વ્યાસ મોટો થાય છે. ફેગોસાયટોસિસ દ્વારા, કેટલાક પ્રોટોઝોઆ, જેમ કે એમેબાસ, તેમજ રક્ત કોશિકાઓ - લ્યુકોસાઈટ્સ અને ફેગોસાઈટ્સને ખવડાવવામાં આવે છે. એ જ રીતે, કોષો પ્રવાહીને શોષી લે છે, જેમાં જરૂરી પોષક તત્વો હોય છે. આ ઘટનાને પિનોસાયટોસિસ કહેવામાં આવે છે.

બાહ્ય પટલ કોષના એન્ડોપ્લાઝમિક રેટિક્યુલમ સાથે નજીકથી જોડાયેલ છે.

ઘણા પ્રકારના મુખ્ય પેશી ઘટકોમાં પટલની સપાટી પર પ્રોટ્રુઝન, ફોલ્ડ અને માઇક્રોવિલી હોય છે. આ શેલની બહારના છોડના કોષો બીજા, જાડા અને માઈક્રોસ્કોપ હેઠળ સ્પષ્ટ રીતે દેખાતા હોય છે. તેઓ જે ફાઇબરથી બનેલા હોય છે તે છોડની પેશીઓ માટે આધાર બનાવવામાં મદદ કરે છે, જેમ કે લાકડા. પ્રાણી કોષોમાં પણ સંખ્યાબંધ બાહ્ય રચનાઓ હોય છે જે કોષ પટલની ટોચ પર બેસે છે. તેઓ પ્રકૃતિમાં સંપૂર્ણપણે રક્ષણાત્મક છે, આનું ઉદાહરણ જંતુઓના ઇન્ટિગ્યુમેન્ટરી કોષોમાં સમાયેલ ચિટિન છે.

સેલ્યુલર મેમ્બ્રેન ઉપરાંત, એક અંતઃકોશિક પટલ છે. તેનું કાર્ય કોષને કેટલાક વિશિષ્ટ બંધ કમ્પાર્ટમેન્ટ્સમાં વિભાજીત કરવાનું છે - કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ અથવા ઓર્ગેનેલ્સ, જ્યાં ચોક્કસ વાતાવરણ જાળવવું આવશ્યક છે.

આમ, કોષ પટલ જેવા જીવંત જીવતંત્રના મૂળભૂત એકમના આવા ઘટકની ભૂમિકાને વધુ પડતો અંદાજ આપવો અશક્ય છે. માળખું અને કાર્યો કોષના કુલ સપાટી વિસ્તારના નોંધપાત્ર વિસ્તરણ અને મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં સુધારો સૂચવે છે. આ પરમાણુ રચનામાં પ્રોટીન અને લિપિડનો સમાવેશ થાય છે. કોષને બાહ્ય વાતાવરણથી અલગ કરીને, પટલ તેની અખંડિતતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. તેની સહાયથી, આંતરકોષીય જોડાણો એકદમ મજબૂત સ્તરે જાળવવામાં આવે છે, પેશીઓ બનાવે છે. આ સંદર્ભે, અમે નિષ્કર્ષ પર આવી શકીએ છીએ કે કોષ પટલ કોષમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેના દ્વારા કરવામાં આવતી રચના અને કાર્યો તેમના હેતુના આધારે વિવિધ કોષોમાં ધરમૂળથી અલગ પડે છે. આ લક્ષણો દ્વારા, કોષ પટલની વિવિધ શારીરિક પ્રવૃત્તિઓ અને કોષો અને પેશીઓના અસ્તિત્વમાં તેમની ભૂમિકાઓ પ્રાપ્ત થાય છે.

તે કોઈ રહસ્ય નથી કે આપણા ગ્રહ પરના તમામ જીવંત પ્રાણીઓ કોષોથી બનેલા છે, આ અસંખ્ય "" કાર્બનિક પદાર્થો. કોષો, બદલામાં, એક વિશિષ્ટ રક્ષણાત્મક શેલથી ઘેરાયેલા હોય છે - એક પટલ, જે કોષના જીવનમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, અને કોષ પટલના કાર્યો માત્ર કોષનું રક્ષણ કરવા સુધી મર્યાદિત નથી, પરંતુ એક જટિલનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. કોષના પ્રજનન, પોષણ અને પુનર્જીવનમાં સામેલ મિકેનિઝમ.

કોષ પટલ શું છે

શબ્દ "મેમ્બ્રેન" પોતે લેટિનમાંથી "ફિલ્મ" તરીકે અનુવાદિત થાય છે, જો કે પટલ એ માત્ર એક પ્રકારની ફિલ્મ નથી જેમાં કોષને વીંટાળવામાં આવે છે, પરંતુ એકબીજા સાથે જોડાયેલ બે ફિલ્મોનું સંયોજન અને વિવિધ ગુણધર્મો ધરાવે છે. હકીકતમાં, કોષ પટલ એ ત્રણ-સ્તરનું લિપોપ્રોટીન (ચરબી-પ્રોટીન) પટલ છે જે દરેક કોષને પડોશી કોષો અને પર્યાવરણથી અલગ કરે છે અને કોષો અને પર્યાવરણ વચ્ચે નિયંત્રિત વિનિમય કરે છે, આ કોષ પટલ શું છે તેની શૈક્ષણિક વ્યાખ્યા છે. છે.

પટલનું મહત્વ ફક્ત પ્રચંડ છે, કારણ કે તે માત્ર એક કોષને બીજાથી અલગ કરતું નથી, પણ અન્ય કોષો અને પર્યાવરણ બંને સાથે કોષની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પણ સુનિશ્ચિત કરે છે.

સેલ મેમ્બ્રેન સંશોધનનો ઇતિહાસ

1925 માં બે જર્મન વૈજ્ઞાનિકો ગોર્ટર અને ગ્રેન્ડેલ દ્વારા કોશિકા કલાના અભ્યાસમાં મહત્વપૂર્ણ યોગદાન આપવામાં આવ્યું હતું. તે પછી જ તેઓ લાલ રક્ત કોશિકાઓ - એરિથ્રોસાઇટ્સ પર એક જટિલ જૈવિક પ્રયોગ હાથ ધરવા માટે વ્યવસ્થાપિત થયા, જે દરમિયાન વૈજ્ઞાનિકોએ કહેવાતા "પડછાયાઓ", એરિથ્રોસાઇટ્સના ખાલી શેલો મેળવ્યા, જે તેઓએ એક સ્ટેકમાં સ્ટેક કર્યા અને સપાટીનું ક્ષેત્રફળ માપ્યું, અને તે પણ. તેમાં લિપિડની માત્રાની ગણતરી કરી. પ્રાપ્ત લિપિડ્સના જથ્થાના આધારે, વૈજ્ઞાનિકો નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે તેઓ કોષ પટલના ડબલ સ્તરને આવરી લેવા માટે પૂરતા છે.

1935 માં, કોષ પટલના સંશોધકોની બીજી જોડી, આ વખતે અમેરિકનો ડેનિયલ અને ડોસન, લાંબા પ્રયોગોની શ્રેણી પછી, કોષ પટલમાં પ્રોટીન સામગ્રીની સ્થાપના કરી. પટલમાં આટલી ઊંચી સપાટીનું તાણ શા માટે હતું તે સમજાવવાનો બીજો કોઈ રસ્તો નહોતો. વૈજ્ઞાનિકોએ ચતુરાઈપૂર્વક સેન્ડવીચના રૂપમાં સેલ મેમ્બ્રેનનું એક મોડેલ રજૂ કર્યું છે, જેમાં બ્રેડની ભૂમિકા સજાતીય લિપિડ-પ્રોટીન સ્તરો દ્વારા ભજવવામાં આવે છે, અને તેમની વચ્ચે, તેલને બદલે, ખાલીપણું જોવા મળે છે.

1950 માં, ઇલેક્ટ્રોનિક્સના આગમન સાથે, ડેનિયલ અને ડોસનના સિદ્ધાંતની પ્રાયોગિક અવલોકનો દ્વારા પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી - કોષ પટલના માઇક્રોગ્રાફમાં, લિપિડ અને પ્રોટીન હેડના સ્તરો અને તેમની વચ્ચેની ખાલી જગ્યા સ્પષ્ટપણે દેખાતી હતી.

1960 માં, અમેરિકન જીવવિજ્ઞાની જે. રોબર્ટસને કોષ પટલની ત્રણ-સ્તરની રચના વિશે એક સિદ્ધાંત વિકસાવ્યો, જે લાંબા સમય સુધી એકમાત્ર સાચો માનવામાં આવતો હતો, પરંતુ વિજ્ઞાનના વધુ વિકાસ સાથે, તેની અપૂર્ણતા વિશે શંકાઓ ઊભી થવા લાગી. તેથી, ઉદાહરણ તરીકે, દૃષ્ટિકોણથી, કોષો માટે સમગ્ર "સેન્ડવીચ" દ્વારા જરૂરી પોષક તત્વોનું પરિવહન કરવું મુશ્કેલ અને શ્રમ-સઘન હશે.

અને માત્ર 1972 માં, અમેરિકન જીવવિજ્ઞાનીઓ એસ. સિંગર અને જી. નિકોલ્સન કોષ પટલના નવા પ્રવાહી-મોઝેક મોડેલનો ઉપયોગ કરીને રોબર્ટસનના સિદ્ધાંતમાં અસંગતતાઓને સમજાવવામાં સક્ષમ હતા. ખાસ કરીને, તેઓએ જોયું કે કોષ પટલ તેની રચનામાં એકરૂપ નથી, વધુમાં, તે અસમપ્રમાણ છે અને પ્રવાહીથી ભરેલું છે. વધુમાં, કોષો સતત ગતિમાં હોય છે. અને કુખ્યાત પ્રોટીન કે જે કોષ પટલનો ભાગ છે તેમની રચનાઓ અને કાર્યો વિવિધ છે.

કોષ પટલના ગુણધર્મો અને કાર્યો

હવે ચાલો જોઈએ કે કોષ પટલ કયા કાર્યો કરે છે:

કોષ પટલનું અવરોધક કાર્ય એ વાસ્તવિક સરહદ રક્ષક તરીકે પટલ છે, જે કોષની સીમાઓ પર સ્થાયી રક્ષક છે, વિલંબ કરે છે અને હાનિકારક અથવા ફક્ત અયોગ્ય પરમાણુઓને પસાર થવા દેતું નથી.

કોષ પટલનું પરિવહન કાર્ય - પટલ એ કોષના દ્વાર પર માત્ર એક સરહદ રક્ષક નથી, પણ એક પ્રકારનું કસ્ટમ ચેકપોઇન્ટ પણ છે જે અન્ય કોષો અને પર્યાવરણ સાથે સતત વિનિમય થાય છે.

મેટ્રિક્સ કાર્ય - તે કોષ પટલ છે જે એકબીજાને સંબંધિત સ્થાન નક્કી કરે છે અને તેમની વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે.

યાંત્રિક કાર્ય - એક કોષને બીજાથી મર્યાદિત કરવા અને સમાંતર રીતે, કોષોને એકબીજા સાથે યોગ્ય રીતે જોડવા માટે, તેમને સજાતીય પેશીઓમાં બનાવવા માટે જવાબદાર છે.

કોષ પટલનું રક્ષણાત્મક કાર્ય કોષના રક્ષણાત્મક કવચના નિર્માણ માટેનો આધાર છે. પ્રકૃતિમાં, આ કાર્યનું ઉદાહરણ કઠણ લાકડું, ગાઢ છાલ, રક્ષણાત્મક શેલ હોઈ શકે છે, આ બધું પટલના રક્ષણાત્મક કાર્યને કારણે છે.

એન્ઝાઇમેટિક ફંક્શન એ કોષમાં અમુક પ્રોટીન દ્વારા કરવામાં આવતું બીજું મહત્વનું કાર્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, આ કાર્ય માટે આભાર, પાચન ઉત્સેચકોનું સંશ્લેષણ આંતરડાના ઉપકલામાં થાય છે.

ઉપરાંત, આ બધા ઉપરાંત, સેલ્યુલર વિનિમય કોષ પટલ દ્વારા થાય છે, જે ત્રણ અલગ અલગ પ્રતિક્રિયાઓમાં થઈ શકે છે:

• ફેગોસાયટોસિસ એ સેલ્યુલર વિનિમય છે જેમાં મેમ્બ્રેન-એમ્બેડેડ ફેગોસાઇટ કોષો વિવિધ પોષક તત્વો મેળવે છે અને ડાયજેસ્ટ કરે છે.
• પિનોસાયટોસિસ એ તેના સંપર્કમાં રહેલા પ્રવાહી અણુઓના કોષ પટલ દ્વારા કેપ્ચર કરવાની પ્રક્રિયા છે. આ કરવા માટે, પટલની સપાટી પર ખાસ ટેન્ડ્રીલ્સ બનાવવામાં આવે છે, જે પ્રવાહીના ટીપાને ઘેરી લે છે, એક પરપોટો બનાવે છે, જે પાછળથી પટલ દ્વારા "ગળી જાય છે".
• એક્ઝોસાયટોસિસ એ વિપરીત પ્રક્રિયા છે જ્યારે કોષ પટલ દ્વારા સપાટી પર સિક્રેટરી ફંક્શનલ પ્રવાહી છોડે છે.

કોષ પટલનું માળખું

કોષ પટલમાં લિપિડ્સના ત્રણ વર્ગો છે:

• ફોસ્ફોલિપિડ્સ (જે ચરબી અને ફોસ્ફરસનું મિશ્રણ છે),
• ગ્લાયકોલિપિડ્સ (ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનું મિશ્રણ),
• કોલેસ્ટ્રોલ

ફોસ્ફોલિપિડ્સ અને ગ્લાયકોલિપિડ્સ, બદલામાં, હાઇડ્રોફિલિક હેડ ધરાવે છે, જેમાં બે લાંબી હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ વિસ્તરે છે. કોલેસ્ટ્રોલ આ પૂંછડીઓ વચ્ચેની જગ્યા રોકે છે, આ બધું, કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ચોક્કસ કોષોની પટલને ખૂબ જ કઠોર બનાવે છે. આ બધા ઉપરાંત, કોલેસ્ટ્રોલના પરમાણુઓ કોષ પટલની રચનાને ગોઠવે છે.

પરંતુ તે બની શકે તે રીતે, કોષ પટલની રચનાનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ ભાગ પ્રોટીન છે, અથવા તેના બદલે વિવિધ પ્રોટીન જે વિવિધ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. પટલમાં સમાયેલ પ્રોટીનની વિવિધતા હોવા છતાં, ત્યાં કંઈક છે જે તેમને એક કરે છે - વલયાકાર લિપિડ્સ તમામ પટલ પ્રોટીનની આસપાસ સ્થિત છે. વલયાકાર લિપિડ્સ એ ખાસ સંરચિત ચરબી છે જે પ્રોટીન માટે એક પ્રકારના રક્ષણાત્મક શેલ તરીકે સેવા આપે છે, જેના વિના તેઓ કામ કરશે નહીં.

કોષ પટલની રચનામાં ત્રણ સ્તરો છે: કોષ પટલનો આધાર એક સમાન પ્રવાહી બિલિપિડ સ્તર છે. પ્રોટીન્સ તેને મોઝેકની જેમ બંને બાજુઓ પર આવરી લે છે. તે પ્રોટીન છે, ઉપર વર્ણવેલ કાર્યો ઉપરાંત, તે વિલક્ષણ ચેનલોની ભૂમિકા પણ ભજવે છે જેના દ્વારા પટલના પ્રવાહી સ્તરમાં પ્રવેશવામાં અસમર્થ એવા પદાર્થો પટલમાંથી પસાર થાય છે. આમાં, ઉદાહરણ તરીકે, પટલ દ્વારા તેમના ઘૂંસપેંઠ માટે પોટેશિયમ અને સોડિયમ આયનોનો સમાવેશ થાય છે, પ્રકૃતિ કોષ પટલમાં વિશેષ આયન ચેનલો પ્રદાન કરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, પ્રોટીન કોષ પટલની અભેદ્યતાને સુનિશ્ચિત કરે છે.

જો આપણે માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા કોષ પટલને જોઈએ, તો આપણે નાના ગોળાકાર પરમાણુઓ દ્વારા રચાયેલ લિપિડનો એક સ્તર જોશું કે જેના પર પ્રોટીન સમુદ્ર પર તરી રહ્યા છે. હવે તમે જાણો છો કે કોષ પટલ કયા પદાર્થો બનાવે છે.

કોષ પટલ વિડિઓ

અને છેલ્લે, કોષ પટલ વિશે શૈક્ષણિક વિડિઓ.