1.ప్లాస్మా త్వచం (Plasma Membrane)


 1.ప్లాస్మా త్వచం (Plasma Membrane)
 

జంతు కణంలోని కణపదార్థాన్ని సైటోప్లాసం అనీ (Cytoplasm), దాన్ని ఆవరించి ఉన్న త్వచాన్ని కణత్వచం లేదా ప్లాస్మాత్వచం (Plasma membrane) అని పిలుస్తారు.

కణం ఒక జీవ ప్రమాణంగా, జీవ ప్రమాణం ఒక కణంగా భావించడమే కణానికున్న ప్రత్యేకత. కనిష్ఠ (Minimal) జీవ పదార్థ రాశి (Protoplasmic mass) లో తగిన జీవక్రియలు (Life activities) ఉండటమే ఈ ప్రత్యేకత. కణాంతర్భాగం (Cell-interior) లోని పరిస్థితులు కణబహిర్భాగాన ఉన్న పరిస్థితులకు విభిన్నంగా, జీవక్రియలు జరగడానికి అనుకూలంగా ఉండటానికి కారణం ప్లాస్మాత్వచం అనే కణాంగమే (Cell organelle).

 జంతు కణాలన్నింటిలో సాగే గుణం కలిగి వరణాత్మక పారగమ్యత (Selective permeability) కలిగిన పొరతో ఆవరించి ఉంటుంది. 1885 సం||లో సి. క్రామర్, నగేలి అనే శాస్త్రజ్ఞులు ఈ త్వచాన్ని కణత్వచం (Cell membrane) అని పేర్కొన్నారు. 1931 లో J.Q. ప్లవర్ అనే శాస్త్రజ్ఞుడు దీన్ని ప్లాస్మా లెమ్మాగా నామకరణం చేశాడు. డి. రాబర్ట్ సన్ అనే శాస్త్రజ్ఞుడు ఈ కణత్వచాన్ని ప్లాస్మాత్వచంగా వర్ణించాడు. ప్రస్తుతం ఈ పేరే వాడుకలో ఉంది.

పలుచగా, సాగే గుణాలను కలిగి ఉండి లైపోప్రోటీన్లతో యుగళ త్వచంగా ఏర్పడి కణాన్ని దాని చుట్టూ గల కణబాహ్య పదార్థాల నుంచి వేరుచేస్తూ, అనేక ద్రవాలను, ద్రావకాలను నీటిని, పోషక పదార్థాలను తన ద్వారా పయనింపజేసే వరణాత్మక పారగమ్యత (Selective permeability) గల ప్రమాణ త్వచాన్ని ప్లాస్మాత్వచమని నిర్వచించవచ్చు.

ప్లాస్మాత్వచం నిర్మాణం దాదాపు 1959లో రాబర్ట్ సన్ పరికల్పన చేసిన ప్రమాణ త్వచాన్ని పోలి ఉంటుంది. ఈ విధంగా 35°A ప్రమాణాల మందంలో ఉన్న మధ్య పొర రెండు ఫాస్ఫోలిపిడ్ పారలతో ఏర్పడి ఉంటుందని, దానికిరువైపులా 20°A ప్రమాణాల మందంతో రెండు ప్రోటీను పొరలు ఉండి మొత్తం 75°A ప్రమాణాల మందం ఉన్న ఈ లైపో ప్రోటీన్ త్వచాన్ని ప్రమాణ త్వచం అంటారు. 

(ఎ) రసాయనిక నిర్మాణం

ప్లాస్మాత్వచం కొవ్వు పదార్థాలు, ప్రోటీన్లు, కొన్ని అలిగో సాకరైడ్లు, నీరు మొదలయిన పదార్థాలతో ఏర్పడి ఉంటుంది. ముఖ్యంగా ఇది లిపిడ్లు, ప్రోటీన్లతో ఏర్పడి ఉంటుంది. కాబట్టి దీన్ని లైపోప్రోటీన్ త్వచం అని అంటారు.

లిపిడ్లు : లిపిడ్లు ముఖ్యంగా ఫాస్ఫోలిపిడ్లు, కొలెస్టిరాల్ రూపంలో ఉంటాయి.

 ఫాస్ఫోలిపిడ్లు రెండు రకాలు అవి : (1) నూట్రల్ ఫాస్ఫోలిపిడ్లు; (2) ఆసిడ్ ఫాస్ఫోలిపిడ్లు.

(1) న్యూట్రల్ ఫాస్ఫోలిపిడ్లు : వీటికి విద్యుదావేశం లేదు. ప్లాస్మాత్వచంలో ఇవి యుగళ త్వచంగా దగ్గరగా బంధించబడి ఉంటాయి. ఉదా : ఫాస్ఫాటిడిల్ కోలిన్ (లెసిథిన్లు), ఫాస్ఫాటిడిల్ ఎథనాల్ అమైన్లు (సెఫాలిన్లు),

(2) ఆసిడ్ ఫాస్ఫోలిపిడ్లు : ఇవి ఋణ విద్యుత్ ఆవేశాన్ని కలిగిన ప్రోటీన్లతో కలిసి ఉంటాయి. . ఉదా : ఫాస్ఫాటిడిల్ ఐనోసిటాల్, ఫాస్ఫాటిడిల్ గ్లిసరాల్,

ఒక లిపిడ్ అణువులో రెండు భాగాలుంటాయి. గ్లిసరాల్ తో నిర్మితమైన జలసఖ్య గుణం (Hydrophilic) కలిగిన వెలుపలి ధ్రువ ప్రాంతం (Polar head), రిజల విరోధ స్వభావం (Hydrophobic) గల అధ్రువ ప్రాంతం. ఈ భాగంలో కొవ్వు ఆమ్లం రెండు పరమాణువులుగా ఏర్పడి రెండు వాలుములుగా (Tails) సూచించబడతాయి. జలసఖ్య గుణం, జల విరోధ స్వభావం గల ఒక అణువును ఆంఫిపాటిక్ అణువు (Amphipatic molecule) అంటారు.

ప్రోటీన్లు : ప్లాస్మాత్వచంలో రెండు రకాలైన ప్రోటీన్లు ఉంటాయి. 

అవి : (1) నిర్మాణాత్మక ప్రోటీన్లు (Structural proteins), (2) క్రియాత్మక ప్రోటీన్లు (Functional proteins).

1. నిర్మాణాత్మక ప్రోటీన్లు : నిర్మాణాత్మక ప్రోటీన్లు త్వచానికి యాంత్రిక శక్తి ఇవ్వడంలో తోడ్పడతాయి. ఈ నిర్మాణాలు ప్లాస్మాపొరకు వెన్నెముక వంటివి. నిర్మాణాత్మక ప్రోటీన్లను పరిధీయ ప్రోటీన్లుగా (Peripheral proteins), అంతర్గత ప్రోటీన్లు (Intrinsic pro(it) teins) గా విభజించవచ్చు. పరిధీయ ప్రోటీన్లు ఉపరితలం వద్ద వదులుగా అమరి ఉండి సులభంగా వేరు చేయడం జరుగుతుంది. 

ఉదా : (RBC) ఎర్ర రక్త కణాల్లో ఉన్న స్పెక్టిన్ (Spectrin). మైట్రోకాండ్రియాలలో ఉన్న ATP ase అనే ఎంజైమ్. అంతర్గత ప్రోటీన్లు త్వచంలోని ఫాస్ఫోలిపిడ్ అణువుల మధ్య ఇమిడి ఉండి త్వచంలోని ఒక భాగంగా అమరి ఉంటాయి. ఉదా : రెటినా యొక్క దండ కణాల్లో ఉండే రాడాప్సిన్ (Rhodopsin), మైటోకాండ్రియాలో ఉండే సైటోక్రోమ్ ఆక్సిడేజ్ (Cytochrome oxidase).

2. క్రియాత్మక ప్రోటీన్లు : ప్లాస్మా త్వచంలో ఉండే క్రియాత్మక ప్రోటీన్లు అనేక క్రియలను నిర్వర్తిస్తాయి. వివిధ పదార్థాల రవాణాలో కొన్ని క్రియాత్మక ప్రోటీన్లు వాహకాలుగా పనిచేస్తూ ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తాయి. ఇవి కొన్ని ఎంజైమ్ లుగా గుర్తించడం జరిగింది. ప్లాస్మాత్వచం నుంచి దాదాపు 30 రకాల ఎంజైమ్ లను వేరు పరచారు. వాటిలో కొన్ని 

1. ఆల్కలైన్ ఫాస్ఫటేజ్ (Alkaline phosphatase)

2. RNA-ase

3. Nat, K, ఉత్తేజితమైన ATP- ase

4. S- న్యూక్లియోటిడేజ్ (S-nucleotidase)

కొన్ని నిర్మాణాత్మక ప్రోటీన్లు కూడా ఎంజైమ్ లుగా పని చేస్తూ క్రియాత్మక ప్రోటీన్లుగా ఉంటాయి.

ఉదా : ATP- ase ; మైటోకాండ్రియాలో సైట్రోక్రోమ్ ఆక్సిడేజ్ మొ||

ఆలిగోసాకరైడ్లు (Oligo Saccharides) : ప్లాస్మాత్వచంలో సూక్ష్మ పరిమాణంలో ఆలిగోసాకరైడ్లు కూడా ఉంటాయి. ఆ ఆలిగోసాకరైడ్లు ప్రోటీన్లతో కలపబడి ఉంటాయి. (బి) ప్లాస్మాత్వచ నిర్మాణం

ప్లాస్మాత్వచం యొక్క నిర్మాణాన్ని సూచించే అనేక సిద్ధాంతాలు రూపొందించబడినవి. అందులో ముఖ్య మైనవి.

(1) ద్విస్తర సిద్ధాంతం; (2) త్రిస్తర లేదా త్రయపటలికా సిద్ధాంతం (Trilaminar model or Unit membrane theory); (3) మై సెల్లార్ నమూనా (Micellar model); (4) ఫ్లూయిడ్-మొజాయిక్ సిద్ధాంతం (Fluid-Mosaic model).

1. ద్విస్తర సిద్ధాంతం (Biomolecular leaf let model) : డేవ్ సన్ (Daveson), డానియెల్లీ (Danielli) అనే శాస్త్రవేత్తలు 1952లో ఈ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు. దీని ప్రకారం ప్లాస్మాత్వచంలో రెండు వరసలలో ఉన్న పాస్ఫోలిపిడ్ అణువులు (ద్విసరిత) రెండు ప్రోటీన్ పొరల మధ్యన అమరి ఉంటాయి. ఈ ప్రోటీన్లు ముడతలు పడిన B – గొలుసుల లాగా ఉంటాయి. లపి. జల విరోధ సునం (Hydrophobic nature) గల విధ్రువ (Non polar) వాల బాగాలు లోపలికి : అమరి ఉండటం నల్ల రెండు సరసలు ఒకదానికొకటి ఎదురుగా ఉంటాయి. ఇల న్యా (Hydrophilic) గుణం గల ధ్రువశిరో భాగాలు (Polar headis) వెలుపల వైపుకు అమరి ఉండి ప్రోటీన్ అణువులలో హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా కలపబడి ఉంటుంది. ప్లాస్మా’ త్వచంలో ప్రోటీన్లలో కలిసి ఉన్న ధ్రువ రంధ్రాలతో కలిసి ఉంటాయి. అవి 7°A వ్యాసార్ధం కలిగి ఉండి నీరు, అణువులు, అయాన్లు ఈ రంధ్రాల ద్వారా పయనిస్తాయి.

2. త్రిస్తర లేదా త్రయ పటలికా సిద్ధాంతం లేదా ప్రమాణ త్వచ సిద్ధాంతం (Unit membrane theory or Trilaminar model or Greater membrane model):

ఈ సిద్ధాంతాన్ని J. David Robertson అనే శాస్త్రజ్ఞుడు ప్రతిపాదించాడు. ఈ సిద్ధాంతం ఉన్న ప్రకారం ప్లాస్మాత్వచం మందం దాదాపు 75°A లు ఉంటుంది. అందులో మధ్య కొవ్వు పొర 35°A లు, దానికి రువైపులా 20°A ప్రమాణాల మందం ఉన్న రెండు ప్రోటీను పొరలు ఉంటాయి. ఇలాంటి లైపోప్రోటీన్ త్వచాన్ని ప్రమాణ త్వచం అంటారు. ఈ మూడు పొరలలో రెండు పొరలు గాఢమైన ఎలక్ట్రాన్ రేఖలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ రేఖలు తేలికగా ఉండి పారదర్శకంగా ఉన్న భాగాల్లో వేరుపరచబడి ఉంటుంది. గాఢమైన రేఖలను ప్రోటీన్లు, లిపిడ్ల యొక్క ధ్రువ భాగాలుగాను, మధ్య భాగంలో గల పారదర్శక భాగం అధ్రువ భాగాలుగాను రాబర్ట్ సన్ (Robertson) వర్ణించాడు. ద్విస్తర సిద్ధాంతంలాగ ప్రమాణ త్వచం కూడా రెండు వరసలలో ఉన్న ఫాస్ఫోలిపిడ్ అణువులు రెండు ప్రోటీను అణు వరసల మధ్యలో అమరినట్లుగా ఉంటాయి. జల విరోధ స్వభావం గల ఫాస్ఫోలిపిడ్ అణు విధ్రువ వాలు భాగాలు లోపలి వైపుకు అమరి ఉండి ఎలక్ట్రాన్ పారదర్శక భాగంగా (Electron transparent zone) ఏర్పడి ఉంటుంది. జలసఖ్య గుణం గల ఫాస్ఫోలిపిడు అణు శిరో భాగాలు వెలుపల వరసల్లో ప్రోటీను అణువులు మందంగా ఎలక్ట్రాన్లున్న రెండు వేరు వేరు ప్రదేశాలుగా ఉంటాయి. రాబర్ట్ సన్ ప్రమాణ త్వచాన్ని గ్రేటర్‌మెంబ్రేన్ మోడల్ (Greater membrane model) అని కూడా పిలుస్తారు.

3. మై సెల్లార్ నమూనా (Micellar Model) : హిల్లియర్, హాఫ్ మన్ అనే శాస్త్రజ్ఞులు 1953 లో ప్లాస్మాత్వచం పటలికా రహితమైన అమరికలో ఉంటుందని వర్ణించారు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం ఫాస్ఫోలిపిడ్లు లోపలి వైపున గోళాకారంలో ఉన్న మై సెల్లె (Micelli) అనే ఉపభాగాలుగా ఏర్పడి ఉంటాయి. ఈ మై సెల్లె ప్లాస్మాత్వచంలో భాగాలుగా అమరి ఉంటాయి. ఒక్కొక్క మై సెల్లెలో 6 – 8 ఫాస్ఫోలిపిడ్ అణువులు అమరి ఉండి వాటి విధ్రువ జల విరోధ స్వభావం గల (Hydrophobic) అంత్య భాగాలు ఒక మధ్య అక్షం చుట్టూ అమరి ఉంటాయి. వాటి జలసఖ్య (Hydrophilic) గుణం గల పూర్వ భాగాలు పరధీయంగా అమరి ఉంటాయి. ఈ లిపిడ్లకు ఇరువైపుల ఒక వరసలో అమరి ఉన్న ప్రోటీన్ అణువులుంటాయి.

4. ద్రవరూస మొజాయిక్ నమూనా (Fluid Mosaic Model) : సింగర్ – నికోల్సన్ (Singer-Nicholson) 1972లో ప్లాస్మాత్వచానికి ద్రవరూప – మొజాయిక్ నమూనాను ప్రతిపాదించారు. దీన్ని శాస్త్రజ్ఞులందరూ ఆమోదించారు.

వీరి పరికల్పన ప్రకారం (i) లిపిడ్లు, ప్రోటీన్లు మొజాయిక్ విధానంలో ఇమిడి ఉంటాయి. (11) జీవ సంబంధ త్వచాలన్నీ అసమగ్ర ద్రవ రూప నిర్మాణాలు (Quasifluid structures). అందులోని లిపిడ్, ప్రోటీన్ భాగాలు ద్విస్తరిత లిపిడ్ పొరలో స్థానాంతర చలనం (Translational movements) చేయగలిగే స్థితిలో ఉంటాయి.

ఈ పరికల్పనలో లిపిడ్ అణువులు కణాంతర్గత చలనాన్ని (intramolecular movement) ప్రదర్శించవచ్చు లేదా వాటి అక్షం ఆధారంగా చక్రీయంగా తిరగవచ్చు (Rolate) లేదా ఫ్లాప్-ఫ్లాప్ చలనం (Flip-flop movement) వల్ల ద్విస్తరిత త్వచం ఒక వైపు నుంచి మరొక వైపుకు బదిలీ కావచ్చు. ఈ విధంగా ఈ పరికల్పనల్ త్వగల ముఖ్య నిర్మాణాలు లిపిడ్లు,ప్రోటీన్లు, ఒలిగోసాకరైడ్లు (Oligosaccharides) అసమయోజనీయ బంధాల (Non covalent interactions) ద్వారా గిట్లర్ (Gitler) 1972లో చెప్పిన విధంగా బంధితమై ఉంటాయి. ప్లాస్మాత్వచంలోని లిపిడ్లు అనేక బంధిత ప్రోటీన్లు (Intrinsic proteins) గైకోప్రోటీన్లు ఉభయ రూప అణువులు అంటే ఒకే అణువులో జలసఖ్య (Hydorphilic), జల విరోధ (Hydrophobic) సమూహాలుంటాయి.

ఈ విధమైన పరికల్పనలో త్వచంలోని ప్రోటీన్లు కూడా ఉభయ రూప అణువులు (Amphipatic) వీటి ధ్రువ భాగాలు ఉపరితలం నుంచి బయటికి చొచ్చుకొని వస్తాయి (Protrude from surface). అధ్రువ భాగాలు త్వచం లోపలి భాగంలోని జల విరోధ (Hydrophobic interior of membrane) భాగంలో ఇమిడి ఉంటాయి.

ఈ విధమైన రూపకల్పనలో లిపిడ్లకు, ప్రోటీన్లకు సంపూర్ణమైన స్వేచ్ఛ ఉండి ద్విస్తరిత (Bilayer) త్వచంలో అణువు చలనానికి వీలు కలుగుతుంది.

సింగర్ – నికోల్సన్ (Singer-Nicholson) 1972 లో ప్రతిపాదించిన ఈ నమూనా ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా పయనించే విభిన్నమైన ఎంజైమ్లు, ప్రోటీన్ల రవాణాను కూడా విశదీకరించింది. సాధారణంగా కణాలు ఒక్కొక్కటిగా ఉండక, కణజాలాలుగా తటస్థపడతాయి. వాటిలో వాటికి గల అపేక్ష (Affinity) దీనికి కారణం. ఈ కణ విద్యుత్ ఆవేశాల అపేక్షలను (Surface electric charges) తలతన్యతల (Surface tension) వంటి భౌతిక శక్తుల ఆధారంగానో లేదా అణువుల తుది పరిమాణ సమూహ విన్యాసం (End group configuration), హైడ్రోజన్ బంధం, కాల్షియం బంధం వంటి రసాయనిక బంధాల (Chemical bonds) ఆధారంగానో విపులీకరించవచ్చు. ఈ కణ అపేక్షల కారణంగా సహచరులైన కణాలు ఒకదానితో ఒకటి సంబంధాలుపెంచుకొంటాయి. దీని ఫలితంగా కణతలాన ఉన్న త్వచానికి కొన్ని ప్రత్యేకతలుంటాయి. కొన్ని ప్రత్యేక నిర్మాణాలు ఏర్పడటానికి కూడా ఇది సహాయపడుతుంది.

ముఖ్యంగా మొక్కలలో ఒక కణంలోని కణ పదార్థం, కణ త్వచంలో రంధ్రాలు చేసుకొని సన్నని పోగులుగా బయటికి వచ్చి పొరుగు కణ త్వచ రంధ్రాల ద్వారా పొరుగు కణపదార్థంతో కలిసిపోతుంది. కణాల మధ్య ఇలాంటి కణ పదార్థ సంబంధాలను జీవపదార్థ సేతువులు లేదా ప్లాస్మా డెస్మొటా (Plasma desmata ) అంటారు. ఇలాంటి కణపదార్థ సంబంధాలు కొన్ని జంతువులలోను (ఎలుక, పంది, కోతి, డ్రాసోఫిలా) మానవుడిలోను శుక్రకణోత్పత్తి సందర్భంగా ఏర్పడతాయని ఇటీవల తెలిసింది.

           కణతలాన్ని కప్పి ఉండవలసిన కణత్వచం కణత లంలోనే ఉండాలన్న నిబంధన లేదు. కణ తలంలో కొన్ని చోట్ల లేదా అంచు (border) ” కణత్వచం కళాంతర్భాగంలో కి గాని, కణ బాహ్య పరిసరం (Extracellular space) • కి గాన ముడతలు పడవచ్చు. ఒక్కొక్క ముడత 80 నుంచి 100 మిల్లీ మైక్రానుల నిడివి ఉంటుంది. ఆ ముడతలు పడిన కారణంగా కణతలం నుంచి కణబాహ్య సరిసరంలోకి చేతి వేళ్ళ ఆకారంలో చొచ్చుకొని వచ్చే నిర్మాణాలు ఏర్పడతాయి. అందువల్ల వీటిని సూక్ష్మ చూషకాలు (Microvilli) అంటారు. వీటిలోకి కణపదార్థం వ్యాపించి చిన్న పేగుల శ్లేష్మస్తరాల కణాలు, మూత్రపిండాల సంవలిత నాళికల (Proximal convoluted tubules) కణాలు తప్పనిసరిగా ఈ సూక్ష్మ చూషకంలో ఉంటాయి. ఇవి ఒక్కొక్క కణానికి సుమారు 300 నరకు ఉండవచ్చు. సూక్ష్మ చూషకాలు శోషణానికి (Absorption) తోడ్పడతాయని చెప్పవచ్చు. కణత్వచానికి ముడతలు పడటంతో కణతలం కూడా పెరిగి కణానికి గల ద్రవగ్రాహక శీలత (Absorbing capacity) పెరగవచ్చు. కణ అంతర్భాగంలోకి చొచ్చుకొని పోయిన కణత్వచపు ముడతలు అంతర్జీవ ద్రవ్య జాలకంతో కలిసిపోవడం గమనించారు. అంతర్జీవ ద్రవ్యజాలకం కణత్వచం నుండే ఉత్పన్నమైనదనడానికి ఉన్న కారణాలలో ఇది ముఖ్యమైనది.

(సి) ప్లాస్మాత్వచం విధులు (Functions)

ప్లాస్మాత్వచం పారగమ్యత కారణంగా పదార్థ అభిగమనం లేదా రవాణా (Transport of material) ను తన అదుపు (Control) లో ఉంచి నియంత్రణ (Regulate) చేసి కణంలో జీవం కొనసాగడానికి అనుగుణమయిన పరిస్థితులు ఏర్పరుస్తుంది. ఇదే ప్లాస్మాత్వచం ముఖ్యవిధి. పదార్థాల అభిగమనం (Transport) పరిసరాల నుంచి కణాంతర్భాగంలోకి జరగవచ్చు లేదా కణాంతర్భాగం నుంచి పరిసరాలలోకి రావచ్చు. వాయు పదార్థమైనా, ద్రవ పదార్థమైనా, ఘన పదార్థమైనా అభిగమనం చెందవచ్చు. ద్రవ పదార్థం అభిగమనం చెందేటప్పుడు ద్రావణం లోని ద్రావణి (Solvent), ద్రావితాలు (Solute) వివిధ రీతులలో అభిగమనం చెందుతాయి. పదార్థ అభిగమనం చెందగల సామర్థ్యాన్ని ప్రవేశక సామర్థ్యం (Penetrating power) అంటారు. ఇది పదార్థ అభిగమనంలో మొదటి దృక్పథం: త్వచం ప్రవేశ్య శీలత రెండవ దృక్పథం.

ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా వివిధ పద్ధతులలో రవాణా చెందుతుంది. 

అవి : (1) ఆస్మాసిస్, 

(2) నిష్క్రియా రవాణా (Passive transport) లేదా వ్యాపనం (Diffusion); 

(3) సక్రియా రవాణా (Active transport); 

(4) ఎండోసైటాసిస్ (Endocytosis);

 (5) ఎక్సో సైటాసిస్ (Exocytosis).

1. ద్రవాభిసరణ లేదా ఆస్మాసిస్ (Osmosis) : నీరు మొదలయిన ద్రవ పదార్థాలు ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా తక్కువ గాఢత నుంచి అధిక గాఢ ద్రావణం లోకి రెండు ద్రావణాల గాఢత సమానమయ్యే వరకు ప్రవహిస్తాయి. ఈ ప్రక్రియను ద్రవాభిసరణ (Osmosis) అంటారు. ప్లాస్మా పొర అర్ధ సారగత త్వచంగా పనిచేస్తూ దీని ద్వారా నీరు నిరంతరం బయటికి వెళ్ళేట్లు చేస్తుంది. ఒక కణాన్ని అల్ప గాఢత గల ద్రవంలో ఉంచినట్లయితే ఎండాస్మాసిస్ (Endosomosis) జరగడం వల్ల కణంలోకి నీరు చేరి కణం ఉబ్బిపోతుంది.కణాన్ని అధిక గాఢత గల ద్రవంలో ఉంచినట్లయితే కణం నుంచి నీరు బయటికి వెళ్ళడంవల్ల కుంచించుకొని పోతుంది (Shrink). దీన్నే ఎక్సోసోమోసిస్ (Exosomosis) అంటారు.

2. వ్యాపనం లేదా నిష్క్రియా రవాణా (Diffusion or passive transport) : వివిధ పదార్థాల యొక్క అయాన్లు, అణువులు అధిక గాఢత ప్రదేశాల నుంచి తక్కువ గాఢత గల ప్రదేశాలకు జరిగే రవాణాను వ్యాపనం లేదా నిష్క్రియా రవాణా అంటారు. ప్లాస్మా త్వచం వరణాత్మక పారగమ్యత గల త్వచం కాబట్టి అయాన్లను, విద్యుద్విశ్లేషణ పదార్థాలను (Electrolytes) అవసరాన్ని బట్టి తన గుండా ప్రయాణం చేసేట్లు చేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియకు ATP (శక్తి) అవసరం లేదు. అందువల్ల వ్యాపనాన్ని (Diffusion) నిష్క్రియా రవాణా (Passive transport) అంటారు.

అధిక గాఢత ప్రదేశాల నుంచి అల్పగాఢత గల ప్రదేశాలల్లోకి పదార్థాలు కొన్ని వాహకాల సహాయంతో ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా ప్రయాణం చేసే విధానాన్ని అనుకూలిత వ్యాపనం (Facilitated diffusion) అని అంటారు. ప్లాస్మాత్వచంలోని ప్రోటీను వాహకంగా (Carriers) ఉపయోగపడుతుంది. ఈ వాహకాలు వివిధ పదార్థాలకు నిర్దిష్టంగా (Specific) ఉంటాయి. ప్రతి వాహకం పైన ఒక ప్రత్యేక సంధి ప్రదేశం పదార్థాన్ని అంటి పెట్టుకొని ఉండటానికి ఏర్పడి ఉంటుంది. పదార్థాన్ని రెండవ వైపు చేర్చిన తరవాత వాహకం (Carrier) స్వేచ్ఛగా విడిపోతుంది. ఈ చర్య నిరంతరం జరుగుతూ ఉంటుంది. ఉదా॥ లిపిడ్ లోని కరగని పదార్థాలు, అనేక కణాలలో అధిక గాఢత ప్రదేశం నుంచి అల్పగాఢత ప్రదేశాల్లోకి పంప్పుడు గ్లూకోజు, అమైనో ఆమ్లాలు ఈ పద్ధతిలో రవాణా జరుగుతుంది. 

3. సక్రియా రవాణా (Active transport) : విద్యుత్ రసాయనిక ప్రవణత (Electrochemical gradient), గాఢతకు వ్యతిరేకంగా ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా వివిధ పదార్థాల రవాణాను సక్రియ రవాణా (Active transport) అంటారు. ఈ పద్ధతిలో వివిధ పదార్థాలు అల్ప గాఢతల నుంచి అధిక గాఢత గల ప్రదేశంలోకి వెళుతుంది. ఈ ప్రక్రియకు శక్తి (ATP) అవసరం. కణాల్లో ముఖ్యంగా మైట్రోకాండ్రియాలో సక్రియ రవాణా ఎక్కువగా జరుగుతుంది.

ఉదా|| (1) చిన్న పేగు కుడ్యంలో గల ఉపకళా కణాల్లో గ్రూకోజు అమైనో ఆమ్లాల గాఢత చిన్న పేగు కుహరంలో కంటే కొన్ని వందల రెట్లు అధికంగా ఉన్నప్పటికీ కుహరం నుంచి కణాల్లోకి ఈ పదార్థాల రవాణా సక్రియ రవాణా పద్ధతిలో జరుగుతుంది. ఆ

గాలిత ద్రవం (Filtrate) నుంచి ముఖ్య పదార్థాలైన గ్లూకోజు మొదలైనవి మూత్ర నాళికలోకి పునః శోషణం ఈ పద్ధతి ద్వారానే జరుగుతుంది.

అయాన్ల ప్రవణత వినిమయ సక్రియ రవాణా (Ion-gradient driven active transport) : ఉదా|| అమైనో ఆమ్లాలు, చక్కెరల రవాణా అయానుల విద్యుత్ ప్రవణత (Electrical gradient of lons), ATP ase ఎంజైమ్ వల్ల ఉత్తేజితమై సక్రియ రవాణాలో తోడ్పడుతుంది.

ఉదా|| అమైనో ఆమ్లాల, చక్కెరల రవాణా. ఈ పదార్థాలు అయాన్లతో పాటు ఒకే దిశలో ప్రయాణం చేయవచ్చు లేదా వ్యతిరేక దిశలో ప్రయాణం చేయవచ్చు.పదార్థాల రవాణా అయాన్లతో పాటు ఒకే దిశలో (Same direction) ఉంటే అలాంటి సక్రియ రవాణాను ‘సదిశ రవాణా’ (Symport) అనీ, పదార్థాల రవాణా అయాన్లతో వ్యతిరేక (Opposite) దిశలో ఉంటే దాన్ని వ్యతిరేక దిశ రవాణా (Antiport) అనీ అంటారు.ఒకే అణువు యొక్క రవాణాను Uniport అని పిలుస్తారు. ఈ విధంగా సక్రియ రవాణా వివిధ రూపాలలో ఉంటుంది.

4. ఎండోసైటాసిస్ ( Endocytosis) : ఈ పద్ధతిలో ప్లాస్మాత్వచం పదార్థాలను వాటి పుట్టూ ఆశయాల నేర్పరచి (Vesicles) జాంతవ భక్షణ పద్ధతిలో (Holozoic) కణంలోకి గ్రహిస్తుంది. అమీబాలాంటి ఏక కణజీవుల ఆహార సేకరణ ఈ పద్ధతిలోనే జరుగుతుంది. దీన్ని అంతర గ్రహణం అంటారు. గ్రహించే ఆహార పదార్థాలను బట్టి ఎండోసైటాసిస్ ను

పైనోసైటాసిస్ (Pinocytosis) లేదా కణ పానం అనీ ఫాగోసైటాసిస్ (Phagocytosis) లేదా కణ భక్షణ అనీ రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు. (i) కణ పానం (Pinocytosis) : ఈ పద్ధతిలో ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా ప్రయాణం చేయలేని ద్రవ పదార్థాలు కణంలోకి గ్రహించడం జరుగుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ప్లాస్మాత్వచం ద్రవ బిందువుతో పాటు అంతర్వర్తనం చెందుతుంది. తరవాత ఇది ఒక రిక్తికగా మారి ప్లాస్మా త్వచం నుంచి వేరుపడుతుంది. దీన్ని Pinosome అని అంటారు. ఇది లైసోసోముతో కలిసి ఆహార రిక్తికగా మారి పదార్థాన్ని జీర్ణం చేస్తుంది. (ii) కణ భక్షణ (Phagocytosis) : ఈ పద్ధతిలో ఘనరూపంలో ఉన్న పదార్థాలను ప్లాస్మాత్వచం కణభక్షణ పద్ధతిలో గ్రహిస్తుంది. అమీబాలో ఘన పదార్థాలను గ్రహించడానికి మిథ్యా పాదాలను ఏర్పరచి వాటిని ఆహార పదార్థం చుట్టూ పంపి ఆహార రిక్తిక నేర్పరుస్తుంది. సకశేరుకాలలో న్యూట్రోఫిల్ కణాలు, కాలేయ కణాలు ఈ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాయి.

5. ఎక్సోసైటాసిస్ లేదా కణవమనం (Exocytosis) : ఈ పద్ధతి ఎండోసైటాసిస్ కు వ్యతిరేకంగా జరుగుతుంది. స్రావక కణాలు అనేక పదార్థాలను గ్రహిస్తాయి. కణ సహిత అంతర్జీవ ద్రవ్య జాలకం ప్రోటీన్లను గాల్టీ నిర్మాణాలకు అందజేస్తుంది. గాల్టీ నిర్మాణంలో ఈ ప్రోటీన్లు పిండిపదార్థంతో కలిసి గ్లైకోప్రోటీన్లుగా మారతాయి. గాల్టీ నిర్మాణాలు గ్లైకోప్రోటీన్ లో ఒక ఆశయం నేర్పరుస్తాయి. ఈ ఆశయం ప్లాస్మాత్వచం వద్దకు చేరుతుండే.. అక్కడి నుంచి ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా కణం బయటికి చేరుతుంది. ఈ రకమైన రవాణా ఎక్సోసైటాసిస్ అంటారు.ఒకే అణువు యొక్క రవాణాను Uniport అని పిలుస్తారు. ఈ విధంగా సక్రియ రవాణా వివిధ రూపాలలో ఉంటుంది.

4. ఎండోసైటాసిస్ ( Endocytosis) : ఈ పద్ధతిలో ప్లాస్మాత్వచం పదార్థాలను వాటి పుట్టూ ఆశయాల నేర్పరచి (Vesicles) జాంతవ భక్షణ పద్ధతిలో (Holozoic) కణంలోకి గ్రహిస్తుంది. అమీబాలాంటి ఏక కణజీవుల ఆహార సేకరణ ఈ పద్ధతిలోనే జరుగుతుంది. దీన్ని అంతర గ్రహణం అంటారు. గ్రహించే ఆహార పదార్థాలను బట్టి ఎండోసైటాసిస్ ను

పైనోసైటాసిస్ (Pinocytosis) లేదా కణ పానం అనీ ఫాగోసైటాసిస్ (Phagocytosis) లేదా కణ భక్షణ అనీ రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు. (i) కణ పానం (Pinocytosis) : ఈ పద్ధతిలో ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా ప్రయాణం చేయలేని ద్రవ పదార్థాలు కణంలోకి గ్రహించడం జరుగుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ప్లాస్మాత్వచం ద్రవ బిందువుతో పాటు అంతర్వర్తనం చెందుతుంది. తరవాత ఇది ఒక రిక్తికగా మారి ప్లాస్మా త్వచం నుంచి వేరుపడుతుంది. దీన్ని Pinosome అని అంటారు. ఇది లైసోసోముతో కలిసి ఆహార రిక్తికగా మారి పదార్థాన్ని జీర్ణం చేస్తుంది. (ii) కణ భక్షణ (Phagocytosis) : ఈ పద్ధతిలో ఘనరూపంలో ఉన్న పదార్థాలను ప్లాస్మాత్వచం కణభక్షణ పద్ధతిలో గ్రహిస్తుంది. అమీబాలో ఘన పదార్థాలను గ్రహించడానికి మిథ్యా పాదాలను ఏర్పరచి వాటిని ఆహార పదార్థం చుట్టూ పంపి ఆహార రిక్తిక నేర్పరుస్తుంది. సకశేరుకాలలో న్యూట్రోఫిల్ కణాలు, కాలేయ కణాలు ఈ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తాయి.

5. ఎక్సోసైటాసిస్ లేదా కణవమనం (Exocytosis) : ఈ పద్ధతి ఎండోసైటాసిస్ కు వ్యతిరేకంగా జరుగుతుంది. స్రావక కణాలు అనేక పదార్థాలను గ్రహిస్తాయి. కణ సహిత అంతర్జీవ ద్రవ్య జాలకం ప్రోటీన్లను గాల్టీ నిర్మాణాలకు అందజేస్తుంది. గాల్టీ నిర్మాణంలో ఈ ప్రోటీన్లు పిండిపదార్థంతో కలిసి గ్లైకోప్రోటీన్లుగా మారతాయి. గాల్టీ నిర్మాణాలు గ్లైకోప్రోటీన్ లో ఒక ఆశయం నేర్పరుస్తాయి. ఈ ఆశయం ప్లాస్మాత్వచం వద్దకు చేరుతుండే.. అక్కడి నుంచి ప్లాస్మాత్వచం ద్వారా కణం బయటికి చేరుతుంది. ఈ రకమైన రవాణా ఎక్సోసైటాసిస్ అంటారు.

One thought on “1.ప్లాస్మా త్వచం (Plasma Membrane)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You cannot copy content of this page