सुगम प्रसार: परिभाषा, उदाहरण और कारक

वृद्धि, विभाजन और संश्लेषण जैसे कार्यों को करते समय, कोशिकाएं उन पदार्थों का उपयोग और उत्पादन करती हैं जिन्हें कोशिका और ऑर्गेनेल झिल्ली को पार करने में सक्षम होना चाहिए।

अर्धपारगम्य कोशिका झिल्ली कुछ अणुओं को पार करने की अनुमति देती है a कम और अधिक घनत्व के बीच में एक घुले हुए पदार्थ का जमाव सरल प्रसार के माध्यम से झिल्ली के उच्च-सांद्रता पक्ष से निम्न-सांद्रता पक्ष तक।

सुविधा विसरण अन्य महत्वपूर्ण अणुओं को चुनिंदा तरीके से पार करने देता है जिसमें यह कुछ पदार्थों को पार करने की अनुमति देने के लिए कोशिका झिल्ली में एम्बेडेड प्रोटीन का उपयोग करता है।

झिल्ली प्रोटीन सुगम विसरण या तो झिल्ली में छिद्र बनाता है और नियंत्रित करता है कि क्या गुजर सकता है, या वे सक्रिय रूप से झिल्ली के माध्यम से विशिष्ट अणुओं को ले जाते हैं। आयनों के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए यह प्रक्रिया विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि कई सेल कार्य कुछ आयनों की उपस्थिति पर निर्भर करते हैं ताकि रासायनिक प्रतिक्रिया आगे बढ़ सके।

आयनों के अलावा, वाहक प्रोटीन भी ग्लूकोज जैसे बड़े अणुओं के पारित होने की सुविधा प्रदान कर सकते हैं।

पदार्थ जो कोशिका उत्पन्न करता है या जिसकी उसे आवश्यकता होती है, उसे कई तरीकों से सेल और ऑर्गेनेल झिल्लियों में ले जाया जा सकता है। नकारात्मक परिवहन ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता नहीं होती है और अणुओं की गति को शक्ति देने के लिए एकाग्रता ढाल का उपयोग करता है।

में सरल विसरण प्रकार का निष्क्रिय परिवहन, विसरण एक अर्धपारगम्य झिल्ली के आर-पार होता है, जो कम सांद्रता वाले पक्ष में परिवहन किए गए पदार्थ की उच्च सांद्रता के साथ होता है। पदार्थ सांद्रता प्रवणता के नीचे झिल्ली से होकर गुजरता है, लेकिन कुछ अणु अवरुद्ध हो जाते हैं।

यदि अवरुद्ध अणुओं को झिल्ली को पार करना पड़ता है क्योंकि दूसरी तरफ उनकी आवश्यकता होती है, तो सुगम प्रसार विशिष्ट अणुओं को ले जा सकता है।

प्रसार विधि झिल्ली-एम्बेडेड प्रोटीन के माध्यम से काम करती है लेकिन फिर भी झिल्ली में आणविक गति को शक्ति देने के लिए एकाग्रता ढाल पर निर्भर करती है। इसे ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन प्रोटीन चयनात्मक हो सकते हैं कि वे किन अणुओं का परिवहन करते हैं।

कभी-कभी अणुओं को कम सांद्रता वाली झिल्लियों से उस तरफ ले जाया जाता है जिसमें उच्च सांद्रता होती है। यह एकाग्रता प्रवणता के विरुद्ध जाता है और इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

कोशिकाएँ जो कार्य करती हैं सक्रिय ट्रांसपोर्ट ऊर्जा का उत्पादन किया है और इसे संग्रहीत किया है एडेनोसाइन ट्रायफ़ोस्फेट (एटीपी) अणु।

सक्रिय ट्रांसपोर्ट सुविधा प्रसार के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोटीन के समान है, लेकिन वे एकाग्रता ढाल के खिलाफ झिल्ली के पार अणुओं को ले जाने के लिए एटीपी से ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

ले जाने के लिए अणु के साथ एक बंधन बनाने के बाद, वे उपयोग करते हैं a फॉस्फेट समूह एटीपी से आकार बदलने और अणु को झिल्ली के दूसरी तरफ जमा करने के लिए।

कोशिका की झिल्लियाँ कई छोटे अणुओं के पारित होने की अनुमति दे सकता है, लेकिन आवेशित आयन और बड़े अणु आमतौर पर अवरुद्ध होते हैं। सुगम प्रसार एक ऐसी विधि है जिसके द्वारा ऐसे पदार्थ कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं और छोड़ सकते हैं। झिल्ली में एम्बेडेड वाहक प्रोटीन दो तरह से आयनों के पारित होने की सुविधा प्रदान कर सकते हैं।

कुछ प्रोटीन एक केंद्रीय मार्ग के चारों ओर व्यवस्थित होते हैं और कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली में एक छेद बनाते हैं, जिससे मार्ग खुल जाता है वसायुक्त अम्ल झिल्ली के आंतरिक भाग से। विशिष्ट आयन ऐसे उद्घाटन से गुजर सकते हैं, लेकिन वाहक प्रोटीन केवल एक प्रकार के आयन को पारित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

अन्य प्रोटीन उद्घाटन नहीं बनाते हैं लेकिन कोशिका झिल्ली के माध्यम से बड़े अणुओं का परिवहन करते हैं। स्थानांतरण अभी भी एक एकाग्रता ढाल द्वारा संचालित है, लेकिन वाहक प्रोटीन सक्रिय रूप से उस पदार्थ से जुड़ते हैं जो वे परिवहन कर रहे हैं।

प्रोटीन का वह भाग जो बाह्य कोशिकीय स्थान में कोशिका झिल्ली के बाहर होता है, परिवहन किए जाने वाले पदार्थ के अणु से जुड़ जाता है और फिर उसे कोशिका के आंतरिक भाग में छोड़ देता है।

आम तौर पर जल विरोधी झिल्लियों के गैर-ध्रुवीय फैटी एसिड सोडियम आयनों जैसे आवेशित ध्रुवीय अणुओं के मार्ग को अवरुद्ध करते हैं। ऐसे आयनों के लिए उद्घाटन प्रदान करने वाले वाहक प्रोटीन आयनों को आकर्षित करते हैं और आयन चैनलों के माध्यम से उनके मार्ग की सुविधा प्रदान करते हैं।

उन्हें केवल सोडियम आयनों के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है और पोटेशियम आयनों जैसे अन्य को नहीं। वाहक प्रोटीन के उद्घाटन भी आयनों के प्रवाह को नियंत्रित कर सकते हैं, जब सेल को अधिक आयनों की आवश्यकता नहीं होती है तो बंद हो जाता है।

ग्लूकोज अणुओं के परिवहन के लिए, जो आमतौर पर झिल्ली से गुजरने के लिए बहुत बड़े होते हैं, ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर प्रोटीन एक साइट है जहां वे ग्लूकोज अणुओं से बंध सकते हैं। वे स्वयं को संलग्न करते हैं और कोशिका झिल्ली में ग्लूकोज के परिवहन की सुविधा प्रदान करते हैं। वाहक प्रोटीन का स्थान झिल्ली में एक पारगम्य अंतर बन जाता है जो ग्लूकोज अणु को कहीं और पार करने की अनुमति नहीं देता है।

बहुकोशिकीय जीवों में कोशिकाओं को अपनी गतिविधियों का समन्वय करना होता है, जैसे कि कब बढ़ना है और कब विभाजित होना है। कोशिकाएं इस समन्वय को यह संकेत देकर पूरा करती हैं कि वे किस तरह की गतिविधि में लगे हुए हैं और क्या आवश्यक है, सिग्नलिंग रसायन जारी करते हैं। सुगम प्रसार सेल सिग्नलिंग में मदद करता है।

संकेत स्थानीय या लंबी दूरी के हो सकते हैं, जो तत्काल पड़ोस में कोशिकाओं या अन्य अंगों और ऊतकों में कोशिकाओं को प्रभावित करते हैं। प्रत्येक मामले में, सिग्नलिंग अणु कोशिकाओं के बीच यात्रा करते हैं और उन्हें या तो लक्ष्य कोशिकाओं में प्रवेश करना पड़ता है या अपना संकेत देने के लिए उनकी झिल्ली से जुड़ना पड़ता है।

सुगम प्रसार प्रोटीन इन सिग्नलिंग अणुओं को आवश्यकतानुसार कोशिकाओं में प्रवेश करने और संचार लूप को बंद करने की अनुमति दे सकते हैं।

क्योंकि सुगम प्रसार है a निष्क्रिय परिवहन तंत्र, यह तत्काल वातावरण में कारकों द्वारा नियंत्रित होता है जहां परिवहन हो रहा है।

ऐसे चार कारक हैं:

• एकाग्रता: सुगम प्रसार सांद्रता प्रवणता द्वारा दर्शाई गई संभावित ऊर्जा पर निर्भर करता है। उच्च और निम्न सांद्रता पक्षों के बीच अधिक अंतर का अर्थ है उच्च ढाल और तेज प्रसार।
• वाहक प्रोटीन क्षमता: स्थानांतरित किए जाने वाले पदार्थ और प्रोटीन के बीच बंधन की दर स्थानांतरण गति के साथ प्रसार की दर को प्रभावित करती है।
• वाहक प्रोटीन साइटों की संख्या: अधिक साइटों का अर्थ है उच्च प्रसार क्षमता और तेज़ प्रसार।
• तापमान: रासायनिक प्रतिक्रियाएं तापमान पर निर्भर होती हैं, और उच्च तापमान का अर्थ है तेज प्रतिक्रिया प्रगति और अधिक तेजी से प्रसार।

जबकि कोशिकाएं वाहक प्रोटीन साइटों की संख्या को नियंत्रित कर सकती हैं, वाहक प्रोटीन क्षमता निश्चित होती है, और सेल में प्रक्रिया तापमान और पदार्थ की एकाग्रता को नियंत्रित करने की सीमित क्षमता होती है सेल। सेल प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए वाहक प्रोटीन साइट गतिविधि को बंद करने की क्षमता महत्वपूर्ण हो जाती है।

सरल प्रसार छोटे गैर-ध्रुवीय अणुओं के संदर्भ में कोशिका की जरूरतों का ख्याल रखता है, लेकिन अन्य महत्वपूर्ण पदार्थ आसानी से झिल्लियों को पार नहीं कर सकते। ध्रुवीय अणु और बड़े अणु कोशिकाओं और ऑर्गेनेल के अर्धपारगम्य प्लाज्मा झिल्ली में फैल नहीं सकते हैं क्योंकि लिपिड और फैटी एसिड की आंतरिक परत उन्हें अवरुद्ध करती है।

सुगम प्रसार ध्रुवीय या बड़े अणुओं वाले पदार्थों को नियंत्रित तरीके से कोशिकाओं में प्रवेश करने और बाहर निकलने की अनुमति देता है।

ग्लूकोज और अमीनो अम्लउदाहरण के लिए, बड़े अणु होते हैं जो कोशिका कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ग्लूकोज एक महत्वपूर्ण पोषक तत्व है, और अमीनो एसिड का उपयोग कोशिका विभाजन सहित कई कोशिका प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है।

इन प्रक्रियाओं के आगे बढ़ने के लिए, सुगम प्रसार अणुओं को कोशिका झिल्ली और नाभिक जैसे जीवों की झिल्लियों से गुजरने की अनुमति देता है।

ऑक्सीजन जैसे छोटे अणु भी सुगम प्रसार से लाभान्वित हो सकते हैं। यद्यपि ऑक्सीजन झिल्लियों में फैल सकता है, वाहक प्रोटीन के माध्यम से सुगम प्रसार से स्थानांतरण की दर बढ़ जाती है और रक्त कोशिकाओं और मांसपेशियों के कार्यों में मदद मिलती है।

कुल मिलाकर, ये झिल्ली-एम्बेडेड प्रोटीन विभिन्न प्रकार की कोशिका प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

अन्य विषय:

• कार्बन डाइऑक्साइड
• लाल रक्त कोशिकाओं