1972 में, सिद्धांत को सामने रखा गया था कि आंशिक रूप से पारगम्य झिल्ली कोशिका को घेर लेती है और कई महत्वपूर्ण कार्य करती है, और कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्य शरीर में सभी कोशिकाओं के समुचित कार्य के संबंध में महत्वपूर्ण मुद्दे हैं।. 17वीं शताब्दी में माइक्रोस्कोप के आविष्कार के साथ-साथ कोशिका सिद्धांत व्यापक हो गया। यह ज्ञात हो गया कि पौधे और पशु ऊतक कोशिकाओं से बने होते हैं, लेकिन डिवाइस के कम रिज़ॉल्यूशन के कारण, पशु कोशिका के चारों ओर किसी भी बाधा को देखना असंभव था। 20वीं सदी में झिल्ली की रासायनिक प्रकृति का अधिक विस्तार से अध्ययन किया गया, यह पाया गया कि लिपिड इसका आधार हैं।
कोशिका झिल्लियों की संरचना और कार्य
कोशिका झिल्ली जीवित कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य को घेर लेती है, बाह्य वातावरण से अंतःकोशिकीय घटकों को भौतिक रूप से अलग करती है। कवक, बैक्टीरिया और पौधों में भी कोशिका भित्ति होती है जो सुरक्षा प्रदान करती है और बड़े अणुओं के पारित होने को रोकती है। कोशिका झिल्ली भी एक भूमिका निभाती हैसाइटोस्केलेटन का निर्माण और अन्य महत्वपूर्ण कणों के बाह्य मैट्रिक्स से लगाव। शरीर के ऊतकों और अंगों को बनाने, उन्हें एक साथ रखने के लिए यह आवश्यक है। कोशिका झिल्ली की संरचनात्मक विशेषताओं में पारगम्यता शामिल है। मुख्य कार्य संरक्षण है। झिल्ली में एम्बेडेड प्रोटीन के साथ एक फॉस्फोलिपिड परत होती है। यह हिस्सा सेल आसंजन, आयन चालन और सिग्नलिंग सिस्टम जैसी प्रक्रियाओं में शामिल है और दीवार, ग्लाइकोकैलिक्स और आंतरिक साइटोस्केलेटन सहित कई बाह्य संरचनाओं के लिए एक अनुलग्नक सतह के रूप में कार्य करता है। झिल्ली एक चयनात्मक फिल्टर के रूप में कार्य करके कोशिका की क्षमता को भी बनाए रखती है। यह आयनों और कार्बनिक अणुओं के लिए चुनिंदा रूप से पारगम्य है और कणों की गति को नियंत्रित करता है।
कोशिका झिल्ली से जुड़े जैविक तंत्र
1. निष्क्रिय प्रसार: कुछ पदार्थ (छोटे अणु, आयन), जैसे कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और ऑक्सीजन (O2), प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से फैल सकते हैं। खोल कुछ अणुओं और आयनों के लिए एक बाधा के रूप में कार्य करता है जो दोनों तरफ केंद्रित हो सकते हैं।
2। ट्रांसमेम्ब्रेन चैनल और ट्रांसपोर्टर प्रोटीन: ग्लूकोज या अमीनो एसिड जैसे पोषक तत्वों को कोशिका में प्रवेश करना चाहिए, और कुछ चयापचय उत्पादों को छोड़ना चाहिए।
3। एंडोसाइटोसिस वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा अणुओं को ग्रहण किया जाता है। प्लाज्मा झिल्ली में थोड़ा सा विरूपण (इनवेगिनेशन) बन जाता है, जिसमें ले जाने वाले पदार्थ को निगल लिया जाता है। उसकी आवश्यकता हैंऊर्जा और इस प्रकार सक्रिय परिवहन का एक रूप है।
4. एक्सोसाइटोसिस: एंडोसाइटोसिस द्वारा लाए गए पदार्थों के अपचित अवशेषों को हटाने के लिए विभिन्न कोशिकाओं में होता है ताकि हार्मोन और एंजाइम जैसे पदार्थों को स्रावित किया जा सके और पदार्थ को पूरी तरह से सेलुलर बाधा के माध्यम से ले जाया जा सके।
आणविक संरचना
कोशिका झिल्ली एक जैविक झिल्ली है, जिसमें मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड होते हैं और बाहरी वातावरण से संपूर्ण कोशिका की सामग्री को अलग करते हैं। गठन प्रक्रिया सामान्य परिस्थितियों में अनायास होती है। इस प्रक्रिया को समझने और कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्यों के साथ-साथ गुणों का सही ढंग से वर्णन करने के लिए, फॉस्फोलिपिड संरचनाओं की प्रकृति का आकलन करना आवश्यक है, जो संरचनात्मक ध्रुवीकरण की विशेषता है। जब साइटोप्लाज्म के जलीय वातावरण में फॉस्फोलिपिड एक महत्वपूर्ण सांद्रता तक पहुँच जाते हैं, तो वे मिसेल में संयोजित हो जाते हैं, जो जलीय वातावरण में अधिक स्थिर होते हैं।
झिल्ली गुण
- स्थिरता। इसका मतलब यह है कि झिल्ली बनने के बाद इसके ढहने की संभावना नहीं है।
- ताकत। लिपिड झिल्ली एक ध्रुवीय पदार्थ के पारित होने को रोकने के लिए पर्याप्त विश्वसनीय है; दोनों भंग पदार्थ (आयन, ग्लूकोज, अमीनो एसिड) और बहुत बड़े अणु (प्रोटीन) गठित सीमा से नहीं गुजर सकते हैं।
- गतिशील चरित्र। कोशिका की संरचना पर विचार करते समय यह शायद सबसे महत्वपूर्ण गुण है। कोशिका झिल्ली कर सकते हैंविभिन्न विकृतियों के अधीन हो, बिना ढहने के मुड़ा और मुड़ा जा सकता है। विशेष परिस्थितियों में, जैसे कि पुटिकाओं का संलयन या नवोदित, इसे तोड़ा जा सकता है, लेकिन केवल अस्थायी रूप से। कमरे के तापमान पर, इसके लिपिड घटक स्थिर, अराजक गति में होते हैं, एक स्थिर द्रव सीमा बनाते हैं।
तरल मोज़ेक मॉडल
कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्यों के बारे में बोलते हुए, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि आधुनिक दृष्टिकोण में, झिल्ली को तरल मोज़ेक मॉडल के रूप में 1972 में वैज्ञानिकों सिंगर और निकोलसन द्वारा माना गया था। उनका सिद्धांत झिल्ली संरचना की तीन मुख्य विशेषताओं को दर्शाता है। इंटीग्रल मेम्ब्रेन प्रोटीन झिल्ली के लिए एक मोज़ेक टेम्प्लेट प्रदान करते हैं, और वे लिपिड संगठन की परिवर्तनशील प्रकृति के कारण लेटरल इन-प्लेन मूवमेंट में सक्षम हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन भी संभावित रूप से मोबाइल हैं। झिल्ली संरचना की एक महत्वपूर्ण विशेषता इसकी विषमता है। कोशिका की संरचना क्या होती है? कोशिका झिल्ली, केंद्रक, प्रोटीन आदि। कोशिका जीवन की मूल इकाई है, और सभी जीव एक या एक से अधिक कोशिकाओं से बने होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक प्राकृतिक अवरोध के साथ इसे अपने पर्यावरण से अलग करता है। कोशिका की इस बाहरी सीमा को प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है। यह चार अलग-अलग प्रकार के अणुओं से बना होता है: फॉस्फोलिपिड, कोलेस्ट्रॉल, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट। तरल मोज़ेक मॉडल कोशिका झिल्ली की संरचना का वर्णन इस प्रकार करता है: लचीला और लोचदार, वनस्पति तेल की स्थिरता के समान, ताकि सब कुछअलग-अलग अणु केवल तरल माध्यम में तैरते हैं, और वे सभी उस खोल के भीतर बग़ल में चलने में सक्षम होते हैं। मोज़ेक एक ऐसी चीज़ है जिसमें कई अलग-अलग विवरण होते हैं। प्लाज्मा झिल्ली में, यह फॉस्फोलिपिड, कोलेस्ट्रॉल अणुओं, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट द्वारा दर्शाया जाता है।
फास्फोलिपिड
फॉस्फोलिपिड्स कोशिका झिल्ली की मूल संरचना बनाते हैं। इन अणुओं के दो अलग-अलग सिरे होते हैं: एक सिर और एक पूंछ। सिर के अंत में एक फॉस्फेट समूह होता है और यह हाइड्रोफिलिक होता है। इसका मतलब है कि यह पानी के अणुओं की ओर आकर्षित होता है। पूंछ हाइड्रोजन और कार्बन परमाणुओं से बनी होती है जिसे फैटी एसिड चेन कहा जाता है। ये जंजीरें हाइड्रोफोबिक होती हैं, ये पानी के अणुओं के साथ घुलना-मिलना पसंद नहीं करती हैं। यह प्रक्रिया वैसी ही है जैसी आप वनस्पति तेल को पानी में डालने पर होती है, यानी वह उसमें घुलती नहीं है। कोशिका झिल्ली की संरचनात्मक विशेषताएं तथाकथित लिपिड बाईलेयर से जुड़ी होती हैं, जिसमें फॉस्फोलिपिड होते हैं। हाइड्रोफिलिक फॉस्फेट हेड्स हमेशा वहां स्थित होते हैं जहां इंट्रासेल्युलर और बाह्य तरल पदार्थ के रूप में पानी होता है। झिल्ली में फॉस्फोलिपिड्स की हाइड्रोफोबिक पूंछ इस तरह व्यवस्थित होती है कि वे उन्हें पानी से दूर रखती हैं।
कोलेस्ट्रॉल, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट
जब लोग "कोलेस्ट्रॉल" शब्द सुनते हैं, तो लोग आमतौर पर इसे बुरा समझते हैं। हालांकि, कोलेस्ट्रॉल वास्तव में कोशिका झिल्ली का एक बहुत ही महत्वपूर्ण घटक है। इसके अणुओं में हाइड्रोजन और कार्बन परमाणुओं के चार छल्ले होते हैं। वे हाइड्रोफोबिक होते हैं और लिपिड बाईलेयर में हाइड्रोफोबिक पूंछ के बीच होते हैं। उनका महत्व निहित हैस्थिरता बनाए रखते हुए, वे झिल्ली को सुदृढ़ करते हैं, क्रॉसओवर को रोकते हैं। कोलेस्ट्रॉल अणु फॉस्फोलिपिड पूंछ को संपर्क में आने और सख्त होने से भी रोकते हैं। यह तरलता और लचीलेपन की गारंटी देता है। झिल्ली प्रोटीन रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए एंजाइम के रूप में कार्य करते हैं, विशिष्ट अणुओं के लिए रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, या कोशिका झिल्ली में पदार्थों को परिवहन करते हैं।
कार्बोहाइड्रेट, या सैकराइड, केवल कोशिका झिल्ली के बाह्य पक्ष पर पाए जाते हैं। साथ में वे ग्लाइकोकैलिक्स बनाते हैं। यह प्लाज्मा झिल्ली को कुशनिंग और सुरक्षा प्रदान करता है। ग्लाइकोकैलिक्स में कार्बोहाइड्रेट की संरचना और प्रकार के आधार पर, शरीर कोशिकाओं को पहचान सकता है और यह निर्धारित कर सकता है कि उन्हें वहां होना चाहिए या नहीं।
मेम्ब्रेन प्रोटीन
पशु कोशिका की कोशिका झिल्ली की संरचना की कल्पना प्रोटीन जैसे महत्वपूर्ण घटक के बिना नहीं की जा सकती है। इसके बावजूद, वे आकार में एक अन्य महत्वपूर्ण घटक - लिपिड से काफी नीच हो सकते हैं। तीन मुख्य झिल्ली प्रोटीन होते हैं।
- अभिन्न। वे पूरी तरह से द्वि-परत, साइटोप्लाज्म और बाह्य वातावरण को कवर करते हैं। वे एक परिवहन और संकेतन कार्य करते हैं।
- परिधीय। प्रोटीन अपने साइटोप्लाज्मिक या बाह्य सतहों पर इलेक्ट्रोस्टैटिक या हाइड्रोजन बांड द्वारा झिल्ली से जुड़े होते हैं। वे मुख्य रूप से अभिन्न प्रोटीन के लिए लगाव के साधन के रूप में शामिल हैं।
- ट्रांसमेम्ब्रेन। वे एंजाइमेटिक और सिग्नलिंग कार्य करते हैं, और झिल्ली की लिपिड द्वि-परत की मूल संरचना को भी संशोधित करते हैं।
जैविक झिल्ली के कार्य
हाइड्रोफोबिक प्रभाव, जो पानी में हाइड्रोकार्बन के व्यवहार को नियंत्रित करता है, झिल्ली लिपिड और झिल्ली प्रोटीन द्वारा गठित संरचनाओं को नियंत्रित करता है। झिल्ली के कई गुण लिपिड बाईलेयर के वाहक द्वारा प्रदान किए जाते हैं, जो सभी जैविक झिल्लियों के लिए मूल संरचना बनाते हैं। इंटीग्रल मेम्ब्रेन प्रोटीन आंशिक रूप से लिपिड बाईलेयर में छिपे होते हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन के प्राथमिक अनुक्रम में अमीनो एसिड का एक विशेष संगठन होता है।
परिधीय झिल्ली प्रोटीन घुलनशील प्रोटीन के समान होते हैं, लेकिन वे झिल्ली से बंधे भी होते हैं। विशिष्ट कोशिका झिल्लियों में विशेष कोशिका कार्य होते हैं। कोशिका झिल्लियों की संरचना और कार्य शरीर को कैसे प्रभावित करते हैं? पूरे जीव की कार्यक्षमता इस बात पर निर्भर करती है कि जैविक झिल्ली कैसे व्यवस्थित होती है। इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल से, झिल्ली के बाह्य और इंटरसेलुलर इंटरैक्शन, संगठन और जैविक कार्यों के प्रदर्शन के लिए आवश्यक संरचनाएं बनाई जाती हैं। कई संरचनात्मक और कार्यात्मक विशेषताएं बैक्टीरिया, यूकेरियोटिक कोशिकाओं और ढके हुए वायरस के लिए सामान्य हैं। सभी जैविक झिल्लियाँ एक लिपिड बाईलेयर पर बनी होती हैं, जो कई सामान्य विशेषताओं की उपस्थिति को निर्धारित करती हैं। झिल्ली प्रोटीन के कई विशिष्ट कार्य होते हैं।
- नियंत्रण। कोशिकाओं की प्लाज्मा झिल्ली पर्यावरण के साथ कोशिका की अंतःक्रिया की सीमाओं को परिभाषित करती है।
- परिवहन। कोशिकाओं के अंतःकोशिकीय झिल्लियों को विभिन्न प्रकार के कार्यात्मक ब्लॉकों में विभाजित किया जाता हैआंतरिक संरचना, जिनमें से प्रत्येक नियंत्रण पारगम्यता के संयोजन में आवश्यक परिवहन कार्य द्वारा समर्थित है।
- सिग्नल ट्रांसडक्शन। झिल्ली संलयन इंट्रासेल्युलर वेसिकुलर अधिसूचना के लिए एक तंत्र प्रदान करता है और विभिन्न प्रकार के वायरस को कोशिका में स्वतंत्र रूप से प्रवेश करने से रोकता है।
अर्थ और निष्कर्ष
बाहरी कोशिका झिल्ली की संरचना पूरे शरीर को प्रभावित करती है। यह केवल चयनित पदार्थों को प्रवेश करने की अनुमति देकर अखंडता की रक्षा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह साइटोस्केलेटन और कोशिका भित्ति को लंगर डालने के लिए भी एक अच्छा आधार है, जो कोशिका के आकार को बनाए रखने में मदद करता है। लिपिड अधिकांश कोशिकाओं के झिल्ली द्रव्यमान का लगभग 50% बनाते हैं, हालांकि यह झिल्ली के प्रकार के आधार पर भिन्न होता है। स्तनधारियों की बाहरी कोशिका झिल्ली की संरचना अधिक जटिल होती है, इसमें चार मुख्य फास्फोलिपिड होते हैं। लिपिड बाईलेयर्स की एक महत्वपूर्ण संपत्ति यह है कि वे एक द्वि-आयामी तरल पदार्थ की तरह व्यवहार करते हैं जिसमें व्यक्तिगत अणु स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं और बाद में आगे बढ़ सकते हैं। ऐसी तरलता झिल्लियों का एक महत्वपूर्ण गुण है, जो तापमान और लिपिड संरचना के आधार पर निर्धारित होती है। हाइड्रोकार्बन रिंग संरचना के कारण, कोलेस्ट्रॉल झिल्ली की तरलता को निर्धारित करने में एक भूमिका निभाता है। छोटे अणुओं के लिए जैविक झिल्लियों की चयनात्मक पारगम्यता कोशिका को अपनी आंतरिक संरचना को नियंत्रित और बनाए रखने की अनुमति देती है।
कोशिका की संरचना (कोशिका झिल्ली, केंद्रक, इत्यादि) को ध्यान में रखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं किकि शरीर एक स्व-नियामक प्रणाली है जो बाहरी मदद के बिना खुद को नुकसान नहीं पहुंचा सकती है और हमेशा प्रत्येक कोशिका को बहाल करने, संरक्षित करने और ठीक से काम करने के तरीकों की तलाश करेगी।
