तीन चीजें क्या हैं जो निर्धारित करती हैं कि एक अणु एक सेल झिल्ली में फैलाने में सक्षम होगा?

एक कोशिका की भलाई कोशिका झिल्ली में अणुओं के पारित होने को नियंत्रित करने की उसकी क्षमता पर निर्भर करती है। कुछ अणु कोशिका की किसी भी सहायता के बिना कोशिका झिल्ली के माध्यम से फैल सकते हैं। दूसरों को कोशिका में या बाहर जाने के लिए ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन की मदद की आवश्यकता होती है। तीन प्राथमिक कारक निर्धारित करते हैं कि क्या एक अणु कोशिका झिल्ली में फैल जाएगा: एकाग्रता, चार्ज और आकार।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

कोशिका झिल्ली कोशिका के आंतरिक भाग और बाहरी दुनिया के बीच एक बाधा है। किसी अणु की झिल्ली के आर-पार यात्रा करने की क्षमता उसकी सांद्रता, आवेश और आकार पर निर्भर करती है। सामान्य तौर पर, अणु उच्च सांद्रता वाले क्षेत्रों से कम सांद्रता तक झिल्लियों में फैलते हैं। कोशिका झिल्ली आवेशित अणुओं को तब तक कोशिका में प्रवेश करने से रोकती है जब तक कि कोशिका विद्युत क्षमता बनाए न रखे। हालांकि, छोटे अणु अपने आवेश की परवाह किए बिना झिल्ली से फिसलने में सक्षम हो सकते हैं।

एक कोशिका झिल्ली में फॉस्फोलिपिड की दो परतें होती हैं। प्रत्येक फॉस्फोलिपिड अणु में एक हाइड्रोफिलिक फॉस्फेट सिर और दो हाइड्रोफोबिक लिपिड पूंछ होते हैं। सिर कोशिका झिल्ली की आंतरिक और बाहरी सतहों के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं, जबकि पूंछ मध्य स्थान को भरते हैं। विभिन्न प्रकार के ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन अणुओं के लिए सुगम प्रसार या सक्रिय परिवहन प्रदान करते हैं जो कोशिका झिल्ली के माध्यम से निष्क्रिय रूप से फैल नहीं सकते हैं। प्राथमिक सक्रिय परिवहन के लिए कोशिका को कोशिका झिल्ली के माध्यम से अणुओं को स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा खर्च करने की आवश्यकता होती है। प्रसार को ऐसा करने के लिए कोशिका से किसी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है।

प्रसार इसलिए होता है क्योंकि अणु उच्च सांद्रता वाले क्षेत्रों से कम सांद्रता वाले क्षेत्रों में फैलना पसंद करते हैं। विद्युत रासायनिक और गतिज ऊर्जा दोनों शक्ति प्रसार। एक कोशिका झिल्ली में एक अणु फैल जाएगा या नहीं इसका प्राथमिक निर्धारक कोशिका झिल्ली के प्रत्येक तरफ अणु की एकाग्रता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन की बाह्य सांद्रता इंट्रासेल्युलर एकाग्रता से अधिक है, यही वजह है कि ऑक्सीजन कोशिका में फैलती है। कार्बन डाइऑक्साइड समान कारणों से फैलता है।

आयन एक परमाणु या अणु है जिसमें प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बीच असंतुलन के कारण एकमुश्त चार्ज होता है। ध्रुवीयता कुछ आंशिक रूप से सकारात्मक और नकारात्मक क्षेत्रों के साथ एक अणु में आवेश का असमान वितरण है। आवेशित और ध्रुवीकृत अणु पानी में घुल जाते हैं जबकि अनावेशित अणु लिपिड में घुल जाते हैं। कोशिका झिल्ली में लिपिड पूंछ आवेशित और ध्रुवीकृत अणुओं को कोशिका झिल्ली के माध्यम से फैलने से रोकती है। हालांकि, कुछ कोशिकाएं कोशिका झिल्ली के दोनों ओर सक्रिय रूप से विद्युत क्षमता बनाए रखती हैं जो आयनों और ध्रुवीकृत अणुओं को आकर्षित या पीछे हटा सकती हैं।

कुछ ध्रुवीकृत अणु इतने छोटे होते हैं कि वे लिपिड टेल्स को पार कर जाते हैं। उदाहरण के लिए, पानी एक ध्रुवीकृत अणु है, लेकिन इसका छोटा आकार इसे कोशिका झिल्ली में स्वतंत्र रूप से फैलाने की अनुमति देता है। यह कार्बन डाइऑक्साइड, सेलुलर चयापचय के उपोत्पाद के बारे में भी सच है। ऑक्सीजन के अणुओं में कोई ध्रुवता नहीं होती है और ये इतने छोटे होते हैं कि आसानी से कोशिका में फैल जाते हैं। चीनी के अणु, जिनमें पांच या अधिक कार्बन परमाणु होते हैं, दोनों ध्रुवीय होते हैं और कोशिका झिल्ली के माध्यम से फैलने के लिए बहुत बड़े होते हैं और ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन के माध्यम से यात्रा करनी चाहिए।