Cell membrane Questions in Gujarati

(B) સાચો જવાબ $(b)$ છે.
રાસાયણિક રીતે,જૈવિક પટલ (biomembrane) લિપિડ્સ $(20-70\%)$,પ્રોટીન $(20-70\%)$,કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ $(1-5\%)$ અને પાણી $(20\%)$ નું બનેલું હોય છે.
કોષરસસ્તરમાં જોવા મળતા મુખ્ય લિપિડ્સમાં ફોસ્ફોલિપિડ્સ,સ્ટેરોલ્સ (જેમ કે કોલેસ્ટેરોલ),ગ્લાયકોલિપિડ્સ અને સ્ફિંગોલિપિડ્સ (જેમ કે સ્ફિંગોમાયલિન અને સેરેબ્રોસાઇડ્સ) નો સમાવેશ થાય છે.
પ્રોલાઇન એ એક એમિનો એસિડ છે,જે પ્રોટીનનો એક ઘટક છે,પરંતુ તે કોષરસસ્તરનું બંધારણીય ઘટક નથી.

(C) પોરિન્સ એ મોટા $ \text{પ્રોટીન} $ છે જે રંજકકણો (plastids), કણાભસૂત્ર (mitochondria) અને કેટલાક બેક્ટેરિયાના બાહ્ય પટલમાં મોટા છિદ્રો બનાવે છે.
તેઓ નાના $ \text{પ્રોટીન} $ ના કદ સુધીના અણુઓને પટલમાંથી પસાર થવા દે છે.
તેથી, પોરિન્સને $ \text{પ્રોટીન} $ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(C) પોરિન્સ એ મોટા $ \text{પ્રોટીન} $ છે જે રંજકકણો, કણાભસૂત્ર અને કેટલાક બેક્ટેરિયાના બાહ્ય પટલમાં મોટા છિદ્રો બનાવે છે.
તેઓ નાના પ્રોટીનના કદ સુધીના અણુઓને પટલમાંથી પસાર થવા દે છે.
તેથી, પોરિન્સ અનિવાર્યપણે $ \text{પ્રોટીનયુક્ત} $ ચેનલો છે.

(D) બેક્ટેરિયલ કોષ આવરણ ત્રણ સ્તરોનું બનેલું છે: સૌથી બહારનું ગ્લાયકોકેલિક્સ (શ્લેષ્મ સ્તર અથવા કેપ્સ્યુલ),મધ્યમાં કોષ દીવાલ અને સૌથી અંદરનું કોષરસ પટલ.
$1$. ગ્લાયકોકેલિક્સ (શ્લેષ્મ સ્તર અથવા કેપ્સ્યુલ) રક્ષણ આપે છે અને જોડાણમાં મદદ કરે છે.
$2$. કોષ દીવાલ કોષનો આકાર નક્કી કરે છે અને માળખાકીય આધાર પૂરો પાડે છે.
$3$. કોષરસ પટલ એ સૌથી અંદરનું સ્તર છે અને તે પ્રકૃતિમાં પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલ (અર્ધ-પ્રવેશશીલ) છે,જે કોષમાં અને કોષની બહાર પદાર્થોના પ્રવેશ અને નિકાસને નિયંત્રિત કરે છે.

(D) ફેગોસાઇટોસિસ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા કોષ તેના કોષરસસ્તરનો ઉપયોગ કરીને બાહ્ય વાતાવરણમાંથી ઘન કણો અથવા મોટા અણુઓને ગળી જાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં ફેગોસોમ તરીકે ઓળખાતી પુટિકાનું નિર્માણ થાય છે.
પિનોસાઇટોસિસ એટલે પ્રવાહી અથવા નાના ઓગળેલા કણોનું અંતઃગ્રહણ (કોષનું પીવું).
અંતઃઆસૃતિ એ કોષમાં પાણીનું પ્રવેશવું છે.
કોષરસ વિભાજન એ કોષ વિભાજન દરમિયાન કોષરસનું વિભાજન છે.

(A) ટ્યુબ્યુલિન એક ગોળાકાર પ્રોટીન છે જે સૂક્ષ્મનલિકાઓ (microtubules) બનાવવા માટે પોલિમરાઇઝ થાય છે,જે કોષપિંજરના આવશ્યક ઘટકો છે.
સૂક્ષ્મનલિકાઓ કોષની અંદરના વહન,કોષનો આકાર જાળવી રાખવા અને કોષ વિભાજન (કોષરસ વિભાજન) દરમિયાન ત્રાકતંતુઓના નિર્માણ જેવી વિવિધ કોષીય પ્રક્રિયાઓમાં સામેલ છે.
પિનોસાઇટોસિસ એ એન્ડોસાઇટોસિસની એક પ્રક્રિયા છે જેમાં કોષરસસ્તર બહારના પ્રવાહીને ગ્રહણ કરવા માટે અંદરની તરફ વળે છે; જોકે કોષપિંજર (જેમાં ટ્યુબ્યુલિન હોય છે) પુટિકાઓના હલનચલનમાં મદદ કરી શકે છે,પરંતુ ટ્યુબ્યુલિન પોતે કોષરસસ્તરનો બંધારણીય ઘટક નથી.
તેથી,ટ્યુબ્યુલિન પ્રોટીન કોષરસસ્તરમાં હાજર હોતું નથી.

(C) $S.J. Singer$ અને $G.L. Nicolson$ દ્વારા $1972$ માં પ્રસ્તાવિત ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ કોષરસસ્તરની રચના સમજાવે છે.
આ મોડેલ મુજબ,કોષરસસ્તર લિપિડના દ્વિસ્તર (મુખ્યત્વે ફોસ્ફોલિપિડ) નું બનેલું છે જેમાં પ્રોટીન ગોઠવાયેલા હોય છે.
આ પ્રોટીનને તેમના નિષ્કર્ષણની સરળતાના આધારે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: $1.$ પરિઘવર્તી પ્રોટીન (જે પટલની સપાટી પર આવેલા હોય છે) અને $2.$ સંકલિત પ્રોટીન (જે પટલમાં આંશિક અથવા સંપૂર્ણ રીતે ખૂંપેલા હોય છે).
તેથી,સાચી રચનામાં ફોસ્ફોલિપિડ,પરિઘવર્તી પ્રોટીન અને સંકલિત પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે.

(B) $1973$ માં $Singer$ અને $Nicolson$ દ્વારા પ્રસ્તાવિત ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ મુજબ,પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન એક પ્રવાહી બંધારણ ધરાવે છે.
પટલની પ્રવાહીતા મુખ્યત્વે લિપિડ બાયલેયર (દ્વિસ્તર) ના સ્વભાવને કારણે હોય છે.
ફોસ્ફોલિપિડ્સ એક દ્વિસ્તરમાં ગોઠવાયેલા હોય છે જેમાં તેમની જલવિરાગી પૂંછડીઓ અંદરની તરફ અને જલઅનુરાગી શીર્ષ બહારની તરફ હોય છે.
આ લિપિડ અણુઓ પટલની અંદર પાર્શ્વિય ગતિ (lateral movement) કરવા માટે સક્ષમ છે,જે પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેનને પ્રવાહી ગુણધર્મ પ્રદાન કરે છે.
પ્રોટીન આ લિપિડ દ્વિસ્તરમાં જડિત હોય છે,પરંતુ એકંદરે પ્રવાહીતા એ લિપિડ ઘટકનો લાક્ષણિક ગુણધર્મ છે.

(A) $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,માનવ રક્તકણ (erythrocyte) ની કોષરસસ્તરની રાસાયણિક રચનાનો વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે.
તેમાં જોવા મળ્યું છે કે પટલ આશરે $52\%$ પ્રોટીન અને $40\%$ લિપિડ ધરાવે છે.
બાકીની ટકાવારીમાં કાર્બોદિતો અને અન્ય ગૌણ ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,સાચા મૂલ્યો $52$ ટકા પ્રોટીન અને $40$ ટકા લિપિડ છે.

(D) વિધાન $(A)$ ખોટું છે કારણ કે કોષ એ તમામ પદાર્થો માટે બંધ ખાનું નથી. તે એક ખુલ્લી પ્રણાલી છે જે સતત તેના પર્યાવરણ સાથે પદાર્થો (પોષક તત્વો,ઉત્સર્ગ દ્રવ્યો,વાયુઓ) ની આપ-લે કરે છે.
કારણ $(R)$ સાચું છે કારણ કે કોષરસસ્તર પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલ (selectively permeable) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તે માત્ર અમુક અણુઓ અથવા આયનોને જ સક્રિય અથવા નિષ્ક્રિય વહન દ્વારા પસાર થવા દે છે.

(B) કોષરસસ્તરના ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલમાં:
$1$. $X$ એ લિપિડ દ્વિસ્તરમાં ગોઠવાયેલા અથવા તેની સાથે જોડાયેલા ગ્લોબ્યુલર પ્રોટીન દર્શાવે છે.
$2$. $Y$ એ પ્રોટીન સાથે જોડાયેલી શર્કરાની શૃંખલાઓ (ઓલિગોસેકેરાઇડ્સ) દર્શાવે છે,જે ગ્લાયકોપ્રોટીન બનાવે છે.
$3$. $Z$ એ લિપિડ સાથે જોડાયેલી શર્કરાની શૃંખલાઓ દર્શાવે છે,જે ગ્લાયકોલિપિડ બનાવે છે.
તેથી,સાચી ઓળખ $X-$ પ્રોટીન,$Y-$ શર્કરા,$Z-$ શર્કરા છે. આપેલા વિકલ્પોને જોતા,વિકલ્પ $B$ સૌથી યોગ્ય છે કારણ કે તે પ્રોટીન $(X)$ અને શર્કરાના ઘટક $(Z)$ ને યોગ્ય રીતે ઓળખે છે.

(D) ફ્લુઇડ મોઝેઇક મૉડલ,જે $1972$ માં $Singer$ અને $Nicolson$ દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું,તે કોષરસપટલને વિવિધ ઘટકોના મોઝેઇક તરીકે વર્ણવે છે.
આ ઘટકોમાં મુખ્યત્વે ફોસ્ફોલિપિડનું દ્વિસ્તર હોય છે,જે પ્રવાહી માળખું પૂરું પાડે છે,અને પ્રોટીન હોય છે જે તેની અંદર ખૂંપેલા અથવા સપાટી પર જોડાયેલા હોય છે.
પ્રોટીનને બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: અંતર્ગત (integral) પ્રોટીન,જે દ્વિસ્તરમાં ખૂંપેલા હોય છે,અને બહિર્ગત (peripheral/extrinsic) પ્રોટીન,જે પટલની સપાટી પર આવેલા હોય છે.
તેથી,કોષરસપટલ ફોસ્ફોલિપિડ,બહિર્ગત પ્રોટીન અને અંતર્ગત પ્રોટીનનું બનેલું છે.

(C) કોષરસપટલ (પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન) મુખ્યત્વે લિપિડ્સ અને પ્રોટીનનું બનેલું હોય છે. લિપિડનું દ્વિસ્તર બંધારણીય માળખું બનાવે છે,જ્યારે પ્રોટીન તેમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. આ ઉપરાંત,પટલની બહારની સપાટી પર કાર્બોદિતો હાજર હોય છે,જે પ્રોટીન (ગ્લાયકોપ્રોટીન) અથવા લિપિડ (ગ્લાયકોલિપિડ) સાથે જોડાયેલા હોય છે. તેથી,કોષરસપટલ પ્રોટીન,લિપિડ અને કાર્બોદિતોનું બનેલું છે.

(B) કોષરસપટલનું $Fluid$ $Mosaic$ $Model$ (ફલુઇડ મોઝેઇક મૉડલ) $1972$ માં $S.J.$ $Singer$ અને $G.L.$ $Nicolson$ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું.
આ મૉડલ મુજબ,કોષરસપટલ એ ફોસ્ફોલિપિડના દ્વિ-સ્તરનું બનેલું છે જેમાં પ્રોટીન અણુઓ ગોઠવાયેલા હોય છે,જે તેને પ્રવાહી જેવો દેખાવ અને ગતિશીલ સ્વભાવ આપે છે.

(C) કોષરસપટલ (પ્લાઝ્મા મેમ્બ્રેન) મુખ્યત્વે લિપિડ અને પ્રોટીનનું બનેલું હોય છે.
ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ મુજબ,પટલ લિપિડના દ્વિસ્તરનું બનેલું છે જેમાં પ્રોટીન અણુઓ ગોઠવાયેલા હોય છે.
લિપિડ પટલમાં એવી રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે કે તેમના ધ્રુવીય શીર્ષ બહારની તરફ અને જલવિરાગી પૂંછડીઓ અંદરની તરફ હોય છે.
તેથી,સાચો જવાબ પ્રોટીન અને લિપિડ છે.

(C) ડેસ્મોઝોમ્સ એ પ્રાણીકોષોમાં જોવા મળતી વિશિષ્ટ રચનાઓ છે જે આંતરકોષીય જોડાણ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેઓ 'સ્પોટ વેલ્ડ્સ' અથવા એન્કરિંગ જંકશન તરીકે કામ કરે છે,જે પાસપાસેના કોષોને એકબીજા સાથે મજબૂતીથી જોડીને પેશીઓને યાંત્રિક શક્તિ પ્રદાન કરે છે.
તેથી,તેઓ મુખ્યત્વે કોષીય જોડાણ (Cell adhesion) સાથે સંકળાયેલા છે.

(C) ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ મુજબ,કોષરસ પટલ મુખ્યત્વે ફોસ્ફોલિપિડના દ્વિસ્તર (bilayer) થી બનેલું હોય છે.
આ ફોસ્ફોલિપિડ અણુઓ એવી રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે કે તેમના જલરાગી (hydrophilic) ધ્રુવીય શીર્ષ બહારની તરફ અને જલવિરાગી (hydrophobic) પૂંછડીનો ભાગ અંદરની તરફ (મધ્યમાં) રહે છે.
આમ,ફોસ્ફોલિપિડનું દ્વિસ્તર પટલનો મુખ્ય મધ્ય ભાગ બનાવે છે,જેમાં પ્રોટીન અણુઓ મોઝેકની જેમ ગોઠવાયેલા હોય છે.

(B) ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ મુજબ,લિપિડ અને પ્રોટીન પટલમાં ગતિશીલ હોય છે. જોકે,પ્રોટીન અણુઓ લિપિડ બાયલેયરની અંદર 'ફ્લિપ-ફ્લોપ' (એક સ્તરમાંથી બીજા સ્તરમાં) ગતિ દર્શાવતા નથી. આનું કારણ એ છે કે પ્રોટીન કદમાં મોટા હોય છે અને તેમાં હાઇડ્રોફિલિક ભાગો હોય છે,જે લિપિડના હાઇડ્રોફોબિક કોરમાંથી પસાર થવામાં અવરોધ ઉભો કરે છે. તેથી,વિકલ્પ $B$ ખોટું વિધાન છે.

(B) ફ્લુઇડ મોઝેઇક મોડલ મુજબ,કોષરસપટલ એક પ્રવાહી રચના છે.
લિપિડ અણુઓ પટલમાં પાર્શ્વિય (lateral) હલનચલન કરી શકે છે અને તેઓ એક સ્તરમાંથી બીજા સ્તરમાં 'ફ્લીપ-ફ્લોપ' (transverse diffusion) હલનચલન પણ કરી શકે છે,જોકે આ પ્રક્રિયા ધીમી હોય છે અને ઘણીવાર તેને ફ્લિપેઝ (flippases) ઉત્સેચકોની જરૂર પડે છે.
પ્રોટીન તેમના મોટા કદ અને ઉભયધર્મી (amphipathic) સ્વભાવને કારણે સામાન્ય રીતે લિપિડ દ્વિસ્તરમાં ફ્લીપ-ફ્લોપ હલનચલન કરી શકતા નથી.
તેથી,લિપિડ ક્યારેક ફ્લીપ-ફ્લોપ હલનચલન દર્શાવે છે,પરંતુ પ્રોટીન દર્શાવતા નથી.

(A) $1972$ માં $Singer$ અને $Nicolson$ દ્વારા આપવામાં આવેલા $Fluid \ Mosaic \ Model$ (તરલ મોઝેક મોડેલ) મુજબ,કોષરસપટલ લિપિડના દ્વિસ્તરનું બનેલું છે જેમાં પ્રોટીનના અણુઓ અંતર્ગત (embedded) હોય છે. લિપિડનું દ્વિસ્તર મુખ્યત્વે ફૉસ્ફોલિપિડનું બનેલું હોય છે,જે પટલને તરલતા પ્રદાન કરે છે,જ્યારે પ્રોટીન આ દ્વિસ્તરમાં પરિઘવર્તી અથવા આંતરિક રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે,જે વહન અને સંકેત જેવી વિવિધ કાર્યો કરે છે.

(D) કોષરસપટલનું ફ્લુઇડ મોઝેઇક મૉડલ $1972$ માં $S.J. Singer$ અને $G.L. Nicolson$ દ્વારા સૂચવવામાં આવ્યું હતું.
$Na^+$ અને $K^+$ આયનોને સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ કોષરસપટલમાંથી પસાર થવા માટે સક્રિય વહન (ઊર્જાનો ઉપયોગ) ની જરૂર પડે છે.
કોષરસપટલમાં પ્રોટીનનું પ્રમાણ અલગ-અલગ હોય છે; ઉદાહરણ તરીકે,મનુષ્યના રક્તકણોમાં લગભગ $52\%$ પ્રોટીન અને $40\%$ લિપિડ હોય છે.
લિપિડના દ્વિસ્તરમાં,ધ્રુવીય (જલાનુરાગી) શીર્ષ બહારની તરફ અને જલવિરાગી પૂંછડીઓ અંદરની તરફ ગોઠવાયેલી હોય છે.

(C) કોષરસપટલ મુખ્યત્વે લિપિડના દ્વિસ્તરનું બનેલું હોય છે,જેમાં ફોસ્ફોલિપિડ્સ,કૉલેસ્ટેરોલ અને વિવિધ પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે.
ગ્લાયકોલિપિડ્સ પણ કોષરસપટલની બહારની સપાટી પર જોવા મળે છે.
પ્રોલીન એ એક એમિનો એસિડ છે,જે પ્રોટીનનો એકમ છે. જોકે પ્રોટીન કોષરસપટલના ઘટકો છે,પરંતુ પ્રોલીન પોતે પટલનો બંધારણીય ઘટક નથી જે રીતે લિપિડ કે કૉલેસ્ટેરોલ છે; તે માત્ર પટલના પ્રોટીન બનાવતા ઘણા એમિનો એસિડમાંનો એક છે.

(B) પિનોસાઇટોસિસ,જેને ઘણીવાર 'કોષનું પીવું' અથવા કોષરસસ્તરનું અંદરની તરફ વળવું (pinching in) કહેવામાં આવે છે,તે કોષોને એવા મોટા અણુઓ અથવા બાહ્યકોષીય પ્રવાહીને ગ્રહણ કરવાની મંજૂરી આપે છે જે કોષરસસ્તરના છિદ્રોમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી.
જળવિભાજન (hydrolysis) એ પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાને કારણે સંયોજનનું રાસાયણિક વિઘટન છે.
સાયક્લોસિસ (અથવા કોષરસ પ્રવાહ) એ વનસ્પતિ કોષના મોટા કેન્દ્રીય રસધાનીની આસપાસ કોષરસ અને અંગિકાઓનો નિર્દેશિત પ્રવાહ છે.
સંશ્લેષણ (synthesis) એ કોષની અંદર સરળ અણુઓમાંથી જટિલ અણુઓ બનાવવાની પ્રક્રિયા છે.

(C) વિધાન સાચું છે કારણ કે દ્વિસ્તરીય પટલના બે સ્તરોનું લિપિડ બંધારણ અસમપ્રમાણ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,રક્તકણના પટલમાં,લેસીથિન (ફોસ્ફેટિડિલકોલિન) મુખ્યત્વે બહારના સ્તરમાં જોવા મળે છે,જ્યારે સેફાલિન (ફોસ્ફેટિડિલઈથેનોલામાઈન) અંદરના સ્તરમાં વધુ પ્રમાણમાં હોય છે.
કારણ ખોટું છે કારણ કે ઓલિગોસેકેરાઈડ્સ (જે ગ્લાયકોકેલિક્સ બનાવે છે) ફક્ત કોષરસ પટલની બાહ્ય સપાટી સાથે જોડાયેલા હોય છે,જે કોષની બહારના વાતાવરણ તરફ હોય છે. તેઓ જૈવિક પટલની આંતરિક કોષરસીય સપાટી પર હાજર હોતા નથી.

(A) $1972$ માં $Singer$ અને $Nicolson$ દ્વારા પ્રસ્તાવિત ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ,કોષરસસ્તરને પ્રવાહી રચના તરીકે વર્ણવે છે.
પટલની પ્રવાહીતા દ્વિસ્તરમાં લિપિડ્સ અને પ્રોટીનના પાર્શ્વિય (lateral) હલનચલનને કારણે છે.
પટલને મોઝેક તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે કારણ કે તે ફોસ્ફોલિપિડ દ્વિસ્તરમાં જડિત પ્રોટીનની વિવિધ ગોઠવણીથી બનેલું છે.
પટલની પ્રવાહી પ્રકૃતિ આ જડિત પ્રોટીન અને લિપિડ્સના હલનચલનને મંજૂરી આપે છે,તેથી મોઝેક રચના સીધી રીતે તેની પ્રવાહી વર્તણૂક સાથે સંબંધિત છે.
તેથી,વિધાન અને કારણ બંને સાચા છે,અને કારણ એ વિધાનની સાચી સમજૂતી છે.

(A) $Na^+ - K^+$ પંપ એ એક સક્રિય વહન પ્રક્રિયા છે જે કોષરસ પટલની આરપાર વિદ્યુત રાસાયણિક ઢાળ જાળવી રાખે છે.
આ પંપના એક ચક્ર દરમિયાન,$3Na^+$ આયનો કોષની બહાર વહન પામે છે અને $2K^+$ આયનો કોષની અંદર વહન પામે છે.
આ આયનોને તેમના સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ખસેડવા માટે $ATP$ ના સ્વરૂપમાં ઉર્જાની જરૂર પડે છે.

(C) સક્રિય વહન એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં અણુઓને તેમના સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ખસેડવા માટે $ATP$ સ્વરૂપે ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
જ્યારે ઉર્જા ઉત્પાદન અટકી જાય છે ત્યારે વહન પ્રક્રિયા ધીમી પડી જાય છે,જે દર્શાવે છે કે આ પ્રક્રિયા ઉર્જા પર આધારિત છે.
તેથી,અણુઓનું વહન સક્રિય વહન દ્વારા થાય છે.

(B) નિષ્ક્રિય વહન એ અણુઓનું સાંદ્રતા ઢાળની દિશામાં (વધુ સાંદ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતા તરફ) ચયાપચયની ઉર્જા $(ATP)$ ના વપરાશ વગરનું વહન છે.
સક્રિય વહન એ અણુઓનું સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં (ઓછી સાંદ્રતાથી વધુ સાંદ્રતા તરફ) વહન છે,જેમાં $ATP$ સ્વરૂપે ચયાપચયની ઉર્જા અને વિશિષ્ટ પટલ પ્રોટીન (પંપ) નો વપરાશ થાય છે.

(N/A) કોષરસ સ્તર એ કોષનું સૌથી બહારનું આવરણ છે જે તેને પર્યાવરણથી અલગ કરે છે. તે કોષમાં અને કોષની બહાર પદાર્થોની અવરજવરનું નિયમન કરે છે. તે માત્ર અમુક પદાર્થોને પ્રવેશવા દે છે અને અન્ય પદાર્થોની અવરજવરને અટકાવે છે.
આથી,આ સ્તર પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલ (selectively permeable) છે.
તટસ્થ દ્રાવ્યોનું વહન: તટસ્થ અણુઓ સાદા નિષ્ક્રિય પ્રસરણ (simple passive diffusion) દ્વારા કોષરસ સ્તરમાંથી પસાર થાય છે. પ્રસરણ એટલે અણુઓનું વધુ સાંદ્રતા ધરાવતા વિસ્તારમાંથી ઓછી સાંદ્રતા ધરાવતા વિસ્તાર તરફનું વહન.
ધ્રુવીય અણુઓનું વહન: કોષરસ સ્તર ફોસ્ફોલિપિડ બાયલેયર અને પ્રોટીનનું બનેલું છે. અદ્રાવ્ય લિપિડ બાયલેયર દ્વારા ધ્રુવીય અણુઓના વહન માટે વાહક પ્રોટીન (carrier proteins) ની જરૂર પડે છે. વાહક પ્રોટીન એ અભિન્ન પ્રોટીન કણો છે જે ચોક્કસ દ્રાવ્યો માટે ચોક્કસ આકર્ષણ ધરાવે છે. પરિણામે,તેઓ કોષરસ સ્તર દ્વારા આ અણુઓના વહનને સરળ બનાવે છે.

(N/A) કોષરસપટલની વિગતવાર રચનાનો અભ્યાસ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપની શોધ પછી જ શક્ય બન્યો હતો.
સૌ પ્રથમ,માનવ $RBC$ (રક્તકણ) ના કોષરસપટલનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો.
કોષરસપટલ લિપિડ્સનું બનેલું હોય છે,જે પટલમાં એવી રીતે ગોઠવાયેલા હોય છે કે તેમના ધ્રુવીય શીર્ષ બહારની તરફ અને જલવિરાગી પૂંછડીઓ અંદરની તરફ રહે છે.
આ ગોઠવણી સુનિશ્ચિત કરે છે કે સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનની અધ્રુવીય પૂંછડી જલીય વાતાવરણથી સુરક્ષિત રહે. પટલનો લિપિડ ઘટક મુખ્યત્વે ફોસ્ફોગ્લિસરાઇડ્સનો બનેલો હોય છે.
જૈવરાસાયણિક તપાસથી સ્પષ્ટ થયું કે કોષરસપટલમાં પ્રોટીન અને કાર્બોદિત પણ હોય છે. વિવિધ કોષોમાં પ્રોટીન અને લિપિડનું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે અલગ-અલગ હોય છે.
મનુષ્યમાં,રક્તકણ (erythrocyte) ના પટલમાં આશરે $52\%$ પ્રોટીન અને $40\%$ લિપિડ હોય છે.
નિષ્કર્ષણની સરળતાના આધારે,પટલ પ્રોટીનને અંતર્ગત (integral) અથવા પરિઘવર્તી (peripheral) પ્રોટીન તરીકે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. પરિઘવર્તી પ્રોટીન પટલની સપાટી પર આવેલા હોય છે,જ્યારે અંતર્ગત પ્રોટીન પટલમાં આંશિક અથવા સંપૂર્ણ રીતે ખૂંપેલા હોય છે.
કોષરસપટલની રચના માટે સિંગર અને નિકોલસન $(1972)$ દ્વારા એક સુધારેલું મોડેલ રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું,જેને 'ફ્લુઇડ-મોઝેઇક મોડેલ' તરીકે વ્યાપકપણે સ્વીકારવામાં આવ્યું છે. આ મુજબ,લિપિડની અર્ધ-પ્રવાહી પ્રકૃતિ પ્રોટીનને સમગ્ર દ્વિસ્તરમાં પાર્શ્વિય ગતિ કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. પટલની અંદર ગતિ કરવાની આ ક્ષમતાને તેની તરલતા (fluidity) તરીકે માપવામાં આવે છે.

(A) $\Rightarrow$ કોષરસસ્તરનું સૌથી મહત્વનું કાર્ય તેની આરપાર અણુઓનું વહન કરવાનું છે.
$\Rightarrow$ આ પટલ તેની બંને બાજુએ રહેલા કેટલાક અણુઓ માટે પસંદગીમાન પ્રવેશશીલ છે.
$\Rightarrow$ ઘણા અણુઓ કોઈપણ ઉર્જાની જરૂરિયાત વગર પટલની આરપાર ગતિ કરી શકે છે અને આને નિષ્ક્રિય વહન (passive transport) કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ તટસ્થ દ્રાવ્યો સાંદ્રતા ઢાળને અનુસરીને,એટલે કે વધુ સાંદ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતા તરફ સાદા પ્રસરણની પ્રક્રિયા દ્વારા પટલની આરપાર ગતિ કરી શકે છે. પાણી પણ આ પટલની આરપાર વધુ સાંદ્રતાથી ઓછી સાંદ્રતા તરફ ગતિ કરી શકે છે. પ્રસરણ દ્વારા પાણીની ગતિને આસૃતિ (osmosis) કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ ધ્રુવીય અણુઓ અધ્રુવીય લિપિડ દ્વિસ્તરમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી,તેથી તેમને પટલની આરપાર વહન કરવા માટે પટલના વાહક પ્રોટીનની જરૂર પડે છે.
$\Rightarrow$ કેટલાક આયનો અથવા અણુઓનું વહન તેમના સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં,એટલે કે ઓછી સાંદ્રતાથી વધુ સાંદ્રતા તરફ થાય છે. આવા વહનને સક્રિય વહન (active transport) કહેવામાં આવે છે,જે ઉર્જા આધારિત પ્રક્રિયા છે જેમાં $ATP$ નો ઉપયોગ થાય છે,ઉદાહરણ તરીકે,$Na^{+}/K^{+}$ પંપ.

(B) પોરિન્સ એ વિશિષ્ટ પ્રકારના પ્રોટીન છે જે રંજકકણો (જેમ કે હરિતકણ),કણાભસૂત્ર અને કેટલાક બેક્ટેરિયાના કોષરસ પટલના બાહ્ય પટલમાં મોટા કદના છિદ્રો બનાવે છે.
તેઓ આ પટલ દ્વારા નાના કદના અણુઓ,જેમાં અમુક પ્રોટીનનો પણ સમાવેશ થાય છે,તેમના નિષ્ક્રિય વહનને સરળ બનાવીને પ્રસરણમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(B) વૈજ્ઞાનિક $J.D. Robertson$ એ $1959$ માં $Unit \text{ } Membrane \text{ } Concept$ (એકમ પટલ ખ્યાલ) રજૂ કર્યો હતો.
આ ખ્યાલ મુજબ, તમામ કોષીય પટલો (કોષરસપટલ અને કોષીય અંગિકાઓના પટલ) સમાન બંધારણ ધરાવે છે.
તેમણે પટલને ત્રિ-સ્તરીય બંધારણ તરીકે વર્ણવ્યું હતું, જેમાં બે પ્રોટીન સ્તરોની વચ્ચે લિપિડનું દ્વિ-સ્તર આવેલું હોય છે.
આ મોડેલ સૂચવે છે કે પ્રોટીન સ્તરો અસમાન હોય છે અને લિપિડ દ્વિ-સ્તરની બંને બાજુઓને આવરી લે છે.

(B) સિંગર અને નિકોલસન $(1972)$ એ કોષરસપટલનું ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ રજૂ કર્યું હતું.
આ મોડેલ મુજબ,લિપિડ્સની અર્ધ-પ્રવાહી (quasi-fluid) પ્રકૃતિ સમગ્ર દ્વિસ્તરમાં પ્રોટીનની પાર્શ્વીય ગતિ (lateral movement) ને સક્ષમ બનાવે છે.
આ મોડેલ કોષરસપટલની રચના માટે સૌથી વધુ સ્વીકૃત મોડેલ છે.

(N/A) $\Rightarrow$ કોષરસસ્તરના કુલ દળના આશરે $2-10 \%$ જેટલા કાર્બોદિતો હોય છે. તે પ્રોટીન સાથે જોડાઈને ગ્લાયકોપ્રોટીન અથવા લિપિડ સાથે જોડાઈને ગ્લાયકોલિપિડ બનાવે છે.
$\Rightarrow$ કોષીય ઓળખ: $RBC$ જેવી કોષોની સપાટી પર રહેલી કાર્બોદિત શૃંખલાઓની વિશિષ્ટ ગોઠવણી રુધિરજૂથના એન્ટિજન નક્કી કરે છે,જે કોષ-કોષ ઓળખ માટે અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે.
$\Rightarrow$ જૈવિક મહત્વ: આ કાર્બોદિત ઘટકો અંતઃસ્ત્રાવો,ચેતાપ્રેષકો અને સંકેત આપતા અણુઓ માટે ગ્રાહી (receptors) તરીકે કાર્ય કરે છે. તે વાયરસ,બેક્ટેરિયા અને વિવિધ દવાઓ સાથે કોષોની આંતરક્રિયામાં પણ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,જે કોષીય પ્રતિભાવોની વિશિષ્ટતા સુનિશ્ચિત કરે છે.

(N/A) કોષરસસ્તરનું જૈવરાસાયણિક બંધારણ લિપિડ,પ્રોટીન અને કાર્બોદિતો ધરાવે છે.
$1$. લિપિડ: લિપિડ ઘટક મુખ્યત્વે ફોસ્ફોગ્લિસરાઇડ્સ ધરાવે છે. આ લિપિડના અણુઓ પટલમાં દ્વિસ્તર (bilayer) સ્વરૂપે ગોઠવાયેલા હોય છે,જેમાં ધ્રુવીય જલરાગી (hydrophilic) શીર્ષ બહારની તરફ (જલીય પર્યાવરણ) અને અધ્રુવીય જલવિરાગી (hydrophobic) પૂંછડી અંદરની તરફ હોય છે. આ ગોઠવણી સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનની અધ્રુવીય પૂંછડીને જલીય પર્યાવરણથી સુરક્ષિત રાખે છે.
$2$. પ્રોટીન: નિષ્કર્ષણની સરળતાના આધારે,પટલ પ્રોટીનને સંકલિત (integral) અથવા પરિઘવર્તી (peripheral) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. પરિઘવર્તી પ્રોટીન પટલની સપાટી પર આવેલા હોય છે,જ્યારે સંકલિત પ્રોટીન આંશિક અથવા સંપૂર્ણ રીતે પટલમાં ખૂંપેલા હોય છે.
$3$. કાર્બોદિતો: આ પણ પટલમાં હાજર હોય છે,જે ઘણીવાર પ્રોટીન (ગ્લાયકોપ્રોટીન) અથવા લિપિડ (ગ્લાયકોલિપિડ) સાથે જોડાયેલા હોય છે.
મનુષ્યના રક્તકણો (erythrocytes) માં,પટલનું બંધારણ આશરે $52\%$ પ્રોટીન અને $40\%$ લિપિડનું બનેલું હોય છે. સિંગર અને નિકોલસ $(1972)$ દ્વારા પ્રસ્તાવિત ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ મુજબ,લિપિડની અર્ધ-પ્રવાહી પ્રકૃતિ સમગ્ર દ્વિસ્તરમાં પ્રોટીનની પાર્શ્વિય ગતિને સક્ષમ બનાવે છે,જેને પટલની તરલતા (fluidity) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) $\Rightarrow$ કોષરસસ્તરનું બંધારણ અને કાર્ય એકબીજા સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલા છે. કોષરસસ્તર લિપિડ બાયલેયર,પ્રોટીન અને કાર્બોદિતોનું બનેલું છે.
$\Rightarrow$ અંતર્ગત પ્રોટીન કોષરસસ્તરમાં આયનો અને અણુઓના વહન માટે માર્ગ અથવા વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે,સક્રિય વહનમાં,પ્રોટીન ખનિજોને સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં લઈ જવા માટે વાહક તરીકે કાર્ય કરે છે.
$\Rightarrow$ કોષરસસ્તરની સપાટી પર જોડાયેલા કાર્બોદિતો (ઓલિગોસેકેરાઇડ્સ) કોષ-કોષ ઓળખ અને સંકેત માટે ઓળખ સ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે,જે અનિચ્છનીય બાહ્ય પદાર્થોને કોષમાં પ્રવેશતા અટકાવે છે.
$\Rightarrow$ ફોસ્ફોલિપિડ્સની ઉભયગુણી પ્રકૃતિ,જેમાં ધ્રુવીય જલરાગી શીર્ષ જલીય માધ્યમ તરફ અને અધ્રુવીય જલવિરાગી પૂંછડી અંદરની તરફ ગોઠવાયેલી હોય છે,તે એક સ્થિર અવરોધ બનાવે છે જે પટલની પસંદગીમાન પ્રવેશશીલતા અને તરલતા માટે જવાબદાર છે.

(B) $\Rightarrow$ ગેપ જંકશન આંતરકોષીય ચેનલો દ્વારા પાસપાસેના કોષો વચ્ચે આયનો,નાના અણુઓ અને રાસાયણિક સંકેતોની અવરજવરને સરળ બનાવે છે.
$\Rightarrow$ આ બે પ્રાણી કોષો વચ્ચેના હાઇડ્રોફિલિક માર્ગો છે,જે બે પ્રોટીન સિલિન્ડરોથી બનેલા હોય છે જેને કોનેક્સન્સ (connexons) કહેવામાં આવે છે.
$\Rightarrow$ દરેક કોનેક્સન છ પ્રોટીન સબયુનિટ્સનું બનેલું હોય છે જે કેન્દ્રીય હાઇડ્રોફિલિક છિદ્રને ઘેરે છે.
$\Rightarrow$ આ માર્ગોનું ખુલવું અને બંધ થવું $pH$ સ્તર અને $Ca^{+2}$ આયનોની સાંદ્રતા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

(B) કોષની અંદર $K^+$ ની સાંદ્રતા કોષની બહારની સાંદ્રતા કરતા વધારે જળવાઈ રહે છે,જે મુખ્યત્વે $Na^+/K^+$-ATPase પંપના કાર્યને આભારી છે.
આ પંપ $ATP$ ના જળવિભાજનમાંથી મળતી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને દર $2$ $K^+$ આયનોને કોષની અંદર લાવવા માટે $3$ $Na^+$ આયનોને કોષની બહાર સક્રિય રીતે વહન કરે છે.
કારણ કે અંદર આવતા $K^+$ આયનો કરતા બહાર જતા $Na^+$ આયનોની સંખ્યા વધારે હોવાથી,કોષની અંદરનો ભાગ બહારની સાપેક્ષમાં ઋણ વીજભારિત બને છે.
આ વિદ્યુત-રાસાયણિક ઢાળ અને પંપની સતત પ્રવૃત્તિને કારણે,$K^+$ આયનો બાહ્યકોષીય પ્રવાહીની તુલનામાં કોષની અંદર વધુ સાંદ્રતામાં એકઠા થાય છે.

(N/A) બીટના કોષોની કોષરસસ્તર (cell membrane) એક અર્ધ-પ્રવેશશીલ અવરોધ તરીકે કાર્ય કરે છે જે સામાન્ય તાપમાને રંજકદ્રવ્યો (betalains) ને બહાર નીકળતા અટકાવે છે.
જ્યારે તેને ઠંડા પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે કોષરસસ્તર અકબંધ રહે છે અને રંજકદ્રવ્યો કોષની અંદર જ રહે છે.
જો કે,જ્યારે તેને ગરમ પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે ઊંચા તાપમાનને કારણે કોષરસસ્તરના પ્રોટીનનું વિકૃતિકરણ (denaturation) થાય છે અને લિપિડ દ્વિસ્તરની પ્રવાહીતા વધે છે.
આના પરિણામે કોષરસસ્તર નાશ પામે છે અને તે પ્રવેશશીલ બની જાય છે,જેના કારણે લાલ રંજકદ્રવ્યો કોષમાંથી બહાર નીકળીને આસપાસના પાણીમાં પ્રસરણ પામે છે.

(B) કોષરસસ્તર (Plasmalemma) એ પસંદગીમાન પ્રવેશશીલ પટલ છે.
તે કોષની જરૂરિયાતોને આધારે અમુક અણુઓ અને આયનોને પસાર થવા દે છે જ્યારે અન્યને અટકાવે છે.
તેથી,કોષરસસ્તર માટેનું સાચું વર્ગીકરણ પસંદગીમાન પ્રવેશશીલ $(SL)$ છે.

(B) $\Rightarrow$ સાચો જવાબ $B$. પ્રોટીન છે.
જે પદાર્થો જલઅનુરાગી (hydrophilic) હોય છે,તેમને કોષરસસ્તરના લિપિડના સ્તરમાંથી પસાર થવામાં મુશ્કેલી પડે છે.
તેમનું કોષરસસ્તરની આરપાર વહન કોષરસસ્તરમાં રહેલા વિશિષ્ટ પ્રોટીન દ્વારા સરળ બનાવવામાં આવે છે,જે વહનકર્તા અથવા ચેનલ તરીકે કાર્ય કરે છે.

(A) કોષરસસ્તરની તરલતા એટલે દ્વિસ્તરમાં લિપિડ્સ અને પ્રોટીનનું પાર્શ્વિય (lateral) હલનચલન કરવાની ક્ષમતા.
ઠંડા વાતાવરણમાં,ફોસ્ફોલિપિડ્સ એકબીજાની નજીક ગોઠવાઈ જાય છે,જેનાથી તરલતા ઘટે છે.
વનસ્પતિઓ ઠંડા તાપમાનમાં અનુકૂલન સાધવા માટે તેમના કોષરસસ્તરના ફોસ્ફોલિપિડ્સમાં અસંતૃપ્ત ફેટી એસિડ્સનું પ્રમાણ વધારે છે.
અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડીઓમાં રહેલા 'વળાંક' (kinks) ફોસ્ફોલિપિડ્સને વધુ પડતા નજીક ગોઠવાતા અટકાવે છે,જેથી કોષરસસ્તરની તરલતા જળવાઈ રહે છે.
કોલેસ્ટ્રોલ,જે તાપમાનના બફર તરીકે કાર્ય કરે છે,તે મુખ્યત્વે પ્રાણી કોષોના કોષરસસ્તરમાં જોવા મળે છે,વનસ્પતિ કોષોમાં નહીં.

(A) આપેલ આકૃતિ કોષરસસ્તરનું ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ દર્શાવે છે.
આકૃતિમાં $A, B, C, D$ અને $E$ તરીકે ચિહ્નિત થયેલ ઘટકો અનુક્રમે નીચે મુજબ છે:
$A$ - શર્કરા (ઓલિગોસેકેરાઇડ શૃંખલા),
$B$ - પ્રોટીન (પરિઘવર્તી પ્રોટીન),
$C$ - લિપિડ દ્વિસ્તર,
$D$ - સંકલિત પ્રોટીન,
$E$ - કોષરસ.
ફ્લુઇડ મોઝેક મોડેલ $1972$ માં $SJ$ સિંગર અને $GL$ નિકોલસન દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું. તે કોષરસસ્તરને દ્વિ-પરિમાણીય પ્રવાહી તરીકે વર્ણવે છે જેમાં ફોસ્ફોલિપિડ અને પ્રોટીન અણુઓ સરળતાથી પ્રસરણ પામી શકે છે.

(A) કોષરસસ્તર ($X$ તરીકે ચિહ્નિત) કોષમાં પદાર્થોના પ્રવેશ અને નિકાસને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.
કોષકેન્દ્ર પિતૃ કોષમાંથી નવી કોષોમાં આનુવંશિક માહિતીનું વહન કરે છે; તેને કોષનું નિયંત્રણ કેન્દ્ર પણ કહેવામાં આવે છે.
કોષદીવાલ એ વનસ્પતિ કોષની બહાર આવેલું સખત અને મજબૂત પડ છે,જે કોષને માળખાકીય આધાર અને રક્ષણ પૂરું પાડે છે.
હરિતકણ વનસ્પતિ કોષોમાં જોવા મળે છે અને તેમાં ક્લોરોફિલ હોય છે,જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ખોરાક બનાવવામાં કોષને મદદ કરે છે.

(C) સંકલિત પ્રોટીન (જેને આંતરિક પ્રોટીન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) કોષરસસ્તરના લિપિડ દ્વિસ્તરની અંદર ગોઠવાયેલા હોય છે.
તેઓ ફોસ્ફોલિપિડ મેટ્રિક્સમાં આંશિક રીતે અથવા સંપૂર્ણપણે દટાયેલા હોઈ શકે છે.
આમાંના કેટલાક પ્રોટીન,જેમને ટ્રાન્સમેમ્બ્રેન પ્રોટીન કહેવામાં આવે છે,તે પટલની સંપૂર્ણ જાડાઈમાં ફેલાયેલા હોય છે.

(B) સક્રિય વહન એ ઊર્જા આધારિત પ્રક્રિયા છે જેમાં અણુઓને તેમના સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ખસેડવા માટે $ATP$ નો ઉપયોગ થાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$Na^+/K^+$ પંપ કોષરસ પટલની આરપાર આયન સાંદ્રતા જાળવી રાખવા માટે ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.

(B) જુદા જુદા કોષોમાં પ્રોટીન અને લિપિડનું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે.
માનવ રક્તકણોના કોષરસપટલમાં આશરે $52 \%$ પ્રોટીન અને $40 \%$ લિપિડ હોય છે.
બાકીનો ભાગ કાર્બોદિતો અને અન્ય ઘટકોનો બનેલો હોય છે.