पदार्थ कोशिका में कैसे प्रवेश करते हैं। क्या क्रीम त्वचा में प्रवेश करती है

प्रश्न 1. कोशिका की बाहरी झिल्ली के क्या कार्य हैं?

बाहरी कोशिका झिल्ली में एक डबल लिपिड परत और प्रोटीन अणु होते हैं, जिनमें से कुछ सतह पर स्थित होते हैं, और कुछ लिपिड की दोनों परतों के माध्यम से और उसके माध्यम से प्रवेश करते हैं।

बाहरी कोशिका झिल्ली करती है सुरक्षात्मक कार्य, सेल को बाहरी वातावरण से अलग करता है, इसकी सामग्री को नुकसान से बचाता है।

इसके अलावा, बाहरी कोशिका झिल्ली कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों का परिवहन प्रदान करती है, कोशिकाओं को एक दूसरे के साथ बातचीत करने की अनुमति देती है।

प्रश्न 2. किस प्रकार से विभिन्न पदार्थसेल में प्रवेश कर सकते हैं?

पदार्थ बाहरी कोशिका झिल्ली में कई तरह से प्रवेश कर सकते हैं।

सबसे पहले, प्रोटीन अणुओं द्वारा गठित सबसे पतले चैनलों के माध्यम से, छोटे पदार्थों के आयन, जैसे सोडियम, पोटेशियम और कैल्शियम आयन, कोशिका में जा सकते हैं।

दूसरे, पदार्थ फागोसाइटोसिस या पिनोसाइटोसिस द्वारा कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं। इस तरह, भोजन के कण आमतौर पर प्रवेश करते हैं।

प्रश्न 3. पिनोसाइटोसिस फागोसाइटोसिस से कैसे भिन्न है?

पिनोसाइटोसिस में, बाहरी झिल्ली का फलाव तरल बूंदों को पकड़ लेता है, और फागोसाइटोसिस में, ठोस कण।

प्रश्न 4. पादप कोशिकाओं में फागोसाइटोसिस क्यों नहीं होता है?

फागोसाइटोसिस के दौरान, उस स्थान पर जहां भोजन कण कोशिका के बाहरी झिल्ली को छूता है, एक आक्रमण बनता है, और कण एक झिल्ली से घिरे कोशिका में प्रवेश करता है। पर पौधा कोशाणुऊपर कोशिका झिल्लीफाइबर का एक घना गैर-प्लास्टिक खोल होता है, जो फागोसाइटोसिस को रोकता है।

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जाहिरा तौर पर, कुछ पदार्थ एक दबाव अंतर की कार्रवाई के तहत कोशिका झिल्ली के माध्यम से निष्क्रिय रूप से प्रवाहित होते हैं, अन्य को झिल्ली के माध्यम से कोशिका में काफी सक्रिय रूप से पंप किया जाता है, और फिर भी अन्य झिल्ली के आक्रमण के कारण कोशिका में खींचे जाते हैं।

अधिकांश कोशिकाएँ पानी, लवण और कार्बनिक पदार्थों के उस अत्यंत सख्त अनुपात को बनाए रखने के लिए अनुपयुक्त वातावरण में रहती हैं, जिसके बिना जीवन असंभव है। यह बाहरी दुनिया और साइटोप्लाज्म के बीच होने वाले विभिन्न पदार्थों के आदान-प्रदान के निरंतर और बहुत सावधानीपूर्वक विनियमन की आवश्यकता पर जोर देता है। कोशिका के आंतरिक भाग को अलग करने वाली बाधा वातावरण, एक कोशिका झिल्ली के रूप में कार्य करता है - सबसे पतली फिल्म, एक मिलीमीटर का केवल दस मिलियनवां हिस्सा।

यह झिल्ली कई पदार्थों के लिए पारगम्य है जो दोनों दिशाओं में प्रवाहित होती हैं (अर्थात कोशिका से बाहर और कोशिका में)। इसकी नगण्य मोटाई के बावजूद, झिल्ली की एक निश्चित संरचना होती है; झिल्ली की यह संरचना और रासायनिक संरचना, जिसके बारे में हमारे पास अभी भी एक बहुत अस्पष्ट विचार है, इसकी चयनात्मक और बहुत असमान पारगम्यता निर्धारित करते हैं। यदि झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के पारित होने को सुनिश्चित करने वाले बल कोशिका के आसपास के वातावरण में स्थानीयकृत होते हैं, तो कोई "निष्क्रिय स्थानांतरण" की बात करता है। यदि इस पर खर्च की गई ऊर्जा कोशिका में ही इसके चयापचय की प्रक्रिया में उत्पन्न होती है, तो कोई "सक्रिय स्थानांतरण" की बात करता है। कोशिका और उसके पर्यावरण के बीच इस तरह की बातचीत न केवल यह सुनिश्चित करने के लिए कार्य करती है कि इसकी संरचना बनाने वाले सभी पदार्थों की कोशिका में एकाग्रता हमेशा कुछ सीमाओं के भीतर रखी जाती है, जिसके बाहर कोई जीवन नहीं हो सकता है; कुछ कोशिकाओं में, उदाहरण के लिए, में तंत्रिका कोशिकाएं, शरीर में इन कोशिकाओं के कार्य के लिए यह अंतःक्रिया सर्वोपरि है।

कई कोशिकाएं उन पदार्थों को अवशोषित करती हैं जिनकी उन्हें आवश्यकता होती है, वह भी एक प्रकार के अंतर्ग्रहण द्वारा। इस प्रक्रिया को फागोसाइटोसिस या पिनोसाइटोसिस के रूप में जाना जाता है (शब्द क्रमशः "खाने" और "पीने" के लिए ग्रीक शब्दों से आते हैं, और "सेल" के लिए शब्द से आते हैं)। अवशोषण की इस पद्धति के साथ, कोशिका झिल्ली जेब या इनवेजिनेशन बनाती है जो बाहर से पदार्थों को कोशिका में खींचती है; तब ये उभार बंद हो जाते हैं और बुलबुले या रिक्तिका के रूप में एक झिल्ली से घिरी बाहरी वातावरण की एक बूंद कोशिका द्रव्य के माध्यम से तैरने लगती है।

सरल "निगलने" के साथ इस प्रक्रिया की सभी समानता के बावजूद, हमें अभी भी सेल में पदार्थों के प्रवेश के बारे में बोलने का कोई अधिकार नहीं है, क्योंकि यह तुरंत इस सवाल पर जोर देता है कि "अंदर" अभिव्यक्ति का क्या अर्थ है। हमारे, इसलिए बोलने के लिए, मैक्रोस्कोपिक, मानवीय दृष्टिकोण से, हम यह दावा करने के लिए इच्छुक हैं कि जैसे ही हमने भोजन का एक टुकड़ा निगल लिया, वह हमारे अंदर आ गया। हालाँकि, ऐसा बयान पूरी तरह से सही नहीं है। आंतरिक भाग पाचन नालटोपोलॉजिकल अर्थ में, यह बाहरी सतह है; भोजन का सही अवशोषण तभी शुरू होता है जब यह आंतों की दीवार की कोशिकाओं में प्रवेश करता है। इसलिए, पिनोसाइटोसिस या फागोसाइटोसिस के परिणामस्वरूप कोशिका में प्रवेश करने वाला पदार्थ अभी भी "बाहर" है, क्योंकि यह अभी भी उस झिल्ली से घिरा हुआ है जिसने इसे पकड़ लिया है। वास्तव में पिंजरे में प्रवेश करने और एक सुलभ में बदलने के लिए चयापचय प्रक्रियाएंसाइटोप्लाज्म का घटक समान पदार्थकिसी न किसी रूप में झिल्ली में प्रवेश करना चाहिए।

संपूर्ण कोशिका झिल्ली पर कार्य करने वाले बलों में से एक एकाग्रता प्रवणता के कारण होता है। यह बल कणों की यादृच्छिक गति के कारण उत्पन्न होता है, जो अंतरिक्ष में समान रूप से वितरित होने की मांग करता है। यदि दो विलयनों का संघटन समान है लेकिन अलग एकाग्रतासंपर्क में आते हैं, तब उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से विलेय का प्रसार शुरू होता है, और यह प्रसार तब तक जारी रहता है जब तक कि सांद्रता हर जगह समान न हो जाए। एकाग्रता समीकरण तब भी होता है जब दो समाधान एक झिल्ली से अलग हो जाते हैं, बशर्ते, झिल्ली विलेय के लिए पारगम्य हो। यदि झिल्ली विलायक के लिए पारगम्य है, लेकिन विलेय के लिए अभेद्य है, तो एकाग्रता ढाल हमारे सामने परासरण की प्रसिद्ध घटना के रूप में प्रकट होती है: इस मामले में, विलायक झिल्ली से होकर गुजरता है, एक क्षेत्र से जा रहा है उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में विलेय की कम सांद्रता। कोशिका झिल्ली के दोनों किनारों पर अभिनय करने वाले एकाग्रता ढाल और आसमाटिक बल बहुत महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि कोशिका में कई पदार्थों की सांद्रता बाहरी वातावरण में उनकी सांद्रता से बहुत भिन्न होती है।

निष्क्रिय स्थानांतरण में, झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के प्रवेश को झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता द्वारा नियंत्रित किया जाता है। किसी दिए गए अणु के लिए झिल्ली की पारगम्यता निर्भर करती है रासायनिक संरचनाऔर इस अणु के गुण, साथ ही इसका आकार; इसी समय, झिल्ली न केवल कुछ पदार्थों के मार्ग को अवरुद्ध करने में सक्षम है, बल्कि स्वयं से गुजरने में भी सक्षम है विभिन्न पदार्थअलग-अलग गति से।

पर्यावरण की प्रकृति के आधार पर जिसके लिए वे अनुकूलित होते हैं, कोशिकाएं अलग - अलग प्रकारबहुत अलग पारगम्यता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, पानी के लिए एक साधारण अमीबा और मानव एरिथ्रोसाइट्स की पारगम्यता 100 गुना से अधिक भिन्न होती है। पारगम्यता स्थिरांक की तालिका में (1 वायुमंडल के आसमाटिक दबाव अंतर के प्रभाव में 1 मिनट में कोशिका झिल्ली के 1 वर्ग माइक्रोन से गुजरने वाले पानी के क्यूबिक माइक्रोन की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है), अमीबा के खिलाफ 0.26 का मान सूचीबद्ध है , यानी इसकी पारगम्यता बहुत नगण्य है। ऐसी कम पारगम्यता का अनुकूली मूल्य स्पष्ट है: जीवों में रहने वाले ताजा पानी, आउटडोर और . के बीच सबसे बड़े एकाग्रता अंतर का सामना करना पड़ता है आंतरिक पर्यावरणऔर इसलिए वे उस पानी को वापस पंप करने के लिए लगने वाली ऊर्जा को बचाने के लिए पानी के प्रवाह को अंदर की ओर प्रतिबंधित करने के लिए मजबूर हैं। लाल रक्त कोशिकाओं को ऐसे सुरक्षा उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि वे आमतौर पर रक्त प्लाज्मा से घिरे होते हैं - एक ऐसा वातावरण जो उनके आंतरिक वातावरण के साथ सापेक्ष आसमाटिक संतुलन में होता है। एक बार पानी में, ये कोशिकाएं तुरंत सूजन और फटने लगती हैं, क्योंकि उनकी झिल्ली इतनी लोचदार नहीं होती है कि पानी के इस अचानक दबाव को झेल सके।

यदि, जैसा कि आमतौर पर प्रकृति में होता है, विलेय के अणु आयनों में वियोजित हो जाते हैं जो एक निश्चित विद्युत आवेश को वहन करते हैं, तो नई ताकतें खेल में आती हैं। यह सर्वविदित है कि कई और शायद सभी कोशिकाओं की झिल्लियों में उनकी बाहरी और आंतरिक सतह के बीच एक ज्ञात संभावित अंतर को बनाए रखने की क्षमता होती है। नतीजतन, एक निश्चित संभावित ढाल उत्पन्न होती है, जो एकाग्रता ढाल के साथ, कोशिका झिल्ली के माध्यम से निष्क्रिय स्थानांतरण के लिए प्रेरक शक्ति के रूप में कार्य करती है।

एक झिल्ली के पार निष्क्रिय परिवहन में शामिल तीसरा बल विलायक (विलायक पुल) के साथ-साथ विलेय का परिवहन है। यह तभी चलन में आता है जब समाधान वास्तव में झिल्ली के माध्यम से बह सकता है; दूसरे शब्दों में, यदि झिल्ली झरझरा है। इस मामले में, प्रवाह की दिशा में फैलने वाले भंग पदार्थ के कणों की गति तेज हो जाती है, और विपरीत दिशा में कणों का प्रसार धीमा हो जाता है। यह पुल-इन प्रभाव आमतौर पर नहीं चलता है बड़ी भूमिकाहालांकि, कुछ में विशेष अवसरोंइसका महत्व काफी बड़ा है।

निष्क्रिय संक्रमण में शामिल सभी तीन बल अलग-अलग या एक साथ कार्य कर सकते हैं। हालांकि, कोई फर्क नहीं पड़ता कि किस तरह का बल आंदोलन का कारण बनता है - चाहे एकाग्रता ढाल, संभावित ढाल या पीछे हटने का प्रभाव - आंदोलन हमेशा "नीचे की ओर" दिशा में होता है और झिल्ली एक निष्क्रिय बाधा के रूप में कार्य करता है। इसी समय, कोशिका विज्ञान में कई महत्वपूर्ण उदाहरण ज्ञात हैं जब इन तीनों बलों में से कोई भी झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के स्थानांतरण की व्याख्या नहीं कर सकता है। इन मामलों में, आंदोलन एक "ऊपर की ओर" दिशा में होता है, अर्थात, उन बलों के खिलाफ जो निष्क्रिय स्थानांतरण का कारण बनते हैं, और इसलिए यह कोशिका में होने वाली चयापचय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप जारी ऊर्जा के कारण होना चाहिए। इस सक्रिय परिवहन में, झिल्ली अब केवल एक निष्क्रिय अवरोध नहीं है, बल्कि एक प्रकार के गतिशील अंग के रूप में कार्य करता है।

कुछ समय पहले तक, हमारे पास कोशिका झिल्ली की संरचना के बारे में सभी जानकारी विशेष रूप से इसकी पारगम्यता के अध्ययन के परिणामस्वरूप प्राप्त की गई थी और इसलिए, विशुद्ध रूप से अप्रत्यक्ष थी। उदाहरण के लिए, यह पाया गया है कि लिपिड (वसा) में घुलनशील कई पदार्थ आसानी से कोशिका झिल्ली से गुजरते हैं। इस संबंध में, यह धारणा उत्पन्न हुई कि कोशिका झिल्ली में लिपिड की एक परत होती है और लिपिड में घुलनशील पदार्थ झिल्ली से गुजरते हैं, इसके एक तरफ घुलते हैं और दूसरी तरफ छोड़ते हैं। हालांकि, यह पता चला कि पानी में घुलनशील अणु भी कोशिका झिल्ली से होकर गुजरते हैं। मुझे यह मानना पड़ा कि झिल्ली की संरचना कुछ हद तक एक चलनी से मिलती-जुलती है, यानी कि झिल्ली छिद्रों या गैर-लिपिड क्षेत्रों से सुसज्जित है, और संभवतः दोनों एक ही समय में; इसके अलावा, विभिन्न आयनों के पारित होने की विशेषताओं को समझाने के लिए, विद्युत आवेश को वहन करने वाली झिल्ली में वर्गों की उपस्थिति को स्वीकार किया गया था। अंत में, झिल्ली संरचना की इस काल्पनिक योजना में एक प्रोटीन घटक भी पेश किया गया था, क्योंकि डेटा प्रकट हुआ था, विशेष रूप से, झिल्ली की अस्थिरता की गवाही देता है, जो पूरी तरह से फैटी संरचना के साथ असंगत है।

इन प्रेक्षणों और परिकल्पनाओं को 1940 में जे. डेनिएल द्वारा प्रस्तावित कोशिका झिल्ली मॉडल में संक्षेपित किया गया है। इस मॉडल के अनुसार, झिल्ली में दो प्रोटीन परतों से ढके लिपिड अणुओं की दोहरी परत होती है। लिपिड अणु एक दूसरे के समानांतर होते हैं, लेकिन झिल्ली के तल के लंबवत होते हैं, उनके अपरिवर्तित सिरे एक दूसरे का सामना करते हैं, और आवेशित समूह झिल्ली की सतह की ओर निर्देशित होते हैं। इन आवेशित सिरों पर, प्रोटीन की परतें अधिशोषित होती हैं, जिसमें प्रोटीन श्रृंखलाएं होती हैं, जो झिल्ली की बाहरी और आंतरिक सतहों पर एक उलझन बनाती हैं, जिससे इसे एक निश्चित लोच और प्रतिरोध मिलता है। यांत्रिक क्षतिऔर कम सतह तनाव। लिपिड अणुओं की लंबाई लगभग 30 एंगस्ट्रॉम होती है, और मोनोमोलेक्यूलर प्रोटीन परत की मोटाई 10 एंगस्ट्रॉम होती है; इसलिए, डेनिएली का मानना था कि कोशिका झिल्ली की कुल मोटाई लगभग 80 एंगस्ट्रॉम होती है।

के साथ प्राप्त परिणाम इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी, डेनिएल द्वारा बनाए गए मॉडल की शुद्धता की पुष्टि की। रॉबर्टसन के इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ से अध्ययन किया गया "प्राथमिक झिल्ली" आकार और आकार में डेनियल की भविष्यवाणियों से मेल खाता है, और कई कोशिकाओं में देखा गया है। विभिन्न प्रकार के. इसे दो और अलग किया जा सकता है काली धारियाँलगभग 20 एंगस्ट्रॉम मोटे होते हैं, जो मॉडल की दो प्रोटीन परतों के अनुरूप हो सकते हैं; इन दो पट्टियों को लिपिड परत के अनुरूप 35 एंगस्ट्रॉम लाइटर कोर द्वारा अलग किया जाता है। 75 एंगस्ट्रॉम की कुल झिल्ली मोटाई मॉडल द्वारा प्रदान किए गए मान के काफी करीब है।

इस मॉडल की सामान्य समरूपता का उल्लंघन किए बिना, झिल्ली की आंतरिक और बाहरी सतहों की रासायनिक प्रकृति में अंतर को ध्यान में रखते हुए इसे पूरक किया जाना चाहिए। इससे कुछ अवलोकनों में प्रकट झिल्ली की आंतरिक और बाहरी सतहों के बीच रासायनिक ढाल के अस्तित्व की व्याख्या करना संभव हो जाएगा। इसके अलावा, हम जानते हैं कि कई कोशिकाएं कार्बोहाइड्रेट युक्त म्यूकोप्रोटीन झिल्ली से ढकी होती हैं, जिसकी मोटाई विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं में भिन्न होती है। भले ही इस परत का पारगम्यता पर प्रभाव पड़े, यह माना जा सकता है कि यह खेलता है महत्वपूर्ण भूमिकापिनोसाइटोसिस में।

झिल्ली की संरचना की इन विशेषताओं के अलावा, "क्रॉस सेक्शन" में बोलने के लिए, पारगम्यता का अध्ययन करते समय, यह पता चलता है कि इसकी संरचना दूसरी दिशा में भी अमानवीय है। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि कोशिका झिल्ली उन कणों को अनुमति देती है जिनका आकार ज्ञात सीमा से अधिक नहीं होता है, जबकि बड़े और बड़े कणों को बनाए रखते हैं, और यह इन झिल्लियों में छिद्रों की उपस्थिति का सुझाव देता है। अब तक, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म अध्ययनों द्वारा छिद्रों के अस्तित्व की पुष्टि नहीं की गई है। यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि इन छिद्रों को बहुत छोटा और बहुत दूर स्थित माना जाता है, ताकि उनका कुल क्षेत्रफल झिल्ली की कुल सतह के एक हजारवें हिस्से से अधिक न हो। यदि हम झिल्ली को चलनी कहते हैं, तो यह जोड़ा जाना चाहिए कि इस चलनी में बहुत कम छेद हैं।

एक और भी महत्वपूर्ण परिस्थिति यह है कि उच्च चयनात्मक क्षमता की व्याख्या करने के लिए, जो कई कोशिकाओं को एक पदार्थ को दूसरे से अलग करने की अनुमति देती है, झिल्ली के विभिन्न वर्गों की विभिन्न रासायनिक विशिष्टता को मान लेना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, यह पता चला कि कुछ एंजाइम कोशिका की सतह पर स्थानीयकृत होते हैं। जाहिरा तौर पर, उनका कार्य उन पदार्थों को परिवर्तित करना है जो झिल्ली में अघुलनशील होते हैं जो घुलनशील डेरिवेटिव में होते हैं जो इसके माध्यम से गुजर सकते हैं। कई मामलों को जाना जाता है जब एक कोशिका, जो एक पदार्थ के लिए पारगम्य होती है, दूसरे पदार्थ को पहले वाले के करीब नहीं देती है और आणविक आकार और विद्युत गुणों में इसके समान होती है।

तो, हम देखते हैं कि एक पतली कोशिका झिल्ली एक जटिल उपकरण है जिसे सक्रिय रूप से कोशिका में प्रवेश करने वाले पदार्थों की गति में हस्तक्षेप करने और उससे मुक्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सक्रिय हस्तांतरण की प्रक्रिया के लिए ऐसा उपकरण अपरिहार्य है, जिसके माध्यम से यह स्थानांतरण मुख्य रूप से किया जाता है। इस "ऊपर की ओर" आंदोलन होने के लिए, सेल को निष्क्रिय संक्रमण की ताकतों के खिलाफ कार्य करना चाहिए। हालांकि, कई वैज्ञानिकों के प्रयासों के बावजूद, उस तंत्र को प्रकट करना अभी तक संभव नहीं है जिसके द्वारा सेलुलर चयापचय के परिणामस्वरूप जारी ऊर्जा का उपयोग कोशिका झिल्ली के माध्यम से विभिन्न पदार्थों के परिवहन के लिए किया जाता है। यह संभव है कि इस ऊर्जा हस्तांतरण में विभिन्न तंत्र शामिल हों।

सक्रिय आयन परिवहन की समस्या जीवंत रुचि को आकर्षित करती है। 100 साल पहले से ही जीवविज्ञानी झिल्ली की बाहरी और आंतरिक सतह के बीच संभावित अंतर के अस्तित्व को जानते थे; लगभग उसी समय से, वे जानते हैं कि इस संभावित अंतर का आयनों के परिवहन और वितरण पर प्रभाव पड़ता है। हालांकि, हाल ही में उन्होंने यह समझना शुरू किया कि यह संभावित अंतर स्वयं उत्पन्न होता है और आयनों के सक्रिय परिवहन के कारण बना रहता है।

इस समस्या का महत्व इस तथ्य से प्रमाणित होता है कि कई कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में सोडियम की तुलना में बहुत अधिक पोटेशियम होता है, और इस बीच वे ऐसे वातावरण में रहने के लिए मजबूर होते हैं जो इन दो आयनों की सामग्री के बीच विपरीत अनुपात की विशेषता है। उदाहरण के लिए, रक्त प्लाज्मा में पोटेशियम की तुलना में 20 गुना अधिक सोडियम होता है, जबकि लाल रक्त कोशिकाओं में सोडियम की तुलना में 20 गुना अधिक पोटेशियम होता है। एरिथ्रोसाइट झिल्ली में सोडियम और पोटेशियम दोनों आयनों के लिए कम, निष्क्रिय पारगम्यता के बावजूद एक अच्छी तरह से परिभाषित है। यदि यह पारगम्यता स्वतंत्र रूप से प्रकट हो सकती है, तो सोडियम आयन कोशिका में प्रवाहित होंगे, और पोटेशियम आयन इससे बाहर निकलने लगेंगे। इसलिए, आयनों के मौजूदा अनुपात को बनाए रखने के लिए, सेल को सोडियम आयनों को लगातार "पंप" करना पड़ता है और 50 गुना एकाग्रता ढाल के खिलाफ पोटेशियम आयनों को जमा करना पड़ता है।

सक्रिय परिवहन की व्याख्या करने के लिए प्रस्तावित अधिकांश मॉडल किसी प्रकार के वाहक अणुओं के अस्तित्व की धारणा पर आधारित हैं। यह माना जाता है कि ये अभी भी काल्पनिक वाहक झिल्ली की एक सतह पर स्थित आयनों के संपर्क में आते हैं, इस रूप में झिल्ली से गुजरते हैं और फिर से झिल्ली की दूसरी सतह पर आयन छोड़ते हैं। ऐसे यौगिकों की गति (वाहक अणु जो स्वयं से आयनों को जोड़ते हैं), स्वयं आयनों की गति के विपरीत, एक "अवरोही" दिशा में माना जाता है, अर्थात, एक रासायनिक एकाग्रता ढाल के अनुसार।

ऐसा ही एक मॉडल, जिसे टी. शॉ द्वारा 1954 में बनाया गया था, न केवल झिल्ली के माध्यम से पोटेशियम और सोडियम आयनों के स्थानांतरण की व्याख्या करना संभव बनाता है, बल्कि उनके बीच कुछ संबंध स्थापित करना भी संभव बनाता है। शॉ मॉडल के अनुसार, पोटेशियम और सोडियम आयन (K + और Na +) को आयनों के लिए विशिष्ट वसा-घुलनशील वाहक (X और Y) द्वारा झिल्ली के पार ले जाया जाता है। परिणामी यौगिक (KX और NaY) झिल्ली के माध्यम से फैलने में सक्षम हैं, जबकि झिल्ली मुक्त वाहक के लिए अभेद्य है। पर बाहरी सतहसोडियम ट्रांसपोर्टर झिल्ली को पोटेशियम ट्रांसपोर्टर्स में बदल दिया जाता है, इस प्रक्रिया में ऊर्जा खो जाती है। झिल्ली की आंतरिक सतह पर, सेल चयापचय की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाली ऊर्जा की प्राप्ति के कारण पोटेशियम वाहक फिर से सोडियम वाहक में परिवर्तित हो जाते हैं (इस ऊर्जा के आपूर्तिकर्ता, सभी संभावना में, अणु में ऊर्जा-समृद्ध यौगिक होते हैं जिनके अणु होते हैं। फॉस्फेट बांड हैं)।

इस मॉडल में की गई कई मान्यताओं को प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि करना मुश्किल है, और यह किसी भी तरह से सभी द्वारा मान्यता प्राप्त नहीं है। फिर भी, हमने इसका उल्लेख करना आवश्यक समझा, क्योंकि यह मॉडल स्वयं सक्रिय हस्तांतरण घटना की संपूर्ण जटिलता को दर्शाता है।

जीवविज्ञानियों के समझने से बहुत पहले चुनौतीपूर्ण खेल भुजबल, कोशिका झिल्ली के माध्यम से पदार्थों के हस्तांतरण में शामिल, उन्हें पहले से ही कोशिकाओं का निरीक्षण करना था, इसलिए बोलने के लिए, "भोजन के लिए।" पर देर से XIXसदी, इल्या मेचनिकोव ने पहली बार देखा कि कैसे सफेद रक्त कोशिका(ल्यूकोसाइट्स) ने बैक्टीरिया को खा लिया, और उन्हें "फागोसाइट्स" नाम दिया। 1920 में, ए। शेफ़र ने दर्शाया कि कैसे एक अमीबा अपने शिकार को पकड़ता है - एक ऐसा चित्र जो एक क्लासिक बन गया है। पिनोसाइटोसिस की प्रक्रिया, कम स्पष्ट रूप से व्यक्त की गई, पहली बार डब्ल्यू लुईस द्वारा 1931 में ही खोजी गई थी। समय चूक विधि का उपयोग करके टिशू कल्चर में कोशिकाओं के व्यवहार का अध्ययन करते हुए, उन्होंने कोशिका परिधि पर झिल्ली के बहिर्गमन को देखा, जो इतनी सख्ती से लहरदार था कि समय-समय पर वे एक संकुचित मुट्ठी की तरह बंद हो जाते हैं, माध्यम के हिस्से पर कब्जा कर लेते हैं जैसे कि एक बुलबुले में। लुईस के लिए, यह सब पीने की प्रक्रिया के समान ही लग रहा था कि वह इस घटना के लिए एक उपयुक्त नाम के साथ आया - "पिनोसाइटोसिस"।

1934 में प्रकाशित एस. मैट और डब्ल्यू. डॉयल के काम को छोड़कर, लुईस की खोज ने पहली बार ध्यान आकर्षित नहीं किया, जिन्होंने अमीबा में उनके द्वारा देखी गई इसी तरह की घटना की सूचना दी। पिनोसाइटोसिस एक मात्र जिज्ञासा बनी रही, जब तक कि इस शताब्दी के मध्य में, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से पता चला कि इस तरह का अंतर्ग्रहण बहुत अधिक व्यापक था।

अमीबा में और ऊतक संस्कृति से कोशिकाओं में, एक पारंपरिक माइक्रोस्कोप के तहत पिनोसाइटोसिस देखा जा सकता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के उच्च विभेदन के कारण, कई अन्य प्रकार की कोशिकाओं को भी सूक्ष्म बुलबुले बनाने के लिए पाया गया है। शारीरिक दृष्टि से, इस प्रकार के सबसे दिलचस्प उदाहरणों में से एक कोशिकाएँ हैं ब्रश उपकलागुर्दे और आंतें: पुटिकाएं जो विभिन्न पदार्थों को कोशिका में लाती हैं, ब्रश की सीमा के आधार पर बनती हैं, जिस पर इस उपकला का नाम है। पिनोसाइटोसिस या फागोसाइटोसिस की मुख्य विशेषता सभी कोशिकाओं में समान होती है: कोशिका झिल्ली का कुछ भाग कोशिका की सतह से अलग हो जाता है और एक रिक्तिका या पुटिका बनाता है जो परिधि से अलग होकर कोशिका में चला जाता है।

पिनोसाइटोसिस के दौरान बनने वाले पुटिकाओं का आकार व्यापक रूप से भिन्न होता है। अमीबा में और टिशू कल्चर से ली गई कोशिकाओं में, एक नए अलग किए गए पिनोसाइटिक रिक्तिका का औसत व्यास 1-2 माइक्रोन है; रिक्तिका के आकार, जिन्हें हम एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके पता लगाने का प्रबंधन करते हैं, 0.1 से 0.01 माइक्रोन तक भिन्न होते हैं। अक्सर ऐसे रिक्तिकाएं एक दूसरे के साथ विलीन हो जाती हैं और उनके आकार एक ही समय में, स्वाभाविक रूप से बढ़ जाते हैं। क्यों कि के सबसेकोशिकाओं में कई अन्य रिक्तिकाएँ और कणिकाएँ होती हैं, पिनोसाइटिक रिक्तिकाएँ जल्द ही दृष्टि से खो जाती हैं जब तक कि उन्हें किसी प्रकार का "लेबल" प्रदान नहीं किया जाता है। फागोसाइटोसिस के दौरान बनने वाले रिक्तिकाएं, निश्चित रूप से, बहुत बड़ी होती हैं और पूरे को समायोजित कर सकती हैं जीवाणु कोशिकाएं, प्रोटोजोआ कोशिकाएं, और फागोसाइट्स के मामले में, नष्ट ऊतकों के टुकड़े।

अमीबा के साथ सरल प्रयोगों के आधार पर, यह देखा जा सकता है कि किसी भी ऊतक में किसी भी समय पायोसाइटोसिस नहीं देखा जा सकता है, क्योंकि यह पर्यावरण में कुछ निश्चित पदार्थों की उपस्थिति के कारण होता है। पर स्वच्छ जलअमीबा में पिनोसाइटोसिस नहीं होता है: किसी भी मामले में, माइक्रोस्कोप के तहत इसका पता नहीं लगाया जा सकता है। जिस पानी में अमीबा हैं उसमें चीनी या कोई अन्य कार्बोहाइड्रेट मिला दिया जाए तो इससे कुछ नहीं होगा। जब लवण, प्रोटीन या कुछ अमीनो एसिड मिलाए जाते हैं, तो पिनोसाइटोसिस शुरू हो जाता है। एस. चैपमैन-एंडरसन ने पाया कि अमीबा में इस तरह का प्रत्येक प्रेरित पिनोसाइटोसिस लगभग 30 मिनट तक रह सकता है, इसके कारण की प्रकृति की परवाह किए बिना, और इस समय के दौरान 100 पिनोसाइटिक चैनल बनते हैं और इसी संख्या में रिक्तिकाएं निगल जाती हैं। फिर पिनोसाइटोसिस बंद हो जाता है और 3-4 घंटों के बाद ही फिर से शुरू हो सकता है। चैपमैन एंडरसन के अनुसार, यह इस तथ्य के कारण है कि पिनोसाइटोसिस के 30 मिनट के बाद, बाहरी झिल्ली के सभी क्षेत्रों का उपयोग किया जाता है जो आक्रमण करने में सक्षम होते हैं।

इसके अलावा, चैपमैन-एंडरसन ने एक पुरानी समस्या को हल करने में मदद की, अर्थात् दिखाया कि शारीरिक दृष्टि से फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस एक ही प्रक्रिया है। अपने प्रयोग में, अमीबाओं को सबसे पहले उनके लिए खाद्य के रूप में कई सिलिअट्स को फैगोसाइटोज़ करने का अवसर दिया गया था क्योंकि वे इन सूक्ष्मजीवों से भरे वातावरण से कब्जा कर सकते थे। फिर उन्हें एक ऐसे माध्यम में स्थानांतरित कर दिया गया जिसमें एक कारक होता है जो पिनोसाइटोसिस को प्रेरित करता है। यह पता चला कि ये अमीबा केवल कुछ चैनल (सामान्य संख्या के 10% से कम) बनाने में सक्षम हैं। इसके विपरीत, अमीबा जिन्होंने पिनोसाइटोसिस के लिए अपनी क्षमता को समाप्त कर दिया था, जब वे सामान्य रूप से भोजन के रूप में उपयोग किए जाने वाले जीवों वाले माध्यम में स्थानांतरित हो जाते हैं तो फागोसाइटाइज नहीं होते हैं। इस प्रकार, झिल्ली की सतह दोनों ही मामलों में सीमित कारक प्रतीत होती है।

1956 में एस. बेनेट ने सुझाव दिया कि पिनोसाइटोसिस कोशिका झिल्ली की सतह पर प्रेरक अणुओं या आयनों के सोखने के कारण होता है। कई शोधकर्ताओं के कार्यों में इस धारणा की पूरी तरह से पुष्टि की गई थी। इसमें शायद ही संदेह किया जा सकता है कि अमीबा में एक विशेष झिल्ली पर सोखना होता है, जिसमें बलगम होता है और पूरे अमीबा को कवर करता है। चूंकि यह माना जाता है कि ऐसा कोश कई अन्य कोशिकाओं में भी मौजूद है, इसलिए यह पता लगाना दिलचस्प होगा कि क्या यह सभी मामलों में समान कार्य करता है।

बुलबुला, जो कोशिका में उत्प्रेरण पदार्थ का परिचय देता है, उसमें एक निश्चित मात्रा में तरल माध्यम भी डालता है। चैपमैन-एंडरसन और लेखक ने यह निर्धारित करने के लिए एक "डबल लेबल" प्रयोग किया कि दोनों में से कौन सा पदार्थ - प्रारंभ करनेवाला या तरल - संबंधित है मुख्य भूमिका. हमने अमीबा को एक ऐसे माध्यम में रखा जिसमें एक रेडियोधर्मी आइसोटोप के साथ एक प्रोटीन और एक अन्य रेडियोधर्मी लेबल के साथ चीनी का लेबल लगाया गया था, जिससे अवशोषित तरल की मात्रा निर्धारित करना संभव हो गया। हम इस तथ्य से आगे बढ़े कि यदि मुख्य भस्म पदार्थ, साथ ही अवशोषण को प्रेरित करने वाला पदार्थ प्रोटीन है, तो रिक्तिका में प्रोटीन की सापेक्ष सामग्री माध्यम की तुलना में अधिक होनी चाहिए। और इसलिए यह निकला। हालाँकि, इस घटना का पैमाना हमारी उम्मीदों से कहीं अधिक था। कुल 30 मिनट के भीतर अवशोषित प्रोटीन अमीबा के कुल द्रव्यमान के लगभग 25% के अनुरूप होता है। यह एक बहुत ही प्रभावशाली भोजन है, जो दर्शाता है कि उच्चतम मूल्यपिनोसाइटोसिस के दौरान एक कोशिका के लिए, उनके पास सतह पर सोखने वाले पदार्थ होते हैं।

हालांकि, रिक्तिका में निहित भोजन को अभी भी कोशिका के बाहर माना जाना चाहिए, क्योंकि जिस मामले में यह संलग्न है वह बाहरी झिल्ली का हिस्सा है। हमें यह पता लगाना चाहिए कि क्या बाहरी वातावरण के साथ ऐसा संचार कोशिका के चयापचय तंत्र के लिए कच्चा माल प्रदान कर सकता है, और यदि हां, तो कैसे। रिक्तिका से साइटोप्लाज्म में पदार्थों को स्थानांतरित करने का सबसे सरल तरीका साइटोप्लाज्मिक एंजाइम की क्रिया के तहत झिल्ली का विघटन होगा। हालांकि, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी डेटा इस धारणा का समर्थन नहीं करते हैं: हम कभी भी उस झिल्ली के गायब होने का निरीक्षण नहीं कर पाए हैं जो रिक्तिका डंठल बनाती है।

चूंकि झिल्ली स्पष्ट रूप से संरक्षित है, इसलिए पिनोसाइटोसिस के अध्ययन में मुख्य कार्य इसकी पारगम्यता का अध्ययन है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि पिनोसाइटिक पुटिका कोशिका द्रव्य में पानी छोड़ती है; हम रिक्तिका के ध्यान देने योग्य झुर्रियों से इसके बारे में आश्वस्त हैं। जे. मार्शल और लेखक ने दिखाया है कि अमीबा में झुर्रियाँ रिक्तिका की सामग्री की एकाग्रता में क्रमिक वृद्धि के साथ होती हैं। सेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा यह स्थापित किया गया है कि पिनोसाइटोसिस के बाद पहले कुछ घंटों के दौरान, आसपास के साइटोप्लाज्म के घनत्व की तुलना में रिक्तिका का घनत्व हर समय बढ़ता है। अंततः, ये रिक्तिकाएं साइटोप्लाज्मिक कणिकाओं में बदल जाती हैं, जो सेंट्रीफ्यूजेशन के दौरान आकार और व्यवहार में माइटोकॉन्ड्रिया के समान होती हैं।

यह भी पता चला कि रिक्तिका झिल्ली न केवल पानी के लिए, बल्कि ग्लूकोज जैसे कम आणविक भार वाले पदार्थों के लिए भी पारगम्य है। चैपमैन-एंडरसन और लेखक ने रेडियोधर्मी ग्लूकोज का उपयोग करते हुए पाया कि पिनोसाइटोसिस की प्रक्रिया में अवशोषित ग्लूकोज जल्दी से रिक्तिकाएं छोड़ देता है और समान रूप से पूरे साइटोप्लाज्म में वितरित किया जाता है। यह ग्लूकोज प्रवेश करता है सामान्य प्रक्रियाएंकोशिका में होने वाला चयापचय, जैसे कि यह सामान्य तरीके से कोशिका में प्रवेश कर गया हो - कोशिका की सतह से प्रसार के परिणामस्वरूप; इसके चयापचय का उत्पाद - रेडियोधर्मी कार्बन डाइऑक्साइड - जल्द ही अमीबा के उत्सर्जक उत्पादों में दिखाई देता है। चैपमैन-एंडरसन और डी। प्रेस्कॉट ने कुछ अमीनो एसिड के लिए समान परिणाम प्राप्त किए। इसलिए, इसमें कोई संदेह नहीं है कि पिनोसाइटोसिस की मदद से, कोशिका को उन पदार्थों के साथ "खिलाया" जा सकता है जिनमें छोटे अणु होते हैं। बड़े अणुओं को "खिलाने" के प्रयोग अभी तक नहीं किए गए हैं।

ये परिणाम बताते हैं कि झिल्ली पारगम्यता में कुछ बदलाव है। इस परिवर्तन को इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप से नहीं देखा जा सकता है; झिल्ली पिनोसाइटोसिस से पहले और बाद में समान प्रतीत होती है। हालांकि, ऐसी रिपोर्टें हैं कि रिक्तिका की दीवार के अंदर की श्लेष्मा झिल्ली छूट जाती है और उस पर अधिशोषित सामग्री के साथ, एक छोटी गांठ के रूप में रिक्तिका के केंद्र में रहती है।

उसी समय, एक और, शायद बहुत महत्वपूर्ण घटना घटित होती है। प्राथमिक रिक्तिका पर छोटे माध्यमिक रिक्तिकाएँ बनती हैं, जो इससे अलग हो जाती हैं और कोशिका द्रव्य में चली जाती हैं। हम अभी तक साइटोप्लाज्म के माध्यम से प्राथमिक रिक्तिका की सामग्री के वितरण के लिए इस प्रक्रिया की भूमिका का न्याय करने में सक्षम नहीं हैं। केवल एक ही बात स्पष्ट है: इन माइक्रोवैक्यूल्स की झिल्लियों में जो भी पारगम्यता-संबंधी प्रक्रियाएँ होती हैं, कोशिका के अंदर झिल्ली की सतह के क्षेत्र में इतनी बड़ी वृद्धि के कारण उनके प्रवाह को बहुत सुविधा होती है। यह संभव है कि माध्यमिक रिक्तिकाएं भी चयनात्मक पारगम्यता के निर्माण में शामिल हों, कुछ पदार्थों को प्राथमिक रिक्तिका से हटाकर दूसरों को उसमें छोड़ दें।

पिनोसाइटोसिस को मुख्य में से एक के रूप में समझाने की कोशिश करते समय उत्पन्न होने वाली मुख्य कठिनाई शारीरिक प्रक्रियाएंकोशिका में होने वाला यह है कि यह पूरी तरह से विशिष्टता से रहित है। सच है, कुछ बैक्टीरिया के अवशोषण के लिए एंटीबॉडी द्वारा संवेदनशील फागोसाइट्स की गतिविधि में, एक उच्च विशिष्टता प्रकट होती है। ए। टायलर का मानना है कि निषेचन के दौरान, अंडे द्वारा शुक्राणु का पिनोसाइटिक अंतर्ग्रहण होता है - एक प्रक्रिया जो अंडे और शुक्राणु की सतहों पर विशिष्ट पदार्थों की बातचीत से शुरू होती है। हालांकि, आम तौर पर, पर्यावरण से सोखने वाले पदार्थों और तरल पदार्थों का यांत्रिक कब्जा शायद बिना किसी विकल्प के होता है। यह संभव है कि इसके परिणामस्वरूप बेकार या हानिकारक पदार्थ भी अक्सर कोशिका में प्रवेश कर जाते हैं।

शायद, कहीं अधिक चयनात्मकता वाला तंत्र है। यह मान लेना सबसे आसान है कि विकल्प, सक्रिय या निष्क्रिय, कोशिका में मौजूद रिक्तिका और पुटिकाओं को घेरने वाली झिल्लियों पर होता है। इस मामले में, पिनोसाइटोसिस को एक ऐसी प्रक्रिया के रूप में नहीं माना जाना चाहिए जो झिल्ली के माध्यम से स्थानांतरण को बाहर करता है, लेकिन एक ऐसी प्रक्रिया के रूप में जो इस तरह के स्थानांतरण को पूरक बनाती है। उसके मुख्य कार्यव्यापक आंतरिक सतह बनाने में शामिल होना चाहिए, जिस पर निष्क्रिय और सक्रिय हस्तांतरण से जुड़े बलों की गतिविधि वास्तविक सेल सतह की तुलना में और भी अधिक प्रभावी हो सकती है, और साथ ही रिसाव के कारण पदार्थ के नुकसान के कम जोखिम के साथ।

>> कोशिकाओं के बारे में सामान्य जानकारी

कोशिकाओं के बारे में सामान्य जानकारी।

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कोशिकाएँ अपने छोटे आकार के बावजूद बहुत जटिल होती हैं। उनमें उपभोग के लिए संरचनाएं होती हैं पोषक तत्वऔर ऊर्जा, अनावश्यक चयापचय उत्पादों का उत्सर्जन, प्रजनन। जीवन के ये सभी पहलू प्रकोष्ठोंएक-दूसरे से निकटता से संबंधित होना चाहिए।

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हमारी त्वचा को वॉलीबॉल नेट के रूप में और कॉस्मेटिक अणुओं को वॉलीबॉल के रूप में कल्पना करने का प्रयास करें। क्या आपको लगता है कि क्रीम, जैसा कि विज्ञापित है, ठीक जाल में घुसने और वादा किए गए अद्भुत प्रभाव का उत्पादन करने में सक्षम होगी? किस प्रकार आधुनिक तरीकेऔर प्रौद्योगिकियां एपिडर्मल बाधा को दरकिनार करते हुए, त्वचा की गहरी परतों तक अद्भुत घटकों का एक जटिल वितरण करने में सक्षम हैं? क्या महंगे लक्ज़री कॉस्मेटिक्स पर पैसा खर्च करना इसके लायक है, या सभी वादे एक कपटपूर्ण चाल से ज्यादा कुछ नहीं हैं? और एक नियमित क्रीम त्वचा में कितनी गहराई तक प्रवेश कर सकती है?

यह समझने के लिए कि क्या सौंदर्य उत्पाद और उनके अवयव काम करते हैं, आपको मूल बातें याद रखने की आवश्यकता है। अर्थात्, त्वचा की व्यवस्था कैसे की जाती है, इसमें कौन सी परतें होती हैं, इसकी कोशिकाओं की क्या विशेषताएं हैं।

हमारी त्वचा कैसे संरचित होती है?

त्वचा सबसे बड़ा अंगमानव शरीर। तीन परतों से मिलकर बनता है:

एपिडर्मिस (0.1-2.0 मिमी)।

डर्मिस (0.5-5.0 मिमी)।

हाइपोडर्मिस या त्वचा के नीचे की वसा(2.0-100 मिमी और अधिक)।

त्वचा की पहली परत एपिडर्मिस होती है, जिसे हम आमतौर पर त्वचा के रूप में संदर्भित करते हैं। कॉस्मेटोलॉजिस्ट के लिए यह परत सबसे दिलचस्प है। यहीं पर क्रीम के घटक काम करते हैं। आगे केवल उन दवाओं में प्रवेश करें जो इंजेक्शन के रूप में दी जाती हैं।

एपिडर्मिस और एपिडर्मल बाधा: पोषक तत्वों के लिए एक बाधा या एक विश्वसनीय सहयोगी?

एपिडर्मिस, बदले में, 5 परतें होती हैं - बेसल, स्पाइनी, दानेदार, सींग। स्ट्रेटम कॉर्नियम कॉर्नोसाइट्स की 15-20 पंक्तियों के साथ पंक्तिबद्ध होता है - मृत सींग वाली कोशिकाएं, जिसमें 10% से अधिक पानी नहीं, कोई नाभिक नहीं होता है, और पूरी मात्रा एक मजबूत केराटिन प्रोटीन से भरी होती है।

कॉर्नोसाइट्स मजबूत होते हैं वफादार दोस्तप्रोटीन सेतुओं की सहायता से एक-दूसरे को पकड़ें, और लिपिड परत इन कोशिकाओं को सीमेंट की ईंटों की तुलना में अधिक मजबूत रखती है।

कॉर्नोसाइट्स एक एपिडर्मल बैरियर बनाते हैं, जो कछुए के खोल की तरह, त्वचा को बाहरी प्रभावों से बचाता है, दोनों फायदेमंद और हानिकारक। हालाँकि, एक खामी है! एपिडर्मिस और डर्मिस की जीवित कोशिकाओं के अंदर जाने के लिए, सौंदर्य प्रसाधनों के पदार्थों को वसा की परत के साथ चलना चाहिए! जो, हमें याद है, वसा से बना होता है और केवल वसा और पदार्थों के लिए पारगम्य होता है जो इन वसा में घुलनशील होते हैं।

स्ट्रेटम कॉर्नियम की बाधा पानी और पानी में घुलनशील पदार्थों के लिए अभेद्य (अधिक सटीक, थोड़ा पारगम्य) है। पानी बाहर से प्रवेश नहीं कर सकता, लेकिन बाहर भी नहीं आ पाता। इस तरह हमारी त्वचा डिहाइड्रेशन से बचाती है।

वह सब कुछ नहीं हैं!

इस तथ्य के अलावा कि पदार्थ वसा में घुलनशील होने चाहिए, उनके अणु छोटे होने चाहिए। कॉर्नियोसाइट कोशिकाएं एक मिलीमीटर के मिलियनवें हिस्से में मापी गई दूरी पर स्थित होती हैं। उनके बीच केवल एक छोटा अणु रिस सकता है।

यह पता चला है कि एक अच्छा, काम करने वाला कॉस्मेटिक उत्पाद वह है जिसमें उपयोगी घटकए) वसा में घुलनशील; बी) एपिडर्मल बाधा को दूर कर सकता है (लेकिन नष्ट नहीं!)

यह बहुत अच्छा होगा यदि वसा में घुलनशील पदार्थ और सूक्ष्म अणु ट्यूब और जार में पैक किए गए हों!

क्या मूल्यवान कोलेजन के साथ एंटी-एजिंग या मॉइस्चराइजिंग क्रीम पर पैसा खर्च करना समझ में आता है?

शुरू करने के लिए, आइए स्पष्ट करें कि कोलेजन और इलास्टिन का उत्पादन कहाँ होता है और त्वचा को उनकी आवश्यकता क्यों होती है।

एपिडर्मिस की निचली परत में - डर्मिस की सीमा से लगी बेसल परत - नई एपिडर्मल कोशिकाओं का जन्म होता है। वे ऊपर जाते हैं, रास्ते में वे धीरे-धीरे बूढ़े हो जाते हैं, सख्त हो जाते हैं। जब वे सतह पर पहुंचेंगे, तो उनके बीच के बंधन कमजोर हो जाएंगे, पुरानी कोशिकाएं छूटने लगेंगी। इस तरह हमारी त्वचा में निखार आता है।

यदि कोशिका विभाजन धीमा हो जाता है या वे समय पर एक्सफोलिएट नहीं करते हैं (इसे हाइपरकेराटोसिस कहा जाता है), तो त्वचा मुरझा जाएगी, अपनी सुंदरता खो देगी। पहले मामले में, रेटिनोइड्स, विटामिन ए के डेरिवेटिव, मदद करेंगे (वे पुनर्जनन तंत्र को गति देंगे)। दूसरे में - एक्सफ़ोलीएटिंग तैयारी (छील)।

आइए इलास्टिन और कोलेजन पर लौटते हैं और पता लगाते हैं कि वे कैसे उपयोगी हैं

हमें बताया गया है कि कोलेजन और इलास्टिन त्वचा को झुर्रियों के बिना दृढ़ और युवा रहने में मदद करते हैं। इसका क्या मतलब है?

कोलेजन और इलास्टिन डर्मिस के दो मुख्य प्रोटीन हैं, जिनमें अमीनो एसिड होते हैं और धागे में मुड़ जाते हैं। कोलेजन फाइबर सर्पिल (स्प्रिंग्स) के रूप में होते हैं और एक फ्रेम की तरह दिखते हैं जो त्वचा को मजबूत बनाता है। और पतले इलास्टिन फाइबर इसे खिंचाव और फिर से अपनी मूल स्थिति में लौटने में मदद करते हैं।

कोलेजन और इलास्टिन फाइबर जितना बेहतर होगा, त्वचा उतनी ही अधिक लोचदार होगी।

कोलेजन फाइबर सामान्य पुनर्जनन के लिए आवश्यक हैं, क्योंकि। नई कोशिकाओं को बेसल से त्वचा की सतही परतों तक तेजी से बढ़ने में मदद करें। कोलेजन का एक अन्य कार्य कोशिकाओं में नमी को अवशोषित और बनाए रखना है। कोलेजन का एक अणु स्वयं अणु के आकार के 30 गुना आयतन में पानी धारण करने में सक्षम है!

यदि कोलेजन स्प्रिंग्स कमजोर हो जाते हैं और नमी बनाए रखने में असमर्थ होते हैं, तो गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वचा ढीली या खिंच जाएगी। फ्लेव, नासोलैबियल फोल्ड, झुर्रियाँ और सूखापन हैं बाहरी अभिव्यक्तियाँनकारात्मक आंतरिक परिवर्तन।

कोलेजन और इलास्टिन फाइबर के अलावा, डर्मिस में फाइब्रोब्लास्ट कोशिकाएं और ग्लाइकोसामिनोग्लाइकेन्स होते हैं। वे क्या कर रहे हैं?

ग्लाइकोसामिनोग्लाइकन हम सभी से परिचित है - हयालूरोनिक एसिड, जो अंतरकोशिकीय रिक्त स्थान को भरता है और एक नेटवर्क बनाता है जिसमें नमी बरकरार रहती है - एक जेल प्राप्त होता है। ऐसा लगता है कि कोलेजन और इलास्टिन के स्प्रिंग्स जेल जैसे हयालूरोनिक एसिड से भरे पूल में तैरते हैं।

तो, कोलेजन और इलास्टिन फाइबर एक मजबूत लोचदार फ्रेम बनाते हैं, हयालूरोनिक एसिड का जलीय जेल त्वचा की परिपूर्णता के लिए जिम्मेदार होता है।

फाइब्रोब्लास्ट क्या करते हैं?

फाइब्रोब्लास्ट डर्मिस की मुख्य कोशिकाएँ होती हैं और इनमें पाई जाती हैं अंतरकोशिकीय पदार्थकोलेजन और इलास्टिन फाइबर के बीच। ये कोशिकाएं कोलेजन, इलास्टिन और का उत्पादन करती हैं हाईऐल्युरोनिक एसिड, उन्हें बार-बार नष्ट और संश्लेषित करना।

व्यक्ति जितना बड़ा होता है, फाइब्रोब्लास्ट उतने ही अधिक निष्क्रिय व्यवहार करते हैं - और, तदनुसार, कोलेजन और इलास्टिन के अणुओं को धीमा कर दिया जाता है। अधिक सटीक रूप से, केवल नए अणुओं का संश्लेषण धीमा हो जाता है, लेकिन विनाश की प्रक्रिया उसी गति से जारी रहती है। डर्मिस में क्षतिग्रस्त रेशों का एक गोदाम दिखाई देता है; त्वचा अपनी लोच खो देती है और शुष्क हो जाती है।

फाइब्रोब्लास्ट कोलेजन और इलास्टिन के कारखाने हैं। जब "कारखाना" अच्छी तरह से काम नहीं करता है, तो त्वचा की उम्र बढ़ने लगती है।

क्या संश्लेषण में तेजी लाना या कोलेजन और इलास्टिन प्रोटीन की कमी को पूरा करना संभव है?

यह वह समस्या है जिसे कॉस्मेटोलॉजिस्ट वर्षों से हल करने की कोशिश कर रहे हैं! अब वे इसे कई तरह से इस्तेमाल करते हैं:

सबसे महंगा और एक ही समय में सबसे अधिक प्रभावी समाधान- इंजेक्शन प्रक्रियाएं। सैलून में, आपको मेसोथेरेपी की पेशकश की जाएगी - त्वचा के नीचे हयालूरोनिक एसिड और कोलेजन के साथ कॉकटेल की शुरूआत।
आरएफ लिफ्टिंग (थर्मोलिफ्टिंग) अच्छे परिणाम देता है - रेडियो फ्रीक्वेंसी रेडिएशन (रेडियो फ्रीक्वेंसी) के साथ त्वचा को 2-4 मिमी की गहराई तक गर्म करने पर आधारित एक गर्म उपाय। वार्मिंग फाइब्रोब्लास्ट की गतिविधि को उत्तेजित करता है, कोलेजन ढांचा मजबूत हो जाता है, त्वचा को चिकना और कायाकल्प किया जाता है।
विधि सरल और सस्ती है - कोलेजन, इलास्टिन और हाइलूरोनिक एसिड वाली क्रीम का उपयोग।

क्या यहां कोई विरोधाभास है?

कैसे और कौन से सक्रिय पदार्थ जो त्वचा में पुनर्योजी प्रक्रियाओं का कारण बन सकते हैं, गहरी परतों में प्रवेश करेंगे?

जैसा कि आपको याद है, किसी भी सौंदर्य प्रसाधन के रास्ते में, कोलेजन, इलास्टिन या "हाइलूरॉन" के साथ, एक एपिडर्मल बाधा होती है। आपको यह भी याद है कि वसा में घुलनशील पदार्थ अवरोध को बायपास कर सकते हैं और कम मात्रा में - पानी में घुलनशील, लेकिन केवल सबसे छोटे अणु के साथ।

आइए स्वादिष्ट से शुरू करें - कोलेजन और इलास्टिन

कोलेजन और इलास्टिन प्रोटीन हैं, वे पानी या वसा में नहीं घुलते हैं। इसके अलावा, उनके अणु इतने बड़े हैं कि वे केराटिन तराजू के बीच निचोड़ नहीं सकते हैं! निष्कर्ष - कॉस्मेटिक कोलेजन (और इलास्टिन भी) बिल्कुल कहीं भी प्रवेश नहीं करते हैं, त्वचा की सतह पर बने रहते हैं, एक सांस लेने वाली फिल्म बनाते हैं।

उन्नत सौंदर्य प्रसाधन उपयोगकर्ताओं ने शायद हाइड्रोलाइज्ड कोलेजन और हाइड्रोलाइज्ड इलास्टिन के बारे में सुना होगा। कॉस्मेटिक उत्पाद की संरचना में हाइड्रोलाइज्ड शब्द द्वारा इस रूप को आसानी से पहचाना जा सकता है। कोलेजन हाइड्रोलाइज़ेट प्राप्त करने के लिए, एंजाइम (एंजाइम) का उपयोग किया जाता है, इलास्टिन हाइड्रोलाइज़ेट के लिए, क्षार का उपयोग किया जाता है। एक से अधिक अतिरिक्त कारक – गर्मीऔर दबाव।

ऐसी परिस्थितियों में, एक मजबूत प्रोटीन घटकों में टूट जाता है - अमीनो एसिड और पेप्टाइड्स, जो - और यह सच है! - त्वचा में रिसना। हालांकि, व्यक्तिगत अमीनो एसिड के साथ सब कुछ इतना चिकना नहीं है, क्योंकि वे:

पूर्ण प्रोटीन नहीं हैं
मूल पदार्थ के गुण नहीं हैं;
फाइब्रोब्लास्ट को अपने स्वयं के कोलेजन (या इलास्टिन) को संश्लेषित करने के लिए मजबूर करने में असमर्थ।

इस प्रकार, त्वचा में निचोड़ने पर भी, "गैर-देशी" प्रोटीन अपने स्वयं के "मूल" की तरह व्यवहार नहीं करेंगे। यही है, वे त्वचा की उम्र बढ़ने और झुर्रियों के खिलाफ लड़ाई में बस बेकार हैं। टूटी हुई एपिडर्मल बाधा को बहाल करने और सतही झुर्रियों को सुचारू करने की क्षमता के लिए कोलेजन क्रीम वास्तव में उपयोगी है।

अन्य सभी वादे एक घोटाला है, आधे वेतन की मार्केटिंग नौटंकी है।

आपको क्रीम में हयालूरोनिक एसिड की आवश्यकता क्यों है?

Hyaluronic एसिड पानी में घुलनशील है, इसलिए यह बाकी अवयवों के अनुकूल है। प्रसाधन सामग्री. दो प्रकार के होते हैं - उच्च और निम्न आणविक भार।

उच्च आणविक भार हयालूरोनिक एसिड एक विशाल अणु के साथ संरचना में जटिल है। सौंदर्य प्रसाधनों में पशु मूल के हयालूरोनिक एसिड को जोड़ा जाता है। अणु का आकार इसे नमी को आकर्षित करने की अनुमति देता है बड़ी संख्या में(सुपर-मॉइस्चराइज़र!), लेकिन इसे अपने आप त्वचा में घुसने से रोकता है।

इंजेक्शन का उपयोग उच्च आणविक भार एसिड देने के लिए किया जाता है। ये वही फिलर्स हैं जिनसे कॉस्मेटोलॉजिस्ट झुर्रियों को भरते हैं।

कम आणविक भार एसिड - संशोधित। इसके अणु छोटे होते हैं, इसलिए यह एपिडर्मिस की सतह पर नहीं रहता है, बल्कि आगे गिरता है और गहराई में काम करता है।

"हाइलूरॉन" को संशोधित करने के लिए:

हाइड्रोलिसिस द्वारा इसके अणुओं को अंशों में तोड़ना;
प्रयोगशालाओं में संश्लेषित।

क्रीम, सीरम, मास्क इस उत्पाद से समृद्ध हैं।

एक अन्य उत्पाद सोडियम हाइलूरोनेट है। इसे प्राप्त करने के लिए वसा, प्रोटीन और कुछ अम्लों को हटाकर मूल पदार्थ के अणुओं को शुद्ध किया जाता है। आउटपुट एक छोटे अणु वाला पदार्थ है।

कम आणविक भार हयालूरोनिक एसिड स्वतंत्र रूप से प्राप्त कर सकता है जहां इसे होना चाहिए। उच्च आणविक भार को बाहरी रूप से या इंजेक्शन से लगाया जाना चाहिए।

चालाक निर्माता फ़बबुली महंगे कम-आणविक "हाइलूरॉन" का उपयोग नहीं करने का प्रयास करते हैं। हां, और वे उच्च आणविक भार के साथ लालची हैं, कभी-कभी 0.01% जोड़ते हैं - लेबल पर पदार्थ का उल्लेख करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त है।

त्वचा में सक्रिय पदार्थों को पेश करने के गैर-आक्रामक तरीके

इसलिए, हम फाइनल के करीब पहुंच रहे हैं और पहले ही पता लगा चुके हैं कि क्रीम केवल त्वचा की सतह पर काम करेगी, यहां तक कि एपिडर्मिस में गहराई तक प्रवेश किए बिना। वे डर्मिस तक पहुंचेंगे सक्रिय पदार्थया तो एक माइक्रोमोलेक्यूल के साथ, या इंट्राडर्मल (इंट्राडर्मल) इंजेक्शन के रूप में।

एक विकल्प गैर-इंजेक्शन हार्डवेयर है और लेजर तरीके, जो आपको सुइयों के बिना करने की अनुमति देता है और साथ ही त्वचा की गहरी परतों में हाइलूरोनिक एसिड को "ड्राइव" करता है।

एक उदाहरण लेजर बायोरिविटलाइज़ेशन है। प्रौद्योगिकी त्वचा पर लागू एक उच्च आणविक भार एसिड को संसाधित करने और इसे हजारों इकाइयों के बहुलक से 10 इकाइयों तक की छोटी श्रृंखलाओं में परिवर्तित करने पर आधारित है। इस रूप में, "नष्ट" एसिड एपिडर्मिस में गहराई से प्रवेश करता है, और जैसे ही यह डर्मिस की ओर बढ़ता है, एक लेज़र द्वारा जंजीरों को "एक साथ सिल दिया जाता है"।

लेजर बायोरिविटलाइजेशन के फायदे गैर-आक्रामकता, रोगी के लिए आराम, कमी विपरित प्रतिक्रियाएंतथा पुनर्वास अवधि. नुकसान कम दक्षता (10% से अधिक नहीं) है। इसलिए, वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए, दोनों विधियों - इंजेक्शन और लेजर बायोरिविटलाइज़ेशन - को जोड़ा जाना चाहिए।

इंजेक्शन के तरीके सबसे उचित हैं। यह गारंटी है कि पदार्थ पते (त्वचा में) गया और काम करेगा।

सभी कोशिकाओं को एक प्लाज्मा झिल्ली द्वारा पर्यावरण से अलग किया जाता है। कोशिका झिल्ली अभेद्य अवरोध नहीं हैं। कोशिकाएं झिल्लियों से गुजरने वाले पदार्थों की मात्रा और प्रकार और अक्सर गति की दिशा को नियंत्रित करने में सक्षम होती हैं।

झिल्लियों में परिवहन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रावधान:

उपयुक्त पीएच मान और आयन सांद्रता
पोषक तत्व वितरण
जहरीले कचरे का निपटान
विभिन्न का स्राव उपयोगी पदार्थ
तंत्रिका और मांसपेशियों की गतिविधि के लिए आवश्यक आयनिक ग्रेडिएंट्स का निर्माण।

झिल्लियों में चयापचय का नियमन झिल्लियों के भौतिक और रासायनिक गुणों और उनसे गुजरने वाले आयनों या अणुओं पर निर्भर करता है।
पानी मुख्य पदार्थ है जो कोशिकाओं में प्रवेश करता है और बाहर निकलता है।

जीवित प्रणालियों और निर्जीव प्रकृति दोनों में पानी की गति वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह और प्रसार के नियमों का पालन करती है।

प्रसार एक परिचित घटना है। अगर कमरे के एक कोने में परफ्यूम की कुछ बूँदें छिड़कें, तो धीरे-धीरे पूरे कमरे में महक भर जाएगी, भले ही उसमें हवा शांत हो। इसका कारण यह है कि पदार्थ एक ऐसे क्षेत्र से गति करता है जहाँ अधिक उच्च सांद्रताकम वाले क्षेत्र में। दूसरे शब्दों में, प्रसार एक पदार्थ का फैलाव है जो उनके आयनों या अणुओं की गति के परिणामस्वरूप होता है, जो सिस्टम में उनकी एकाग्रता को बराबर करते हैं।

प्रसार के संकेत: प्रत्येक अणु दूसरों से स्वतंत्र रूप से चलता है; ये आंदोलन अराजक हैं।
प्रसार एक धीमी प्रक्रिया है। लेकिन प्लाज्मा करंट, मेटाबॉलिक गतिविधि के परिणामस्वरूप इसे तेज किया जा सकता है।
आमतौर पर, पदार्थ कोशिका के एक हिस्से में संश्लेषित होते हैं और दूसरे में खपत होते हैं। उस। एक सांद्रता प्रवणता स्थापित की जाती है, और पदार्थ ढाल के साथ-साथ निर्माण के स्थान से उपभोग के स्थान तक फैल सकते हैं।
कार्बनिक अणु आमतौर पर ध्रुवीय होते हैं। इसलिए, वे कोशिका झिल्ली के लिपिड अवरोध के माध्यम से स्वतंत्र रूप से फैल नहीं सकते हैं। हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन और अन्य लिपिड-घुलनशील पदार्थ झिल्ली से मुक्त रूप से गुजरते हैं। पानी और कुछ छोटे आयन दोनों दिशाओं में गुजरते हैं।

कोशिका झिल्ली।

कोशिका चारों ओर से एक तंग-फिटिंग झिल्ली से घिरी होती है जो स्पष्ट रूप से मामूली प्लास्टिसिटी के साथ अपने आकार में किसी भी बदलाव के लिए अनुकूल होती है। इस झिल्ली को प्लाज्मा झिल्ली, या प्लाज़्मालेम्मा (ग्रीक प्लाज्मा - रूप; लेम्मा - खोल) कहा जाता है।

कोशिका झिल्ली की सामान्य विशेषताएं:

विभिन्न प्रकार की झिल्ली उनकी मोटाई में भिन्न होती है, लेकिन ज्यादातर मामलों में झिल्ली की मोटाई 5-10 एनएम है; उदाहरण के लिए, प्लाज्मा झिल्ली की मोटाई 7.5 एनएम है।
झिल्ली लिपोप्रोटीन संरचनाएं (लिपिड + प्रोटीन) हैं। कुछ लिपिड और प्रोटीन अणुओं के लिए बाहरी सतहसंलग्न कार्बोहाइड्रेट घटक (ग्लाइकोसिल समूह)। आमतौर पर, झिल्ली में कार्बोहाइड्रेट का अनुपात 2 से 10% तक होता है।
लिपिड एक द्विपरत बनाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनके अणुओं में ध्रुवीय शीर्ष और गैर-ध्रुवीय पूंछ होती है।
झिल्ली प्रोटीन प्रदर्शन करते हैं विभिन्न कार्यकीवर्ड: पदार्थों का परिवहन, एंजाइमी गतिविधि, इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण, ऊर्जा रूपांतरण, रिसेप्टर गतिविधि।
ग्लाइकोप्रोटीन की सतहों पर ग्लाइकोसिल समूह होते हैं - एंटेना जैसी शाखाओं वाली ओलिगोसेकेराइड श्रृंखलाएं। ये ग्लाइकोसिल समूह एक मान्यता तंत्र से जुड़े हैं।
झिल्ली के दोनों पक्ष संरचना और गुणों दोनों में एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं।

कोशिका झिल्ली के कार्य:

पर्यावरण से सेलुलर सामग्री का प्रतिबंध
विनियमन चयापचय प्रक्रियाएंकोशिका-पर्यावरण सीमा पर
हार्मोनल और बाहरी संकेतों का संचरण जो कोशिका वृद्धि और विभेदन को नियंत्रित करते हैं
कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में भागीदारी।

एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस।

एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस दो सक्रिय प्रक्रियाएं हैं जिनके द्वारा विभिन्न सामग्रियों को झिल्ली के पार ले जाया जाता है, या तो कोशिकाओं (एंडोसाइटोसिस) में या कोशिकाओं से बाहर (एक्सोसाइटोसिस)।
एंडोसाइटोसिस के दौरान, प्लाज्मा झिल्ली आक्रमण या बहिर्गमन बनाती है, जो तब, बंद होकर, पुटिकाओं या रिक्तिका में बदल जाती है। एंडोसाइटोसिस दो प्रकार के होते हैं:
1. फागोसाइटोसिस - ठोस कणों का अवशोषण। फागोसाइटोसिस को अंजाम देने वाली विशिष्ट कोशिकाओं को फागोसाइट्स कहा जाता है।

2. पिनोसाइटोसिस - तरल पदार्थ (समाधान, कोलाइडल समाधान, निलंबन) का अवशोषण। बहुत छोटे पुटिका (माइक्रोप्रिनोसाइटोसिस) अक्सर बनते हैं।
एक्सोसाइटोसिस एंडोसाइटोसिस की रिवर्स प्रक्रिया है। इस तरह से हार्मोन, पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन, वसा की बूंदें और अन्य सेल उत्पाद उत्सर्जित होते हैं। वे झिल्ली से बंधे पुटिकाओं में संलग्न होते हैं और प्लाज़्मालेम्मा तक पहुँचते हैं। झिल्ली फ्यूज और पुटिका की सामग्री दोनों को कोशिका के आसपास के वातावरण में छोड़ दिया जाता है।

झिल्ली के माध्यम से कोशिका में पदार्थों के प्रवेश के प्रकार।
अणु तीन अलग-अलग प्रक्रियाओं से झिल्लियों से गुजरते हैं: सरल प्रसार, सुगम प्रसार और सक्रिय परिवहन।

सरल प्रसार निष्क्रिय परिवहन का एक उदाहरण है। इसकी दिशा केवल झिल्ली के दोनों किनारों पर पदार्थ की सांद्रता (एकाग्रता प्रवणता) में अंतर से निर्धारित होती है। सरल प्रसार द्वारा, गैर-ध्रुवीय (हाइड्रोफोबिक) लिपिड-घुलनशील पदार्थ और छोटे अपरिवर्तित अणु (उदाहरण के लिए, पानी) कोशिका में प्रवेश करते हैं।
कोशिकाओं द्वारा आवश्यक अधिकांश पदार्थों का परिवहन झिल्ली के माध्यम से परिवहन प्रोटीन (वाहक प्रोटीन) की सहायता से किया जाता है। सभी परिवहन प्रोटीन झिल्ली के पार एक सतत प्रोटीन मार्ग बनाते प्रतीत होते हैं।
वाहक-सहायता प्राप्त परिवहन के दो मुख्य रूप हैं: सुगम प्रसार और सक्रिय परिवहन।
सुगम प्रसार एक सांद्रता प्रवणता के कारण होता है, और अणु इस ढाल के साथ चलते हैं। हालांकि, अगर अणु चार्ज किया जाता है, तो इसका परिवहन एकाग्रता ढाल और झिल्ली (झिल्ली क्षमता) में समग्र विद्युत ढाल दोनों से प्रभावित होता है।
सक्रिय परिवहन एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करके एक एकाग्रता या विद्युत रासायनिक ढाल के खिलाफ विलेय की गति है। ऊर्जा की आवश्यकता होती है क्योंकि पदार्थ को विपरीत दिशा में फैलने की अपनी प्राकृतिक प्रवृत्ति के विरुद्ध चलना चाहिए।

ना-के पंप।

पशु कोशिकाओं में सबसे महत्वपूर्ण और सबसे अच्छी तरह से अध्ययन की जाने वाली सक्रिय परिवहन प्रणालियों में से एक Na-K पंप है। अधिकांश पशु कोशिकाएं प्लाज्मा झिल्ली के विभिन्न पक्षों पर सोडियम और पोटेशियम आयनों के विभिन्न सांद्रता प्रवणता बनाए रखती हैं: कोशिका के अंदर, कम सांद्रतासोडियम आयन और पोटेशियम आयनों की उच्च सांद्रता। Na-K पंप को संचालित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की आपूर्ति श्वसन के दौरान उत्पन्न ATP अणुओं द्वारा की जाती है। पूरे जीव के लिए इस प्रणाली का महत्व इस तथ्य से प्रमाणित होता है कि एक आराम करने वाले जानवर में इस पंप के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए एक तिहाई से अधिक एटीपी खर्च किया जाता है।

ना-के पंप ऑपरेशन मॉडल।

लेकिन।साइटोप्लाज्म में सोडियम आयन एक परिवहन प्रोटीन अणु के साथ जुड़ता है।
बी।एटीपी से जुड़ी एक प्रतिक्रिया, जिसके परिणामस्वरूप फॉस्फेट समूह (पी) प्रोटीन से जुड़ा होता है, और एडीपी जारी होता है।
पर।फॉस्फोराइलेशन प्रोटीन संरचना में परिवर्तन को प्रेरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका के बाहर सोडियम आयन निकलते हैं
जी।बाह्य अंतरिक्ष में पोटेशियम आयन एक परिवहन प्रोटीन (डी) से बांधता है, जो इस रूप में सोडियम आयनों की तुलना में पोटेशियम आयनों के साथ संयोजन के लिए अधिक अनुकूलित होता है।
इ।फॉस्फेट समूह को प्रोटीन से अलग किया जाता है, जिससे मूल रूप की बहाली होती है, और पोटेशियम आयन को साइटोप्लाज्म में छोड़ दिया जाता है। ट्रांसपोर्ट प्रोटीन अब एक और सोडियम आयन को सेल से बाहर ले जाने के लिए तैयार है।