सक्रिय विद्राव्य वाहतूक हा बायोमेम्ब्रेन ओलांडून सब्सट्रेट्सच्या वाहतुकीचा एक प्रकार आहे. सक्रिय वाहतूक अ विरुद्ध उद्भवते एकाग्रता किंवा चार्ज ग्रेडियंट आणि ऊर्जा वापर अंतर्गत उद्भवते. माइटोकॉन्ड्रिओपॅथीमध्ये, ही प्रक्रिया बिघडते.
सक्रिय विद्राव्य वाहतूक म्हणजे काय?
सक्रिय विद्राव्य वाहतूक ही बायोमेम्ब्रेन ओलांडून सब्सट्रेट्सच्या वाहतुकीचा एक प्रकार आहे. मानवी शरीरात, फॉस्फोलिपिड आणि बायलेयर बायोमेम्ब्रेन्स वैयक्तिक पेशींचे भाग वेगळे करतात. त्यांच्या पडद्याच्या घटकांवर आधारित, भिन्न बायोमेम्ब्रेन्स निवडकांमध्ये सक्रिय भूमिका स्वीकारतात वस्तुमान वाहतूक अनेक कंपार्टमेंट्समधील एक विभक्त थर म्हणून, बायोमेम्ब्रेन बहुतेक सर्वांसाठी आंतरिकरित्या अभेद्य आहे रेणू. फक्त लिपोफिलिक, लहान आणि हायड्रोफोबिक रेणू लिपिड बिलेयरद्वारे मुक्तपणे पसरणे. या प्रकारच्या ट्यून केलेल्या झिल्ली पारगम्यताला निवडक पारगम्यता म्हणून देखील ओळखले जाते. डिफ्यूसिबल रेणू समाविष्ट करा, उदाहरणार्थ, गॅस, अल्कोहोल आणि युरिया रेणू आयन आणि इतर जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ बहुतेक हायड्रोफिलिक असतात आणि बायोमेम्ब्रेनच्या अडथळ्यामुळे थांबतात. आयनसाठी, पाणी आणि शर्करासारखे मोठे कण पसरवतात, बायोमेम्ब्रेनमध्ये वाहतूक असते प्रथिने. ते पदार्थांच्या वाहतुकीत सक्रियपणे गुंतलेले आहेत. बायोमेम्ब्रेनद्वारे वाहतुकीला झिल्ली वाहतूक किंवा पडदा प्रवाह देखील म्हणतात, जर प्रक्रियेत पडदा स्वतःच विस्थापित झाला असेल. बायोमेम्ब्रेन्स आणि त्यांची निवडक पारगम्यता सेलच्या आत एक विशिष्ट सेल्युलर वातावरण राखते जे अंतर्गत कार्यात्मक प्रक्रियांना प्रोत्साहन देते. सेल आणि त्याचे कंपार्टमेंट त्यांच्या वातावरणाशी संवाद साधतात आणि निवडक कार्यात व्यस्त असतात वस्तुमान आणि कण विनिमय. सक्रिय विद्राव्य वाहतूक सारख्या यंत्रणा या आधारावर पडद्याच्या निवडक मार्गाला परवानगी देतात. सक्रिय विद्राव्य वाहतूक निष्क्रिय विद्राव्य वाहतूक आणि पडदा-विस्थापन विद्राव्य वाहतूक पासून वेगळे करणे आवश्यक आहे.
कार्य आणि कार्य
बायोमेम्ब्रेन ओलांडून पदार्थांची वाहतूक सक्रियपणे किंवा निष्क्रियपणे होते. निष्क्रिय वाहतुकीमध्ये, रेणू एका विशिष्ट दिशेने उर्जेचा वापर न करता पडद्यामधून जातात. एकाग्रता किंवा संभाव्य ग्रेडियंट. अशा प्रकारे, निष्क्रिय वाहतूक हा प्रसाराचा एक विशेष प्रकार आहे. अशाप्रकारे, झिल्लीच्या वाहतुकीच्या मदतीने अगदी मोठे रेणू झिल्लीच्या दुसऱ्या बाजूला पोहोचतात. प्रथिने. दुसरीकडे, सक्रिय वाहतूक ही एक वाहतूक प्रक्रिया आहे जी बायोसिस्टमच्या ग्रेडियंटच्या विरूद्ध उर्जेच्या वापरासह होते. विविध रेणू अशा प्रकारे रासायनिक विरूद्ध पडद्यावर निवडकपणे वाहून नेले जाऊ शकतात एकाग्रता ग्रेडियंट किंवा इलेक्ट्रिकल संभाव्य ग्रेडियंट. हे विशेषतः चार्ज केलेल्या कणांसाठी भूमिका बजावते. चार्ज पैलूंव्यतिरिक्त, एकाग्रता पैलू देखील उर्जेसाठी संबंधित आहेत शिल्लक यापैकी. बंद प्रणालीमध्ये एन्ट्रॉपी कमी केल्याने एकाग्रता ग्रेडियंटचे प्रवर्धन होते. हे नाते उर्जेत महत्त्वाची भूमिका बजावते शिल्लक विद्युत क्षेत्र किंवा विश्रांती पडदा संभाव्य विरुद्ध चार्ज वाहतूक म्हणून. जरी आपण चार्ज किंवा उर्जेशी संबंधित आहोत शिल्लक सिस्टीममध्ये, निवडकपणे पारगम्य बायोमेम्ब्रेनमुळे कण एकाग्रता आणि त्यातील बदल स्वतंत्रपणे विचारात घेणे आवश्यक आहे. सक्रिय वाहतुकीसाठी ऊर्जा एकीकडे रासायनिक बंधनकारक ऊर्जा म्हणून प्रदान केली जाते, उदाहरणार्थ एटीपीच्या हायड्रोलिसिसच्या स्वरूपात. दुसरीकडे, चार्ज ग्रेडियंटचे विघटन एक प्रेरक शक्ती म्हणून काम करू शकते आणि अशा प्रकारे विद्युत ऊर्जा निर्माण करू शकते. उर्जेच्या तरतुदीची तिसरी शक्यता संबंधित संप्रेषण प्रणालीमध्ये उपस्थित एन्ट्रॉपीमध्ये वाढ झाल्यामुळे आणि अशा प्रकारे इतरत्र एकाग्रता ग्रेडियंटचे विघटन झाल्यामुळे उद्भवते. इलेक्ट्रिक ग्रेडियंटच्या विरूद्ध वाहतूकला इलेक्ट्रोजेनिक म्हणतात. उर्जेचा स्रोत आणि कामाच्या प्रकारावर अवलंबून, प्राथमिक, दुय्यम आणि तृतीयक सक्रिय वाहतूक दरम्यान फरक केला जातो. समूह लिप्यंतरण हे सक्रिय वाहतुकीचे एक विशेष प्रकार आहे. प्राथमिक सक्रिय वाहतूक तेव्हा होते जेव्हा एटीपी वापरला जातो आणि अकार्बनिक आयन आणि प्रोटॉन्स ट्रान्सपोर्ट एटीपीसेसद्वारे बायोमेम्ब्रेनद्वारे सेलमधून बाहेर काढले जातात. आयन पंपाच्या मदतीने आयन पंप केला जातो, उदाहरणार्थ, खालच्या एकाग्रतेपासून उच्च केंद्रित बाजूकडे. द सोडियम-पोटॅशियम मानवी शरीरात पंप हा या प्रक्रियेचा सर्वात महत्वाचा वापर आहे. हे पॉझिटिव्ह चार्ज केलेले पंप बाहेर काढते सोडियम एटीपी वापराखाली असलेले आयन आणि एकाच वेळी पॉझिटिव्ह चार्ज केलेले पंप पोटॅशियम पेशीमध्ये आयन. अशा प्रकारे, न्यूरॉन्सची विश्रांती क्षमता स्थिर राहते आणि क्रिया क्षमता निर्माण आणि प्रसारित केली जाऊ शकते. दुय्यम सक्रिय वाहतूक मध्ये, कण इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडियंटसह वाहून नेले जातात. ग्रेडियंटची संभाव्य ऊर्जा विद्युत ग्रेडियंट किंवा एकाग्रता ग्रेडियंटच्या विरूद्ध त्याच दिशेने दुसरा सब्सट्रेट वाहतूक करण्यासाठी ड्राइव्ह म्हणून काम करते. हे सक्रिय वाहतूक विशेषतः यात भूमिका बजावते सोडियम-ग्लुकोज मध्ये symport छोटे आतडे. जर दुसरा सब्सट्रेट उलट दिशेने वाहून नेला असेल तर, दुय्यम सक्रिय वाहतूक देखील उपस्थित असू शकते, उदाहरणार्थ, सोडियम-कॅल्शियम सोडियम-कॅल्शियम एक्सचेंजर्स वापरून antiport. तृतीय सक्रिय वाहतूक प्राथमिक सक्रिय वाहतुकीवर आधारित दुय्यम सक्रिय वाहतुकीद्वारे स्थापित एकाग्रता ग्रेडियंटचा वापर करते. या प्रकारची वाहतूक प्रामुख्याने डाय- आणि ट्रायपेप्टाइड वाहतुकीसाठी भूमिका बजावते छोटे आतडे, जे पेप्टाइड ट्रान्सपोर्टरद्वारे केले जाते 1. ग्रुप ट्रान्सलोकेशन ट्रान्स्पोर्ट्स मोनोसॅकराइड्स or साखर अल्कोहोल सक्रिय वाहतुकीचा एक विशेष प्रकार म्हणून, रासायनिकरित्या फॉस्फोरिलेशनद्वारे वाहतूक पदार्थांमध्ये बदल करणे. phosphoenolpyruvic acid phosphotransferase system हे या प्रकारच्या वाहतुकीचे सर्वात महत्वाचे उदाहरण आहे.
रोग आणि विकार
ऊर्जा चयापचय तसेच विशिष्ट ट्रान्सपोर्टर एन्झाईम्स आणि वाहतूकदार प्रथिने सक्रिय चयापचय वाहतूक मध्ये भूमिका. जर ट्रान्सपोर्टर प्रथिने किंवा एन्झाईम्स प्रश्नात, उत्परिवर्तन किंवा अनुवांशिक सामग्रीच्या लिप्यंतरणातील त्रुटींमुळे, त्यांच्या मूळ शारीरिकदृष्ट्या नियोजित स्वरूपात उपस्थित नसतात, तर सक्रिय चयापचय वाहतूक केवळ अडचणीनेच शक्य आहे किंवा अत्यंत प्रकरणांमध्ये, अजिबात नाही. चे काही रोग छोटे आतडे, उदाहरणार्थ, या घटनेशी संबंधित आहेत. विस्कळीत एटीपी पुरवठा असलेल्या रोगांमुळे सक्रिय पदार्थांच्या वाहतुकीवर आणि कारणावर घातक परिणाम होऊ शकतात कार्यात्मक विकार विविध अवयवांचे. अशा रोगांच्या काही प्रकरणांमध्ये केवळ एकच अवयव प्रभावित होतो. बहुतांश घटनांमध्ये, ऊर्जा चयापचय विकार हे बहु-अवयवांचे आजार असतात ज्यांना बहुधा अनुवांशिक आधार असतो. सर्व मायटोकॉन्ड्रिओपॅथीमध्ये, उदाहरणार्थ, ऑक्सिडेटिव्ह फॉस्फोरिलेशनद्वारे ऊर्जा उत्पादनात गुंतलेली एंजाइम प्रणाली प्रभावित होते. या विकारांमध्ये, विशेषतः, एटीपी सिंथेसमध्ये व्यत्यय समाविष्ट आहे. हे सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य सर्वात महत्वाचे ट्रान्समेम्ब्रेन प्रथिनेंपैकी एक आहे आणि अशा प्रकारे दिसून येते, उदाहरणार्थ, प्रोटॉन पंपमध्ये वाहतूक एंझाइम म्हणून. एंजाइमचे मुख्य कार्य एटीपीचे संश्लेषण उत्प्रेरित करणे आहे. ऊर्जा प्रदान करण्यासाठी, एटीपी सिंथेस क्रॉस-लिंक प्रोटॉन ग्रेडियंटसह एटीपी निर्मितीसह उत्साहीपणे प्रोटॉन ट्रान्सपोर्टला अनुकूल करते. अशाप्रकारे, एटीपी सिंथेस हे मानवी शरीरातील सर्वात महत्वाचे ऊर्जा परिवर्तकांपैकी एक आहे आणि एका स्वरूपाच्या ऊर्जेचे इतर रूपांमध्ये रूपांतर करू शकते. माइटोकॉन्ड्रिओपॅथी ही माइटोकॉन्ड्रियल चयापचय प्रक्रियांची खराबी आहे आणि परिणामी एटीपी संश्लेषण कमी झाल्यामुळे शरीराची कार्यक्षमता कमी होते.
