ঝিল্লি বিভব

ঝিল্লি বিভব (যাকে ট্রান্সমেমব্রেন বিভব বা ঝিল্লি ভোল্টেজও বলা হয়) হল একটি জৈবিক কোষের অভ্যন্তরীণ ও বহিঃস্থ অংশের মধ্যে বৈদ্যুতিক বিভবের পার্থক্য। এটি অভ্যন্তরীণ বিভব থেকে বহিঃস্থ বিভব বিয়োগফলের সমান। এটি প্রতি একক আধানের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি (অর্থাৎ কাজ) যা কোষ ঝিল্লির এক প্রান্ত থেকে অপর প্রান্তে একটি অতি ক্ষুদ্র ধনাত্মক আধানকে ধ্রুব বেগে স্থানান্তর করতে প্রয়োজন। (যদি আধানের বেগ পরিবর্তনের অনুমতি দেওয়া হয়, তবে গতিশক্তির পরিবর্তন এবং বিকিরণ উৎপাদন বিবেচনায় নিতে হবে।)
ঝিল্লি বিভবের সাধারণ মান, যেগুলো সাধারণত মিলিভোল্ট এককে প্রকাশ করা হয় এবং mV হিসাবে চিহ্নিত করা হয়, −৮০ mV থেকে −৪০ mV পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। এই ধরণের সাধারণ ঋণাত্মক ঝিল্লি বিভবের জন্য, একটি ধনাত্মক আধানকে অভ্যন্তরীণ অংশ থেকে বহিঃস্থ অংশে নিয়ে যেতে ধনাত্মক কাজ প্রয়োজন। তবে, তাপীয় শক্তি আয়নগুলিকে বিভব পার্থক্য অতিক্রম করতে সক্ষম করে। একটি নির্বাচনীভাবে ভেদ্য ঝিল্লির জন্য, এটি গ্রেডিয়েন্টের বিপরীতে একটি নিট প্রবাহের অনুমতি দেয়। এটি এক ধরনের অভিস্রবণ।
সমস্ত প্রাণীকোষ দ্বিস্তরী লিপিড দিয়ে গঠিত এবং এতে প্রোথিত প্রোটিনযুক্ত একটি ঝিল্লি দ্বারা বেষ্টিত। ঝিল্লিটি আয়নের চলাচলের জন্য একটি অন্তরক এবং একটি ব্যাপন বাধা হিসাবে কাজ করে। ট্রান্সমেমব্রেন প্রোটিন, যেগুলো আয়ন পরিবহক বা আয়ন পাম্প প্রোটিন নামেও পরিচিত, সক্রিয়ভাবে ঝিল্লির ওপর দিয়ে আয়ন ঠেলে দেয় এবং ঝিল্লির ওপরে ঘনত্ব প্রভেদ স্থাপন করে। আর আয়ন চ্যানেলগুলি আয়নগুলিকে সেই ঘনত্ব প্রভেদ বরাবর ঝিল্লি অতিক্রম করতে দেয়। আয়ন পাম্প এবং আয়ন চ্যানেলগুলি বৈদ্যুতিকভাবে ঝিল্লিতে সন্নিবেশিত ক্যাপাসিটর এবং রোধকের একটি সেটের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, এবং তাই ঝিল্লির দুপাশের মধ্যে একটি ভোল্টেজ তৈরি করে; এগুলি কিছুটা মেমরিস্টরের মতো আচরণ করে।
সমস্ত প্লাজমা ঝিল্লির ওপরে একটি বৈদ্যুতিক বিভব বিদ্যমান, যেখানে অভ্যন্তরীণ অংশ সাধারণত বাইরের অংশের তুলনায় ঋণাত্মক হয়। ঝিল্লি বিভবের দুটি মৌলিক কাজ রয়েছে। প্রথমত, এটি একটি কোষকে ব্যাটারি হিসাবে কাজ করতে দেয়, ঝিল্লিতে প্রোথিত বিভিন্ন "আণবিক যন্ত্র" চালনার শক্তি সরবরাহ করে। দ্বিতীয়ত, নিউরন এবং পেশীকোষের মতো বৈদ্যুতিকভাবে উত্তেজনযোগ্য কোষে, এটি একটি কোষের বিভিন্ন অংশের মধ্যে সংকেত প্রেরণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
ঝিল্লির এক বিন্দুতে আয়ন চ্যানেল খোলা বা বন্ধ করে উত্তেজনযোগ্য কোষগুলিতে সংকেত উৎপন্ন হয়, যার ফলে ঝিল্লি বিভবের স্থানীয় পরিবর্তন ঘটে। এই বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের পরিবর্তন ঝিল্লিতে সংলগ্ন বা অধিক দূরবর্তী আয়ন চ্যানেল দ্বারা দ্রুত অনুভূত হতে পারে। সেই আয়ন চ্যানেলগুলি তখন বিভব পরিবর্তনের ফলে খুলতে বা বন্ধ হতে পারে, সংকেতটিকে পুনরুৎপাদন করে।
অ-উত্তেজনযোগ্য কোষে এবং তাদের ভিত্তি অবস্থায় উত্তেজনযোগ্য কোষগুলিতে, ঝিল্লি বিভব একটি অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল মানে রাখা হয়, যাকে বিশ্রাম বিভব বলা হয়। নিউরনের জন্য, বিশ্রাম বিভব −৮০ থেকে −৭০ মিলিভোল্ট পর্যন্ত সংজ্ঞায়িত করা হয়; অর্থাৎ, একটি কোষের অভ্যন্তরে এক ভোল্টের সামান্য কম ঋণাত্মক ভোল্টেজের একটি ভিত্তি রেখা বিদ্যমান। আয়ন চ্যানেল খোলা এবং বন্ধ হওয়ার ফলে বিশ্রাম বিভব থেকে বিচ্যুতি ঘটতে পারে। একে বিভবপ্রাপণ বলা হয় যদি অভ্যন্তরীণ ভোল্টেজ কম ঋণাত্মক হয় (যেমন −৭০ mV থেকে −৮০ mV), অথবা অতিবিভবণ বলা হয় যদি অভ্যন্তরীণ ভোল্টেজ আরও ঋণাত্মক হয় (যেমন −৭০ mV থেকে −৮০ mV)। উত্তেজনযোগ্য কোষগুলিতে, যথেষ্ট বড় বিভবপ্রাপণ একটি কর্মবিভব সৃষ্টি করতে পারে, যেখানে ঝিল্লি বিভব স্বল্প সময়ের জন্য (১ থেকে ১০০ মিলিসেকেন্ডের ক্রমে) দ্রুত এবং উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়, প্রায়শই তার মেরুকরণ বিপরীত করে। কর্মবিভবগুলি নির্দিষ্ট বিভব-নিয়ন্ত্রিত আয়ন চ্যানেলের সক্রিয়করণ দ্বারা উৎপন্ন হয়।
নিউরনে, ঝিল্লি বিভবকে প্রভাবিত করার উপাদানগুলি বৈচিত্র্যময়। এগুলির মধ্যে বিভিন্ন ধরনের আয়ন চ্যানেল অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যার মধ্যে কিছু রাসায়নিকভাবে নিয়ন্ত্রিত এবং কিছু বিভব-নিয়ন্ত্রিত। যেহেতু বিভব-নিয়ন্ত্রিত আয়ন চ্যানেলগুলি ঝিল্লি বিভব দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, অন্যদিকে ঝিল্লি বিভব নিজেই এই একই আয়ন চ্যানেল দ্বারা প্রভাবিত হয়, তাই প্রতিক্রিয়া লুপগুলি উদ্ভূত হয় যা জটিল সময়গত গতিবিদ্যার অনুমতি দেয়, যার মধ্যে দোলন এবং কর্মবিভবের মতো পুনর্জন্মমূলক ঘটনাগুলি অন্তর্ভুক্ত।