एक महत्त्वाचे पेशीअंगक. पेशी हा सर्व सजीवांचा मूलभूत घटक आहे. पेशी जिवंत राहण्यात पेशीपटलाचा महत्त्वाचा वाटा आहे. आभासी केंद्रकी (Pseudo nucleolus) व केंद्रकी या दोन्ही पेशींमध्ये पेशीपटल असते. पेशीपटल हे पेशीच्या आतील घटकांना बाह्य परिणामापासून वेगळे ठेवते. पेशीचा अंतर्भाग वेगळा ठेवल्याने पेशीची सामान्य स्थिती बदलत नाही. स्थिती न बदलणे यास समस्थिति (Homeostasis) असे म्हणतात. समस्थिती टिकून राहण्यामुळेच पेशीचे कार्य सुरळीत चालते. पेशीची स्थिती टिकवणे हे पेशीपटलाचे मुख्य कार्य आहे. पेशीपटलास प्लाझ्मा पटल (Plasma membrane) असेही म्हणतात.
पेशीपटल हे पेशीचा अंतर्भाग व बाह्य परिसर यांचा थेट संपर्क होऊ देत नाही. यासाठी बाह्य परिसर व पेशी अंतर्भाग यामधील दुवा साधणे आवश्यक असते. पेशीपटल मुख्यत्वे फॉस्फरस व मेद (lipid) यांपासून बनलेले असते. फॉस्परस व मेद यांच्या संयुक्त रेणूस फॉस्पोलिपिड म्हणतात. पेशीपटल फॉस्पोलिपिड रेणूच्या दुहेरी थरांनी बनलेले असते. यातील फॉस्पोलिपिड रेणूंचे एक टोक जलस्नेही/जलरागी (Hydrophilic) व दुसरे जलविरोधी (Hydrophobic) असते. जलस्नेही टोक पाण्याच्या रेणूबरोबर सहज संयुक्त होते, तर जलविरोधी टोक पाण्याच्या रेणूपासून दूर जाण्याचा प्रयत्न करते. फॉस्पोलिपिड रेणूच्या जलस्नेही टोकास शीर्ष, तर जलविरोधी बाजूस पुच्छ असे म्हटले जाते. परिणामी फॉस्पोलिपिड थराची बाहेरील बाजू जल माध्यमाशी, तर आतील थराची शीर्ष बाजू पेशीद्रवाशी सहज मिसळते. दोन्ही थरामधील रेणूंचा पुच्छ भाग जलविरोधी असल्याने दोन्ही थर प्रतिसारक (Repellent) म्हणजे परस्परांपासून काही प्रमाणात दूर राहतात.
पेशीपटलातून काही रेणू पेशीमध्ये जाऊ दिले जातात. परंतु, इतर रेणूंना पेशीमध्ये जाण्यास प्रतिबंध होतो. यास अर्धपार्यपटल (Semipermeable membrane) म्हणतात. पेशीचे कार्य सुरळीतपणे होण्यासाठी पेशीमध्ये आवश्यक रेणूंची आयात व अनावश्यक पदार्थ पेशीमधून बाहेर जाणे आवश्यक असते. हे सर्व कार्य व्यवस्थित होण्यासाठी पेशीपटलामध्ये विशिष्ट प्रथिने व काही रेणूंची आवश्यकता असते. काही प्रथिने फॉस्फोलिपिड जालकाबरोबर जखडलेली असतात. ऑक्सिजन व पाण्याचा रेणू पेशीमध्ये येऊ देणे हे त्यातील काही प्रथिनांचे काम असते, तर कार्बन डाय-ऑक्साइड पेशीबाहेर जाऊ देणे हे दुसऱ्या प्रथिनामुळे शक्य होते. शेजारील पेशीबरोबर संपर्क साधणे, योग्य त्या घटकास पेशीमध्ये प्रवेश देणे, पेशीमध्ये आलेल्या आवश्यक अन्नघटकाचे योग्य त्या आकारात विघटन करणे, घातक पदार्थास किंवा अयोग्य पेशीचा संपर्क टाळणे अशा पेशी तात्काळ ओळखणे अशी विविध कामे वेगवेगळ्या प्रथिनांमुळे केली जातात. विशिष्ट प्रथिन नेमके कोणते काम करणार आहे यावरून ते प्रथिन पेशीपटलाच्या आतील किंवा बाह्य थराशी संलग्न असते. अन्नद्रव्य पेशीमध्ये येण्यास प्रतिबंध न करणारी प्रथिने व अनावश्यक पदार्थ पेशीतून उत्सर्जित करणारी प्रथिने दोन्ही फॉस्फोलिपिड थरामधून आरपार गेलेली असतात. एखाद्या नसराळ्याप्रमाणे (Funnel) किंवा झडपेप्रमाणे त्यांची रचना असते. काही प्रथिने पेशीचा आकार कायम ठेवण्यास मदत करतात. यांना रचना प्रथिने म्हणतात.
कर्बोदके ही कार्बन, हायड्रोजन व ऑक्सिजन यांपासून बनलेली असतात. ग्लुकोज, फ्रुक्टोज, स्टार्च, सेल्युलोज ही कर्बोदकांची सामान्य उदाहरणे आहेत. पेशीपटलाच्या बाहेरील बाजूस कर्बोदके आढळतात. जर कर्बोदके व मेद रेणू यांचा संयुक्त रेणू तयार झाला तर त्यास ग्लायकोलिपीड म्हणतात. तसेच कर्बोदके व प्रथिन यांच्या संयुक्त रेणूस ग्लायकोप्रोटीन म्हणण्याची पद्धत आहे. ग्लायकोलिपीड व ग्लायकोप्रोटीन यांच्या त्रिमिती रचनेप्रमाणे हे रेणू पेशीबाहेरील ग्राही किंवा खुणेच्या रेणूप्रमाणे (मार्कर) पेशीची ओळख ठरतात. एका पेशीची दुसऱ्या पेशीशी जुळणी या खुणेच्या रेणूवर अवलंबून असते. ग्लायकोप्रथिने दुसऱ्या प्रथिनाशी संयुक्तपणे विकरासारखे कार्य करतात. पेशीपटलावरील ग्लायकोप्रथिनामुळे रक्त गोठणे तसेच रोगकारक जीवाणूंपासून संरक्षण करणे इत्यादी कामे शक्य होतात.
पेशी, पेशीपटल व पेशीपटलाचे कार्य डोळ्यांनी पाहणे अशक्य असल्याने पेशीपटल कसे कार्य करते याची कल्पना येण्यासाठी १९७२ मध्ये एस्. जे. सिंगर (Seymour Jonathan Singer) व जी. एल्. निकोलसन (Garth L. Nicolson) या अमेरिकन वैज्ञानिकांनी एक प्रवाही मोझेक प्रतिकृती (Fluid mosaic model) विकसित केली. त्यांच्या म्हणण्याप्रमाणे पेशीपटल स्थिर नसून त्यामधील रेणू सतत प्रवाही आहेत. प्रवाहामध्ये जसे रेणू सतत जागा बदलतात तसे फॉस्फोलिपिड आवरणातील रेणू जागा बदलतात. असे होताना एखाद दुसरे फॉस्पोलिपिड रेणू एका थरातून दुसऱ्या थरामध्ये उडी मारतात. मेद रेणू सौम्य जलविरोधी असल्याने परस्परांना चिकटत नाहीत. त्यांच्यामधील सौम्य बंध अधूनमधून विस्कळीत होतो. मेदाम्लांच्या थरामध्ये तरंगत असलेली प्रथिने देखील आपली जागा बदलत असतात. कोलेस्टेरॉल फक्त प्राणी पेशीमध्येच असते. पेशीपटल दृढ ठेवणे, सामान्य व थोड्या अधिक तापमानास ते आहे तसेच ठेवणे हे कोलेस्टेरॉलमुळे शक्य होते. कमी तापमानास कोलेस्टेरॉल रेणूमुळे फॉस्फोलिपिड रेणू परस्परांपासून वेगळे होतात. त्यामुळे पेशीपटलाची दृढता कमी होते.
अन्नघटक व पेशीतील उत्सर्जित भाग यांचे पेशीमधून वहन होते. हे घटकांचे वहन निष्क्रीय वहन क्रिया (Passive transport) आणि सक्रीय वहन क्रिया या दोन पद्धतीने होत असते. ज्या घटकाच्या वहनास ऊर्जा आवश्यक नाही, त्यास निष्क्रीय वहन क्रिया म्हणतात; उदा., ऑक्सिजन व कार्बन डाय-ऑक्साइड हे श्वसन वायू वहन. हवेमध्ये ऑक्सिजनचे प्रमाण अधिक परंतु, पेशीमध्ये कार्बन डाय-ऑक्साइड अधिक असतो. त्यामुळे ऊर्जा खर्च न करता ऑक्सिजन पेशीपटलामधून पेशीच्या अंतर्भागात जातो; तर पेशी अंतर्भागातून कार्बन डाय-ऑक्साइड बाहेर येतो. घटकाच्या संहतीनुसार हे रेणू पेशीपटलातून आत बाहेर होतात. हीच क्रिया अर्धपार्यपटलामधून होत असेल, तर त्या क्रियेस विसरण (Diffusion) असे म्हणतात.
पेशीमधील काही रेणूंचे वहन होण्यासाठी ऊर्जेची आवश्यकता असते. हे होण्यासाठी काही विशिष्ट रेणू मदत करतात. सोडियम व पोटॅशियम आयनांच्या साहाय्याने किंवा वाहक प्रथिने यासाठी आवश्यक असतात. यासाठी आवश्यक ऊर्जा ॲडिनोसिन ट्राय फॉस्फेटच्या (एटीपी) विघटनातून पुरवली जाते. ज्या घटकांच्या वहनासाठी ऊर्जा आवश्यक असते या वहन प्रकारास सक्रिय वहनक्रिया (Active transport) असे म्हणतात. सक्रिय वहन क्रियेमधून अनावश्यक आयने मुद्दामहून पेशीबाहेर काढली जातात. उदा., सोडियम आयनांचे पेशीबाहेरील प्रमाण अधिक असले तरी पेशीतून सक्रिय वहन क्रियेने सोडियम आयने पेशीपटलामधून बाहेर पडतात.
संदर्भ :
- https://frcemsuccess.com/phospholipid-bilayer/
- http://amroger.angelfire.com/cellboundaries.htm
- https://en.wikipedia.org/wiki/Cell_membrane
समीक्षक : नीलिमा कुलकर्णी
