Semipermeability: કાર્ય, ભૂમિકા અને રોગો

અર્ધપારક્ષમતા એ બાયોમેમ્બ્રેનનો ઉલ્લેખ કરે છે જે અમુક પદાર્થો માટે પસંદગીયુક્ત રીતે અભેદ્ય હોય છે અને અન્ય પદાર્થો દ્વારા પસાર કરી શકાતા નથી. અર્ધપારક્ષમતા એ ઓસ્મોસિસનો આધાર છે અને તમામ જીવંત વસ્તુઓના કોષોની લાક્ષણિકતા છે. અર્ધપારગમ્યતામાં વિક્ષેપ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ અને માટે વિનાશક પરિણામો ધરાવે છે પાણી સંતુલન સેલ્યુલર કમ્પાર્ટમેન્ટમાં.

અર્ધપારદર્શકતા શું છે?

અર્ધપારક્ષમતા એ બાયોમેમ્બ્રેનનો ઉલ્લેખ કરે છે જે અમુક પદાર્થો માટે પસંદગીયુક્ત રીતે અભેદ્ય હોય છે અને અન્ય પદાર્થો દ્વારા પસાર કરી શકાતા નથી. અર્ધપારગમ્યતાનો શાબ્દિક અર્થ થાય છે "અર્ધપારદર્શકતા." આ શબ્દ ભૌતિક અથવા નોંધપાત્ર ઇન્ટરફેસની મિલકત માટે વપરાય છે. અર્ધપારગમ્ય સપાટીઓ અમુક કણોને પસાર થવા દે છે જ્યારે અન્યને પસાર થતા અટકાવે છે. તબીબી તકનીક અને જીવવિજ્ઞાનમાં, અર્ધપારગમ્યતા મુખ્યત્વે પટલના સંદર્ભમાં ભૂમિકા ભજવે છે. અર્ધપારગમ્ય પટલ પસંદગીયુક્ત અભેદ્યતા ધરાવે છે અને ચોક્કસ કણોને ચોક્કસ દિશામાં પટલમાંથી પસાર થવા દે છે. અનુરૂપ પટલ એક વિભાજન પ્રણાલીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે ચોક્કસ પદાર્થોને ચોક્કસ પરિવહન પ્રણાલી વિના પટલની બીજી બાજુએ જવા દે છે. પટલ કોષોને ઘેરી લે છે જેમાં જીવન ટકાવી રાખવા માટે ચોક્કસ વાતાવરણ જાળવવું આવશ્યક છે. પટલની અર્ધપારગમ્યતા વિના, વિશિષ્ટ સેલ્યુલર વાતાવરણની જાળવણી અકલ્પ્ય હશે. વધુમાં, જીવવિજ્ઞાનમાં, અર્ધપારગમ્યતા એ અભિસરણ, ઓસ્મોરેગ્યુલેશન અને ટર્ગોર જેવી પ્રક્રિયાઓનો આધાર છે.

કાર્ય અને કાર્ય

મેમ્બ્રેન ટ્રાન્સપોર્ટ શબ્દનો ઉપયોગ બાયોમેમ્બ્રેન દ્વારા તમામ પદાર્થના માર્ગને સારાંશ આપવા માટે થાય છે. બે મૂળભૂત રીતે જુદી જુદી પદ્ધતિઓ પટલ પરિવહનનું લક્ષણ ધરાવે છે: પ્રસરણના અર્થમાં મુક્ત પ્રવેશ ઉપરાંત, ચોક્કસ પરિવહન અસ્તિત્વમાં છે. પટલમાં લિપિડ બાયલેયરનો સમાવેશ થાય છે, જે પોતે કોષના જલીય ભાગો વચ્ચેના અવરોધનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. એક્સ્ટ્રાપ્લાઝમિક અને સાયટોપ્લાઝમિક જગ્યાઓ આ રીતે અલગ પડે છે. કમ્પાર્ટમેન્ટ્સમાં વિવિધ વાતાવરણ પ્રવર્તી શકે છે. અમુક જૈવિક પ્રણાલીઓમાં, એ કોષ પટલ નાના માટે અભેદ્ય છે પરમાણુઓ તેની પ્રવાહીતા માટે આભાર. આ અભેદ્યતા જૈવિક પ્રણાલીમાં અસ્તિત્વમાં છે, ઉદાહરણ તરીકે, માટે પાણી, જે પટલ સાથે ઉચ્ચની દિશામાં આગળ વધે છે એકાગ્રતા હાલની સાંદ્રતા ઢાળ અનુસાર. આ સિદ્ધાંત ઘણા સજીવોનો મૂળભૂત બિલ્ડીંગ બ્લોક છે અને તેથી માનવ જીવતંત્રનો આધાર પણ છે. અર્ધપારગમ્ય પટલ ખાસ કરીને દ્રાવકો માટે અભેદ્ય હોય છે. વિભાજિત સ્તરની પાછળના સેલ્યુલર વાતાવરણને જાળવવા માટે પટલ દ્વારા ઘણીવાર દ્રાવણ જાળવી રાખવામાં આવે છે. આમ, અર્ધપારદર્શક પટલ પરવાનગી આપે છે પરમાણુઓ આપેલ મોલેક્યુલર સુધી સમૂહ અથવા કદમાંથી પસાર થવાનું છે, જ્યારે આપેલ પરમાણુ સમૂહ અથવા કદથી ઉપરના લોકોને પસાર થતા અટકાવવામાં આવે છે. દરમિયાન, વૈજ્ઞાનિકો પટલના લિપિડ દ્વિસ્તરની અંદર ક્ષણિક અનિયમિતતાને અર્ધપારગમ્યતાનું પ્રાથમિક કારણ માને છે. ઓસ્મોસિસના આધાર તરીકે, અર્ધપારગમ્યતા એ તમામ જીવંત સજીવો માટે એક મહત્વપૂર્ણ બિલ્ડીંગ બ્લોક છે. ઓસ્મોસિસ શબ્દનો ઉપયોગ પસંદગીયુક્ત રીતે અભેદ્ય અથવા અર્ધપારગમ્ય પટલ દ્વારા પરમાણુ કણોના નિર્દેશિત પ્રવાહનું વર્ણન કરવા માટે થાય છે. એક નિયમન પ્રાપ્ત કરવા માટે પાણી સંતુલન, તમામ જીવંત જીવોના કોષો અભિસરણ અને તેથી અર્ધપારગમ્યતા પર આધાર રાખે છે. ઓસ્મોરેગ્યુલેશન માટે અર્ધપારગમ્યતા પણ મહત્વપૂર્ણ છે. આ ચયાપચયમાં ઓસ્મોટિકલી સક્રિય પદાર્થોની સાંદ્રતાને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે. આ ક્ષમતા ઓસ્મોટિક અટકાવવા માટે સેવા આપે છે તણાવ અને જીવંત સજીવોને તેમની ઓસ્મોટિક સંભવિતતામાંથી ચોક્કસ લાભ મેળવવામાં પણ મદદ કરે છે. વધુમાં, અર્ધપારદર્શકતા છોડના ટર્ગર દબાણનો આધાર બનાવે છે. આ દબાણ કોશિકાઓમાં હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણને અનુરૂપ છે જે ગેસ વિનિમય અથવા વિવિધ પરિવહન પ્રક્રિયાઓ જેવી શારીરિક પ્રક્રિયાઓને સક્ષમ કરે છે.

રોગો અને બીમારીઓ

પ્રણાલીગત દાહક પ્રતિક્રિયાઓ જેમ કે સડો કહે છે અભેદ્યતા પર અસર બતાવી શકે છે. આ સંદર્ભમાં, મધ્યસ્થી પદાર્થ હિસ્ટામાઇન બહાર પાડવામાં આવે છે. પ્રકાશન પછી, અન્ય અસરો વચ્ચે, વેસ્ક્યુલર અભેદ્યતા વધે છે. વિવિધ પેશીઓની પટલની અભેદ્યતા પર અસર સાથે અન્ય ઘણી દાહક પ્રતિક્રિયાઓ અસ્તિત્વમાં છે. તેમાંથી એક છે સ્વાદુપિંડ, જેમાં સ્વાદુપિંડની નળી પ્રણાલીની અર્ધપારદર્શકતા વિક્ષેપથી પ્રભાવિત થાય છે. આ કિસ્સામાં કોષોની પટલની અભેદ્યતા ઘટે છે. આ ઘટનાને ઓળખી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ના પેસેજ દ્વારા એક્સ-રે ડાયગ્નોસ્ટિક ઇમેજિંગના સંદર્ભમાં કોન્ટ્રાસ્ટ માધ્યમ. અન્ય પટલ અભેદ્યતા વિકૃતિઓ કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર રોગોના સંદર્ભમાં થાય છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તમામ પટલની અભેદ્યતા વિકૃતિઓ ઇલેક્ટ્રોલાઇટમાં અસંતુલનનો સમાવેશ કરે છે સંતુલન. વર્ણવેલ સહસંબંધો સિવાય, પટલની અભેદ્યતા વિકૃતિઓનો વારસાગત આધાર પણ હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પટલનું વારસાગત પરિવર્તન પ્રોટીન a ની અભેદ્યતાને નોંધપાત્ર રીતે બદલી શકે છે કોષ પટલ, જેમાં માયોટોનિયા કોન્જેનિટા થોમસેન જેવા રોગોનો સમાવેશ થાય છે. આ રોગમાં, ક્લોરાઇડ આનુવંશિક પરિવર્તન દ્વારા બદલાયેલ સ્નાયુઓની અંદરની ચેનલો ક્લોરાઇડ આયનો માટે પટલના માર્ગને અવરોધે છે. આ આયનોના પેસેજ વિના, સ્નાયુઓ તેમની સંપૂર્ણ ક્ષમતા પર કાર્ય કરી શકતા નથી. આખરે, તમામ પટલ અભેદ્યતા વિકૃતિઓ સમગ્ર જીવતંત્ર પર નોંધપાત્ર અસર દર્શાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો અર્ધપારગમ્ય પટલ અચાનક દ્રાવકો માટે અભેદ્ય ન હોય, તો કોષના ભાગોમાં પાણીનું સંતુલન અસંતુલિત બની જાય છે. જો અર્ધપારગમ્ય પટલ બદલામાં ખૂબ જ અભેદ્ય હોય, તો આ કિસ્સામાં કોષના ભાગોનું વિશિષ્ટ વાતાવરણ પણ બદલાય છે. બંને કિસ્સાઓમાં, અસરગ્રસ્ત કોષ મૃત્યુ પામવા માટે વિનાશકારી હોઈ શકે છે કારણ કે તેના ભાગોનું કાર્યકારી વાતાવરણ અસંતુલિત બની જાય છે. સ્વયંપ્રતિરક્ષા બિમારીઓ પટલની અભેદ્યતાને પણ અસર કરી શકે છે. એન્ટિફોસ્ફોલિપિડ સિન્ડ્રોમ, ઉદાહરણ તરીકે, ખાસ કરીને બાયોમેમ્બ્રેનને લક્ષ્ય બનાવે છે અને તેમની શારીરિક અભેદ્યતાને બદલે છે. છોડમાં, પરોપજીવી જીવો સાથે સંકળાયેલી કેટલીક પટલની અભેદ્યતા અથવા અર્ધપારગમ્યતા વિકૃતિઓ પણ જોવા મળે છે. અમુક પરોપજીવીઓ મેરાસ્માઈન્સના અર્થમાં વિલ્ટ ટોક્સિન સ્ત્રાવ કરે છે. આ પદાર્થો સ્થિતિ અર્ધપારગમ્યતા વિકૃતિઓ યજમાન કોષના પ્લાઝ્મામાં અભેદ્ય પ્રવેશ મેળવવા માટે અભેદ્યતામાં વધારો કરે છે.