Generation and conduction of Nerve Impulse Questions in Hindi

(A) $Na^+ - K^+$ पंप एक सक्रिय परिवहन तंत्र है जो न्यूरॉन्स में विश्राम कला विभव (resting membrane potential) को बनाए रखता है।
$1$. कथन $(A)$ गलत है क्योंकि पंप $3\, Na^+$ आयनों को कोशिका के बाहर और $2\, K^+$ आयनों को कोशिका के अंदर ले जाता है।
$2$. कथन $(B)$ सही है; यह सक्रिय परिवहन के माध्यम से आयनिक प्रवणता बनाए रखने के लिए $ATP$ का उपयोग करता है।
$3$. कथन $(C)$ सही है; यह आयनों को उनकी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध ले जाता है (जहाँ $Na^+$ पहले से ही अधिक है वहाँ बाहर पंप करता है और जहाँ $K^+$ पहले से ही अधिक है वहाँ अंदर लाता है)।
चूंकि केवल कथन $(A)$ गलत है,इसलिए सही उत्तर केवल $(A)$ है।

(D) न्यूरॉन का विश्रामी कला विभव वह विद्युत विभव अंतर है जो प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार तब होता है जब न्यूरॉन विश्राम अवस्था में होता है।
एक सामान्य विश्रामी न्यूरॉन में,अंतःकोशिकीय द्रव बाह्यकोशिकीय द्रव की तुलना में ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है।
यह विभव अंतर मुख्य रूप से $Na^+/K^+$ पंप और आयनों के लिए झिल्ली की विभेदक पारगम्यता द्वारा बनाए रखा जाता है।
इस विश्रामी कला विभव का मान लगभग $-70 \ mV$ होता है।

(A) विश्राम अवस्था के दौरान,एक्सोनल झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए अधिक पारगम्य और $Na^+$ आयनों के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
जब ध्रुवीकृत झिल्ली के किसी स्थान पर उद्दीपन (stimulus) दिया जाता है,तो झिल्ली की $Na^+$ आयनों के लिए पारगम्यता काफी बढ़ जाती है।
इसके परिणामस्वरूप $Na^+$ आयन तेजी से कोशिका के अंदर प्रवेश करते हैं,जिससे उस स्थान पर ध्रुवता उलट जाती है,जिसे विध्रुवण (depolarization) कहा जाता है।
इसलिए,सही उत्तर यह है कि $Na^+$ आयन तेजी से कोशिका के अंदर प्रवेश करते हैं।

(C) क्रियात्मक विभव (Action potential) के दौरान,विध्रुवीकरण (Depolarization) चरण न्यूरॉन में $Na^+$ आयनों के तेजी से प्रवेश के कारण होता है।
इसके बाद,विश्राम अवस्था के झिल्ली विभव (Resting membrane potential) को बहाल करने के लिए पुनर्ध्रुवीकरण (Repolarization) चरण होता है।
पुनर्ध्रुवीकरण मुख्य रूप से वोल्टेज-गेटेड $Na^+$ चैनलों के बंद होने और वोल्टेज-गेटेड $K^+$ चैनलों के खुलने के कारण होता है।
परिणामस्वरूप,$K^+$ आयन न्यूरॉन से बाहर निकल जाते हैं (efflux),जिससे झिल्ली का अंदरूनी हिस्सा बाहर की तुलना में फिर से ऋणात्मक हो जाता है।

(B) तंत्रिका आवेग का संचरण मज्जित (myelinated) तंत्रिका तंतुओं में तेज होता है क्योंकि इसमें 'सॉल्टेटरी' (saltatory) संचरण होता है।
मज्जित तंतुओं में,माइलिन आवरण एक विद्युत कुचालक के रूप में कार्य करता है।
यह क्रिया विभव (action potential) को एक 'नोड ऑफ रैनवियर' (Node of Ranvier) से दूसरे तक 'कूदने' के लिए मजबूर करता है,जो अमज्जित तंतुओं में होने वाले निरंतर संचरण की तुलना में संचरण की गति को काफी बढ़ा देता है।

(D) विश्राम अवस्था में,न्यूरॉन की एक्सोनल झिल्ली लीक चैनलों की उपस्थिति के कारण पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के लिए काफी अधिक पारगम्य होती है,जबकि यह सोडियम आयनों $(Na^+)$ के लिए लगभग अपारगम्य बनी रहती है।
यह विभेदक पारगम्यता,$Na^+-K^+$ पंप की क्रिया के साथ मिलकर,विश्राम झिल्ली विभव को बनाए रखने में मदद करती है।

(B) : क्रिया विभव (action potential) विद्युत विभव में वह परिवर्तन है जो तंत्रिका आवेग के गुजरने के दौरान प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार होता है।
जैसे ही एक आवेग तंत्रिका के एक्सॉन के साथ तरंग की तरह यात्रा करता है,यह झिल्ली के आर-पार विद्युत विभव में $-60 \ mV$ (विश्राम विभव) से $+45 \ mV$ तक एक स्थानीय और क्षणिक परिवर्तन का कारण बनता है।
यह विध्रुवण मुख्य रूप से वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनलों के तेजी से खुलने के कारण होता है।
परिणामस्वरूप,ये चैनल विसरण द्वारा बाह्यकोशिकीय द्रव से अंतःकोशिकीय द्रव में $Na^+$ आयनों के बड़े पैमाने पर प्रवेश की अनुमति देते हैं,जिससे क्रिया विभव उत्पन्न होता है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
$1$. विश्राम अवस्था में,$K^+$ और $Na^+$ आयनों के लिए झिल्ली की विभेदक पारगम्यता के कारण अक्षतंतु (axon) झिल्ली का आंतरिक भाग बाहरी भाग की तुलना में ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है।
$2$. जब कोई उद्दीपन (stimulus) दिया जाता है,तो झिल्ली $Na^+$ आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है,जिससे $Na^+$ अंदर प्रवेश करते हैं। इससे विध्रुवण (depolarization) होता है,जहाँ आंतरिक भाग धनात्मक रूप से आवेशित हो जाता है।
$3$. इसके बाद,झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है,जो बाहर निकल जाते हैं,जिससे पुनःध्रुवण (repolarization) होता है और आंतरिक भाग वापस अपनी मूल ऋणात्मक स्थिति में आ जाता है।
$4$. इस प्रकार,क्रिया विभव (action potential) के संचरण के दौरान विभव ऋणात्मक से धनात्मक और पुनः ऋणात्मक में परिवर्तित होता है।

(A) न्यूरॉन की विश्राम अवस्था के दौरान,कई खुले पोटेशियम लीक चैनलों की उपस्थिति के कारण एक्सोनल झिल्ली पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के लिए तुलनात्मक रूप से अधिक पारगम्य होती है।
इसके विपरीत,यह सोडियम आयनों $(Na^+)$ के लिए लगभग अपारगम्य होती है क्योंकि अधिकांश सोडियम चैनल बंद होते हैं।
यह चयनात्मक पारगम्यता,$Na^+/K^+$ पंप की क्रिया के साथ मिलकर,विश्राम झिल्ली विभव को बनाए रखती है,जो आमतौर पर $-70 \text{ mV}$ के आसपास होता है।

(D) न्यूरॉन की विश्राम अवस्था के दौरान,एक्सॉन की झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए अधिक पारगम्य होती है और $Na^+$ आयनों के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
जब ध्रुवीकृत झिल्ली पर कोई उत्तेजना दी जाती है,तो झिल्ली की $Na^+$ आयनों के प्रति पारगम्यता तेजी से बढ़ जाती है।
$Na^+$ आयनों का बाहर से एक्सॉन के अंदर की ओर यह प्रवाह सांद्रता प्रवणता (बाहर उच्च सांद्रता,अंदर कम) और एक्सोप्लाज्म के भीतर मौजूद ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन द्वारा निर्मित विद्युत-रासायनिक प्रवणता के कारण होता है।
इसलिए,विध्रुवण (depolarization) के दौरान $Na^+$ आयनों के परिवहन के लिए उपरोक्त सभी कारक जिम्मेदार हैं।

(A) न्यूरॉन की विश्राम अवस्था के दौरान,एक्सोनल झिल्ली $Na^+$ आयनों की तुलना में $K^+$ आयनों के लिए काफी अधिक पारगम्य होती है।
इसका कारण झिल्ली में $K^+$ के लिए बड़ी संख्या में मौजूद 'लीक' चैनल हैं,जो $K^+$ को उसके सांद्रता प्रवणता के अनुसार कोशिका से बाहर विसरित होने देते हैं।
इसके विपरीत,झिल्ली $Na^+$ आयनों और एक्सोप्लाज्म में मौजूद ऋणात्मक आवेशित प्रोटीन के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
यह विभेदक पारगम्यता,$Na^+-K^+$ पंप की क्रिया के साथ मिलकर,विश्राम झिल्ली विभव (resting membrane potential) को बनाए रखती है।

(D) विश्राम अवस्था में,न्यूरॉन की एक्सोनल झिल्ली लीक चैनलों की उपस्थिति के कारण पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के लिए काफी अधिक पारगम्य होती है।
इसके विपरीत,झिल्ली सोडियम आयनों $(Na^+)$ के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
यह विभेदक पारगम्यता,$Na^+-K^+$ पंप की क्रिया के साथ मिलकर,विश्राम झिल्ली विभव को बनाए रखने में मदद करती है,जहाँ एक्सोन का अंदरूनी हिस्सा बाहर की तुलना में ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है।

(A) सोडियम-पोटेशियम पंप ($Na^+/K^+$-ATPase) एक सक्रिय परिवहन तंत्र है जो न्यूरॉन के विश्राम कला विभव (resting membrane potential) को बनाए रखता है।
यह अपनी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध $3Na^+$ आयनों को कोशिका से बाहर और $2K^+$ आयनों को कोशिका के अंदर पंप करके कार्य करता है।
इस प्रक्रिया के लिए $ATP$ जलअपघटन के रूप में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,सही परिवहन अनुपात $3Na^+$ बाहर की ओर और $2K^+$ कोशिका के अंदर की ओर है।

(C) विश्राम कला विभव एक विश्राम अवस्था वाले न्यूरॉन की प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार विद्युत विभव का अंतर है।
यह मुख्य रूप से $Na^+-K^+$ पंप (एक आयन पंप) के माध्यम से आयनों के सक्रिय परिवहन द्वारा बनाए रखा जाता है।
यह पंप सक्रिय रूप से $3$ $Na^+$ आयनों को कोशिका से बाहर और $2$ $K^+$ आयनों को कोशिका के अंदर पंप करता है,जिसमें $ATP$ का उपयोग होता है।
इसके अतिरिक्त,$K^+$ और $Na^+$ आयनों के लिए झिल्ली की विभेदक पारगम्यता भी इस विभव में योगदान देती है।

(B) जब ध्रुवीकृत झिल्ली के किसी स्थान पर उद्दीपन (stimulus) दिया जाता है,तो झिल्ली की $Na^+$ आयनों के प्रति पारगम्यता तेजी से बढ़ जाती है।
इसके परिणामस्वरूप बाह्यकोशिकीय द्रव से $Na^+$ आयन एक्सोन के अंदर बड़ी मात्रा में प्रवेश करते हैं।
परिणामस्वरूप,झिल्ली का अंदरूनी हिस्सा बाहरी हिस्से की तुलना में धनात्मक रूप से आवेशित हो जाता है,जिसे विध्रुवण (depolarization) कहा जाता है।
$Na^+$ आयनों का यह तीव्र प्रवेश $K^+$ आयनों के बाहर निकलने की दर से काफी अधिक होता है,जिसके कारण ध्रुवता उलट जाती है (एक्शन पोटेंशियल)।

(C) तंत्रिका झिल्ली की विश्राम अवस्था में,एक्सोनल झिल्ली पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के लिए काफी अधिक पारगम्य होती है और सोडियम आयनों $(Na^+)$ के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
सांद्रता प्रवणता के कारण,$K^+$ आयन कोशिका से बाहर विसरित होने की प्रवृत्ति रखते हैं,जबकि $Na^+$ आयनों को प्रवेश करने से रोका जाता है।
हालाँकि,यदि हम झिल्ली की पारगम्यता और विद्युत-रासायनिक प्रवणता पर विचार करें,तो विश्राम झिल्ली विभव मुख्य रूप से $K^+$ के कोशिका से बाहर रिसाव द्वारा बनाए रखा जाता है।
यदि प्रश्न यह पूछता है कि किस आयन को कोशिका में प्रवेश करने दिया जाता है,तो यह $Na^+$ है जो कोशिका में प्रवेश करता है जब झिल्ली की पारगम्यता बदलती है (जैसे कि क्रिया विभव के दौरान)।

(B) $1$. विश्राम अवस्था में,एक्सोलेम्मा ध्रुवीकृत होता है,जिसका अर्थ है कि अंदर का हिस्सा बाहर के सापेक्ष ऋणात्मक होता है (विश्राम कला विभव लगभग $-70 \ mV$ होता है)।
$2$. जब कोई उद्दीपन दिया जाता है,तो झिल्ली $Na^+$ आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है,जिससे विध्रुवण (depolarization) होता है,जहाँ अंदर का हिस्सा बाहर के सापेक्ष धनात्मक हो जाता है (क्रिया विभव)।
$3$. इसके बाद,झिल्ली पुनर्ध्रुवण (repolarization) से गुजरती है,जहाँ $K^+$ आयन बाहर निकलते हैं,जो एक्सोलेम्मा के अंदर मूल ऋणात्मक आवेश को बहाल करते हैं।
$4$. इसलिए,विभव परिवर्तन का क्रम ऋणात्मक $\rightarrow$ धनात्मक $\rightarrow$ ऋणात्मक है।

(D) तंत्रिका आवेग के संचरण के दौरान,उद्दीपन द्वारा विश्राम कला विभव (resting membrane potential) बाधित होता है।
यह उद्दीपन वोल्टेज-गेटेड $Na^+$ चैनलों को खोलता है,जिससे $Na^+$ आयनों का बाह्यकोशिकीय द्रव $(ECF)$ से अंतःकोशिकीय द्रव $(ICF)$ में तेजी से प्रवाह होता है।
इस प्रक्रिया को विध्रुवण (depolarization) कहा जाता है,जो क्रिया विभव (action potential) उत्पन्न करती है।
अतः,क्रिया विभव का प्रसार मुख्य रूप से $Na^+$ आयनों के $ECF$ से $ICF$ की ओर संचलन द्वारा संचालित होता है।

(D) न्यूरॉन की विश्राम अवस्था में,लीकेज चैनलों की उपस्थिति के कारण एक्सोनल झिल्ली पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के लिए काफी अधिक पारगम्य होती है।
इसके विपरीत,झिल्ली सोडियम आयनों $(Na^+)$ के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
यह विभेदक पारगम्यता,$Na^+-K^+$ पंप की क्रिया के साथ मिलकर,विश्राम कला विभव (resting membrane potential) को बनाए रखती है,जिसमें एक्सोन का आंतरिक भाग बाहर की तुलना में ऋणात्मक रूप से आवेशित होता है।

(D) तंत्रिका चालन,या एक्सॉन के साथ तंत्रिका आवेग का संचरण,मुख्य रूप से तंत्रिका झिल्ली के आर-पार $Na^+$ और $K^+$ आयनों की गति पर निर्भर करता है।
विश्राम अवस्था के दौरान,एक्सॉन झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए अधिक पारगम्य होती है और $Na^+$ आयनों के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
जब कोई उत्तेजना दी जाती है,तो झिल्ली $Na^+$ आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है,जिससे कोशिका में $Na^+$ का तेजी से प्रवेश होता है,जो विध्रुवण (depolarization) का कारण बनता है।
इसके बाद,झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए पारगम्य हो जाती है,जिससे कोशिका से $K^+$ बाहर निकल जाते हैं,जो पुनर्ध्रुवण (repolarization) का कारण बनता है।
इस प्रकार,तंत्रिका आवेगों के निर्माण और चालन के लिए $Na^+$ और $K^+$ आवश्यक आयन हैं।

(C) विश्राम झिल्ली विभव (resting membrane potential) कोशिका झिल्ली के दोनों ओर आयनों के विभेदक वितरण के कारण उत्पन्न होता है।
इन आयनों के असमान वितरण को बनाए रखने के लिए $Na^+-K^+$ पंप द्वारा सक्रिय परिवहन होता है,जिसमें $ATP$ (रासायनिक ऊर्जा) की आवश्यकता होती है,न कि विद्युत ऊर्जा की।
इसलिए,कथन सही है,लेकिन कारण गलत है क्योंकि इसमें रासायनिक ऊर्जा $(ATP)$ के बजाय विद्युत ऊर्जा का उल्लेख किया गया है।

(D) विश्राम अवस्था में न्यूरॉन की एक्सोनल झिल्ली पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के लिए काफी अधिक पारगम्य होती है और सोडियम आयनों $(Na^+)$ के लिए लगभग अपारगम्य होती है। इसलिए,अभिकथन $(A)$ गलत है।
विश्राम अवस्था में,न्यूरॉन ध्रुवीकृत होता है और किसी भी तंत्रिका आवेग का संचालन नहीं करता है। इसलिए,तर्क $(R)$ सही है।

(N/A) $ \Rightarrow $ न्यूरॉन्स उत्तेजनीय कोशिकाएं हैं क्योंकि उनकी झिल्लियां ध्रुवीकृत अवस्था में होती हैं।
तंत्रिका झिल्ली पर विभिन्न प्रकार के आयन चैनल मौजूद होते हैं। ये आयन चैनल विभिन्न आयनों के लिए चयनात्मक रूप से पारगम्य होते हैं।
जब एक न्यूरॉन किसी आवेग का चालन नहीं कर रहा होता है, यानी विश्राम अवस्था में, तो एक्सोनल झिल्ली $ K^{+} $ के लिए तुलनात्मक रूप से अधिक पारगम्य और $ Na^{+} $ के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
- इसी तरह, झिल्ली एक्सोप्लाज्म में मौजूद ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन के लिए अपारगम्य होती है।
एक्सोन के अंदर के एक्सोप्लाज्म में $ K^{+} $ और ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन की उच्च सांद्रता और $ Na^{+} $ की कम सांद्रता होती है।
इसके विपरीत, एक्सोन के बाहर $ K^{+} $ की कम सांद्रता और $ Na^{+} $ की उच्च सांद्रता एक सांद्रता प्रवणता बनाती है।
विश्राम झिल्ली के पार इन आयनिक प्रवणताओं को $ 3 Na^{+} $ को बाहर और $ 2 K^{+} $ को कोशिका के अंदर परिवहन द्वारा बनाए रखा जाता है।
परिणामस्वरूप, एक्सोनल झिल्ली की बाहरी सतह धनात्मक रूप से आवेशित होती है और इसकी आंतरिक सतह ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती है और इसलिए यह ध्रुवीकृत होती है।
विश्राम झिल्ली के पार विद्युत विभव के अंतर को विश्राम विभव (resting potential) कहा जाता है।
जब ध्रुवीकृत झिल्ली पर बिंदु $ A $ पर एक उत्तेजना लागू की जाती है, तो यह $ Na^{+} $ के लिए स्वतंत्र रूप से पारगम्य हो जाती है। $ Na^{+} $ का अंतर्वाह ध्रुवीयता के उलट होने के साथ होता है, यानी बाहरी झिल्ली ऋणात्मक रूप से आवेशित होती है और आंतरिक पक्ष धनात्मक रूप से आवेशित होता है।
स्थल $ A $ पर ध्रुवीयता उलट जाती है और इसलिए यह विध्रुवीकृत (depolarised) हो जाती है। प्लाज्मा झिल्ली के पार विद्युत विभव के अंतर को क्रिया विभव (action potential) कहा जाता है जिसे वास्तव में तंत्रिका आवेग कहा जाता है।
तुरंत आगे के स्थलों पर, एक्सोन झिल्ली की बाहरी सतह पर धनात्मक आवेश और उसकी आंतरिक सतह पर ऋणात्मक आवेश होता है। परिणामस्वरूप, आंतरिक सतह पर स्थल $ A $ से स्थल $ B $ तक एक धारा प्रवाहित होती है। बाहरी सतह पर धारा के प्रवाह के सर्किट को पूरा करने के लिए स्थल $ B $ से स्थल $ A $ तक धारा प्रवाहित होती है। इसलिए, स्थल पर ध्रुवीयता उलट जाती है और स्थल $ B $ पर एक क्रिया विभव उत्पन्न होता है।
इस प्रकार, स्थल $ A $ पर उत्पन्न आवेग (क्रिया विभव) स्थल $ B $ पर पहुंचता है।
यह क्रम एक्सोन की लंबाई के साथ दोहराया जाता है और परिणामस्वरूप आवेग का चालन होता है।
उत्तेजना-प्रेरित $ Na^{+} $ पारगम्यता में वृद्धि अल्पकालिक होती है। इसके तुरंत बाद $ K^{+} $ के लिए पारगम्यता में वृद्धि होती है। एक सेकंड के एक अंश के भीतर, $ K^{+} $ बाहर की ओर विसरित हो जाता है और झिल्ली के विश्राम विभव को बहाल कर देता है।

(N/A) विश्रामी विभव विश्रामी अक्षतंतु झिल्ली के आर-पार विद्युत विभव का अंतर है।
तंत्रिका कोशिकाएं उत्तेजनीय कोशिकाएं होती हैं क्योंकि उनकी झिल्लियां ध्रुवीकृत अवस्था में होती हैं।
तंत्रिका झिल्ली पर विभिन्न प्रकार के आयन चैनल मौजूद होते हैं,जो विभिन्न आयनों के लिए चयनात्मक रूप से पारगम्य होते हैं।
जब एक तंत्रिका कोशिका किसी आवेग का चालन नहीं कर रही होती है (विश्राम अवस्था),तो अक्षतंतु झिल्ली $K^{+}$ के लिए अपेक्षाकृत अधिक पारगम्य और $Na^{+}$ के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
इसी तरह,झिल्ली अक्षद्रव्य में मौजूद ऋणात्मक आवेशित प्रोटीन के लिए अपारगम्य होती है।
अक्षतंतु के अंदर के अक्षद्रव्य में $K^{+}$ और ऋणात्मक आवेशित प्रोटीन की उच्च सांद्रता और $Na^{+}$ की कम सांद्रता होती है।
इसके विपरीत,अक्षतंतु के बाहर $K^{+}$ की कम सांद्रता और $Na^{+}$ की उच्च सांद्रता होती है,जो एक सांद्रता प्रवणता बनाती है।
विश्रामी झिल्ली के आर-पार इन आयनिक प्रवणताओं को $Na^{+}-K^{+}$ पंप द्वारा $3 Na^{+}$ को बाहर और $2 K^{+}$ को अंदर सक्रिय परिवहन द्वारा बनाए रखा जाता है।
परिणामस्वरूप,अक्षतंतु झिल्ली की बाहरी सतह धनात्मक रूप से आवेशित होती है और इसकी आंतरिक सतह ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती है; इस प्रकार,यह ध्रुवीकृत होती है।
जब ध्रुवीकृत झिल्ली पर बिंदु $A$ पर एक उद्दीपन लागू किया जाता है,तो यह $Na^{+}$ के लिए स्वतंत्र रूप से पारगम्य हो जाती है। $Na^{+}$ का अंदर आना ध्रुवता के उलटफेर (वि-ध्रुवीकरण) का कारण बनता है,जहाँ बाहरी झिल्ली ऋणात्मक रूप से आवेशित और आंतरिक पक्ष धनात्मक रूप से आवेशित हो जाता है।
बिंदु $A$ पर प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार विद्युत विभव के अंतर को क्रियात्मक विभव (Action potential) कहा जाता है,जिसे तंत्रिका आवेग कहा जाता है।
तुरंत आगे के स्थानों पर (जैसे,बिंदु $B$),अक्षतंतु झिल्ली की बाहरी सतह पर अभी भी धनात्मक आवेश और आंतरिक सतह पर ऋणात्मक आवेश होता है।
परिणामस्वरूप,आंतरिक सतह पर बिंदु $A$ से $B$ तक और बाहरी सतह पर बिंदु $B$ से $A$ तक विद्युत धारा प्रवाहित होती है,जिससे परिपथ पूरा होता है।
परिणामस्वरूप,बिंदु $B$ पर ध्रुवता उलट जाती है और वहां एक क्रियात्मक विभव उत्पन्न होता है।
यह क्रम अक्षतंतु की लंबाई के साथ दोहराया जाता है,जिससे आवेग का चालन होता है।
$Na^{+}$ के लिए उद्दीपन-प्रेरित पारगम्यता अल्पकालिक होती है और इसके तुरंत बाद $K^{+}$ के लिए पारगम्यता में वृद्धि होती है। एक सेकंड के एक अंश के भीतर,$K^{+}$ बाहर विसरित हो जाता है,जिससे झिल्ली का विश्रामी विभव बहाल हो जाता है।

(N/A)

विश्रामी कला विभव	क्रियात्मक विभव
$1$. तंत्रिका तंतु ध्रुवित (polarized) होता है।	$1$. तंत्रिका तंतु विध्रुवित (depolarized) होता है।
$2$. प्लाज्मालेम्मा के अंदर की तरफ ऋणात्मक आवेश और बाहर की तरफ धनात्मक आवेश होता है।	$2$. प्लाज्मालेम्मा के अंदर की तरफ धनात्मक आवेश और बाहर की तरफ ऋणात्मक आवेश होता है।

(N/A) $(1)$ शाखित एक्सॉन के अंत में,एक गांठ जैसी सूजी हुई संरचना होती है जिसे सिनेप्टिक नॉब कहा जाता है। इसमें स्रावी पुटिकाएं होती हैं जो एसिटाइलकोलाइन जैसे न्यूरोट्रांसमीटर पदार्थ उत्पन्न करती हैं।
एसिटाइलकोलाइन सिनेप्टिक दरार में मुक्त होता है और पोस्ट-सिनेप्टिक झिल्ली पर रिसेप्टर्स से जुड़ता है,जिससे सिनेप्स के माध्यम से तंत्रिका आवेग का संचालन होता है।
$(2)$ विश्राम झिल्ली विभव को बनाए रखने के लिए,आयन पंप और आयन चैनल महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। $Na^+-K^+$ पंप के माध्यम से,$3 Na^+$ आयनों को न्यूरोप्लाज्म से बाहर धकेला जाता है,जबकि $2 K^+$ आयन अंदर प्रवेश करते हैं। इस सक्रिय परिवहन और झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता के कारण,कोशिका के बाहर की तुलना में न्यूरॉन के अंदर $K^+$ आयनों की सांद्रता अधिक बनी रहती है।

(N/A) $(1)$ उत्तेजित क्षेत्र में,$Na^+$ आयन मार्ग खुल जाते हैं। इस समय,न्यूरिलेमा के अंदर ऋणात्मक आवेशित प्रोटीन होते हैं और $Na^+$ की सांद्रता कम होती है। परिणामस्वरूप,आयन चैनलों के माध्यम से बड़ी मात्रा में $Na^+$ कोशिका के अंदर प्रवेश करता है,जिसके परिणामस्वरूप न्यूरिलेमा के अंदर धनात्मक आवेश बन जाता है।
$(2)$ मज्जायुक्त (myelinated) तंत्रिका तंतुओं में,मज्जा आवरण (medullary sheath) निरंतर नहीं होता है। यह नियमित अंतराल पर रेनवियर के नोड्स (nodes of Ranvier) बनाता है। क्रियात्मक विभव (तंत्रिका आवेग का संचरण) एक नोड से दूसरे नोड पर कूदता है,इसलिए इसे साल्टेटरी संचरण (saltatory conduction) कहा जाता है।

(N/A) $(1)$ जब तंत्रिका तंतु को स्पर्श,गंध या रासायनिक परिवर्तनों द्वारा उत्तेजित किया जाता है,तो उसकी ध्रुवीकृत अवस्था बदल जाती है,जिसे तंत्रिका आवेग या क्रिया विभव (Action potential) कहा जाता है।
$(2)$ विश्राम अवस्था में तंत्रिका कोशिका की प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार मौजूद विद्युत विभव के अंतर को विश्राम विभव (Resting potential) कहा जाता है।

(N/A) विश्राम अवस्था के दौरान,एक्सोनल झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए चयनात्मक रूप से पारगम्य होती है और $Na^+$ आयनों के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
यह $Na^+-K^+$ पंप द्वारा बनाए रखा जाता है,जो सक्रिय रूप से प्रत्येक $2$ $K^+$ आयनों को न्यूरॉन के अंदर लाने के लिए $3$ $Na^+$ आयनों को बाहर की ओर पंप करता है।
परिणामस्वरूप,एक्सोनल झिल्ली की बाहरी सतह पर धनात्मक आवेश होता है,जबकि अंदर की सतह पर ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन और अंदर $K^+$ की उच्च सांद्रता के कारण ऋणात्मक आवेश हो जाता है।
विश्राम प्लाज्मा झिल्ली के पार इस विद्युत विभव अंतर को विश्राम विभव कहा जाता है।

(A) जब एक तंत्रिका तंतु विश्राम अवस्था में होता है,तो उसे ध्रुवीकृत कहा जाता है।
इस अवस्था में,एक्सोनल झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए अधिक पारगम्य और $Na^+$ आयनों के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
परिणामस्वरूप,बाहर की ओर $Na^+$ आयनों की उच्च सांद्रता के कारण एक्सोनल झिल्ली की बाहरी सतह धनात्मक रूप से आवेशित हो जाती है।
साथ ही,अंदर की ओर ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन और $K^+$ आयनों की उपस्थिति के कारण आंतरिक सतह ऋणात्मक रूप से आवेशित हो जाती है।
झिल्ली के आर-पार विद्युत आवेश के इस अंतर को विश्राम कला विभव (resting membrane potential) के रूप में जाना जाता है,और तंतु को ध्रुवीकृत कहा जाता है।

(B) जब ध्रुवित झिल्ली के किसी स्थल पर उद्दीपन दिया जाता है,तो उस स्थल पर $Na^+$ आयनों के लिए झिल्ली की पारगम्यता बढ़ जाती है। इसके परिणामस्वरूप $Na^+$ आयनों का तेजी से अंतःप्रवाह होता है,जिससे उस स्थल पर ध्रुवता उलट जाती है,जिसे विध्रुवण (depolarization) कहा जाता है। इस विध्रुवित स्थल पर प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार विद्युत विभव के अंतर को क्रिया विभव (action potential) कहा जाता है।

(A) एक शिथिल पेशी तंतु या तंत्रिका कोशिका का विश्राम झिल्ली विभव (resting membrane potential) लगभग $-70 \; mV$ होता है।
यह विभवांतर प्लाज्मा झिल्ली के आर-पार आयनों के असमान वितरण के कारण बना रहता है, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका के अंदर बाहर की तुलना में ऋणात्मक आवेश होता है।

(A) विश्राम अवस्था वाले तंत्रिका तंतु (एक तंत्रिका तंतु जो आवेग का संचालन नहीं कर रहा है) में,बाह्य कोशिकीय द्रव में सोडियम आयन $(Na^{+})$ अधिक होते हैं,जबकि अंतःकोशिकीय द्रव (तंतु के भीतर) में पोटेशियम आयन $(K^{+})$ अधिक होते हैं।
इसका परिणाम यह होता है कि विश्राम अवस्था वाली झिल्ली में $Na^{+}$ आयनों के लिए बहुत कम पारगम्यता होती है,जबकि $K^{+}$ आयनों के लिए इसकी पारगम्यता काफी अधिक होती है।

(A) माइलिनयुक्त तंत्रिका तंतुओं का माइलिन आच्छद बाह्यकोशिकीय द्रव और एक्सोप्लाज्म के बीच आयनों के प्रवाह को रोकता है।
आयनों का आदान-प्रदान केवल $Ranvier$ की गांठों (nodes of $Ranvier$) पर ही हो सकता है।
इसलिए,क्रिया विभव (action potential) एक गांठ से दूसरी गांठ पर कूदता है और माइलिनविहीन एक्सोन में होने वाली छोटी स्थानीय धाराओं की श्रृंखला की तुलना में माइलिनयुक्त एक्सोन पर अधिक तेजी से गुजरता है।
इस प्रक्रिया को साल्टेटरी चालन कहा जाता है।

(D) तंत्रिका आवेग के चालन के दौरान,एक उद्दीपन के कारण विश्राम कला विभव (resting membrane potential) में व्यवधान उत्पन्न होता है।
यह उद्दीपन वोल्टेज-गेटेड $Na^{+}$ चैनलों को खोल देता है।
परिणामस्वरूप,$Na^{+}$ आयनों का बाह्यकोशिकीय द्रव से अंतःकोशिकीय द्रव में तेजी से प्रवाह होता है।
झिल्ली विभव में इस अचानक परिवर्तन को क्रिया विभव (action potential) कहा जाता है।

(A) विश्राम कला के आर-पार आयनिक प्रवणता का रखरखाव $Na^{+}-K^{+}$ पंप द्वारा किया जाता है।
यह पंप $ATP$ के रूप में ऊर्जा का उपयोग करके $3 Na^{+}$ आयनों को कोशिका के बाहर और $2 K^{+}$ आयनों को कोशिका के अंदर सक्रिय रूप से स्थानांतरित करता है।
चूंकि यह प्रक्रिया आयनों को उनकी सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध ले जाती है,इसलिए इसे आयनों का सक्रिय परिवहन कहा जाता है।

(A) पुनर्ध्रुवीकरण (repolarisation) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा विध्रुवीकरण (depolarization) के बाद न्यूरॉन के विश्राम कला विभव (resting membrane potential) को बहाल किया जाता है।
विध्रुवीकरण के दौरान,झिल्ली $Na^+$ के लिए अत्यधिक पारगम्य होती है। जैसे ही क्रिया विभव (action potential) अपने चरम पर पहुंचता है,वोल्टेज-गेटेड $Na^+$ चैनल बंद हो जाते हैं (प्रक्रिया $II$)।
साथ ही,वोल्टेज-गेटेड $K^+$ चैनल खुल जाते हैं (प्रक्रिया $IV$),जिससे $K^+$ आयनों को तंत्रिका तंतु से बाहर निकलने की अनुमति मिलती है।
$K^+$ आयनों का यह बहिर्वाह झिल्ली के आंतरिक भाग को बाहरी भाग के सापेक्ष फिर से ऋणात्मक बना देता है,जिससे विश्राम विभव बहाल हो जाता है।
अतः,सही प्रक्रियाएं $Na^+$ चैनलों का बंद होना और $K^+$ चैनलों का खुलना है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
जब एक न्यूरॉन किसी आवेग का संचालन नहीं कर रहा होता है (विश्राम अवस्था),तो एक्सोनल झिल्ली पोटेशियम आयनों $(K^+)$ के लिए तुलनात्मक रूप से अधिक पारगम्य होती है और सोडियम आयनों $(Na^+)$ के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
इसके अतिरिक्त,झिल्ली एक्सोप्लाज्म में मौजूद ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन के लिए अपारगम्य होती है।
परिणामस्वरूप,एक्सॉन के अंदर के एक्सोप्लाज्म में $K^+$ और ऋणात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन की उच्च सांद्रता और $Na^+$ की निम्न सांद्रता होती है।
इसके विपरीत,एक्सॉन के बाहर के तरल में $K^+$ की निम्न सांद्रता और $Na^+$ की उच्च सांद्रता होती है,जो सांद्रता प्रवणता बनाती है।

(B) जब एक न्यूरॉन विश्राम अवस्था में होता है,तो एक्सोनल झिल्ली $K^{+}$ आयनों के लिए अधिक पारगम्य और $Na^{+}$ आयनों के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
इसके अतिरिक्त,झिल्ली एक्सोप्लाज्म में मौजूद ऋणात्मक आवेशित प्रोटीन के लिए अपारगम्य होती है।
इसलिए,एक्सॉन के अंदर के एक्सोप्लाज्म में $K^{+}$ और ऋणात्मक आवेशित प्रोटीन की उच्च सांद्रता होती है,और $Na^{+}$ की सांद्रता कम होती है।
इसके विपरीत,एक्सॉन के बाहर के तरल में $K^{+}$ की सांद्रता कम और $Na^{+}$ की सांद्रता अधिक होती है।
कथन $I$ सही है ($K^{+}$ और प्रोटीन अंदर अधिक हैं)।
कथन $II$ सही है ($Na^{+}$ अंदर कम है)।
कथन $III$ सही है ($K^{+}$ बाहर कम है)।
कथन $IV$ गलत है (बाहरी तरल में $Na^{+}$ अधिक होता है,न कि $Mg^{++}$ या ऋणात्मक आवेशित प्रोटीन)।
अतः,सही क्रम $I-$ सही,$II-$ सही,$III-$ सही,$IV-$ गलत है।

(C) तंत्रिका आवेग चालन की प्रक्रिया निम्नलिखित क्रम में होती है:
$1$. प्रारंभ में,एक उद्दीपन $A$ स्थान पर झिल्ली में गड़बड़ी पैदा करता है,जिससे वोल्टेज-गेटेड $Na^+$ चैनल खुल जाते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $Na^+$ आयन तंत्रिका तंतु के अंदर तेजी से प्रवेश करते हैं $(II)$।
$2$. $Na^+$ आयनों के प्रवेश के कारण,$A$ स्थान पर झिल्ली की ध्रुवता उलट जाती है (विध्रुवण),जहाँ बाहरी सतह ऋणात्मक रूप से आवेशित और आंतरिक सतह धनात्मक रूप से आवेशित हो जाती है,जिससे एक तंत्रिका आवेग उत्पन्न होता है $(I)$।
$3$. विध्रुवित $A$ स्थान के ठीक आगे,$B$ स्थान पर झिल्ली अभी भी विश्राम अवस्था में होती है,जिसकी बाहरी सतह पर धनात्मक आवेश और आंतरिक सतह पर ऋणात्मक आवेश होता है। परिणामस्वरूप,आंतरिक सतह पर धारा $A$ स्थान से $B$ स्थान की ओर बहती है $(IV)$।
$4$. परिपथ को पूरा करने के लिए,बाहरी सतह पर धारा $B$ स्थान से $A$ स्थान की ओर बहती है। इसके कारण $B$ स्थान पर ध्रुवता उलट जाती है और $B$ स्थान पर एक क्रियात्मक विभव उत्पन्न होता है। यह क्रम एक्सॉन के साथ दोहराया जाता है,जिससे आवेग का चालन होता है $(III)$।
अतः,सही क्रम $II \rightarrow I \rightarrow IV \rightarrow III$ है।

(C) विश्राम अवस्था में,एक्सोनल झिल्ली $Na^+$ आयनों की तुलना में $K^+$ आयनों के लिए काफी अधिक पारगम्य होती है।
इसका कारण यह है कि एक्सोनल झिल्ली में बड़ी संख्या में $K^+$ 'लीकी' चैनल खुले रहते हैं,जिससे $K^+$ आयन न्यूरॉन से बाहर विसरित हो सकते हैं।
इसके विपरीत,झिल्ली $Na^+$ आयनों और एक्सोप्लाज्म में मौजूद ऋणावेशित प्रोटीन के लिए लगभग अपारगम्य होती है।

(B) विश्रामी झिल्ली के आर-पार आयनिक प्रवणता आंशिक रूप से $K^+$ लीकी चैनलों के खुलने के कारण होती है,लेकिन इसे मुख्य रूप से $Na^+-K^+$ पंप द्वारा बनाए रखा जाता है।
यह पंप लगातार $3Na^+$ आयनों को बाहर की ओर और बदले में $2K^+$ आयनों को अंदर की ओर पंप करता है,जिसमें विश्रामी झिल्ली विभव (resting membrane potential) को बनाए रखने के लिए $ATP$ के रूप में ऊर्जा का उपयोग होता है।

(A) एक्शन पोटेंशियल एक झिल्ली के आर-पार वोल्टेज में होने वाले परिवर्तनों की एक तीव्र श्रृंखला है।
यह वह मूलभूत तंत्र है जिसके द्वारा न्यूरॉन के एक्सॉन (axon) के साथ सूचना प्रसारित होती है।
इसलिए,तंत्रिका आवेग का संचरण अनिवार्य रूप से तंत्रिका तंतु के साथ एक्शन पोटेंशियल का प्रसार है।

(C) जब एक्सोनल झिल्ली पर कोई उद्दीपन लागू किया जाता है,तो उस विशिष्ट स्थान पर $Na^+$ वोल्टेज-गेटेड चैनल खुल जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप बाह्य कोशिकीय द्रव से $Na^+$ आयनों का कोशिका के भीतर तीव्र अंतःप्रवाह होता है,जिससे झिल्ली का विध्रुवण (depolarization) हो जाता है।

(B) न्यूरॉन का विध्रुवण (depolarisation) मुख्य रूप से कोशिका में $Na^+$ आयनों के तेजी से प्रवेश के कारण होता है।
जब कोई उत्तेजना (stimulus) दी जाती है,तो वोल्टेज-गेटेड $Na^+$ चैनल खुल जाते हैं,जिससे $Na^+$ आयन अपने विद्युत-रासायनिक प्रवणता (electrochemical gradient) के साथ न्यूरॉन के अंदर प्रवेश करते हैं।
धनात्मक आवेश के इस प्रवेश के कारण न्यूरोनल झिल्ली का अंदरूनी हिस्सा विश्राम अवस्था की तुलना में कम ऋणात्मक (या अधिक धनात्मक) हो जाता है।
झिल्ली विभव (membrane potential) में होने वाले इस परिवर्तन को विध्रुवण कहा जाता है।

(C) जब तंत्रिका झिल्ली के अंदर का भाग उसके विश्राम झिल्ली विभव (resting membrane potential) से अधिक ऋणात्मक हो जाता है,तो इसे अतिध्रुवण (Hyperpolarisation) कहा जाता है।
यह $K^+$ चैनलों के अधिक समय तक खुले रहने के कारण होता है,जिससे कोशिका से बाहर $K^+$ आयनों का प्रवाह बढ़ जाता है,जो कोशिका के आंतरिक भाग को और अधिक ऋणात्मक बना देता है।

(C) तंत्रिका तंत्र में क्रियात्मक विभव का निर्माण वोल्टेज-गेटेड सोडियम चैनलों के माध्यम से एक्सोप्लाज्म में $Na^+$ आयनों के तेजी से प्रवेश के कारण होता है।
यह प्रवेश एक्सोनल झिल्ली के विध्रुवण (depolarization) का कारण बनता है।
कारण कथन गलत है क्योंकि $Na^+$ आयनों का प्रवेश विद्युत-रासायनिक प्रवणता (electrochemical gradient) द्वारा संचालित होता है,न कि पोटेशियम आयनों के बाहर निकलने से।
वास्तव में,विध्रुवण चरण के दौरान,$K^+$ चैनल आमतौर पर बंद रहते हैं।

(A) माइलिन शीथ एक्सोन के चारों ओर एक विद्युत कुचालक (insulator) के रूप में कार्य करती है।
इस कुचालक के कारण,माइलिन शीथ द्वारा ढके हुए क्षेत्रों में आयनिक चैनल (वोल्टेज-गेटेड $Na^+$ चैनल) काफी हद तक अनुपस्थित होते हैं।
परिणामस्वरूप,विध्रुवण केवल रैनवियर के नोड्स पर ही हो सकता है,जहाँ ये चैनल अत्यधिक केंद्रित होते हैं।
यह क्रिया विभव (action potential) को एक नोड से दूसरे नोड पर 'कूदने' के लिए मजबूर करती है,जिसे साल्टेटरी चालन कहा जाता है,जो तंत्रिका आवेग संचरण की गति को काफी बढ़ा देता है।

(C) विश्राम झिल्ली विभव (resting membrane potential) एक्सोनल झिल्ली की $K^+$ और $Na^+$ आयनों के प्रति विभेदक पारगम्यता और एक्सोप्लाज्म के भीतर नकारात्मक रूप से आवेशित प्रोटीन की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होता है।
विश्राम अवस्था के दौरान,एक्सोनल झिल्ली $K^+$ आयनों के लिए काफी अधिक पारगम्य और $Na^+$ आयनों के लिए लगभग अपारगम्य होती है।
यह $K^+$ आयनों के बाहर निकलने की ओर ले जाता है,जिससे झिल्ली के अंदर नकारात्मक आवेश बनता है।
आयनों के इस असमान वितरण को बनाए रखने के लिए,न्यूरॉन्स $Na^+-K^+$ पंप के माध्यम से $ATP$ (रासायनिक ऊर्जा) के रूप में चयापचय ऊर्जा का उपयोग करते हैं,न कि विद्युत ऊर्जा का।
इसलिए,अभिकथन सही है,लेकिन कारण गलत है।