உயிரணு மென்சவ்வு
உயிரணு மென்சவ்வு அல்லது கலமென்சவ்வு (cell membrane) அல்லது முதலுருமென்சவ்வு (plasma membrane) எனப்படும் உயிரியச்சவ்வானது அனைத்து உயிரணுக்களின் முதலுருவை, அதன் புறவெளியிலிருந்துப் பிரிக்கின்றது[1]. இது தேர்ந்து ஊடுபுகவிடும் தன்மையைக் கொண்டது. அதாவது உயிரணு மென்சவ்வானது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அயனிகளும், கரிம மூலக்கூறுகளும் ஊடுருவத்தக்கதாக உள்ள பகுதி-ஊடுருவும் மென்சவ்வாக (semipermeable membrane) உள்ளதால் உயிரணுக்களின் உள்ளிருந்து வெளியேயும், வெளியிருந்து உள்ளேயும் பொருட்கள் ஊடுருவிச் செல்வதைக் கட்டுப்படுத்துகின்றது[2].அடிப்படையாக, உயிரணுக்களை வெளிப்புற அழுத்தங்களிலிருந்து உயிரணு மென்சவ்வு பாதுகாக்கிறது. இது கொழுமிய ஈரடுக்கில் புரதங்கள் பொதிந்ததாக தனது கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. உயிரணு மென்சவ்வுகள் உயிரணு ஒட்டிணைவு (cell adhesion), அயனி கடத்துமை (ionic conductivity), உயிரணு சமிக்ஞை (cell signaling) முதலிய உயிரணுச் செயல்முறைகளிலும், கலச்சுவர், கலப் புறவெளி பல்பகுதியக் கிளைக்கோப்புரதம் (Glycocalyx), உயிரணுக்களுக்கிடையிலான கலச்சட்டகம்/ குழியவன்கூடு (Cytoskeleton) முதலிய பல்வேறு உயிரணு புறவெளி வடிவங்கள் இணையும் மேற்பரப்பாகவும் செயல்படுகிறது. உயிரணு மென்சவ்வுகளைச் செயற்கையான முறையில் மீள்தொகுப்புச் செய்ய முடியும்[3][4][5].
தொழில்கள்
- கலத்தை கலப்புறப் பிரதேசத்திலிருந்து பௌதீக ரீதியில் பிரித்தல்.
- குழியவன்கூட்டை நிலைப்படுத்தி கலத்துக்கு வடிவத்தைக் கொடுத்தல்.
- கலப்புறத்தாயத்தோடு கலத்தை இணைத்தல்.
- கலத்திற்குள் வரும் கலத்திலிருந்து வெளிச்செல்லும் பதார்த்தங்களின் கடத்துகையைக் கட்டுப்படுத்தல்.
- சில நொதியங்கள் செயற்படுவதற்கான ஆதாரத்தை வழங்கல்.
- செறிவுப் படித்திறன் மூலம் கலத்துக்குள் கடத்தப்பட முடியாத பதார்த்தங்களை உயிர்பான கடத்தல் மூலம் செறிவுப் படித்திறனுக்கு எதிராகக் கொண்டு செல்லல்.
கலச்சுவர் காணப்படாத உயிரினங்களுக்கு கலமென்சவ்வே பிரதான பாதுகாப்பு அரணாகும். கலமென்சவ்வு தனது தொழில்களைப் புரிய அதன் பிரதான கூறுகளான பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இருபடையையும் மென்சவ்வுப் புரதங்களையும் பயன்படுத்துகின்றது. பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இருபடையின் நடுப்பகுதி மிகவும் முனைவுத்தன்மையற்ற (நீர்வெறுப்பான) பகுதியாகும். எனவே நீரும் நீரில் கரையக்கூடிய அயன்களும் இப் பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இருபடையை இலகுவாக ஊடுருவி உட்பிரவேசிக்க முடியாது. கொழுப்பும் அதில் கரையக் கூடிய முனைவுத்தன்மையற்ற மூலக்கூறுகளும், சுவாச வாயுக்களுமே எதிர்ப்பின்றி இந்த இருபடையை ஊடுருவலாம். கலமென்சவ்வில் உள்ள கால்வாய்ப் புரதங்கள் மற்றும் அயன் பம்பிகள் முனைவுள்ள மூலக்கூறுகள் செல்ல அனுமதிக்கின்றன. இப்புரதக் கால்வாய் மற்றும் பம்பிகளைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் கலத்தால் உட்பிரவேசிக்கும் மற்றும் வெளிச்செல்லும் பதார்த்தங்களின் கடத்துகையைக் கட்டுப்படுத்த முடிகின்றது. இப்புரதக் கால்வாய்கள் (கால்வாய்ப் புரதம்) மற்றும் அயன் பம்பிகள் ஒவ்வொரு பதார்த்தத்துக்கும் தனித்துவமானவை. நீரின் கடத்துகைக்காக விசேடமாக Aquaporins எனப்படும் புரதக் கால்வாய்கள் கலமென்சவ்வில் உள்ளன.
கட்டமைப்பு
பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இருபடை
பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இருபடை தூண்டுதலின்றி சுயமாக உருவாகக்கூடியதாகும். இது இவ்வாறு உருவாவதற்கு பொஸ்போ இலிப்ப்ட்டு மூலக்கூறின் முனைவாக்கம் தொடர்பான பண்புகள் காரணமாகின்றன. பொஸ்போ இலிப்பிட்டு மூலக்கூறிலுள்ள இரண்டு ஐதரோகார்பன் சங்கிலிகளும் முனைவுத்தன்மை அற்றவையாகும். எனவே இவை நீர்வெறுப்பானவையாக உள்ளதுடன் ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்ந்து நீருடன் தொடுகையுறும் பரப்பைக் குறைத்துக்கொள்ள முயல்கின்றன. பொஸ்போ இலிப்பிட்டிலுள்ள பொஸ்பேட் கூட்டம் முனைவாக்கமுள்ள, நீர்விருப்புள்ள பகுதியாகும். எனவே இப்பகுதி நீரை நாடிச் செல்லக் கூடியது. எனவே தான் பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இரட்டைப் படை ஒன்றைத் தன்னிச்சையாக உருவாக்கிக் கொண்டு நீர்விருப்பான தலைப் பகுதியை (தலை-பொஸ்பேட் கூட்டம்) நீரை நோக்கி வைத்து, நீர்வெறுபான வாற்பகுதிகளை (வால்கள்- ஐதரோகார்பன் சங்கிலிகள்) நீரோடு தொடுகையுற விடாமல் செய்கிறது. பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இருபடையின் உள்ளிடம் முனைவற்றதாக உள்ளதால் அமினோ அமிலம், நியூக்கிளிக் அமிலம், காபோவைதரேற்றுக்கள், அயன்கள் போன்றவை இவ்விரு படையூடாக உட்பிரவேசிக்கவோ வெளிச்செல்லவோ முடியாது. இதனால் கலம் புரதங்களைப் பயன்படுத்தி பதார்த்தக் கடத்தலை விரும்பியவாறு கட்டுப்படுத்த முடிகின்றது.பொஸ்போ இலிப்பிட்டு இருபடையிலுள்ள பொஸ்போ இலிப்பிட்டு மூலக்கூறுகள் சுவரிலுள்ள செங்கற்களைப் போல நிலைத்தவை அல்ல. இவை அசையக் கூடிய மூலக்கூறுகளாகும். இப்பண்பு கலமென்சவ்வுக்குப் பாய்மத் தன்மையை வழங்குகிறது.
குழிய வன்கூடு
கொழுமிய இருபடைக்குக் கீழ் கலத்தின் புரத வன்கூடு மென்சவ்விலுள்ள புரதங்களுடன் தொடுக்கப்பட்டுள்ளது. குழிய வன்கூட்டிலிருந்து பிசிர், சவுக்குமுளை போன்ற நுண்புன்குழாயாலான புன்னங்கங்கள் தோற்றுவிக்கப்படுகின்றன. கல மென்சவ்வை அக்தின் புரதநார்களுடன் இணைப்பதனால் நுண்சடைமுளை போன்ற பதார்த்த உறிஞ்சல் வினைத்திறனை அதிகரிக்கும் கட்டமைப்புக்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன.
ஆக்கக் கூறுகள்
இலிப்பிட்டுக்கள்
கல மென்சவ்வில் மூன்று வகை இலிப்பிட்டுக்கள் காணப்படுகின்றன. பொஸ்போ இலிப்பிட்டு (பொஸ்போ கொழுமியம்), கிளைக்கோ இலிப்பிட்டு மற்றும் ஸ்டெரொய்டு என்பனவே அவையாகும். இவற்றில் பொஸ்போ இலிப்பிட்டுக்களே இருபடையை ஆக்குவதுடன் அதிகளவிலும் உள்ளது. பொஸ்போ இலிப்பிட்டிலுள்ள நிரம்பாத கொழுப்பமிலங்கள் மென்சவ்வுக்கு அதிகளவான பாய்மத்தன்மையை வழங்குகிறது. விலங்குகளின் கல மென்சவ்வில் கொலஸ்திரோல் பிரதான ஸ்டெரொய்ட்டாக உள்ளது.
காபோவைதரேற்று
காபோவைதரேற்று கலமென்சவ்வில் இலிப்பிட்டு மற்றும் புரத மூலக்கூறுகளுடன் இணைந்து கிளைக்கோ இலிப்பிட்டு மற்றும் கிளைக்கோ புரதமாக உள்ளது.
புரதங்கள்
புரதங்கள் கல மென்சவ்வின் பிரதான கூறுகளுள் ஒன்றாகும். இவ்வாறான மென்சவ்வுப் புரதங்கள் கலத்தொழிற்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இரு வகையான மென்சவ்வுப் புரதங்கள் காணப்படுகின்றன. முதலாவது வகை உள்ளீட்டுக்குரிய புரத வகையாகும். இரண்டாவது சுற்றயலுக்குரிய புரதங்களாகும். உள்ளீட்டுக்குரிய புரதங்கள் கல மென்சவ்வினுள் முழுமையாக அல்லது சிறிதளவு 'அமிழ்ந்து' காணப்படும். இவை பிரதானமாக கால்வாய்ப் புரதமாக, அயன் பம்பியாக, Aqua porins ஆக, கலத்தை அடையாளப்படுத்தும் கிளைக்கோ புரதமாக அல்லது அனுசேபத் தாக்கங்களை ஊக்குவிக்கும் நொதியமாகக் காணப்படலாம். கால்வாய்ப் புரதங்களில் குறிப்பிட்ட பதார்த்தம் கடத்தப்படுவதற்குரிய 'துளை' காணப்படும். இப்புரதக் கால்வாய்கள் மற்றும் அயன் பம்பிகள் ஒவ்வொரு பதார்த்தத்துக்கும் தனித்துவமாக உள்ளமை கலமென்சவ்வின் சிறப்பம்சமாகும். அயன்பம்பிகள் ATP இல் உள்ள சக்தியைப் பயன்படுத்தி வேலை செய்கின்றன. சுற்றயலுக்குரிய புரதங்கள் கல மென்சவ்வை கொலாஜன் போன்ற கலப்புறத்தாய மூலங்களுடனும், குழியவன்கூட்டு இழைகளுடனும் இணைக்கின்றன.