செல் அமைப்பு: செல் சவ்வு (CELL MEMBRANE) - ஒரு விரிவான பார்வை -1

மக்களே...!!!

ஒருவழியா நான் ஏற்கனவே அறிவிச்சிருந்த செல் அமைப்பு பத்தின விரிவான பதிவு ஆரம்பமாகுது. தாமதத்துக்கு மன்னிக்கணும். இது கண்டிப்பா நெறைய பகுதிகளா போடற அளவுக்கு நீளமா இருக்கும். ஏன்னா, ஒவ்வொரு செல் உறுப்பை பத்தியும் தனிதனியா எழுத நெனச்சிருக்கேன். செல் அமைப்பு தான் உயிரியலோட அடிப்படையே... இதை தெரியாம உயிரியல் பாடமோ, இல்லை உயிர் வேதியியலோ கண்டிப்பா ஒன்னும் புரியாது.

இந்த செல் அமைப்புல மேம்படுத்தப்படாத ஒரு செல் உயிரினங்கள், விலங்கு செல், தாவர செல், சில விதிவிலக்குகள், செல் அமைப்புல இருக்கிற சுவாரஸ்யமான செய்திகள்ன்னு எல்லாத்தையும் பார்க்கலாம். முதல் பகுதில நாம பார்க்க போறது செல் சவ்வு பத்தினது. மேம்பட்ட செல்லோ, மேம்படுத்தபடாத செல்லோ அல்லது தாவர செல்லோ எதுவா இருந்தாலும் செல் சவ்வு இல்லாம செல்லே இல்லை. செல்லுக்குன்னு ஒரு உருவம் கொடுக்கறதே இது தான். செல்லோட நுழைவாயில், பாதுகாப்பு எல்லை எல்லாம் இது தான். 

செல் சவ்வு - CELL MEMBRANE - பிளாஸ்மா சவ்வு -  PLASMA MEMBRANE

செல் சவ்வு எனப்படும் பிளாஸ்மா சவ்வு தான் செல்லுக்கு எல்லை. இரத்தம் வழியா செல்லுக்கு கொடுக்கப்படர எதுவா இருந்தாலும், உதாரணத்துக்கு சக்தி தயாரிக்க பயன்படற குளுகோஸ், புரோடீன்கள், இல்லை நாம சாப்பிடற மருந்துகள் அப்படின்னு எதுவா இருந்தாலும் இந்த பிளாஸ்மா சவ்வை கடந்து தான் செல்லுக்குள்ள போக முடியும். அதே மாதிரி, செல்லுக்கு மெசேஜ் கொண்டு வர்ற எதுவா இருந்தாலும் ஒன்னு இந்த செல் சவ்வை கடந்து உள்ள போகணும் அல்லது செல் சவ்வுக்கு வெளியவே நின்னு தகவலை மட்டும் உள்ள அனுப்பனும். என்ன மாதிரியானவை, எப்போவெல்லாம் வெளியவே நிக்கணும் அல்லது செல்லுக்குள்ள போகணும் அப்படிங்கறதுக்கு நெறைய விதிமுறைகளை நம்ம செல் வெச்சிருக்கு. இந்த செய்தியை அனுப்புற முறைக்கு நாங்க செல் சிக்னலிங் (CELL SIGNALLING) அப்படின்னு சொல்லுவோம். ஆராய்ச்சிக்கு அதுவும் முக்கியமா மருத்துவ துறை சம்பந்தமான ஆராய்ச்சிக்கு இந்த செல் சிக்னலிங் தான் முதுகெலும்பு மாதிரி. இதைப்பத்தி தனி பதிவா போடறேன். இப்போ, ரொம்ப சிம்பிளான, சுலபமா புரியிற மாதிரி இருக்கிற அதே சமயம் முக்கியமான விதியை மட்டும் சொல்லி மேல போலாம்.

அதாவது, ஒரு செல்லுக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட வேலையை செய்ய அல்லது அதுக்கு தேவையான புரோட்டீனை உருவாக்க அல்லது ஒரு நோய்க்கு நாம எடுத்துக்கிற மருந்து இப்படி ஒரு செய்தி அல்லது ஒரு பொருள் உட்கருவுக்கு உள்ள போக வேண்டியதா இருந்தா, அதை கொண்டுவர புரோட்டீன் செல் சவ்வை கடந்து உள்ள போகும். செய்தியை தாங்கி வர வேதி பொருளோட வேதி தன்மையை பொறுத்து, செல்லுக்கு வெளியவே நின்னு செய்தியை மட்டும்  உள்ள அனுப்ப அல்லது தானே உள்ள போக அனுமதிக்கப்படும். உதாரணத்துக்கு, செய்தியை தாங்கி வரது கொழுப்புள கரையும் தன்மை கொண்டதா இருந்தா மட்டும் தான் செல்லுக்குள்ள போக முடியும். அதுவே புரோட்டீனா இருந்திட்டாலோ அல்லது கொழுப்புள கரையாததாவோ இருந்திட்டா அது செல் சவ்வுக்கு மற்பரப்புல மட்டும் இணைய அனுமதிக்கப்படும். அப்புறமா வேற சில புரோட்டீன்களோட உதவியோட செய்தி மட்டும் உள்ள போகும்.  புதுசா தயாரிக்கப்படர எந்த மருந்தோ அல்லது மருந்தா பயன்படுத்தப்படப்போற எதுவோ இந்த ரெண்டு விதிகளுக்கு உட்பட்டு தான் தயாரிக்கப்படனும். இப்படி செல் சவ்வை கடந்து போகணும்ன்னா, இந்த செல் சவ்வு எப்படி இருக்கும், எதனால ஆனது அப்படின்னு தெரிஞ்சா தானே நம்ம செல் அதுக்கு ஏத்த மாதிரி பொருட்களை தயாரிக்க முடியும்.  இல்லையா...???

பிரட் சான்ட்விச் தெரியுமா? ரெண்டு ஸ்லைஸ் பிரட் அதுக்கு நடுவில ஜாம் இல்லனா ஏதாவது மசாலா வெச்சிருப்பாங்க. பார்த்திருக்கிங்களா? நம்ம செல் சவ்வு அப்படிதான் இருக்கும். மேலயும் கீழேயும் புரோடீன் ஒரு படலம் மாதிரி இருக்கும். நடுவுல லிபிட் (கொழுப்பு வகை ) படலம் இருக்கும். இதை கொழுப்பு இரட்டை படலம் - லிபிட் பை லேயர் ( LIPID BI LAYER) அப்படின்னு சொல்வாங்க. இந்த புரோடீன் படலம் அப்படிங்கறது சின்ன சின்ன ஒரே மாதிரியான உருண்டை வடிவ பந்துகளை தரையில பரப்பி வெச்ச மாதிரி உருவாகி இருக்கும். கொழுப்பு படலம் அப்படிங்கறது ரெண்டு வால் மாதிரி நீளமான லிப்பிட் இந்த உருண்டை புரோடீன்ல ஒட்டவைக்கப்பட்டு இருக்கும். அதாவது ஒரு கிரிக்கெட் பந்துக்கு ரெண்டு வால் மொளைச்ச மாதிரி இருக்கும். இதை புரோடீன் தலை, லிபிட் வால்ன்னு கூட சொல்வாங்க. இப்போ மொத்த உருவத்தை படத்துல பார்க்கலாம். செல் சவ்வுன்னு இல்லை, அநேகமான செல் உறுப்புகள் மைட்டோகாண்ட்ரியா, கோல்கை உறுப்பு, என்டோபிலாசமிக் வலை, உட்கரு இப்படி எல்லாமே இந்த மாதிரியான சவ்வினால தான் சூழப்பட்டு இருக்கும். 


சில செல் அமைப்பு படங்களை பார்த்திங்கன்னா செல் சவ்வை இரட்டை கோடுகளா போட்டிருப்பாங்க. அதுக்கு காரணம் இந்த இரட்டை படல அமைப்பு தான். மொத்தமா ஒரு வரியில சொல்லனும்ன்னா, இந்த செல் சவ்வு புரோடீனும் லிப்பிடும் கலந்த ஒரு இரட்டை படலம். இத தாண்டி அனாவசியமா, தேவையிலாம எதுவும் செல்லுக்குள்ள நுழைய முடியாது. அப்படியே செல்லோட தேவைக்கு ஏதாவது போகணும்ன்னா, இந்த புரோடீன் படலம், புரோடீன்,லிப்பிட் அப்படின்னு கொஞ்சம் தாராளமா தன்னை கடந்து போக அனுமத்திச்சிடும். ஆனா, லிப்பிட் ரொம்ப கண்டிப்பானது. அது தன்னை மாதிரியே லிப்பிட் பொருட்களை மட்டுமே அனுமதிக்கும்.  அப்போ, செல்லுக்கு போய் சேர வேண்டிய செய்தி கொண்டு வரது புரோட்டீனாவோ, அல்லது செல்லுக்கு உள்ள போக வேண்டியது புரோடீன் குடும்பத்தை சேர்ந்த ஒன்னாவோ இருந்தா என்ன ஆகும்???? செல் சவ்வுல இருக்கிற லிப்பிட் படலம் அதை உள்ள அனுமதிக்காது இல்லையா?

அப்போ அந்த பொருட்கள் செல்லுக்கு வெளியவே நின்னுக்கிட்டு செல்லுக்குள்ள செய்திய மட்டும் அனுப்பனும். அப்போ அந்த செய்திய உள்ள அனுப்ப ஏதாவது ஒரு விஷயம் அந்த செல் சவ்வு வெச்சிருக்கணும். அதே மாதிரி, அந்த புரோடீன் கண்டிப்பா போயே ஆகணும்ன்னு வெச்சிக்கிட்டா, (இயற்கை தான் இந்த மாதிரி எல்லா சிச்சுவேசனையும் முன்கூட்டியே யோசிச்சி அதுக்கான வழிகளை வெச்சிருக்கும்ன்னு நமக்கு தெரியுமே...!!!) இந்த மாதிரி விசயத்துக்குன்னு தனியா ஒரு வழியையும் பொருட்கள் உள்ளே போக ஒரு வாசலையும் செல் சவ்வுல வெச்சிருக்கு.

செல் சவ்வு தன்னோட மேல் பரப்புல, செய்தி கொண்டுவர பொருள்கள் கிட்ட இருந்து அந்த செய்தியை வாங்கறதுக்குன்னே சில புரோட்டீன்களை வெச்சிருக்கு. இதுக்கு ரிசப்டார் (RECEPTORS) அப்படின்னு பேரு. ஒவ்வொரு புரோடீனுக்கும் அதுக்கு மட்டுமே தனி ஸ்பெசல் ரிசப்ட்டார் இருக்கும். இப்போ நம்ம செல்லுக்குள்ள ஒரு ஆயிரம் புரோட்டீன்கள் செய்தியை கொண்டு போற வேலை செய்யும்ன்னா, அத்தனை புரோட்டீன்களுக்கும் அதாவது ஆயிரம் விதமான ரிசப்ட்டார்கள் இருக்கும். ஒரு ரிசப்ட்டார் தன்னோட புரோட்டீனை விட்டு மத்த புரோட்டீன்கள் தன்னோட இணைய அனுமதிக்காது. செய்தி கொண்டுவர புரோடீன்கள் பக்கத்துல வந்ததும் அதுக்கான ரிசப்ட்டார்கள் தூண்டப்பட்டு அதனோட சேரும். இந்த ரிசப்ட்டார்கள் செல்லுக்கு உள்ள வரை நீண்டு இருக்கும்.  இந்த தூண்டப்பட்ட ரிசப்ட்டார்களோட செல்லுக்கு உட்பகுதியில வேற சில புரோட்டீன்களும் இருக்கும். வெளிப்புற ரிசப்ட்டார் செய்தி கொண்டு வந்த புரோட்டீன்களோட இணைஞ்சதும், அது தூண்டப்பட்டு, அந்த செய்தி புரோட்டீன்கள் கிட்ட இருக்கிற செய்திய தூண்டல்கள கிரகிச்சி, உட்புற புரோட்டீன்களுக்கு  கடத்தும். அந்த புரோட்டீன்கள் தன்னோட சேர்ந்த இன்னும் சில புரோட்டீனுக்கு கடத்தும். இப்படியே நாலஞ்சி கை மாறி, கடைசியா உட்கருவுக்குள்ள போய் DNA வுல இருக்கிற (DNA வுல தான் நம்ம செல்லோட அத்தனை புரோட்டீன்களும் எப்படி இருக்கணும், எந்த வடிவத்துல இருக்கனும், என்ன வேலை செய்யணும் அப்படிங்கற அத்தனை செய்தியும் ஜீன் (JENE ) வடிவத்துல இருக்கு ) செய்திபடி DNA வை மூலமா வெச்சி தேவையான புரோடீனை உருவாக்கும். DNA வுல இருந்து ப்ரோடீனை உருவாக்குறது ஒரு பெரிய வேலை. அது எப்படின்னும் சீக்கிரமாவே பார்க்கலாம்.

 செல் சவ்வு வழியா ஈசியா நுழைய முடியற பொருட்களுக்கும் தன்னோட செய்திய கடத்த ரிசப்ட்டார் வேணும். ஆனா இந்த வகை பொருட்கள் செல்லுக்குள் நுழைய முடியும் அப்படிங்கறதால இதுக்கான ரிசப்டார் செல்லுக்குள்ள, ஆனா உட்கருவுக்கு வெளிய அமைஞ்சிருக்கும். மத்தபடி செய்தி குறைஞ்சது ரெண்டு மூணு கை மாறிதான் உட்கருவுக்குள்ள போகும்.  செல்லுக்கு வர புரோடீன் செய்தி கொண்டு வராம செல்லுக்கு உள்ள போய் அதனால ஏதாவது முக்கியமான வேலை ஆகணும்ன்னா, இந்த புரோட்டீன்கள் மட்டும் செல்லுக்குள்ள அனுமதிக்கப்படும். இந்த புரோட்டீன்களை செல்லுக்குள்ள கொண்டு போக தனி வழி இருக்கு. அந்த வழியும் ஒரு ப்ரோடீன் தான். அதை கேரியர் மெம்ப்ரேன் புரோடீன் - CARRIER MEMBRANE PROTEIN - செல் சவ்வின் சுமை தூக்கி அப்படின்னு சொல்லலாம்.   இது ஒரு குழாய் மாதிரியான அமைப்பில் செல்லின் வெளிப்புறத்தில இருந்து உட்புறம் வரைக்கும் நீளமா அமைஞ்சிருக்கும். இந்த வழியா உள்ளே வர பொருட்களை சோதனை செய்ய வெளிப்புற திறப்பில் இரண்டு புரோட்டீன்கள் அமைஞ்சிருக்கும். இந்த வழியா புரோடீன்கள்   மட்டும் இல்லாம செல்லுக்கு உள்ள வர வேண்டியா லிப்பிட் அல்லாத பொருட்கள் அத்தனையும் தேவையை பொறுத்து உள்ள வரலாம்.   கண்டிப்பா கடுமையான சோதனை உண்டு. இது செல்லின் வெளிப்புறம் இருந்து உட்புறம் வரை செல் சவ்வின் ஊடே குறுக்காக அமைஞ்சிருக்கரதால அதுக்கு ட்ரான்ஸ் மெம்ப்ரேன் புரோட்டீன் (TRANS MEMBRANE PROTEIN )அப்படின்னு ஒரு வகைக்குள் சேர்த்திருக்காங்க. TRANS அப்படின்னா குறுக்கே - ஊடாக செல்லுதல் அப்படின்னு அர்த்தம்.  

அப்போ இதுவரைக்கு பார்த்தபடி பார்த்தா, இரட்டை படலமா அமைஞ்சிருக்கிற செல் சவ்வு ஒரு கடுமையான சோதனை சாவடி மாதிரி நம்ம செல்லுக்காக செயல்படுத்து. இதனோட அனுமதி இல்லாம செல்லுக்குள்ள எதுவும் நடக்காது. தன்னோட வேலைகளை செய்ய, ரிசப்ட்டார், ட்ரான்ஸ் மெம்ப்ரேன் புரோட்டீன், கேரியர் புரோட்டீன் அப்படின்னு எல்லாத்துக்கும் ஆள் வெச்சிருக்கு. இப்படி செல் சவ்வுல அமைஞ்சிருக்கிற ப்ரோடீன்களை எல்லாம் சவ்வு புரோடீன் - மெம்ப்ரேன் புரோடீன் அப்படின்னு தனி வகையா பிரிச்சி வெச்சிருக்காங்க.

செல் சவ்வு மேல அமைஞ்சிருக்கிற புரோட்டீங்களுக்கு இன்னொரு தனி சிறப்பு உண்டு. அதென்னன்னா , இந்த வகை புரோட்டீன்கள் தன்னோட கட்டமைப்புல சிறு சிறு கார்போஹைட்ரேட் செயின்களையும், சிறு லிபிட் செயின்களையும் சேர்த்தோ அல்லது இதுல ஏதாவது ஒன்னையோ கொண்டிருக்கு.   

பேக்டீரியா மாதிரியான நோய் பரப்பும்ஒரு செல் உயிரினங்களோட செல் மேற்பரப்புல இருக்கிற இந்த வகையான பொருட்கள் தான் கடுமையான நோய்களை உருவாகற சக்தி கொண்டது. உதாரணத்துக்கு Salmonella மற்றும்  E .coli அப்படிங்கற பெக்டீரியாவோட செல் மேற்பரப்புல இருக்கிற LIPO POLY SACCHARIDE அப்படிங்கற லிபிடும் கார்போஹைட்ரேட்டும் சேர்ந்த ஒரு பொருள் தான் கடுமையான ஜுரம் உருவாக காரணம். பேக்டீரியா இல்லாம இந்த வகை புரோடீன்களை மட்டும் ஊசி மூலம் செலுத்தினாலே நம்ம சிஸ்டம் ஸ்தம்பிச்சி உயிர் போக கூட வாய்ப்பு இருக்கு. இதுக்கு செப்சிஸ் (SEPSIS) அப்படின்னு பேரு. மனித இரத்தத்தை A குரூப் B குரூப்புன்னு தனி தனியா தரம் பிரிக்க சிவப்பு செல் மேற்பரப்புல இருக்கிற இந்த மாதிரி புரோட்டீனும் கார்போஹைட்ரேட்டும் சேர்ந்த ஒரு கலவையான பொருள் தான் காரணம். இதையும் ஒரு தனி பதிவா பார்க்கலாம்.

செல்லை பாதுக்காக்கிறது மட்டும் இல்லாம இன்னும் என்ன என்ன வேலை செய்யிது இந்த செல் சவ்வு...? செல்லை சம நிலையில் வெக்கிறது இந்த செல் தான். அதாவது செல் சவ்வுக்கு ஒரு திறமை இருக்கு. ஊடுருவும் தன்மை. சில பொருட்களை தன் வழியா ஊடுருவி போகவும் அனுமதிக்கும். இந்த IONS - அதாவது குளோரைட், இரும்பு இப்படி ஹைட்ரஜன் இப்படி சில ION களை தேர்ந்தெடுத்து தன்  வழியே ஊடுருவி போக அனுமதிக்கும். இது எதுக்க்காகன்னா, செல் சவுக்கு வெளியே இருக்கிற இரத்தத்துல இருக்கிற பொருட்களோட அளவும், செல் சவ்வுக்கு உட்புறமா செல்லுக்குள்ள இருக்கிற அதே பொருட்களோட அளவும் சமமா இருக்கணும். அதிலும் முக்கியமா உப்பு பொருட்கள் சோடியம் பொட்டாசியம் இதெல்லாம் சமமா இருக்கணும். இல்லனா, இந்த உப்புகள் எந்த பக்கமா அதிகமா இருக்கோ அந்த பக்கத்துக்கு தண்ணி அதிகமா போய் செல் வீங்கியோ இல்ல சுருங்கியோ செத்து போயிடும். உதாரணத்துக்கு செல்லுக்குள்ள உப்புகள் அதிகமா இருந்தா, செல்லுக்குள்ள தண்ணி நுழையும். இதனால கொள்ளளவு அதிகமா ஆகி செல் வீங்கி வெடிச்சிடும். ஸோ, இத தடுக்கறதுக்காக, இந்த உப்பு ION கள் அளவுக்கு ஏத்தமாதிரி செல் சவ்வு வெளியா அனுமதி கேக்காமலேயே வெளியவோ இல்லை உள்ளேயோ மாத்தி மாத்தி போயி இந்த அளவை சமமா வெச்சிக்கும்.

செல் சவ்வை பத்தி போதும்ன்னு நெனக்கிறேன். ரொம்ப நீளமான பதிவா போயிட்டு இருக்கு. இதோட நிறுத்திக்கலாம். இன்னும் எதாவது இருந்தா அதை அடுத்து வர பதிவுகள்ள பார்க்கலாம். அடுத்த பதிவுல சிந்திப்போம்.