के बीच में कोशिका झिल्ली के मुख्य कार्यों को बाधा, परिवहन, एंजाइमी और रिसेप्टर के रूप में प्रतिष्ठित किया जा सकता है. कोशिका (जैविक) झिल्ली (उर्फ प्लाज़्मालेम्मा, प्लाज्मा या साइटोप्लाज्मिक झिल्ली) पर्यावरण से कोशिका या उसके जीवों की सामग्री की रक्षा करती है, पदार्थों के लिए चयनात्मक पारगम्यता प्रदान करती है, एंजाइम उस पर स्थित होते हैं, साथ ही अणु जो विभिन्न "कैप्चर" कर सकते हैं रासायनिक और भौतिक संकेत।

यह कार्यक्षमता कोशिका झिल्ली की विशेष संरचना द्वारा प्रदान की जाती है।

पृथ्वी पर जीवन के विकास में, सामान्य रूप से एक कोशिका एक झिल्ली की उपस्थिति के बाद ही बन सकती है जो आंतरिक सामग्री को अलग और स्थिर करती है, इसे विघटित होने से रोकती है।

होमोस्टैसिस को बनाए रखने के संदर्भ में (आंतरिक वातावरण की सापेक्ष स्थिरता का स्व-नियमन) कोशिका झिल्ली का बाधा कार्य परिवहन से निकटता से संबंधित है.

छोटे अणु बिना किसी "सहायक" के, एकाग्रता ढाल के साथ, यानी किसी दिए गए पदार्थ की उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र में जाने में सक्षम होते हैं। यह मामला है, उदाहरण के लिए, श्वसन में शामिल गैसों के लिए। ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड कोशिका झिल्ली के माध्यम से उस दिशा में फैलते हैं जहां उनकी एकाग्रता वर्तमान में कम है।

चूंकि झिल्ली ज्यादातर हाइड्रोफोबिक (डबल लिपिड परत के कारण) होती है, ध्रुवीय (हाइड्रोफिलिक) अणु, यहां तक ​​​​कि छोटे भी, अक्सर इसके माध्यम से प्रवेश नहीं कर सकते हैं। इसलिए, कई झिल्ली प्रोटीन ऐसे अणुओं के वाहक के रूप में कार्य करते हैं, जो उन्हें बांधते हैं और प्लास्मलेम्मा के माध्यम से उनका परिवहन करते हैं।

इंटीग्रल (झिल्ली-मर्मज्ञ) प्रोटीन अक्सर चैनल खोलने और बंद करने के सिद्धांत पर काम करते हैं। जब कोई अणु ऐसे प्रोटीन के पास पहुंचता है, तो वह उससे जुड़ जाता है और चैनल खुल जाता है। यह पदार्थ या कोई अन्य प्रोटीन चैनल से गुजरता है, जिसके बाद इसकी संरचना बदल जाती है, और चैनल इस पदार्थ के लिए बंद हो जाता है, लेकिन दूसरे के पारित होने के लिए खुल सकता है। सोडियम-पोटेशियम पंप इस सिद्धांत के अनुसार काम करता है, पोटेशियम आयनों को कोशिका में पंप करता है और उसमें से सोडियम आयनों को पंप करता है।

कोशिका झिल्ली का एंजाइमेटिक कार्यसेल ऑर्गेनेल की झिल्लियों पर अधिक हद तक लागू होता है। कोशिका में संश्लेषित अधिकांश प्रोटीन एक एंजाइमी कार्य करते हैं। एक निश्चित क्रम में झिल्ली पर बैठकर, वे एक कन्वेयर को व्यवस्थित करते हैं जब एक एंजाइम प्रोटीन द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया उत्पाद अगले एक तक जाता है। इस तरह की "पाइपलाइन" प्लाज़्मालेम्मा के सतही प्रोटीन को स्थिर करती है।

सभी जैविक झिल्लियों की संरचना की सार्वभौमिकता के बावजूद (वे एक सिद्धांत के अनुसार निर्मित होते हैं, वे सभी जीवों और विभिन्न झिल्ली कोशिका संरचनाओं में लगभग समान होते हैं), उनकी रासायनिक संरचना अभी भी भिन्न हो सकती है। अधिक तरल और अधिक ठोस होते हैं, कुछ में अधिक निश्चित प्रोटीन होते हैं, अन्य कम। इसके अलावा, एक ही झिल्ली के विभिन्न पक्ष (आंतरिक और बाहरी) भी भिन्न होते हैं।

बाहर की ओर कोशिका (साइटोप्लाज्मिक) को घेरने वाली झिल्ली में लिपिड या प्रोटीन से जुड़ी कई कार्बोहाइड्रेट श्रृंखलाएं होती हैं (परिणामस्वरूप, ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन बनते हैं)। इनमें से कई कार्बोहाइड्रेट रिसेप्टर समारोह, कुछ हार्मोनों के प्रति संवेदनशील होने के कारण, पर्यावरण में भौतिक और रासायनिक संकेतकों में परिवर्तन को पकड़ना।

यदि, उदाहरण के लिए, एक हार्मोन अपने सेलुलर रिसेप्टर से बांधता है, तो रिसेप्टर अणु का कार्बोहाइड्रेट हिस्सा इसकी संरचना बदलता है, इसके बाद झिल्ली में प्रवेश करने वाले संबंधित प्रोटीन भाग की संरचना में परिवर्तन होता है। अगले चरण में, सेल में विभिन्न जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं शुरू या बंद हो जाती हैं, यानी, इसका चयापचय बदल जाता है, और "अड़चन" के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया शुरू होती है।

कोशिका झिल्ली के सूचीबद्ध चार कार्यों के अलावा, अन्य को प्रतिष्ठित किया जाता है: मैट्रिक्स, ऊर्जा, अंकन, अंतरकोशिकीय संपर्कों का निर्माण, आदि। हालांकि, उन्हें पहले से ही विचार किए गए लोगों के "उप-कार्य" के रूप में माना जा सकता है।

एक जीवित जीव की मूल संरचनात्मक इकाई एक कोशिका है, जो कोशिका झिल्ली से घिरे कोशिका द्रव्य का एक विभेदित खंड है। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि कोशिका प्रजनन, पोषण, गति जैसे कई महत्वपूर्ण कार्य करती है, खोल प्लास्टिक और घना होना चाहिए।

कोशिका झिल्ली की खोज और अनुसंधान का इतिहास

1925 में, ग्रेंडेल और गॉर्डर ने एरिथ्रोसाइट्स, या खाली गोले की "छाया" की पहचान करने के लिए एक सफल प्रयोग किया। कई घोर गलतियों के बावजूद, वैज्ञानिकों ने लिपिड बाईलेयर की खोज की। उनका काम 1935 में डेनियल, डॉसन, 1960 में रॉबर्टसन द्वारा जारी रखा गया था। 1972 में कई वर्षों के काम और तर्कों के संचय के परिणामस्वरूप, सिंगर और निकोलसन ने झिल्ली की संरचना का एक द्रव मोज़ेक मॉडल बनाया। आगे के प्रयोगों और अध्ययनों ने वैज्ञानिकों के कार्यों की पुष्टि की।

अर्थ

कोशिका झिल्ली क्या है? इस शब्द का इस्तेमाल सौ साल से भी पहले शुरू हुआ था, लैटिन से अनुवादित इसका अर्थ है "फिल्म", "त्वचा"। तो सेल की सीमा को नामित करें, जो आंतरिक सामग्री और बाहरी वातावरण के बीच एक प्राकृतिक बाधा है। कोशिका झिल्ली की संरचना अर्ध-पारगम्यता का सुझाव देती है, जिसके कारण नमी और पोषक तत्व और क्षय उत्पाद स्वतंत्र रूप से इससे गुजर सकते हैं। इस खोल को कोशिका के संगठन का मुख्य संरचनात्मक घटक कहा जा सकता है।

कोशिका झिल्ली के मुख्य कार्यों पर विचार करें

1. सेल की आंतरिक सामग्री और बाहरी वातावरण के घटकों को अलग करता है।

2. कोशिका की निरंतर रासायनिक संरचना को बनाए रखने में मदद करता है।

3. सही चयापचय को नियंत्रित करता है।

4. कोशिकाओं के बीच अंतर्संबंध प्रदान करता है।

5. संकेतों को पहचानता है।

6. संरक्षण समारोह।

"प्लाज्मा खोल"

बाहरी कोशिका झिल्ली, जिसे प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है, एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक फिल्म है जो पांच से सात नैनोमीटर मोटी होती है। इसमें मुख्य रूप से प्रोटीन यौगिक, फॉस्फोलाइड, पानी होते हैं। फिल्म लोचदार है, आसानी से पानी को अवशोषित करती है, और क्षति के बाद भी अपनी अखंडता को जल्दी से बहाल करती है।

एक सार्वभौमिक संरचना में कठिनाइयाँ। यह झिल्ली एक सीमा स्थिति पर कब्जा कर लेती है, चयनात्मक पारगम्यता की प्रक्रिया में भाग लेती है, क्षय उत्पादों का उत्सर्जन करती है, उन्हें संश्लेषित करती है। "पड़ोसियों" के साथ संबंध और क्षति से आंतरिक सामग्री की विश्वसनीय सुरक्षा इसे सेल की संरचना जैसे मामले में एक महत्वपूर्ण घटक बनाती है। जानवरों के जीवों की कोशिका झिल्ली कभी-कभी सबसे पतली परत से ढकी होती है - ग्लाइकोकैलिक्स, जिसमें प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड शामिल हैं। झिल्ली के बाहर पादप कोशिकाओं को एक कोशिका भित्ति द्वारा संरक्षित किया जाता है जो एक समर्थन के रूप में कार्य करती है और आकार बनाए रखती है। इसकी संरचना का मुख्य घटक फाइबर (सेल्युलोज) है - एक पॉलीसेकेराइड जो पानी में अघुलनशील है।

इस प्रकार, बाहरी कोशिका झिल्ली अन्य कोशिकाओं के साथ मरम्मत, सुरक्षा और अंतःक्रिया का कार्य करती है।

कोशिका झिल्ली की संरचना

इस जंगम खोल की मोटाई छह से दस नैनोमीटर तक होती है। कोशिका की कोशिका झिल्ली की एक विशेष संरचना होती है, जिसका आधार लिपिड बाईलेयर होता है। हाइड्रोफोबिक टेल्स, जो पानी के प्रति अक्रिय होती हैं, अंदर की तरफ स्थित होती हैं, जबकि हाइड्रोफिलिक हेड्स, जो पानी के साथ इंटरैक्ट करते हैं, बाहर की ओर होते हैं। प्रत्येक लिपिड एक फॉस्फोलिपिड है, जो ग्लिसरॉल और स्फिंगोसिन जैसे पदार्थों की परस्पर क्रिया का परिणाम है। लिपिड मचान प्रोटीन से घिरा हुआ है, जो एक गैर-निरंतर परत में स्थित हैं। उनमें से कुछ लिपिड परत में डूबे रहते हैं, बाकी इससे गुजरते हैं। नतीजतन, जल-पारगम्य क्षेत्र बनते हैं। इन प्रोटीनों द्वारा किए जाने वाले कार्य भिन्न होते हैं। उनमें से कुछ एंजाइम हैं, बाकी परिवहन प्रोटीन हैं जो बाहरी वातावरण से विभिन्न पदार्थों को साइटोप्लाज्म तक ले जाते हैं और इसके विपरीत।

कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रवेश किया जाता है और अभिन्न प्रोटीन के साथ निकटता से जुड़ा होता है, जबकि परिधीय लोगों के साथ संबंध कम मजबूत होता है। ये प्रोटीन एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जो झिल्ली की संरचना को बनाए रखना, पर्यावरण, परिवहन पदार्थों से संकेतों को प्राप्त करना और परिवर्तित करना और झिल्ली पर होने वाली प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करना है।

मिश्रण

कोशिका झिल्ली का आधार एक द्वि-आणविक परत है। इसकी निरंतरता के कारण, कोशिका में अवरोध और यांत्रिक गुण होते हैं। जीवन के विभिन्न चरणों में, इस द्विपरत को बाधित किया जा सकता है। नतीजतन, हाइड्रोफिलिक छिद्रों के माध्यम से संरचनात्मक दोष बनते हैं। इस मामले में, कोशिका झिल्ली जैसे घटक के बिल्कुल सभी कार्य बदल सकते हैं। इस मामले में, नाभिक बाहरी प्रभावों से पीड़ित हो सकता है।

गुण

कोशिका की कोशिका झिल्ली में दिलचस्प विशेषताएं होती हैं। इसकी तरलता के कारण, यह खोल एक कठोर संरचना नहीं है, और इसकी संरचना बनाने वाले अधिकांश प्रोटीन और लिपिड झिल्ली के तल पर स्वतंत्र रूप से चलते हैं।

सामान्य तौर पर, कोशिका झिल्ली असममित होती है, इसलिए प्रोटीन और लिपिड परतों की संरचना भिन्न होती है। जंतु कोशिकाओं में प्लाज्मा झिल्ली के बाहरी हिस्से में एक ग्लाइकोप्रोटीन परत होती है, जो रिसेप्टर और सिग्नल कार्य करती है, और कोशिकाओं को ऊतक में संयोजित करने की प्रक्रिया में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। कोशिका झिल्ली ध्रुवीय होती है, अर्थात बाहर की ओर का आवेश धनात्मक होता है, और भीतर का यह ऋणात्मक होता है। उपरोक्त सभी के अलावा, कोशिका झिल्ली में चयनात्मक अंतर्दृष्टि होती है।

इसका मतलब है कि पानी के अलावा, केवल अणुओं के एक निश्चित समूह और भंग पदार्थों के आयनों को कोशिका में जाने की अनुमति है। अधिकांश कोशिकाओं में सोडियम जैसे पदार्थ की सांद्रता बाहरी वातावरण की तुलना में बहुत कम होती है। पोटेशियम आयनों के लिए, एक अलग अनुपात विशेषता है: कोशिका में उनकी संख्या पर्यावरण की तुलना में बहुत अधिक है। इस संबंध में, सोडियम आयन कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं, और पोटेशियम आयन बाहर निकलते हैं। इन परिस्थितियों में, झिल्ली एक विशेष प्रणाली को सक्रिय करती है जो एक "पंपिंग" भूमिका निभाती है, पदार्थों की एकाग्रता को समतल करती है: सोडियम आयनों को कोशिका की सतह पर पंप किया जाता है, और पोटेशियम आयनों को अंदर की ओर पंप किया जाता है। यह विशेषता कोशिका झिल्ली के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में शामिल है।

सोडियम और पोटेशियम आयनों की सतह से अंदर की ओर बढ़ने की यह प्रवृत्ति चीनी और अमीनो एसिड को कोशिका में ले जाने में एक बड़ी भूमिका निभाती है। कोशिका से सोडियम आयनों को सक्रिय रूप से हटाने की प्रक्रिया में, झिल्ली अंदर ग्लूकोज और अमीनो एसिड के नए प्रवाह के लिए स्थितियां बनाती है। इसके विपरीत, सेल में पोटेशियम आयनों को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया में, सेल के अंदर से बाहरी वातावरण में क्षय उत्पादों के "ट्रांसपोर्टर्स" की संख्या को फिर से भर दिया जाता है।

कोशिका झिल्ली द्वारा कोशिका का पोषण किस प्रकार होता है?

कई कोशिकाएँ फ़ैगोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से पदार्थों को ग्रहण करती हैं। पहले संस्करण में, एक लचीली बाहरी झिल्ली द्वारा एक छोटा अवकाश बनाया जाता है, जिसमें कैप्चर किया गया कण स्थित होता है। तब अवकाश का व्यास तब तक बड़ा हो जाता है जब तक कि घिरा हुआ कण कोशिका द्रव्य में प्रवेश नहीं कर लेता। फागोसाइटोसिस के माध्यम से, कुछ प्रोटोजोआ, जैसे अमीबा, साथ ही रक्त कोशिकाओं - ल्यूकोसाइट्स और फागोसाइट्स को खिलाया जाता है। इसी तरह, कोशिकाएं उस तरल पदार्थ को अवशोषित करती हैं जिसमें आवश्यक पोषक तत्व होते हैं। इस घटना को पिनोसाइटोसिस कहा जाता है।

बाहरी झिल्ली कोशिका के एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से निकटता से जुड़ी होती है।

कई प्रकार के मूल ऊतक घटकों में, झिल्ली की सतह पर प्रोट्रूशियंस, सिलवटों और माइक्रोविली स्थित होते हैं। इस खोल के बाहर पादप कोशिकाएँ एक दूसरे से ढकी होती हैं, मोटी और सूक्ष्मदर्शी के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं। वे जिस फाइबर से बने होते हैं, वह लकड़ी जैसे पौधों के ऊतकों के लिए समर्थन बनाने में मदद करता है। पशु कोशिकाओं में भी कई बाहरी संरचनाएं होती हैं जो कोशिका झिल्ली के ऊपर बैठती हैं। वे प्रकृति में विशेष रूप से सुरक्षात्मक हैं, इसका एक उदाहरण कीड़ों की पूर्णांक कोशिकाओं में निहित चिटिन है।

कोशिका झिल्ली के अलावा, एक इंट्रासेल्युलर झिल्ली होती है। इसका कार्य सेल को कई विशिष्ट बंद डिब्बों - डिब्बों या ऑर्गेनेल में विभाजित करना है, जहां एक निश्चित वातावरण बनाए रखा जाना चाहिए।

इस प्रकार, कोशिका झिल्ली के रूप में जीवित जीव की मूल इकाई के ऐसे घटक की भूमिका को कम करना असंभव है। संरचना और कार्य कुल कोशिका सतह क्षेत्र का एक महत्वपूर्ण विस्तार, चयापचय प्रक्रियाओं में सुधार का संकेत देते हैं। इस आणविक संरचना में प्रोटीन और लिपिड होते हैं। कोशिका को बाहरी वातावरण से अलग करते हुए, झिल्ली इसकी अखंडता सुनिश्चित करती है। इसकी मदद से, ऊतकों का निर्माण करते हुए, पर्याप्त रूप से मजबूत स्तर पर अंतरकोशिकीय बंधन बनाए रखा जाता है। इस संबंध में, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कोशिका में सबसे महत्वपूर्ण भूमिकाओं में से एक कोशिका झिल्ली द्वारा निभाई जाती है। इसके द्वारा निष्पादित संरचना और कार्य उनके उद्देश्य के आधार पर विभिन्न कोशिकाओं में मौलिक रूप से भिन्न होते हैं। इन विशेषताओं के माध्यम से, कोशिका झिल्ली की विभिन्न प्रकार की शारीरिक गतिविधि और कोशिकाओं और ऊतकों के अस्तित्व में उनकी भूमिका प्राप्त होती है।

संक्षिप्त वर्णन:

सोजोनोव वी.एफ. 1_1 कोशिका झिल्ली की संरचना [इलेक्ट्रॉनिक संसाधन] // काइन्सियोलॉजिस्ट, 2009-2018: [वेबसाइट]। अद्यतन की तिथि: 06.02.2018..__.201_)। _कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्यप्रणाली का वर्णन किया गया है (समानार्थी शब्द: प्लास्मालेम्मा, प्लास्मोल्मा, बायोमेम्ब्रेन, कोशिका झिल्ली, बाहरी कोशिका झिल्ली, कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली)। यह प्रारंभिक जानकारी कोशिका विज्ञान के लिए और तंत्रिका गतिविधि की प्रक्रियाओं को समझने के लिए आवश्यक है: तंत्रिका उत्तेजना, निषेध, सिनैप्स और संवेदी रिसेप्टर्स का कार्य।

कोशिका झिल्ली (प्लाज्मा) एलेम्मा या प्लाज्मा के विषय मेंलेम्मा)

अवधारणा परिभाषा

कोशिका झिल्ली (समानार्थक शब्द: प्लास्माल्मा, प्लास्मोल्मा, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, बायोमेम्ब्रेन) एक ट्रिपल लिपोप्रोटीन (यानी "वसा-प्रोटीन") झिल्ली है जो कोशिका को पर्यावरण से अलग करती है और सेल और उसके पर्यावरण के बीच एक नियंत्रित विनिमय और संचार करती है।

इस परिभाषा में मुख्य बात यह नहीं है कि झिल्ली कोशिका को पर्यावरण से अलग करती है, बल्कि यह है कि जोड़ता है पर्यावरण के साथ सेल। झिल्ली है सक्रिय कोशिका की संरचना, यह लगातार काम कर रही है।

एक जैविक झिल्ली प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड से घिरे फॉस्फोलिपिड्स की एक अल्ट्राथिन द्वि-आणविक फिल्म है। यह कोशिकीय संरचना एक जीवित जीव (एंटोनोव वीएफ, 1996) के अवरोध, यांत्रिक और मैट्रिक्स गुणों को रेखांकित करती है।

झिल्ली का आलंकारिक प्रतिनिधित्व

मेरे लिए, कोशिका झिल्ली एक जालीदार बाड़ के रूप में दिखाई देती है जिसमें कई दरवाजे होते हैं, जो एक निश्चित क्षेत्र को घेरता है। इस बाड़ के माध्यम से कोई भी छोटा जीव स्वतंत्र रूप से आगे-पीछे हो सकता है। लेकिन बड़े आगंतुक केवल दरवाजों से ही प्रवेश कर सकते हैं, और तब भी सभी नहीं। अलग-अलग आगंतुकों के पास केवल अपने दरवाजे की चाबियां होती हैं, और वे दूसरे लोगों के दरवाजे से नहीं गुजर सकते। इसलिए, इस बाड़ के माध्यम से आगंतुकों का लगातार आगे और पीछे प्रवाह होता है, क्योंकि झिल्ली-बाड़ का मुख्य कार्य दो गुना है: क्षेत्र को आसपास के स्थान से अलग करना और साथ ही इसे आसपास के स्थान से जोड़ना। इसके लिए बाड़ में कई छेद और दरवाजे होते हैं - !

झिल्ली गुण

1. पारगम्यता।

2. अर्ध-पारगम्यता (आंशिक पारगम्यता)।

3. चयनात्मक (पर्यायवाची: चयनात्मक) पारगम्यता।

4. सक्रिय पारगम्यता (पर्यायवाची: सक्रिय परिवहन)।

5. नियंत्रित पारगम्यता।

जैसा कि आप देख सकते हैं, झिल्ली की मुख्य संपत्ति विभिन्न पदार्थों के संबंध में इसकी पारगम्यता है।

6. फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस।

7. एक्सोसाइटोसिस।

8. विद्युत और रासायनिक क्षमता की उपस्थिति, अधिक सटीक रूप से, झिल्ली के आंतरिक और बाहरी पक्षों के बीच संभावित अंतर। लाक्षणिक रूप से, कोई कह सकता है कि "झिल्ली आयन प्रवाह को नियंत्रित करके सेल को "इलेक्ट्रिक बैटरी" में बदल देती है". विवरण: .

9. विद्युत और रासायनिक क्षमता में परिवर्तन।

10. चिड़चिड़ापन। झिल्ली पर स्थित विशेष आणविक रिसेप्टर्स सिग्नल (नियंत्रण) पदार्थों से जुड़ सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप झिल्ली की स्थिति और पूरी कोशिका बदल सकती है। आणविक रिसेप्टर्स उनके साथ लिगैंड्स (नियंत्रण पदार्थ) के संयोजन के जवाब में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करते हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सिग्नलिंग पदार्थ बाहर से रिसेप्टर पर कार्य करता है, जबकि परिवर्तन कोशिका के अंदर जारी रहता है। यह पता चला है कि झिल्ली पर्यावरण से कोशिका के आंतरिक वातावरण में सूचना प्रसारित करती है।

11. उत्प्रेरक एंजाइमी गतिविधि। एंजाइमों को झिल्ली में अंतःस्थापित किया जा सकता है या इसकी सतह (कोशिका के अंदर और बाहर दोनों) से जोड़ा जा सकता है, और वहां वे अपनी एंजाइमिक गतिविधि करते हैं।

12. सतह और उसके क्षेत्रफल का आकार बदलना। यह झिल्ली को बाहर की ओर बढ़ने की अनुमति देता है या, इसके विपरीत, कोशिका में आक्रमण करता है।

13. अन्य कोशिका झिल्लियों के साथ संपर्क बनाने की क्षमता।

14. आसंजन - ठोस सतहों से चिपके रहने की क्षमता।

झिल्ली गुणों की संक्षिप्त सूची

• पारगम्यता।
• एंडोसाइटोसिस, एक्सोसाइटोसिस, ट्रांससाइटोसिस।
• संभावनाएं।
• चिड़चिड़ापन।
• एंजाइमी गतिविधि।
• संपर्क।
• आसंजन।

झिल्ली कार्य

1. बाहरी वातावरण से आंतरिक सामग्री का अधूरा अलगाव।

2. कोशिका झिल्ली के कार्य में मुख्य चीज है अदला-बदली विभिन्न पदार्थों कोशिका और बाह्य वातावरण के बीच। यह पारगम्यता के रूप में झिल्ली की ऐसी संपत्ति के कारण है। इसके अलावा, झिल्ली अपनी पारगम्यता को विनियमित करके इस विनिमय को नियंत्रित करती है।

3. झिल्ली का एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य है रासायनिक और विद्युत क्षमता में अंतर पैदा करना इसके आंतरिक और बाहरी पक्षों के बीच। इसके कारण, सेल के अंदर एक नकारात्मक विद्युत क्षमता होती है -।

4. झिल्ली के माध्यम से भी किया जाता है सूचना का आदान प्रदान कोशिका और उसके वातावरण के बीच। झिल्ली पर स्थित विशेष आणविक रिसेप्टर्स पदार्थों (हार्मोन, मध्यस्थों, न्यूनाधिक) को नियंत्रित करने के लिए बाध्य कर सकते हैं और कोशिका में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं, जिससे कोशिका या इसकी संरचनाओं में विभिन्न परिवर्तन हो सकते हैं।

वीडियो:कोशिका झिल्ली की संरचना

वीडियो व्याख्यान:झिल्ली और परिवहन की संरचना के बारे में विवरण

झिल्ली संरचना

कोशिका झिल्ली में एक सार्वभौमिक होता है त्रि-स्तरीय संरचना। इसकी औसत वसा परत निरंतर होती है, और ऊपरी और निचली प्रोटीन परतें अलग-अलग प्रोटीन क्षेत्रों के मोज़ेक के रूप में इसे कवर करती हैं। वसा की परत वह आधार है जो पर्यावरण से कोशिका के अलगाव को सुनिश्चित करती है, इसे पर्यावरण से अलग करती है। अपने आप में, यह पानी में घुलनशील पदार्थों को बहुत खराब तरीके से पारित करता है, लेकिन आसानी से वसा में घुलनशील पदार्थों को पास कर देता है। इसलिए, पानी में घुलनशील पदार्थों (उदाहरण के लिए, आयनों) के लिए झिल्ली की पारगम्यता को विशेष प्रोटीन संरचनाओं के साथ प्रदान किया जाना चाहिए - और।

नीचे संपर्क कोशिकाओं की वास्तविक कोशिका झिल्लियों के माइक्रोफोटोग्राफ हैं, जो एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके प्राप्त किए गए हैं, साथ ही तीन-परत झिल्ली और इसकी प्रोटीन परतों की मोज़ेक प्रकृति को दर्शाने वाली एक योजनाबद्ध ड्राइंग है। एक छवि को बड़ा करने के लिए, उस पर क्लिक करें।

कोशिका झिल्ली की आंतरिक लिपिड (वसायुक्त) परत की अलग छवि, अभिन्न एम्बेडेड प्रोटीन के साथ अनुमत। ऊपरी और निचली प्रोटीन परतों को हटा दिया जाता है ताकि लिपिड बाईलेयर के विचार में हस्तक्षेप न हो

चित्र ऊपर: विकिपीडिया से कोशिका झिल्ली (कोशिका दीवार) का एक अधूरा योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व।

ध्यान दें कि बाहरी और आंतरिक प्रोटीन परतों को यहां झिल्ली से हटा दिया गया है ताकि हम केंद्रीय फैटी डबल लिपिड परत को बेहतर ढंग से देख सकें। एक वास्तविक कोशिका झिल्ली में, बड़े प्रोटीन "द्वीप" वसायुक्त फिल्म (आकृति में छोटी गेंदें) के साथ ऊपर और नीचे तैरते हैं, और झिल्ली मोटी, तीन-परत हो जाती है: प्रोटीन-वसा-प्रोटीन . तो यह वास्तव में दो प्रोटीन "रोटी के स्लाइस" के सैंडविच की तरह है, जिसके बीच में "मक्खन" की एक मोटी परत है, अर्थात। तीन-परत संरचना है, न कि दो-परत वाली।

इस आकृति में, छोटी नीली और सफेद गेंदें लिपिड के हाइड्रोफिलिक (वेटेबल) "सिर" के अनुरूप होती हैं, और उनसे जुड़ी "स्ट्रिंग्स" हाइड्रोफोबिक (गैर-वेटेबल) "पूंछ" के अनुरूप होती हैं। प्रोटीनों में से, केवल अभिन्न एंड-टू-एंड झिल्ली प्रोटीन (लाल ग्लोब्यूल्स और पीले हेलिकॉप्टर) दिखाए जाते हैं। झिल्ली के अंदर पीले अंडाकार बिंदु कोलेस्ट्रॉल अणु होते हैं झिल्ली के बाहर मोतियों की पीली-हरी श्रृंखलाएं ऑलिगोसेकेराइड श्रृंखलाएं होती हैं जो ग्लाइकोकैलिक्स बनाती हैं। ग्लाइकोकैलिक्स झिल्ली पर एक कार्बोहाइड्रेट ("चीनी") "फुलाना" की तरह होता है, जो इससे निकलने वाले लंबे कार्बोहाइड्रेट-प्रोटीन अणुओं द्वारा बनता है।

जीवित एक छोटा "प्रोटीन-वसा बैग" है जो अर्ध-तरल जेली जैसी सामग्री से भरा होता है, जो फिल्मों और ट्यूबों द्वारा प्रवेश किया जाता है।

इस थैली की दीवारें एक डबल फैटी (लिपिड) फिल्म द्वारा बनाई जाती हैं, जो अंदर और बाहर प्रोटीन से ढकी होती हैं - कोशिका झिल्ली। इसलिए, झिल्ली को कहा जाता है तीन परत संरचना : प्रोटीन-वसा-प्रोटीन. कोशिका के अंदर कई समान वसायुक्त झिल्ली भी होती हैं जो इसके आंतरिक स्थान को डिब्बों में विभाजित करती हैं। सेलुलर ऑर्गेनेल एक ही झिल्ली से घिरे होते हैं: नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट। तो झिल्ली एक सार्वभौमिक आणविक संरचना है जो सभी कोशिकाओं और सभी जीवित जीवों में निहित है।

बाईं ओर - अब एक वास्तविक नहीं, बल्कि एक जैविक झिल्ली के एक टुकड़े का एक कृत्रिम मॉडल है: यह आणविक गतिकी मॉडलिंग की प्रक्रिया में एक वसा फॉस्फोलिपिड बाइलेयर (यानी एक दोहरी परत) का एक त्वरित स्नैपशॉट है। मॉडल की गणना सेल दिखाया गया है - 96 पीक्यू अणु ( एफऑस्फेटिडिल एक्सओलाइन) और 2304 पानी के अणु, कुल 20544 परमाणु।

दाईं ओर एक ही लिपिड के एकल अणु का एक दृश्य मॉडल है, जिससे झिल्लीदार लिपिड बाईलेयर इकट्ठा होता है। इसके शीर्ष पर एक हाइड्रोफिलिक (पानी से प्यार करने वाला) सिर होता है, और नीचे दो हाइड्रोफोबिक (पानी से डरने वाली) पूंछ होती है। इस लिपिड का एक सरल नाम है: 1-स्टेरॉयल-2-डोकोसाहेक्सैनॉयल-एसएन-ग्लिसरो-3-फॉस्फेटिडिलकोलाइन (18:0/22:6(एन-3)सीआईएस पीसी), लेकिन आपको इसे तब तक याद रखने की जरूरत नहीं है जब तक कि आप अपने शिक्षक को अपने ज्ञान की गहराई से झकझोरने की योजना बनाएं।

आप सेल की अधिक सटीक वैज्ञानिक परिभाषा दे सकते हैं:

एक सक्रिय झिल्ली द्वारा सीमित बायोपॉलिमर की एक क्रमबद्ध, संरचित विषम प्रणाली है, जो चयापचय, ऊर्जा और सूचना प्रक्रियाओं के एक सेट में भाग लेती है, और संपूर्ण प्रणाली को बनाए रखने और पुन: उत्पन्न करती है।

कोशिका के अंदर भी झिल्लियों द्वारा प्रवेश किया जाता है, और झिल्लियों के बीच पानी नहीं, बल्कि चर घनत्व का एक चिपचिपा जेल / सोल होता है। इसलिए, कोशिका में परस्पर क्रिया करने वाले अणु स्वतंत्र रूप से तैरते नहीं हैं, जैसे कि एक जलीय घोल के साथ एक परखनली में, लेकिन ज्यादातर साइटोस्केलेटन या इंट्रासेल्युलर झिल्ली के बहुलक संरचनाओं पर (स्थिर) बैठते हैं। और इसलिए, रासायनिक प्रतिक्रियाएं कोशिका के अंदर लगभग एक ठोस शरीर की तरह होती हैं, तरल में नहीं। कोशिका को घेरने वाली बाहरी झिल्ली भी एंजाइम और आणविक रिसेप्टर्स से ढकी होती है, जिससे यह कोशिका का एक बहुत सक्रिय हिस्सा बन जाता है।

कोशिका झिल्ली (प्लाज्मालेम्मा, प्लास्मोल्मा) एक सक्रिय खोल है जो कोशिका को पर्यावरण से अलग करती है और इसे पर्यावरण से जोड़ती है। © सोजोनोव वी.एफ., 2016।

झिल्ली की इस परिभाषा से, यह इस प्रकार है कि यह केवल कोशिका को सीमित नहीं करता है, बल्कि सक्रिय रूप से काम करनाइसे अपने पर्यावरण से जोड़ रहे हैं।

झिल्लियों को बनाने वाली वसा विशेष होती है, इसलिए इसके अणुओं को आमतौर पर न केवल वसा कहा जाता है, बल्कि लिपिड, फॉस्फोलिपिड, स्फिंगोलिपिड्स. मेम्ब्रेन फिल्म डबल है, यानी इसमें दो फिल्में एक साथ चिपकी हुई हैं। इसलिए, पाठ्यपुस्तकें लिखती हैं कि कोशिका झिल्ली के आधार में दो लिपिड परतें होती हैं (या " दोहरी परत", यानी डबल लेयर। प्रत्येक व्यक्तिगत लिपिड परत के लिए, एक तरफ पानी से गीला किया जा सकता है, और दूसरा नहीं कर सकता है। इसलिए, ये फिल्में एक-दूसरे के साथ अपने गैर-गीले पक्षों द्वारा ठीक से चिपक जाती हैं।

जीवाणु झिल्ली

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के एक प्रोकैरियोटिक कोशिका के खोल में कई परतें होती हैं, जो नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई हैं।
ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के खोल की परतें:
1. आंतरिक तीन-परत साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, जो साइटोप्लाज्म के संपर्क में है।
2. कोशिका भित्ति, जिसमें म्यूरिन होता है।
3. बाहरी तीन-परत साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, जिसमें आंतरिक झिल्ली के रूप में प्रोटीन परिसरों के साथ लिपिड की एक ही प्रणाली होती है।
इस तरह की जटिल तीन-चरणीय संरचना के माध्यम से बाहरी दुनिया के साथ ग्राम-नकारात्मक जीवाणु कोशिकाओं का संचार ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में कठोर परिस्थितियों में जीवित रहने का लाभ नहीं देता है, जिसमें कम शक्तिशाली खोल होता है। वे उच्च तापमान, उच्च अम्लता और दबाव की बूंदों को उतनी ही बुरी तरह सहन करते हैं।

वीडियो व्याख्यान:प्लाज्मा झिल्ली। ई.वी. चेवाल, पीएच.डी.

वीडियो व्याख्यान:कोशिका सीमा के रूप में झिल्ली। ए इलियास्किन

झिल्ली आयन चैनलों का महत्व

यह समझना आसान है कि झिल्ली वसायुक्त फिल्म के माध्यम से केवल वसा में घुलनशील पदार्थ ही कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं। ये वसा, अल्कोहल, गैसें हैं।उदाहरण के लिए, एरिथ्रोसाइट्स में, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड आसानी से झिल्ली के माध्यम से सीधे अंदर और बाहर जाते हैं। लेकिन पानी और पानी में घुलनशील पदार्थ (उदाहरण के लिए, आयन) झिल्ली से होकर किसी भी कोशिका में नहीं जा सकते। इसका मतलब है कि उन्हें विशेष छेद की जरूरत है। लेकिन अगर आप सिर्फ फैटी फिल्म में एक छेद करते हैं, तो यह तुरंत वापस कस जाएगा। क्या करें? प्रकृति में एक समाधान मिला: विशेष प्रोटीन परिवहन संरचनाएं बनाना और उन्हें झिल्ली के माध्यम से फैलाना आवश्यक है। इस प्रकार वसा-अघुलनशील पदार्थों के पारित होने के लिए चैनल प्राप्त होते हैं - कोशिका झिल्ली के आयन चैनल।

इसलिए, इसकी झिल्ली को ध्रुवीय अणुओं (आयनों और पानी) के लिए पारगम्यता के अतिरिक्त गुण देने के लिए, कोशिका कोशिका द्रव्य में विशेष प्रोटीन का संश्लेषण करती है, जो तब झिल्ली में एकीकृत हो जाते हैं। वे दो प्रकार के होते हैं: ट्रांसपोर्टर प्रोटीन (उदाहरण के लिए, परिवहन ATPases) और चैनल बनाने वाले प्रोटीन (चैनल फॉर्मर्स)। ये प्रोटीन झिल्ली की डबल फैटी परत में एम्बेडेड होते हैं और ट्रांसपोर्टर के रूप में या आयन चैनलों के रूप में परिवहन संरचनाएं बनाते हैं। विभिन्न जल-घुलनशील पदार्थ अब इन परिवहन संरचनाओं से गुजर सकते हैं, जो अन्यथा वसायुक्त झिल्ली फिल्म से नहीं गुजर सकते।

सामान्य तौर पर, झिल्ली में एम्बेडेड प्रोटीन को भी कहा जाता है अभिन्न, ठीक है क्योंकि वे हैं, जैसा कि वे थे, झिल्ली की संरचना में शामिल हैं और इसके माध्यम से और इसके माध्यम से प्रवेश करते हैं। अन्य प्रोटीन, अभिन्न नहीं, रूप, जैसा कि वे थे, द्वीप जो झिल्ली की सतह पर "तैरते" हैं: या तो इसकी बाहरी सतह के साथ या इसके आंतरिक एक के साथ। आखिरकार, हर कोई जानता है कि वसा एक अच्छा स्नेहक है और उस पर फिसलना आसान है!

जाँच - परिणाम

1. सामान्य तौर पर, झिल्ली तीन-स्तरित होती है:

1) प्रोटीन "द्वीप" की बाहरी परत,

2) फैटी टू-लेयर "सी" (लिपिड बाइलेयर), यानी। डबल लिपिड फिल्म

3) प्रोटीन "द्वीप" की आंतरिक परत।

लेकिन एक ढीली बाहरी परत भी होती है - ग्लाइकोकैलिक्स, जो झिल्ली से चिपके ग्लाइकोप्रोटीन द्वारा बनाई जाती है। वे आणविक रिसेप्टर्स हैं जिनसे सिग्नलिंग नियंत्रण बंधते हैं।

2. विशेष प्रोटीन संरचनाएं झिल्ली में निर्मित होती हैं, जो आयनों या अन्य पदार्थों के लिए इसकी पारगम्यता सुनिश्चित करती हैं। हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि कुछ स्थानों पर वसा के समुद्र में अभिन्न प्रोटीन होते हैं। और यह अभिन्न प्रोटीन हैं जो विशेष बनाते हैं परिवहन संरचनाएं कोशिका झिल्ली (अनुभाग 1_2 देखें झिल्ली परिवहन तंत्र)। उनके माध्यम से, पदार्थ कोशिका में प्रवेश करते हैं, और कोशिका से बाहर भी निकाल दिए जाते हैं।

3. एंजाइम प्रोटीन झिल्ली के किसी भी तरफ (बाहरी और आंतरिक), साथ ही झिल्ली के अंदर स्थित हो सकते हैं, जो झिल्ली की स्थिति और पूरे सेल के जीवन दोनों को प्रभावित करते हैं।

तो कोशिका झिल्ली एक सक्रिय परिवर्तनशील संरचना है जो सक्रिय रूप से पूरे सेल के हितों में काम करती है और इसे बाहरी दुनिया से जोड़ती है, और यह केवल "सुरक्षात्मक खोल" नहीं है। कोशिका झिल्ली के बारे में जानने के लिए यह सबसे महत्वपूर्ण बात है।

दवा में, झिल्ली प्रोटीन अक्सर दवाओं के लिए "लक्ष्य" के रूप में उपयोग किया जाता है। रिसेप्टर्स, आयन चैनल, एंजाइम, ट्रांसपोर्ट सिस्टम ऐसे लक्ष्य के रूप में कार्य करते हैं। हाल ही में, झिल्ली के अलावा, कोशिका नाभिक में छिपे जीन भी दवाओं के लक्ष्य बन गए हैं।

वीडियो:सेल मेम्ब्रेन बायोफिज़िक्स का परिचय: मेम्ब्रेन 1 की संरचना (व्लादिमिरोव यू.ए.)

वीडियो:कोशिका झिल्ली का इतिहास, संरचना और कार्य: झिल्ली की संरचना 2 (व्लादिमीरोव यू.ए.)

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जैविक झिल्ली।
शब्द "झिल्ली" (लैटिन झिल्ली - त्वचा, फिल्म) का इस्तेमाल 100 साल पहले सेल की सीमा को संदर्भित करने के लिए किया जाने लगा, जो एक तरफ, सेल की सामग्री और बाहरी वातावरण के बीच एक बाधा के रूप में कार्य करता है। , और दूसरी ओर, एक अर्ध-पारगम्य विभाजन के रूप में जिसके माध्यम से पानी और कुछ पदार्थ गुजर सकते हैं। हालांकि, झिल्ली के कार्य समाप्त नहीं होते हैं,चूंकि जैविक झिल्ली कोशिका के संरचनात्मक संगठन का आधार बनती है।
झिल्ली की संरचना। इस मॉडल के अनुसार, मुख्य झिल्ली एक लिपिड बाईलेयर है, जिसमें अणुओं की हाइड्रोफोबिक पूंछ अंदर की ओर मुड़ जाती है और हाइड्रोफिलिक सिर बाहर की ओर मुड़ जाते हैं। लिपिड को फॉस्फोलिपिड्स द्वारा दर्शाया जाता है - ग्लिसरॉल या स्फिंगोसिन के डेरिवेटिव। प्रोटीन लिपिड परत से जुड़े होते हैं। इंटीग्रल (ट्रांसमेम्ब्रेन) प्रोटीन झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हैं और इसके साथ मजबूती से जुड़े होते हैं; परिधीय प्रवेश नहीं करते हैं और झिल्ली से कम मजबूती से जुड़े होते हैं। झिल्ली प्रोटीन के कार्य: झिल्ली की संरचना को बनाए रखना, पर्यावरण से संकेतों को प्राप्त करना और परिवर्तित करना। पर्यावरण, कुछ पदार्थों का परिवहन, झिल्लियों पर होने वाली प्रतिक्रियाओं का उत्प्रेरण। झिल्ली की मोटाई 6 से 10 एनएम तक होती है।

झिल्ली गुण:
1. तरलता। झिल्ली एक कठोर संरचना नहीं है; इसके अधिकांश प्रोटीन और लिपिड झिल्लियों के तल में गति कर सकते हैं।
2. विषमता। प्रोटीन और लिपिड दोनों की बाहरी और भीतरी परतों की संरचना अलग-अलग होती है। इसके अलावा, पशु कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में बाहर की तरफ ग्लाइकोप्रोटीन की एक परत होती है (एक ग्लाइकोकैलिक्स जो सिग्नल और रिसेप्टर कार्य करता है, और कोशिकाओं को ऊतकों में एकजुट करने के लिए भी महत्वपूर्ण है)
3. ध्रुवीयता। झिल्ली के बाहर एक सकारात्मक चार्ज होता है, जबकि अंदर एक नकारात्मक चार्ज होता है।
4. चयनात्मक पारगम्यता। जीवित कोशिकाओं की झिल्ली पानी के अलावा, केवल कुछ अणुओं और भंग पदार्थों के आयनों से गुजरती है। (कोशिका झिल्ली के संबंध में "अर्धपारगम्यता" शब्द का उपयोग पूरी तरह से सही नहीं है, क्योंकि इस अवधारणा का अर्थ है कि झिल्ली केवल विलायक से गुजरती है अणु, सभी अणुओं और विलेय आयनों को बनाए रखते हुए।)

बाहरी कोशिका झिल्ली (प्लाज्मालेम्मा) एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक फिल्म है जो 7.5 एनएम मोटी होती है, जिसमें प्रोटीन, फॉस्फोलिपिड और पानी होता है। लोचदार फिल्म, पानी से अच्छी तरह से गीला और क्षति के बाद जल्दी से ठीक होने वाली अखंडता। इसकी एक सार्वभौमिक संरचना है, जो सभी जैविक झिल्लियों में विशिष्ट है। इस झिल्ली की सीमा स्थिति, चयनात्मक पारगम्यता, पिनोसाइटोसिस, फागोसाइटोसिस, उत्सर्जन उत्पादों के उत्सर्जन और संश्लेषण की प्रक्रियाओं में इसकी भागीदारी, पड़ोसी कोशिकाओं के साथ मिलकर और क्षति से कोशिका की रक्षा करना, इसकी भूमिका को अत्यंत महत्वपूर्ण बनाती है। झिल्ली के बाहर पशु कोशिकाएं कभी-कभी पॉलीसेकेराइड और प्रोटीन - ग्लाइकोकैलिक्स से युक्त एक पतली परत से ढकी होती हैं। कोशिका झिल्ली के बाहर पादप कोशिकाओं में एक मजबूत कोशिका भित्ति होती है जो बाहरी सहारा बनाती है और कोशिका के आकार को बनाए रखती है। इसमें फाइबर (सेल्युलोज) होता है, जो पानी में अघुलनशील पॉलीसेकेराइड होता है।

जैविक झिल्ली- कार्यात्मक रूप से सक्रिय सतह संरचनाओं का सामान्य नाम जो कोशिकाओं (सेलुलर या प्लाज्मा झिल्ली) और इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल (माइटोकॉन्ड्रिया की झिल्ली, नाभिक, लाइसोसोम, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, आदि) को सीमित करता है। उनमें लिपिड, प्रोटीन, विषम अणु (ग्लाइकोप्रोटीन, ग्लाइकोलिपिड्स) होते हैं और, किए गए कार्य के आधार पर, कई छोटे घटक होते हैं: कोएंजाइम, न्यूक्लिक एसिड, एंटीऑक्सिडेंट, कैरोटीनॉयड, अकार्बनिक आयन, आदि।

झिल्ली प्रणालियों के समन्वित कामकाज - रिसेप्टर्स, एंजाइम, परिवहन तंत्र - सेल होमियोस्टेसिस को बनाए रखने में मदद करते हैं और साथ ही बाहरी वातावरण में परिवर्तन के लिए जल्दी से प्रतिक्रिया करते हैं।

सेवा जैविक झिल्ली के मुख्य कार्य जिम्मेदार ठहराया जा सकता:

पर्यावरण से कोशिका को अलग करना और इंट्रासेल्युलर डिब्बों (डिब्बों) का निर्माण;

झिल्ली के माध्यम से विभिन्न प्रकार के पदार्थों के परिवहन का नियंत्रण और विनियमन;

इंटरसेलुलर इंटरैक्शन प्रदान करने में भागीदारी, सेल के अंदर संकेतों का संचरण;

एटीपी अणुओं के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में खाद्य कार्बनिक पदार्थों की ऊर्जा का रूपांतरण।

सभी कोशिकाओं में प्लाज्मा (कोशिका) झिल्ली का आणविक संगठन लगभग समान होता है: इसमें लिपिड अणुओं की दो परतें होती हैं जिनमें कई विशिष्ट प्रोटीन शामिल होते हैं। कुछ झिल्ली प्रोटीन में एंजाइमेटिक गतिविधि होती है, जबकि अन्य पर्यावरण से पोषक तत्वों को बांधते हैं और झिल्ली के माध्यम से कोशिका में उनका परिवहन सुनिश्चित करते हैं। झिल्ली प्रोटीन झिल्ली संरचनाओं के साथ उनके जुड़ाव की प्रकृति से प्रतिष्ठित होते हैं। कुछ प्रोटीन, जिन्हें कहा जाता है बाहरी या परिधीय , झिल्ली की सतह से शिथिल रूप से बंधा हुआ, अन्य, कहा जाता है आंतरिक या एकीकृत , झिल्ली के अंदर डूबे हुए हैं। परिधीय प्रोटीन आसानी से निकाले जाते हैं, जबकि अभिन्न प्रोटीन को केवल डिटर्जेंट या कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग करके अलग किया जा सकता है। अंजीर पर। 4 प्लाज्मा झिल्ली की संरचना को दर्शाता है।

बाहरी, या प्लाज्मा, कई कोशिकाओं की झिल्ली, साथ ही साथ माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट जैसे इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल की झिल्लियों को एक मुक्त रूप में अलग किया गया था और उनकी आणविक संरचना का अध्ययन किया गया था। सभी झिल्लियों में ध्रुवीय लिपिड होते हैं जो इसके द्रव्यमान के 20 से 80% तक होते हैं, झिल्ली के प्रकार के आधार पर, शेष मुख्य रूप से प्रोटीन के लिए जिम्मेदार होते हैं। तो, पशु कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में, एक नियम के रूप में, प्रोटीन और लिपिड की मात्रा लगभग समान होती है; आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में लगभग 80% प्रोटीन और केवल 20% लिपिड होते हैं, जबकि मस्तिष्क कोशिकाओं के माइलिन झिल्ली में, इसके विपरीत, लगभग 80% लिपिड और केवल 20% प्रोटीन होते हैं।

चावल। 4. प्लाज्मा झिल्ली की संरचना

झिल्लियों का लिपिड भाग विभिन्न प्रकार के ध्रुवीय लिपिडों का मिश्रण होता है। ध्रुवीय लिपिड, जिसमें फॉस्फोग्लिसरोलिपिड्स, स्फिंगोलिपिड्स, ग्लाइकोलिपिड्स शामिल हैं, वसा कोशिकाओं में संग्रहीत नहीं होते हैं, लेकिन कोशिका झिल्ली में शामिल होते हैं, और कड़ाई से परिभाषित अनुपात में होते हैं।

झिल्ली में सभी ध्रुवीय लिपिड चयापचय के दौरान लगातार नवीनीकृत होते हैं; सामान्य परिस्थितियों में, कोशिका में एक गतिशील स्थिर अवस्था स्थापित होती है, जिसमें लिपिड संश्लेषण की दर उनके क्षय की दर के बराबर होती है।

पशु कोशिकाओं की झिल्लियों में मुख्य रूप से फॉस्फोग्लिसरोलिपिड होते हैं और, कुछ हद तक, स्फिंगोलिपिड्स; triacylglycerols केवल ट्रेस मात्रा में पाए जाते हैं। जंतु कोशिकाओं की कुछ झिल्लियों में, विशेष रूप से बाहरी प्लाज्मा झिल्ली में, महत्वपूर्ण मात्रा में कोलेस्ट्रॉल और इसके एस्टर होते हैं (चित्र 5)।

चित्र 5. झिल्ली लिपिड

वर्तमान में, झिल्ली की संरचना के लिए आम तौर पर स्वीकृत मॉडल एस. सिंगर और जे. निकोलसन द्वारा 1972 में प्रस्तावित द्रव मोज़ेक मॉडल है।

उनके अनुसार, प्रोटीन की तुलना लिपिड समुद्र में तैरते हिमखंडों से की जा सकती है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, झिल्ली प्रोटीन 2 प्रकार के होते हैं: अभिन्न और परिधीय। इंटीग्रल प्रोटीन झिल्ली में प्रवेश करते हैं, वे हैं उभयचर अणु. परिधीय प्रोटीन झिल्ली में प्रवेश नहीं करते हैं और इसके साथ कम मजबूती से जुड़े होते हैं। झिल्ली का मुख्य निरंतर भाग, यानी इसका मैट्रिक्स, ध्रुवीय लिपिड बाईलेयर है। सामान्य सेल तापमान पर, मैट्रिक्स एक तरल अवस्था में होता है, जो ध्रुवीय लिपिड के हाइड्रोफोबिक पूंछ में संतृप्त और असंतृप्त फैटी एसिड के बीच एक निश्चित अनुपात द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।

द्रव मोज़ेक मॉडल यह भी बताता है कि झिल्ली में स्थित अभिन्न प्रोटीन की सतह पर अमीनो एसिड अवशेषों के आर-समूह होते हैं (मुख्य रूप से हाइड्रोफोबिक समूह, जिसके कारण प्रोटीन बिलीयर के केंद्रीय हाइड्रोफोबिक भाग में "विघटित" होते हैं) . उसी समय, परिधीय या बाहरी प्रोटीन की सतह पर, मुख्य रूप से हाइड्रोफिलिक आर-समूह होते हैं, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों के कारण लिपिड के हाइड्रोफिलिक चार्ज किए गए ध्रुवीय सिर से आकर्षित होते हैं। इंटीग्रल प्रोटीन, और इनमें एंजाइम और ट्रांसपोर्ट प्रोटीन शामिल हैं, केवल तभी सक्रिय होते हैं जब वे बाइलर के हाइड्रोफोबिक भाग के अंदर स्थित होते हैं, जहां वे गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक स्थानिक विन्यास प्राप्त करते हैं (चित्र। 6)। एक बार फिर इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि बाइलेयर में अणुओं के बीच कोई सहसंयोजक बंधन नहीं बनता है, न ही बाइलियर के प्रोटीन और लिपिड के बीच।

चित्र 6. झिल्ली प्रोटीन

झिल्ली प्रोटीन पार्श्व तल में स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकते हैं। पेरिफेरल प्रोटीन सचमुच बाइलेयर "समुद्र" की सतह पर तैरते हैं, जबकि इंटीग्रल प्रोटीन, जैसे हिमखंड, हाइड्रोकार्बन परत में लगभग पूरी तरह से डूबे हुए हैं।

अधिकांश झिल्लियाँ असममित होती हैं, अर्थात् उनके असमान पक्ष होते हैं। यह विषमता निम्नलिखित में प्रकट होती है:

सबसे पहले, तथ्य यह है कि बैक्टीरिया और पशु कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली के आंतरिक और बाहरी पक्ष ध्रुवीय लिपिड की संरचना में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, मानव एरिथ्रोसाइट झिल्ली की आंतरिक लिपिड परत में मुख्य रूप से फॉस्फेटिडेलेथेनॉलमाइन और फॉस्फेटिडिलसेरिन होते हैं, जबकि बाहरी लिपिड परत में फॉस्फेटिडिलकोलाइन और स्फिंगोमेलिन होते हैं।

· दूसरी बात, झिल्लियों में कुछ परिवहन प्रणालियाँ केवल एक दिशा में कार्य करती हैं। उदाहरण के लिए, एरिथ्रोसाइट झिल्ली में एक परिवहन प्रणाली ("पंप") होती है जो एटीपी हाइड्रोलिसिस के दौरान जारी ऊर्जा के कारण कोशिका से पर्यावरण में Na + आयनों और कोशिका में K + आयनों को पंप करती है।

तीसरा, प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी सतह में बहुत बड़ी संख्या में ओलिगोसेकेराइड समूह होते हैं, जो ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन के ओलिगोसेकेराइड साइड चेन के प्रमुख होते हैं, जबकि प्लाज्मा झिल्ली की आंतरिक सतह पर व्यावहारिक रूप से कोई ओलिगोसेकेराइड समूह नहीं होते हैं।

जैविक झिल्लियों की विषमता इस तथ्य के कारण संरक्षित है कि व्यक्तिगत फॉस्फोलिपिड अणुओं को लिपिड बाईलेयर के एक तरफ से दूसरी तरफ स्थानांतरित करना ऊर्जा कारणों से बहुत मुश्किल है। ध्रुवीय लिपिड अणु बाईलेयर के अपनी तरफ स्वतंत्र रूप से चलने में सक्षम है, लेकिन दूसरी तरफ कूदने की इसकी क्षमता में सीमित है।

लिपिड गतिशीलता सापेक्ष सामग्री और मौजूद असंतृप्त वसीय अम्लों के प्रकार पर निर्भर करती है। फैटी एसिड श्रृंखलाओं की हाइड्रोकार्बन प्रकृति तरलता, गतिशीलता के झिल्ली गुण देती है। सीस-असंतृप्त वसीय अम्लों की उपस्थिति में, जंजीरों के बीच संयोजी बल अकेले संतृप्त वसा अम्लों की तुलना में कमजोर होते हैं, और लिपिड कम तापमान पर भी उच्च गतिशीलता बनाए रखते हैं।

झिल्लियों के बाहरी हिस्से में विशिष्ट पहचान स्थल होते हैं, जिनका कार्य कुछ आणविक संकेतों को पहचानना होता है। उदाहरण के लिए, यह झिल्ली के माध्यम से होता है कि कुछ बैक्टीरिया पोषक तत्वों की एकाग्रता में मामूली बदलाव का अनुभव करते हैं, जो खाद्य स्रोत की ओर उनके आंदोलन को उत्तेजित करता है; इस घटना को कहा जाता है कीमोटैक्सिस.

विभिन्न कोशिकाओं और इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल की झिल्लियों की संरचना, रासायनिक संरचना और कार्यों के कारण एक निश्चित विशिष्टता होती है। यूकेरियोटिक जीवों में झिल्ली के निम्नलिखित मुख्य समूह प्रतिष्ठित हैं:

प्लाज्मा झिल्ली (बाहरी कोशिका झिल्ली, प्लास्मलेम्मा),

परमाणु झिल्ली

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

गोल्गी तंत्र की झिल्ली, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट, माइलिन म्यान,

उत्तेजक झिल्ली।

प्रोकैरियोटिक जीवों में, प्लाज्मा झिल्ली के अलावा, इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली संरचनाएं होती हैं; हेटरोट्रॉफ़िक प्रोकैरियोट्स में, उन्हें कहा जाता है मेसोसोमउत्तरार्द्ध बाहरी कोशिका झिल्ली में आक्रमण द्वारा बनते हैं और कुछ मामलों में इसके संपर्क में रहते हैं।

एरिथ्रोसाइट झिल्लीप्रोटीन (50%), लिपिड (40%) और कार्बोहाइड्रेट (10%) होते हैं। कार्बोहाइड्रेट का मुख्य भाग (93%) प्रोटीन से जुड़ा होता है, बाकी - लिपिड के साथ। झिल्ली में, लिपिड को मिसेल में सममित व्यवस्था के विपरीत विषम रूप से व्यवस्थित किया जाता है। उदाहरण के लिए, सेफेलिन मुख्य रूप से लिपिड की भीतरी परत में पाया जाता है। यह विषमता, जाहिरा तौर पर, झिल्ली में फॉस्फोलिपिड्स के अनुप्रस्थ आंदोलन के कारण, झिल्ली प्रोटीन की मदद से और चयापचय की ऊर्जा के कारण बनी रहती है। एरिथ्रोसाइट झिल्ली की आंतरिक परत में मुख्य रूप से स्फिंगोमीलिन, फॉस्फेटिडेलेथेनॉलमाइन, फॉस्फेटिडिलसेरिन, बाहरी परत में - फॉस्फेटिडिलकोलाइन होते हैं। एरिथ्रोसाइट झिल्ली में एक अभिन्न ग्लाइकोप्रोटीन होता है ग्लाइकोफोरिन, 131 अमीनो एसिड अवशेषों से मिलकर और झिल्ली को भेदते हुए, और तथाकथित बैंड 3 प्रोटीन, जिसमें 900 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। ग्लाइकोफोरिन के कार्बोहाइड्रेट घटक इन्फ्लूएंजा वायरस, फाइटोहेमाग्लगुटिनिन और कई हार्मोन के लिए एक रिसेप्टर कार्य करते हैं। एरिथ्रोसाइट झिल्ली में कुछ कार्बोहाइड्रेट युक्त और झिल्ली को भेदने वाला एक अन्य अभिन्न प्रोटीन भी पाया गया। उसे बुलाया गया सुरंग प्रोटीन(घटक ए), जैसा कि यह माना जाता है कि यह आयनों के लिए एक चैनल बनाता है। एरिथ्रोसाइट झिल्ली के अंदरूनी हिस्से से जुड़ा परिधीय प्रोटीन है स्पेक्ट्रिन

माइलिन झिल्ली , न्यूरॉन्स के आसपास के अक्षतंतु, बहुपरत होते हैं, उनमें बड़ी मात्रा में लिपिड होते हैं (लगभग 80%, उनमें से आधे फॉस्फोलिपिड होते हैं)। इन झिल्लियों के प्रोटीन एक के ऊपर एक पड़े झिल्ली लवणों के स्थिरीकरण के लिए महत्वपूर्ण होते हैं।

क्लोरोप्लास्ट झिल्ली. क्लोरोप्लास्ट दो-परत झिल्ली से ढके होते हैं। बाहरी झिल्ली माइटोकॉन्ड्रिया के समान होती है। इस सतह झिल्ली के अलावा, क्लोरोप्लास्ट में एक आंतरिक झिल्ली प्रणाली होती है - लामेल्ले. लैमेली रूप या चपटा पुटिका - थायलाकोइड्स, जो एक के ऊपर एक स्थित होते हैं, पैक्स (ग्रेना) में एकत्र होते हैं या स्ट्रोमा (स्ट्रोमल लैमेला) की एक झिल्ली प्रणाली बनाते हैं। थायलाकोइड झिल्ली के बाहरी तरफ लैमेला ग्रैन और स्ट्रोमा केंद्रित हाइड्रोफिलिक समूह, गैलेक्टो- और सल्फोलिपिड हैं। क्लोरोफिल अणु का फाइटोलिक भाग ग्लोब्यूल में डूबा हुआ है और प्रोटीन और लिपिड के हाइड्रोफोबिक समूहों के संपर्क में है। क्लोरोफिल के पोर्फिरीन नाभिक मुख्य रूप से ग्रैन के थायलाकोइड्स के आस-पास की झिल्लियों के बीच स्थित होते हैं।

बैक्टीरिया की आंतरिक (साइटोप्लाज्मिक) झिल्लीसंरचना में क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया की आंतरिक झिल्लियों के समान। इसमें श्वसन श्रृंखला, सक्रिय परिवहन के एंजाइम होते हैं; झिल्ली घटकों के निर्माण में शामिल एंजाइम। जीवाणु झिल्ली के प्रमुख घटक प्रोटीन हैं: प्रोटीन/लिपिड अनुपात (वजन के अनुसार) 3:1 है। साइटोप्लाज्मिक की तुलना में ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की बाहरी झिल्ली में विभिन्न फॉस्फोलिपिड और प्रोटीन की एक छोटी मात्रा होती है। दोनों झिल्ली लिपिड संरचना में भिन्न हैं। बाहरी झिल्ली में प्रोटीन होते हैं जो कई कम आणविक भार वाले पदार्थों के प्रवेश के लिए छिद्र बनाते हैं। बाहरी झिल्ली का एक विशिष्ट घटक एक विशिष्ट लिपोपॉलेसेकेराइड भी है। कई बाहरी झिल्ली प्रोटीन फेज के लिए रिसेप्टर्स के रूप में काम करते हैं।

विषाणु झिल्ली।वायरस के बीच, झिल्ली संरचनाएं उन लोगों की विशेषता होती हैं जिनमें एक न्यूक्लियोकैप्सिड होता है, जिसमें एक प्रोटीन और एक न्यूक्लिक एसिड होता है। वायरस का यह "कोर" एक झिल्ली (लिफाफा) से घिरा होता है। इसमें मुख्य रूप से झिल्ली की सतह पर स्थित ग्लाइकोप्रोटीन के साथ लिपिड का एक बाइलेयर भी होता है। कई वायरस (माइक्रोवायरस) में, सभी प्रोटीन का 70-80% झिल्ली में प्रवेश करते हैं, शेष प्रोटीन न्यूक्लियोकैप्सिड में निहित होते हैं।

इस प्रकार, कोशिका झिल्ली बहुत जटिल संरचनाएं हैं; उनके संघटक आणविक संकुल एक क्रमबद्ध द्वि-आयामी मोज़ेक बनाते हैं, जो झिल्ली की सतह को जैविक विशिष्टता प्रदान करता है।