सक्रिय परिवहन

परिवहन एक आवश्यक, प्राकृतिक और शारीरिक प्रक्रिया है जो पौधों, जानवरों और मनुष्यों सहित सभी उच्च जीवों में होती है। जीवन को बनाए रखने के लिए, यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण है क्योंकि यह कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों सहित शरीर के सभी हिस्सों से विभिन्न आवश्यक सामग्रियों को लगातार परिवहन करके कार्य करती है।

आवश्यक सामग्रियों में मुख्य रूप से जल, हार्मोन, गैसें, खनिज पोषण, कार्बनिक पदार्थ आदि सम्मिलित हैं। एक जीवित जीव में परिवहन के विभिन्न साधन हैं:

• प्रसार
• सुविधा विसरण
• सक्रिय परिवहन
• नकारात्मक परिवहन।

"सक्रिय परिवहन को एक ऐसी प्रक्रिया के रूप में परिभाषित किया गया है जिसमें बाहरी ऊर्जा के उपयोग से किसी ढाल या बाधा के विरुद्ध कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में अणुओं की गति सम्मिलित होती है।"

सक्रिय परिवहन की प्रक्रिया के दौरान, एक प्रोटीन पंप अणुओं को स्थानांतरित करने के लिए एटीपी के रूप में संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करता है।

मानव शरीर की आंत में ग्लूकोज का अवशोषण और पौधों की जड़ बाल कोशिकाओं में खनिजों या आयनों का अवशोषण सक्रिय परिवहन के कुछ उदाहरण हैं।

सक्रिय परिवहन के प्रकार

सक्रिय परिवहन दो प्रकार के होते हैं - प्राथमिक सक्रिय परिवहन और द्वितीयक सक्रिय परिवहन।

प्राथमिक सक्रिय परिवहन

परिवहन की इस प्रक्रिया में, ऊर्जा का उपयोग एटीपी - एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट के टूटने से अणुओं को एक सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध झिल्ली के पार ले जाने के लिए किया जाता है। इसलिए, एटीपी संचालित पंपों के सभी समूहों में एटीपी अणुओं के लिए एक या अधिक बाध्यकारी साइटें होती हैं, जो झिल्ली के साइटोसोलिक चेहरे पर मौजूद होती हैं। मूल रूप से, प्राथमिक सक्रिय परिवहन एटीपी जैसी बाहरी रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करता है।

सोडियम-पोटेशियम पंप, पशु कोशिका में सबसे महत्वपूर्ण पंप प्राथमिक सक्रिय परिवहन का एक उदाहरण माना जाता है। परिवहन की इस प्रक्रिया में, सोडियम आयनों को कोशिका के बाहर और पोटेशियम आयनों को कोशिका के अंदर ले जाया जाता है।

माध्यमिक सक्रिय परिवहन

द्वितीयक सक्रिय परिवहन एक प्रकार का सक्रिय परिवहन है जो विद्युत रासायनिक ऊर्जा का उपयोग करता है। यह एक जैविक झिल्ली के पार होता है जहां एक ट्रांसपोर्टर प्रोटीन एक इलेक्ट्रोकेमिकल आयन (समान्यतः Na⁺ या H⁺) की गति को उसके इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट से नीचे किसी अन्य अणु या आयन के ऊपर की ओर एक सांद्रण या इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट के विरुद्ध गति से जोड़ता है।

इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट

जब भी आवेशों में शुद्ध अंतर होता है तो विद्युत रासायनिक प्रवणता मौजूद होती है। कोशिका के धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों को एक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है, जहाँ कोशिका के अंदर बाहर की तुलना में अतिरिक्त ऋणात्मक आवेश होते हैं। किसी कोशिका की झिल्ली क्षमता -40 से -80 मिलीवोल्ट होती है।

कोशिका के अंदर पोटेशियम की मात्रा अधिक होती है लेकिन कोशिका के बाह्य द्रव की तुलना में सोडियम की मात्रा कम होती है। सोडियम आयन झिल्ली के पार सांद्रता प्रवणता और वोल्टेज के आधार पर कोशिका के अंदर चले जाएंगे। झिल्ली के पार वोल्टेज कोशिका में पोटेशियम की गति को सुविधाजनक बनाता है, लेकिन इसकी सांद्रता प्रवणता इसे कोशिका से बाहर निकाल देती है। झिल्ली में वोल्टेज का संयोजन और आयनों की गति को सुविधाजनक बनाने वाली सांद्रता प्रवणता को विद्युत रासायनिक प्रवणता कहा जाता है।

पौधों में सक्रिय परिवहन

मनुष्यों और जानवरों की तरह, पौधों को भी परिवहन प्रणालियों की आवश्यकता होती है जो मुख्य रूप से पौधों के अस्तित्व के लिए जल, खनिज और आवश्यक पोषक तत्वों जैसे सामग्रियों के सभी भागों तक परिवहन में सम्मिलित होती हैं।

सक्रिय परिवहन पौधों में परिवहन का एक तरीका है, जो कणों को सांद्रता प्रवणता के विरुद्ध स्थानांतरित करने के लिए संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग करता है। पौधे की कोशिका में, यह जल और खनिजों को अवशोषित करके जड़ कोशिकाओं में होता है। सक्रिय परिवहन से हमेशा झिल्ली के एक तरफ अणुओं और आयनों का संचय होता है। पौधों में परिवहन का यह तरीका झिल्ली प्रोटीन द्वारा किया जाता है और पदार्थ को कम सांद्रता से उच्च सांद्रता तक पहुँचाता है।

सक्रिय परिवहन के उदाहरण

सक्रिय परिवहन के कुछ सर्वोत्तम उदाहरणों में सम्मिलित हैं:-

• मैक्रोफेज द्वारा बैक्टीरिया का फागोसाइटोसिस।
• हृदय की मांसपेशी कोशिकाओं से Ca²⁺ आयनों का बाहर निकलना।
• मानव आंत में आंतों की परत के पार एमीनो अम्ल का परिवहन।
• विभिन्न कोशिकाओं से एंजाइम, पेप्टाइड हार्मोन और एंटीबॉडी जैसे प्रोटीन का स्राव।
• श्वेत रक्त कोशिकाओं का कार्य रोग पैदा करने वाले रोगाणुओं और अन्य विदेशी आक्रमणकारियों पर हमला करके हमारे शरीर की रक्षा करना है।

अभ्यास प्रश्न

1. सक्रिय परिवहन क्या है?

2. सक्रिय परिवहन की क्या भूमिका है?

3. पौधों में सक्रिय परिवहन की व्याख्या करें?

4. सक्रिय परिवहन के कुछ उदाहरण सूचीबद्ध करें?