कोशिका का पृष्ठीय उपकरण एक सार्वत्रिक उपतंत्र है। वे बाहरी वातावरण और साइटोप्लाज्म के बीच की सीमा को परिभाषित करते हैं। पीएसी उनकी बातचीत का नियमन प्रदान करता है। आइए आगे कोशिका के सतह तंत्र के संरचनात्मक और कार्यात्मक संगठन की विशेषताओं पर विचार करें।
घटक
यूकैरियोटिक कोशिकाओं के सतह तंत्र के निम्नलिखित घटक प्रतिष्ठित हैं: प्लाज्मा झिल्ली, सुप्रामेम्ब्रेन और सबमम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स। पहले को गोलाकार रूप से बंद तत्व के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। प्लाज्मालेम्मा को सतही कोशिकीय तंत्र का आधार माना जाता है। एपिमेम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स (जिसे ग्लाइकोकैलिक्स भी कहा जाता है) प्लाज्मा झिल्ली के ऊपर स्थित एक बाहरी तत्व है। इसमें विभिन्न घटक होते हैं। विशेष रूप से, इनमें शामिल हैं:
- ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड के कार्बोहाइड्रेट भाग।
- झिल्ली परिधीय प्रोटीन।
- विशिष्ट कार्बोहाइड्रेट।
- अर्ध-अभिन्न और अभिन्न प्रोटीन।
सबमेम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स प्लास्मालेम्मा के नीचे स्थित होता है। इसमें मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम और पेरिफेरल हाइलोप्लाज्म शामिल हैं।
सबमेम्ब्रेन के तत्वजटिल
कोशिका के सतह तंत्र की संरचना को ध्यान में रखते हुए, परिधीय हाइलोप्लाज्म पर अलग से रहना चाहिए। यह एक विशिष्ट साइटोप्लाज्मिक भाग है और प्लाज्मा झिल्ली के ऊपर स्थित होता है। परिधीय हाइलोप्लाज्म को अत्यधिक विभेदित तरल विषम पदार्थ के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इसमें घोल में विभिन्न प्रकार के उच्च और निम्न आणविक भार तत्व होते हैं। वास्तव में, यह एक सूक्ष्म वातावरण है जिसमें विशिष्ट और सामान्य चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं। परिधीय हाइलोप्लाज्म सतह तंत्र के कई कार्य करता है।
मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम
यह पेरिफेरल हाइलोप्लाज्म में स्थित होता है। मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम में हैं:
- माइक्रोफाइब्रिल्स।
- कंकाल के तंतु (मध्यवर्ती फिलामेंट)।
- सूक्ष्मनलिकाएं।
माइक्रोफाइब्रिल्स फिलामेंटस संरचनाएं हैं। कई प्रोटीन अणुओं के पोलीमराइजेशन के कारण कंकाल के तंतु बनते हैं। उनकी संख्या और लंबाई विशेष तंत्र द्वारा नियंत्रित होती है। जब वे बदलते हैं, तो सेलुलर कार्यों की विसंगतियां होती हैं। सूक्ष्मनलिकाएं प्लाज़्मालेम्मा से सबसे दूर होती हैं। इनकी दीवारें ट्युबुलिन प्रोटीन से बनती हैं।
कोशिका के सतह तंत्र की संरचना और कार्य
उपापचय परिवहन तंत्र की उपस्थिति के कारण होता है। कोशिका के सतह तंत्र की संरचना यौगिकों की गति को कई तरह से करने की क्षमता प्रदान करती है। विशेष रूप से, निम्न प्रकारपरिवहन:
- सरल प्रसार।
- निष्क्रिय परिवहन।
- सक्रिय आंदोलन।
- साइटोसिस (झिल्ली-पैक एक्सचेंज)।
परिवहन के अलावा, सेल के सतह तंत्र के ऐसे कार्य जैसे:
- बाधा (परिसीमन)।
- रिसेप्टर।
- पहचान।
- फिलो-, स्यूडो- और लैमेलोपोडिया के निर्माण के माध्यम से कोशिका गति का कार्य।
मुक्त आवाजाही
कोशिका के सतह तंत्र के माध्यम से सरल प्रसार विशेष रूप से झिल्ली के दोनों किनारों पर एक विद्युत ढाल की उपस्थिति में किया जाता है। इसका आकार गति और गति की दिशा निर्धारित करता है। बाइलिपिड परत हाइड्रोफोबिक प्रकार के किसी भी अणु को पारित कर सकती है। हालांकि, अधिकांश जैविक रूप से सक्रिय तत्व हाइड्रोफिलिक हैं। तदनुसार, उनका मुक्त आवागमन कठिन है।
निष्क्रिय परिवहन
इस प्रकार के यौगिक संचलन को सुगम प्रसार भी कहा जाता है। यह सेल के सतह तंत्र के माध्यम से एक ढाल की उपस्थिति में और एटीपी की खपत के बिना भी किया जाता है। निष्क्रिय परिवहन मुफ्त परिवहन की तुलना में तेज़ है। ढाल में एकाग्रता अंतर को बढ़ाने की प्रक्रिया में, एक क्षण आता है जिस पर गति की गति स्थिर हो जाती है।
वाहक
कोशिका के सतही तंत्र के माध्यम से परिवहन विशेष अणुओं द्वारा प्रदान किया जाता है। इन वाहकों की मदद से, हाइड्रोफिलिक प्रकार के बड़े अणु (विशेष रूप से अमीनो एसिड) एकाग्रता ढाल के साथ गुजरते हैं। सतहयूकेरियोटिक कोशिका तंत्र में विभिन्न आयनों के लिए निष्क्रिय वाहक शामिल हैं: K+, Na+, Ca+, Cl-, HCO3-। इन विशेष अणुओं को परिवहन किए गए तत्वों के लिए उच्च चयनात्मकता की विशेषता है। इसके अलावा, उनकी महत्वपूर्ण संपत्ति गति की उच्च गति है। यह प्रति सेकंड 104 या अधिक अणुओं तक पहुँच सकता है।
सक्रिय परिवहन
यह एक ढाल के विरुद्ध तत्वों को गतिमान करने की विशेषता है। अणुओं को कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्रों में ले जाया जाता है। इस तरह के आंदोलन में एटीपी की एक निश्चित लागत शामिल होती है। सक्रिय परिवहन के कार्यान्वयन के लिए, पशु कोशिका के सतह तंत्र की संरचना में विशिष्ट वाहक शामिल हैं। उन्हें "पंप" या "पंप" कहा जाता था। इनमें से कई वाहक अपनी ATPase गतिविधि द्वारा प्रतिष्ठित हैं। इसका मतलब है कि वे अपनी गतिविधियों के लिए एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट को तोड़ने और ऊर्जा निकालने में सक्षम हैं। सक्रिय परिवहन आयन ग्रेडिएंट बनाता है।
साइटोसिस
इस विधि का उपयोग विभिन्न पदार्थों के कणों या बड़े अणुओं को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। साइटोसिस की प्रक्रिया में, परिवहन तत्व एक झिल्ली पुटिका से घिरा होता है। यदि आंदोलन कोशिका में किया जाता है, तो इसे एंडोसाइटोसिस कहा जाता है। तदनुसार, विपरीत दिशा को एक्सोसाइटोसिस कहा जाता है। कुछ कोशिकाओं में, तत्व गुजरते हैं। इस प्रकार के परिवहन को ट्रांसकाइटोसिस या डायसियोसिस कहा जाता है।
प्लाज्मोलेम्मा
कोशिका के सतह तंत्र की संरचना में प्लाज्मा शामिल हैलगभग 1:1 के अनुपात में मुख्य रूप से लिपिड और प्रोटीन से बनी एक झिल्ली। इस तत्व का पहला "सैंडविच मॉडल" 1935 में प्रस्तावित किया गया था। सिद्धांत के अनुसार, प्लास्मोल्मा का आधार दो परतों (बिलिपिड परत) में ढेर लिपिड अणुओं द्वारा बनता है। वे अपनी पूंछ (हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों) को एक दूसरे की ओर मोड़ते हैं, और बाहर और अंदर की ओर - हाइड्रोफिलिक सिर। बिलीपिड परत की ये सतह प्रोटीन अणुओं से ढकी होती है। इस मॉडल की पुष्टि 1950 के दशक में एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके किए गए अल्ट्रा स्ट्रक्चरल अध्ययनों द्वारा की गई थी। विशेष रूप से, यह पाया गया कि एक पशु कोशिका के सतह तंत्र में तीन-परत झिल्ली होती है। इसकी मोटाई 7.5-11 एनएम है। इसमें एक मध्यम प्रकाश और दो अंधेरे परिधीय परतें होती हैं। पहला लिपिड अणुओं के हाइड्रोफोबिक क्षेत्र से मेल खाता है। अंधेरे क्षेत्र, बदले में, प्रोटीन और हाइड्रोफिलिक सिर की निरंतर सतह परतें हैं।
अन्य सिद्धांत
विभिन्न इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी अध्ययन 50 के दशक के अंत में - 60 के दशक की शुरुआत में किए गए। झिल्लियों के तीन-परत संगठन की सार्वभौमिकता की ओर इशारा किया। यह जे रॉबर्टसन के सिद्धांत में परिलक्षित होता है। इस बीच, 1960 के दशक के अंत तक बहुत सारे तथ्य जमा हो गए हैं जिन्हें मौजूदा "सैंडविच मॉडल" के दृष्टिकोण से समझाया नहीं गया है। इसने प्रोटीन और लिपिड अणुओं के बीच हाइड्रोफोबिक-हाइड्रोफिलिक बॉन्ड की उपस्थिति पर आधारित मॉडल सहित नई योजनाओं के विकास को गति दी। के बीच मेंउनमें से एक "लिपोप्रोटीन गलीचा" सिद्धांत था। इसके अनुसार, झिल्ली में दो प्रकार के प्रोटीन होते हैं: अभिन्न और परिधीय। उत्तरार्द्ध लिपिड अणुओं पर ध्रुवीय सिर के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन से जुड़े होते हैं। हालांकि, वे कभी भी एक सतत परत नहीं बनाते हैं। गोलाकार प्रोटीन झिल्ली निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे इसमें आंशिक रूप से डूबे रहते हैं और अर्ध-अभिन्न कहलाते हैं। इन प्रोटीनों की गति लिपिड तरल अवस्था में होती है। यह संपूर्ण झिल्ली प्रणाली की लचीलापन और गतिशीलता सुनिश्चित करता है। वर्तमान में, इस मॉडल को सबसे आम माना जाता है।
लिपिड
झिल्ली की प्रमुख भौतिक और रासायनिक विशेषताएं तत्वों द्वारा दर्शाई गई परत द्वारा प्रदान की जाती हैं - फॉस्फोलिपिड्स, जिसमें एक गैर-ध्रुवीय (हाइड्रोफोबिक) पूंछ और एक ध्रुवीय (हाइड्रोफिलिक) सिर होता है। इनमें से सबसे आम फॉस्फोग्लिसराइड्स और स्फिंगोलिपिड्स हैं। उत्तरार्द्ध मुख्य रूप से बाहरी मोनोलेयर में केंद्रित हैं। वे ओलिगोसेकेराइड श्रृंखलाओं से जुड़े हुए हैं। इस तथ्य के कारण कि लिंक प्लाज़्मालेम्मा के बाहरी भाग से आगे निकल जाते हैं, यह एक असममित आकार प्राप्त कर लेता है। ग्लाइकोलिपिड्स सतह तंत्र के रिसेप्टर फ़ंक्शन के कार्यान्वयन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अधिकांश झिल्लियों में कोलेस्ट्रॉल (कोलेस्ट्रॉल) भी होता है - एक स्टेरॉयड लिपिड। इसकी मात्रा अलग है, जो काफी हद तक झिल्ली की तरलता को निर्धारित करती है। जितना अधिक कोलेस्ट्रॉल, उतना ही अधिक। द्रव का स्तर से असंतृप्त और संतृप्त अवशेषों के अनुपात पर भी निर्भर करता हैवसायुक्त अम्ल। उनमें से जितना अधिक होगा, उतना ही ऊंचा होगा। द्रव झिल्ली में एंजाइम की गतिविधि को प्रभावित करता है।
प्रोटीन
लिपिड मुख्य रूप से बाधा गुण निर्धारित करते हैं। इसके विपरीत, प्रोटीन कोशिका के प्रमुख कार्यों के निष्पादन में योगदान करते हैं। विशेष रूप से, हम यौगिकों के विनियमित परिवहन, चयापचय के नियमन, स्वागत आदि के बारे में बात कर रहे हैं। प्रोटीन अणुओं को एक मोज़ेक पैटर्न में लिपिड बाईलेयर में वितरित किया जाता है। वे गहराई में आगे बढ़ सकते हैं। यह आंदोलन स्पष्ट रूप से कोशिका द्वारा ही नियंत्रित होता है। माइक्रोफिलामेंट्स आंदोलन तंत्र में शामिल हैं। वे व्यक्तिगत अभिन्न प्रोटीन से जुड़े होते हैं। झिल्ली तत्व बिलीपिड परत के संबंध में उनके स्थान के आधार पर भिन्न होते हैं। इसलिए, प्रोटीन परिधीय और अभिन्न हो सकते हैं। पहले परत के बाहर स्थानीयकृत हैं। झिल्ली की सतह के साथ उनका कमजोर बंधन होता है। इंटीग्रल प्रोटीन इसमें पूरी तरह डूबे रहते हैं। उनके पास लिपिड के साथ एक मजबूत बंधन है और बिलीपिड परत को नुकसान पहुंचाए बिना झिल्ली से मुक्त नहीं होते हैं। प्रोटीन जो इसके माध्यम से और इसके माध्यम से प्रवेश करते हैं, ट्रांसमेम्ब्रेन कहलाते हैं। प्रोटीन अणुओं और विभिन्न प्रकृति के लिपिड के बीच परस्पर क्रिया प्लास्मलेम्मा की स्थिरता सुनिश्चित करती है।
ग्लाइकोकैलिक्स
लिपोप्रोटीन में साइड चेन होते हैं। ओलिगोसेकेराइड अणु लिपिड से बंध सकते हैं और ग्लाइकोलिपिड्स बना सकते हैं। उनके कार्बोहाइड्रेट भाग, ग्लाइकोप्रोटीन के समान तत्वों के साथ, कोशिका की सतह को एक नकारात्मक चार्ज देते हैं और ग्लाइकोकैलिक्स का आधार बनाते हैं। वहएक मध्यम इलेक्ट्रॉन घनत्व के साथ एक ढीली परत द्वारा दर्शाया गया है। ग्लाइकोकैलिक्स प्लाज़्मालेम्मा के बाहरी भाग को कवर करता है। इसकी कार्बोहाइड्रेट साइट पड़ोसी कोशिकाओं और उनके बीच पदार्थों की पहचान में योगदान करती है, और उनके साथ चिपकने वाला बंधन भी प्रदान करती है। ग्लाइकोकैलिक्स में हार्मोन और हेटोकोम्पैटिबिलिटी रिसेप्टर्स, एंजाइम भी होते हैं।
अतिरिक्त
मेम्ब्रेन रिसेप्टर्स मुख्य रूप से ग्लाइकोप्रोटीन द्वारा दर्शाए जाते हैं। उनके पास लिगेंड के साथ अत्यधिक विशिष्ट बंधन स्थापित करने की क्षमता है। झिल्ली में मौजूद रिसेप्टर्स, इसके अलावा, कोशिका में कुछ अणुओं की गति, प्लाज्मा झिल्ली की पारगम्यता को नियंत्रित कर सकते हैं। वे बाह्य वातावरण से संकेतों को आंतरिक में परिवर्तित करने में सक्षम हैं, बाह्य मैट्रिक्स और साइटोस्केलेटन के तत्वों को बांधने के लिए। कुछ शोधकर्ताओं का मानना है कि ग्लाइकोकैलिक्स में अर्ध-अभिन्न प्रोटीन अणु भी शामिल हैं। उनके कार्यात्मक स्थल सतह कोशिका तंत्र के सुप्रामब्रेनर क्षेत्र में स्थित होते हैं।
