प्रत्येक कोशिका के कोशिका द्रव्य के आसपास की बाहरी कोशिकाद्रव्य झिल्ली इसके आकार को निर्धारित करती है और यह सुनिश्चित करती है कि सेलुलर सामग्री और पर्यावरण के बीच महत्वपूर्ण अंतर बना रहे। झिल्ली एक अत्यधिक चयनात्मक फिल्टर के रूप में कार्य करता है जो झिल्ली के दोनों किनारों पर आयन सांद्रता में अंतर बनाए रखता है और पोषक तत्वों को कोशिका में प्रवेश करने और अपशिष्ट उत्पादों को बाहर निकलने की अनुमति देता है।

सभी जैविक झिल्ली गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं द्वारा एक साथ रखे गए लिपिड और प्रोटीन अणुओं के संयोजन हैं। लिपिड और प्रोटीन अणु एक सतत दोहरी परत बनाते हैं।

लिपिड बाईलेयर झिल्ली की मुख्य संरचना है और अधिकांश पानी में घुलनशील अणुओं के लिए अपेक्षाकृत अभेद्य अवरोध प्रदान करता है।

प्रोटीन अणु लिपिड बाइलेयर में "विघटित" होते हैं। प्रोटीन के माध्यम से, झिल्ली के विभिन्न कार्य किए जाते हैं: उनमें से कुछ कोशिका के अंदर या बाहर कुछ अणुओं का परिवहन प्रदान करते हैं, अन्य एंजाइम होते हैं और झिल्ली से जुड़ी प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं, और फिर भी अन्य साइटोस्केलेटन के संरचनात्मक संबंध को पूरा करते हैं। बाह्य मैट्रिक्स या पर्यावरण से रासायनिक संकेतों को प्राप्त करने और परिवर्तित करने के लिए रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करता है।

जैविक झिल्लियों का एक महत्वपूर्ण गुण तरलता है। सभी कोशिका झिल्ली मोबाइल द्रव संरचनाएं हैं: अधिकांश लिपिड और प्रोटीन अणु जो उन्हें बनाते हैं, झिल्ली के तल में बहुत तेज़ी से आगे बढ़ने में सक्षम होते हैं। झिल्लियों की एक अन्य संपत्ति उनकी विषमता है: उनकी दोनों परतें लिपिड और प्रोटीन संरचना में भिन्न होती हैं, जो उनकी सतहों में कार्यात्मक अंतर को दर्शाती हैं।

बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के कार्य:

बाधा - पर्यावरण के साथ एक विनियमित, चयनात्मक, निष्क्रिय और सक्रिय चयापचय प्रदान करता है। चयनात्मक पारगम्यता पर्यावरण से सेल और सेलुलर डिब्बों को अलग करना सुनिश्चित करती है और उन्हें आवश्यक पदार्थों की आपूर्ति करती है।

· परिवहन - झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का कोशिका में और कोशिका के बाहर परिवहन होता है। झिल्ली के माध्यम से परिवहन प्रदान करता है: पोषक तत्वों का वितरण, चयापचय के अंतिम उत्पादों को हटाने, विभिन्न पदार्थों का स्राव, आयनिक ग्रेडिएंट्स का निर्माण, सेल में उपयुक्त पीएच और आयनिक एकाग्रता का रखरखाव, जो के संचालन के लिए आवश्यक हैं सेलुलर एंजाइम।

कण जो किसी कारण से फॉस्फोलिपिड बाइलेयर को पार करने में सक्षम नहीं हैं (उदाहरण के लिए, हाइड्रोफिलिक गुणों के कारण, क्योंकि अंदर की झिल्ली हाइड्रोफोबिक है और हाइड्रोफिलिक पदार्थों को गुजरने की अनुमति नहीं देती है, या उनके बड़े आकार के कारण), लेकिन आवश्यक है कोशिका, विशेष वाहक प्रोटीन (ट्रांसपोर्टर) और चैनल प्रोटीन या एंडोसाइटोसिस द्वारा झिल्ली में प्रवेश कर सकती है।

निष्क्रिय परिवहन में, पदार्थ विसरण द्वारा बिना ऊर्जा व्यय के लिपिड बाईलेयर को पार करते हैं। इस तंत्र का एक प्रकार प्रसार की सुविधा है, जिसमें एक विशिष्ट अणु किसी पदार्थ को झिल्ली से गुजरने में मदद करता है। इस अणु में एक चैनल हो सकता है जो केवल एक प्रकार के पदार्थ को गुजरने देता है।

सक्रिय परिवहन के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह एक सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध होता है। झिल्ली पर विशेष पंप प्रोटीन होते हैं, जिनमें ATPase भी शामिल है, जो सक्रिय रूप से पोटेशियम आयनों (K+) को कोशिका में पंप करता है और उसमें से सोडियम आयनों (Na+) को पंप करता है।

मैट्रिक्स - झिल्ली प्रोटीन की एक निश्चित सापेक्ष स्थिति और अभिविन्यास प्रदान करता है, उनकी इष्टतम बातचीत;

यांत्रिक - कोशिका की स्वायत्तता, इसकी इंट्रासेल्युलर संरचनाओं के साथ-साथ अन्य कोशिकाओं (ऊतकों में) के साथ संबंध सुनिश्चित करता है। कोशिका भित्ति यांत्रिक कार्य प्रदान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, और जानवरों में - अंतरकोशिकीय पदार्थ।

ऊर्जा - क्लोरोप्लास्ट में प्रकाश संश्लेषण और माइटोकॉन्ड्रिया में सेलुलर श्वसन के दौरान, ऊर्जा हस्तांतरण प्रणाली उनकी झिल्लियों में काम करती है, जिसमें प्रोटीन भी भाग लेते हैं;

रिसेप्टर - झिल्ली में बैठे कुछ प्रोटीन रिसेप्टर्स होते हैं (अणु जिसके साथ कोशिका कुछ संकेतों को मानती है)।

उदाहरण के लिए, रक्त में परिसंचारी हार्मोन केवल उन लक्ष्य कोशिकाओं पर कार्य करते हैं जिनमें उन हार्मोन के अनुरूप रिसेप्टर्स होते हैं। न्यूरोट्रांसमीटर (रसायन जो तंत्रिका आवेगों का संचालन करते हैं) भी लक्ष्य कोशिकाओं पर विशिष्ट रिसेप्टर प्रोटीन से बंधे होते हैं।

एंजाइमेटिक - झिल्ली प्रोटीन अक्सर एंजाइम होते हैं। उदाहरण के लिए, आंतों के उपकला कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में पाचन एंजाइम होते हैं।

बायोपोटेंशियल के उत्पादन और संचालन का कार्यान्वयन।

झिल्ली की मदद से, कोशिका में आयनों की निरंतर सांद्रता बनी रहती है: कोशिका के अंदर K + आयन की सांद्रता बाहर की तुलना में बहुत अधिक होती है, और Na + की सांद्रता बहुत कम होती है, जो बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह झिल्ली में संभावित अंतर को बनाए रखता है और एक तंत्रिका आवेग उत्पन्न करता है।

सेल मार्किंग - झिल्ली पर एंटीजन होते हैं जो मार्कर के रूप में कार्य करते हैं - "लेबल" जो सेल को पहचानने की अनुमति देते हैं। ये ग्लाइकोप्रोटीन हैं (अर्थात, उनसे जुड़ी शाखाओं वाले ओलिगोसेकेराइड साइड चेन वाले प्रोटीन) जो "एंटेना" की भूमिका निभाते हैं। साइड चेन कॉन्फ़िगरेशन के असंख्य होने के कारण, प्रत्येक सेल प्रकार के लिए एक विशिष्ट मार्कर बनाना संभव है। मार्करों की मदद से, कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं को पहचान सकती हैं और उनके साथ मिलकर काम कर सकती हैं, उदाहरण के लिए, अंगों और ऊतकों का निर्माण करते समय। यह प्रतिरक्षा प्रणाली को विदेशी प्रतिजनों को पहचानने की भी अनुमति देता है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, प्लाज़्मालेम्मा - सतह तंत्र का मुख्य घटक, सभी कोशिकाओं के लिए सार्वभौमिक। इसकी मोटाई लगभग 10 एनएम है। यह साइटोप्लाज्म को सीमित करता है और इसे बाहरी प्रभावों से बचाता है, पर्यावरण के साथ चयापचय की प्रक्रियाओं में भाग लेता है।

झिल्ली के रासायनिक घटक लिपिड और प्रोटीन हैं। लिपिड झिल्ली के द्रव्यमान का औसतन 40% बनाते हैं। इनमें फास्फोलिपिड्स प्रमुख हैं। .

लिपिड अणु एक दोहरी परत (बिलिपिड परत) में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक लिपिड अणु एक ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक सिर और गैर-ध्रुवीय हाइड्रोफोबिक पूंछ द्वारा बनता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में, उनके हाइड्रोफिलिक सिर झिल्ली की बाहरी और आंतरिक सतहों का सामना करते हैं, और हाइड्रोफोबिक पूंछ झिल्ली के अंदर का सामना करते हैं (चित्र।)

मुख्य बाइलिपिड परत के अलावा, झिल्लियों में दो प्रकार के प्रोटीन होते हैं: परिधीय और अभिन्न। परिधीयप्रोटीन इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन द्वारा लिपिड अणुओं के ध्रुवीय सिर से जुड़े होते हैं। वे एक सतत परत नहीं बनाते हैं। परिधीय प्रोटीन प्लाज़्मालेम्मा को सतह तंत्र के सुप्रा- या सबमम्ब्रेन संरचनाओं से बांधते हैं।

अभिन्नप्रोटीन झिल्ली में कमोबेश गहराई से डूबे होते हैं, या इसके माध्यम से प्रवेश करते हैं (चित्र देखें)।

जंतु कोशिकाओं के प्लाज़्मालेम्मा के लिपिड और प्रोटीन के कुछ अणुओं के साथ, पॉलीसेकेराइड के अणु सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं। उनके छोटे, अत्यधिक शाखित अणु ग्लाइकोलिपिड और ग्लाइकोप्रोटीन बनाते हैं। पॉलीसेकेराइड परत कोशिका की पूरी सतह को कवर करती है। यह कहा जाता है glycocalyx (अक्षांश से। ग्लाइसिस- मीठा और कैलम- मोटी त्वचा), और एक पशु कोशिका का एक एपिमेम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स है।

प्लाज्मालेम्मा के कार्य।प्लाज्मालेम्मा बाधा, ग्राही और परिवहन कार्य करता है।

बाधा समारोह. कोशिका को चारों ओर से घेरते हुए, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली एक यांत्रिक बाधा की भूमिका निभाती है - जटिल रूप से व्यवस्थित इंट्रासेल्युलर सामग्री और बाहरी वातावरण के बीच एक बाधा। बैरियर फंक्शन बाइलिपिड परत द्वारा प्रदान किया जाता है, जो कोशिका की सामग्री को फैलने से रोकता है और कोशिका में विदेशी पदार्थों के प्रवेश को रोकता है।

रिसेप्टर समारोह। कुछ झिल्ली प्रोटीन कुछ पदार्थों को पहचानने और उन्हें बांधने में सक्षम होते हैं। इस प्रकार, रिसेप्टर प्रोटीन कोशिकाओं में प्रवेश करने वाले अणुओं के चयन में शामिल होते हैं। रिसेप्टर प्रोटीन में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, बी-लिम्फोसाइट एंटीजन-पहचानने वाले रिसेप्टर्स, हार्मोन रिसेप्टर्स, आदि। आंतों में पार्श्विका पाचन की प्रक्रियाओं को अंजाम देने वाले विशिष्ट एंजाइमेटिक कार्यों को करने वाले इंटीग्रल प्रोटीन को भी इस प्रकार के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

सिग्नलिंग प्रोटीन भी प्लाज्मा झिल्ली में निर्मित होते हैं, जो विभिन्न पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के जवाब में अपनी स्थानिक संरचना को बदलने में सक्षम होते हैं और इस प्रकार सेल में सिग्नल संचारित करते हैं। इसलिए, प्लाज्मा झिल्ली प्रदान करता है चिड़चिड़ापनजीव (उत्तेजनाओं को समझने और एक निश्चित तरीके से उनका जवाब देने की क्षमता), कोशिका और पर्यावरण के बीच सूचनाओं का आदान-प्रदान।

रिसेप्टर फ़ंक्शन के कार्यान्वयन में, झिल्ली प्रोटीन के अलावा, ग्लाइकोकैलिक्स के तत्व एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कोशिकाओं की सतह पर रिसेप्टर्स के सेट की विविधता और विशिष्टता मार्करों की एक बहुत ही जटिल प्रणाली के निर्माण की ओर ले जाती है जो "स्वयं" कोशिकाओं (एक ही व्यक्ति या एक ही प्रजाति के) को "विदेशी" कोशिकाओं से अलग करना संभव बनाती है। समान कोशिकाएं एक-दूसरे के साथ परस्पर क्रिया में प्रवेश करती हैं, जिससे सतहों का आसंजन होता है (बैक्टीरिया में संयुग्मन, जानवरों में ऊतक निर्माण)।

भौतिक कारकों पर प्रतिक्रिया करने वाले विशिष्ट रिसेप्टर्स का स्थानीयकरण साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से जुड़ा होता है। तो, प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया और साइनोबैक्टीरिया में, रिसेप्टर्स (क्लोरोफिल) जो प्रकाश क्वांटा के साथ बातचीत करते हैं, झिल्ली पर स्थानीयकृत होते हैं। प्रकाश संश्लेषक जंतु कोशिकाओं के प्लाज़्मालेम्मा में फोटोरिसेप्टर (रोडोप्सिन) की एक विशेष प्रणाली होती है। फोटोरिसेप्टर की मदद से, प्रकाश संकेत एक रासायनिक संकेत में परिवर्तित हो जाता है, जो बदले में एक तंत्रिका आवेग की उपस्थिति की ओर जाता है।

परिवहन समारोह।झिल्ली के मुख्य कार्यों में से एक पदार्थों का परिवहन है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में पदार्थों के परिवहन के कई मुख्य तरीके हैं: प्रसार, सुगम प्रसार, सक्रिय परिवहन और झिल्ली पैकेजिंग में परिवहन।

प्रसार- एकाग्रता ढाल के साथ झिल्ली के माध्यम से पदार्थों की आवाजाही (उस क्षेत्र से जहां उनकी एकाग्रता अधिक होती है उस क्षेत्र में जहां उनकी एकाग्रता कम होती है)। यह प्रक्रिया अणुओं की अराजक गति के कारण ऊर्जा के व्यय के बिना होती है। पदार्थों का फैलाना परिवहन या तो बिलीपिड परत (वसा में घुलनशील पदार्थ) के माध्यम से या झिल्ली परिवहन प्रोटीन (चित्र।) की भागीदारी के साथ किया जाता है। इस मामले में, परिवहन प्रोटीन आणविक परिसरों का निर्माण करते हैं - चैनल जिसके माध्यम से भंग अणु और आयन गुजरते हैं।

सुविधा विसरण- तब होता है जब विशेष झिल्ली वाहक प्रोटीन चुनिंदा रूप से किसी विशेष आयन या अणु से बंधते हैं और उन्हें झिल्ली के पार ले जाते हैं। इस मामले में, परिवहन किए गए कण एकाग्रता ढाल के साथ आगे बढ़ते हैं, लेकिन पारंपरिक प्रसार की तुलना में तेज़ होते हैं। प्रसार और सुगम प्रसार हैं निष्क्रियपरिवहन के मोड।

अंत में, परिवहन का सबसे महत्वपूर्ण साधन है सक्रिय झिल्ली परिवहन।निष्क्रिय परिवहन से इसका मूलभूत अंतर किसी पदार्थ को सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध स्थानांतरित करने की संभावना है। ऐसा करने के लिए, झिल्ली में विशेष पंप होते हैं जो ऊर्जा (अक्सर एटीपी) का उपयोग करके संचालित होते हैं।

सबसे आम झिल्ली पंपों में से एक तथाकथित पोटेशियम-सोडियम ATPase (K\Na-ATPase) है। इसके कार्य के लिए धन्यवाद, Na + आयन लगातार कोशिका से हटा दिए जाते हैं और K + आयनों को पंप किया जाता है। इस प्रकार, इन आयनों की सांद्रता के बीच का अंतर कोशिका के अंदर और बाहर बना रहता है, जो कई जैव-विद्युत और परिवहन प्रक्रियाओं को रेखांकित करता है।

झिल्ली पंप की मदद से सक्रिय परिवहन के परिणामस्वरूप, सेल में Mg 2+ और Ca 2+ की सांद्रता भी नियंत्रित होती है।

आयनों के साथ, मोनोसेकेराइड, अमीनो एसिड और अन्य पदार्थ साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के माध्यम से सक्रिय परिवहन के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करते हैं।

झिल्ली परिवहन का एक अजीबोगरीब और अपेक्षाकृत अच्छी तरह से अध्ययन किया गया प्रकार है झिल्ली पैकेजिंग में परिवहन।यह प्रोटिस्ट कोशिकाओं, पाचन और स्रावी कोशिकाओं, फागोसाइट्स आदि के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। एंडोसाइटोसिस और एक्सोसाइटोसिस के बीच अंतर करें। - उस दिशा के आधार पर जिसमें पदार्थ स्थानांतरित होते हैं (कोशिका में या बाहर)।

इ एंडोसाइटोसिस (ग्रीक से। पर अंत- अंदर और किटोस- कोशिका) - कोशिका द्वारा खाद्य कणों का अवशोषण। एंडोसाइटोसिस के दौरान, प्लास्मलेम्मा का एक निश्चित खंड कब्जा कर लेता है, बाह्य सामग्री को कवर करता है, इसे एक झिल्ली पैकेज में संलग्न करता है जो झिल्ली के आक्रमण के कारण उत्पन्न हुआ है (चित्र।)

एंडोसाइटोसिस में विभाजित है phagocytosis(बड़े ठोस पदार्थों का कब्जा और अवशोषण) और पिनोसाइटोसिस(तरल अवशोषण)। एंडोसाइटोसिस के माध्यम से, हेटरोट्रॉफ़िक प्रोटिस्ट का पोषण, शरीर की रक्षा प्रतिक्रियाएं (ल्यूकोसाइट्स द्वारा विदेशी कणों का अवशोषण), आदि किया जाता है। यह पौधों और कवक के लिए विशिष्ट नहीं है (सोचें क्यों)।

एक्सोसाइटोसिस - कोशिका से बाहरी वातावरण में झिल्ली पैकेज में संलग्न पदार्थों का परिवहन। रिक्तिका पुटिका साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में चली जाती है, इसके साथ विलीन हो जाती है, और इसकी सामग्री को पर्यावरण में छोड़ दिया जाता है। इस तरह से पाचन एंजाइम, स्रावी कणिकाओं, हार्मोन, हेमिकेलुलोज आदि का स्राव होता है।

 1. प्लाज्मालेम्मा क्या है? क्या इसे प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से देखा जा सकता है? 2. प्लाज्मालेम्मा की रासायनिक संरचना और संरचना क्या है? 3. प्लाज्मालेम्मा के क्या कार्य हैं? 4. कौन से पदार्थ और कैसे प्लाज़्मालेम्मा का संकेतन कार्य प्रदान करते हैं? 5. पदार्थ एक झिल्ली के आर-पार कैसे गति करते हैं? 6. निष्क्रिय और सक्रिय परिवहन के बीच मूलभूत अंतर क्या है? 7. फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस की प्रक्रियाओं के बीच समानताएं और अंतर क्या हैं? इन प्रक्रियाओं को किन जीवों की कोशिकाएँ कर सकती हैं? आपने जवाब का औचित्य साबित करें।

कोशिका भित्ति से साइटोप्लाज्म को अलग करने वाली साइटोप्लाज्मिक झिल्ली को प्लाज्मा झिल्ली (प्लाज्मा झिल्ली) कहा जाता है, और इसे रिक्तिका से अलग करने वाली को टोनोप्लास्ट (प्राथमिक झिल्ली) कहा जाता है।

वर्तमान में, झिल्ली के द्रव मोज़ेक मॉडल का उपयोग किया जाता है (चित्र। 1.9), जिसके अनुसार झिल्ली में लिपिड अणुओं (फॉस्फोलिपिड्स) का एक बाइलेयर होता है जिसमें हाइड्रोफिलिक सिर और परत के अंदर की ओर 2 हाइड्रोफोबिक पूंछ होती है। लिपिड के अलावा, झिल्ली में प्रोटीन भी होते हैं।

बाईलेयर में 3 प्रकार के झिल्ली प्रोटीन "फ्लोटिंग" होते हैं: इंटीग्रल प्रोटीन बिलीयर की पूरी मोटाई को भेदते हैं; अर्ध-अभिन्न, बिलीयर को अपूर्ण रूप से भेदना; परिधीय, झिल्ली के बाहरी या आंतरिक भाग से अन्य झिल्ली प्रोटीन से जुड़ा होता है। झिल्ली प्रोटीन विभिन्न कार्य करते हैं: उनमें से कुछ एंजाइम होते हैं, अन्य झिल्ली के पार विशिष्ट अणुओं के वाहक के रूप में कार्य करते हैं या हाइड्रोफिलिक छिद्र बनाते हैं जिसके माध्यम से ध्रुवीय अणु गुजर सकते हैं।

कोशिका झिल्लियों के मुख्य गुणों में से एक उनकी अर्ध-पारगम्यता है: वे पानी पास करते हैं, लेकिन इसमें घुले पदार्थों को पारित नहीं करते हैं, अर्थात, उनके पास चयनात्मक पारगम्यता है।

चावल। 1.9. एक जैविक झिल्ली की संरचना की योजना:

ए - बाह्य अंतरिक्ष; बी - साइटोप्लाज्म; 1 - लिपिड की द्वि-आणविक परत; 2 - परिधीय प्रोटीन; 3 - अभिन्न प्रोटीन का हाइड्रोफिलिक क्षेत्र; 4 - अभिन्न प्रोटीन का हाइड्रोफोबिक क्षेत्र; 5 - कार्बोहाइड्रेट श्रृंखला

झिल्ली के पार परिवहन

ऊर्जा की लागत के आधार पर, झिल्ली के माध्यम से पदार्थों और आयनों के परिवहन को निष्क्रिय में विभाजित किया जाता है, जिसमें ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, और सक्रिय, ऊर्जा की खपत से जुड़ा होता है। निष्क्रिय परिवहन में प्रसार, सुगम प्रसार, परासरण जैसी प्रक्रियाएं शामिल हैं।

प्रसार- यह लिपिड बाईलेयर के माध्यम से एक सांद्रता ढाल के साथ अणुओं के प्रवेश की प्रक्रिया है (उच्च सांद्रता के क्षेत्र से निचले एक तक)। अणु जितना छोटा और गैर-ध्रुवीय होता है, उतनी ही तेजी से यह झिल्ली के माध्यम से फैलता है।

सुगम प्रसार के साथ, झिल्ली के माध्यम से किसी पदार्थ के पारित होने में परिवहन प्रोटीन द्वारा सहायता प्रदान की जाती है। इस प्रकार, विभिन्न ध्रुवीय अणु कोशिका में प्रवेश करते हैं, जैसे शर्करा, अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड आदि।

असमसअर्ध-पारगम्य झिल्लियों के माध्यम से पानी का प्रसार है। ऑस्मोसिस पानी को उच्च जल संभावित समाधान से कम पानी संभावित समाधान में स्थानांतरित करने का कारण बनता है।

सक्रिय ट्रांसपोर्ट- यह ऊर्जा लागत के साथ, झिल्ली के माध्यम से अणुओं और आयनों का स्थानांतरण है। सक्रिय परिवहन एकाग्रता ढाल और विद्युत रासायनिक ढाल के खिलाफ जाता है और एटीपी की ऊर्जा का उपयोग करता है। पदार्थों के सक्रिय परिवहन का तंत्र पौधों और कवक में प्रोटॉन पंप (H + और K +) के काम पर आधारित होता है, जो कोशिका के अंदर K + की उच्च सांद्रता और H + (Na + और की कम सांद्रता) को बनाए रखता है। के + - जानवरों में)। इस पंप को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा एटीपी के रूप में आती है, जो सेलुलर श्वसन के दौरान संश्लेषित होती है।

एक अन्य प्रकार के सक्रिय परिवहन को जाना जाता है - एंडो- और एक्सोसाइटोसिस। ये 2 सक्रिय प्रक्रियाएं हैं जिनके द्वारा विभिन्न अणुओं को झिल्ली के पार कोशिका में ले जाया जाता है ( एंडोसाइटोसिस) या उससे ( एक्सोसाइटोसिस).

एंडोसाइटोसिस के दौरान, प्लाज्मा झिल्ली के आक्रमण (आक्रमण) के परिणामस्वरूप पदार्थ कोशिका में प्रवेश करते हैं। परिणामी पुटिकाओं, या रिक्तिकाएं, उनमें निहित पदार्थों के साथ साइटोप्लाज्म में स्थानांतरित हो जाती हैं। सूक्ष्मजीवों या कोशिका के मलबे जैसे बड़े कणों के अंतर्ग्रहण को फागोसाइटोसिस कहा जाता है। इस मामले में, बड़े बुलबुले बनते हैं, जिन्हें रिक्तिकाएं कहा जाता है। छोटे बुलबुलों की सहायता से द्रवों (निलंबन, कोलॉइडी विलयन) या विलेय का अवशोषण कहलाता है पिनोसाइटोसिस

एंडोसाइटोसिस की रिवर्स प्रक्रिया को एक्सोसाइटोसिस कहा जाता है। विशेष पुटिकाओं या रिक्तिका में कोशिका से कई पदार्थ हटा दिए जाते हैं। एक उदाहरण उनके तरल रहस्यों की स्रावी कोशिकाओं से निकासी है; एक अन्य उदाहरण कोशिका भित्ति के निर्माण में तानाशाही पुटिकाओं की भागीदारी है।

प्रोटोप्लास्ट डेरिवेटिव्स

रिक्तिका

रिक्तिकाएक एकल झिल्ली से घिरा एक जलाशय है - टोनोप्लास्ट। रिक्तिका में सेल सैप होता है - खनिज लवण, शर्करा, वर्णक, कार्बनिक अम्ल, एंजाइम जैसे विभिन्न पदार्थों का एक केंद्रित समाधान। परिपक्व कोशिकाओं में, रिक्तिकाएं एक केंद्रीय रिक्तिका में विलीन हो जाती हैं।

चयापचय के अंतिम उत्पादों सहित विभिन्न पदार्थों को रिक्तिका में संग्रहित किया जाता है। कोशिका के आसमाटिक गुण काफी हद तक रिक्तिका की सामग्री पर निर्भर करते हैं।

इस तथ्य के कारण कि रिक्तिका में लवण और अन्य पदार्थों के मजबूत समाधान होते हैं, पौधे की कोशिकाएं लगातार आसमाटिक रूप से पानी को अवशोषित करती हैं और कोशिका की दीवार पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव बनाती हैं, जिसे टर्गर दबाव कहा जाता है। सेल के अंदर निर्देशित सेल की दीवार के बराबर दबाव द्वारा टर्गर दबाव का विरोध किया जाता है। अधिकांश पादप कोशिकाएँ हाइपोटोनिक वातावरण में मौजूद होती हैं। लेकिन अगर ऐसी कोशिका को हाइपरटोनिक घोल में रखा जाता है, तो ऑस्मोसिस (झिल्ली के दोनों किनारों पर पानी की क्षमता को बराबर करने के लिए) के नियमों के अनुसार पानी कोशिका को छोड़ना शुरू कर देगा। उसी समय, रिक्तिका मात्रा में सिकुड़ जाएगी, प्रोटोप्लास्ट पर इसका दबाव कम हो जाएगा, और झिल्ली कोशिका की दीवार से दूर जाने लगेगी। कोशिका भित्ति से प्रोटोप्लास्ट के अलग होने की घटना को प्लास्मोलिसिस कहा जाता है। प्राकृतिक परिस्थितियों में, कोशिकाओं में ट्यूरर के इस तरह के नुकसान से पौधे मुरझा जाएंगे, पत्तियों और तनों का कम होना। हालाँकि, यह प्रक्रिया प्रतिवर्ती है: यदि कोशिका को पानी में रखा जाता है (उदाहरण के लिए, जब किसी पौधे को पानी पिलाया जाता है), तो एक घटना होती है जो प्लास्मोलिसिस के विपरीत होती है - डेप्लास्मोलिसिस (चित्र 1.10 देखें)।

चावल। 1.10. प्लास्मोलिसिस योजना:

ए - ट्यूरर की स्थिति में सेल (आइसोटोनिक समाधान में); बी - प्लास्मोलिसिस की शुरुआत (6% KNO3 समाधान में रखा गया सेल); सी - पूर्ण प्लास्मोलिसिस (कोशिका को 10% KNO3 समाधान में रखा गया); 1 - क्लोरोप्लास्ट; 2 - कोर; 3 - सेल की दीवार; 4 - प्रोटोप्लास्ट; 5 - केंद्रीय रिक्तिका

समावेशन

सेलुलर समावेशन आरक्षित और उत्सर्जक पदार्थ हैं।

अतिरिक्त पदार्थ (अस्थायी रूप से चयापचय से बाहर) और, उनके साथ, अपशिष्ट उत्पादों (उत्सर्जक पदार्थ) को अक्सर कोशिका के एर्गैस्टिक पदार्थ कहा जाता है। भंडारण पदार्थों में भंडारण प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट शामिल हैं। ये पदार्थ बढ़ते मौसम के दौरान बीज, फल, पौधे के भूमिगत अंगों और तने के मूल में जमा हो जाते हैं।

अतिरिक्त पदार्थ

साधारण प्रोटीन से संबंधित अतिरिक्त प्रोटीन - प्रोटीन, अधिक बार बीजों में जमा होते हैं। रिक्तिका में प्रोटीन के जमाव से गोल या अण्डाकार दाने बनते हैं जिन्हें एलेरोन कहा जाता है। यदि एलेरोन अनाज में ध्यान देने योग्य आंतरिक संरचना नहीं होती है और इसमें एक अनाकार प्रोटीन होता है, तो उन्हें सरल कहा जाता है। यदि अनाकार प्रोटीन के एलेरोन अनाज में एक क्रिस्टल जैसी संरचना (क्रिस्टलॉयड) और गोलाकार आकार (ग्लोबोइड्स) के चमकदार रंगहीन शरीर होते हैं, तो ऐसे एल्यूरोन अनाज को जटिल कहा जाता है (चित्र 1.11 देखें)। एलेरोन अनाज के अनाकार प्रोटीन को एक सजातीय, अपारदर्शी पीले रंग के प्रोटीन द्वारा दर्शाया जाता है जो पानी में सूज जाता है। क्रिस्टलोइड्स में क्रिस्टल की एक विषमकोणीय आकृति होती है, लेकिन सच्चे क्रिस्टल के विपरीत, उनका प्रोटीन पानी में सूज जाता है। ग्लोबोइड्स में कैल्शियम-मैग्नीशियम नमक होता है, जिसमें फॉस्फोरस होता है, पानी में अघुलनशील होता है और प्रोटीन पर प्रतिक्रिया नहीं करता है।

चावल। 1.11 जटिल एलेरोन अनाज:

1 - खोल में छिद्र; 2 - ग्लोबोइड्स; 3 - अनाकार प्रोटीन द्रव्यमान; 4 - एम्फ़ोरा प्रोटीन द्रव्यमान में विसर्जित क्रिस्टलोइड्स

अतिरिक्त लिपिडआमतौर पर हाइलोप्लाज्म में बूंदों के रूप में स्थित होते हैं और लगभग सभी पौधों की कोशिकाओं में पाए जाते हैं। अधिकांश पौधों के लिए यह मुख्य प्रकार का आरक्षित पोषक तत्व है: बीज और फल उनमें सबसे अमीर हैं। वसा (लिपिड) सबसे उच्च कैलोरी आरक्षित पदार्थ हैं। वसा जैसे पदार्थों के लिए अभिकर्मक सूडान III है, जो उन्हें नारंगी कर देता है।

कार्बोहाइड्रेटपानी में घुलनशील शर्करा (ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, सुक्रोज) और पानी में अघुलनशील पॉलीसेकेराइड (सेल्यूलोज, स्टार्च) के रूप में प्रत्येक कोशिका का हिस्सा होते हैं। कोशिका में, कार्बोहाइड्रेट चयापचय प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा स्रोत की भूमिका निभाते हैं। शर्करा, कोशिका के अन्य जैविक पदार्थों के साथ जुड़कर, ग्लाइकोसाइड बनाते हैं, और प्रोटीन के साथ पॉलीसेकेराइड ग्लाइकोप्रोटीन बनाते हैं। कोशिका झिल्ली पॉलीसेकेराइड और रिक्तिका सेल सैप शर्करा की विविध संरचना के कारण, पादप कोशिका कार्बोहाइड्रेट की संरचना पशु कोशिकाओं की तुलना में बहुत अधिक विविध है।

मुख्य और सबसे आम भंडारण कार्बोहाइड्रेट पॉलीसेकेराइड स्टार्च है। प्राथमिक स्वांगीकरण स्टार्च क्लोरोप्लास्ट में बनता है। रात में, जब प्रकाश संश्लेषण बंद हो जाता है, स्टार्च को शर्करा में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है और भंडारण ऊतकों - कंद, बल्ब, राइज़ोम में ले जाया जाता है। वहाँ, विशेष प्रकार के ल्यूकोप्लास्ट में - एमाइलोप्लास्ट - शर्करा का हिस्सा द्वितीयक स्टार्च के अनाज के रूप में जमा होता है। स्टार्च अनाज के लिए, लेमिनेशन विशेषता है, जिसे दिन के दौरान स्टार्च की असमान आपूर्ति के कारण विभिन्न जल सामग्री द्वारा समझाया गया है। अंधेरे परतों में प्रकाश की तुलना में अधिक पानी होता है। एमाइलोप्लास्ट के केंद्र में स्टार्च गठन के एक केंद्र के साथ एक अनाज को सरल संकेंद्रित कहा जाता है, यदि केंद्र विस्थापित हो जाता है - सरल सनकी। कई स्टार्च बनाने वाले केंद्रों वाला अनाज जटिल है। अर्ध-जटिल अनाज में, कई स्टार्च केंद्रों के आसपास नई परतें जमा होती हैं, और फिर सामान्य परतें स्टार्च केंद्रों का निर्माण और कवर करती हैं (चित्र 1.12 देखें)। स्टार्च के लिए अभिकर्मक आयोडीन का एक घोल है, जो नीला रंग देता है।

चावल। 1.12. आलू के स्टार्च अनाज (ए):

1 - साधारण अनाज; 2 - अर्ध-जटिल; 3 - जटिल; गेहूं (बी), जई (सी)

उत्सर्जी पदार्थ (द्वितीयक उपापचयी उत्पाद)

कोशिकीय समावेशन में उत्सर्जी पदार्थ भी शामिल हैं, जैसे कैल्शियम ऑक्सालेट क्रिस्टल ( एकल क्रिस्टल, रैफिड -सुई के आकार के क्रिस्टल, ड्रम - क्रिस्टल की अंतर्वृद्धि, क्रिस्टलीय रेत - कई छोटे क्रिस्टल का संचय) (चित्र 1.13 देखें)। शायद ही कभी, क्रिस्टल कैल्शियम कार्बोनेट या सिलिका से बने होते हैं ( सिस्टोलिथ; अंजीर देखें। 1.14)। कोशिका भित्ति पर सिस्टोलिथ जमा होते हैं, जो अंगूर के गुच्छों के रूप में कोशिका में फैलते हैं, और विशिष्ट होते हैं, उदाहरण के लिए, बिछुआ परिवार के प्रतिनिधियों के लिए, फिकस के पत्ते।

जानवरों के विपरीत जो मूत्र के साथ अतिरिक्त लवण उत्सर्जित करते हैं, पौधों में उत्सर्जन अंग विकसित नहीं होते हैं। इसलिए, यह माना जाता है कि कैल्शियम ऑक्सालेट क्रिस्टल प्रोटोप्लास्ट चयापचय का अंतिम उत्पाद है, जो चयापचय से अतिरिक्त कैल्शियम को हटाने के लिए एक उपकरण के रूप में बनता है। एक नियम के रूप में, ये क्रिस्टल अंगों में जमा होते हैं जो पौधे समय-समय पर बहाते हैं (पत्तियां, छाल)।

चावल। 1.13. कोशिकाओं में कैल्शियम ऑक्सालेट क्रिस्टल के रूप:

1, 2 - रफ़ीदा (स्पर्शी; 1 - साइड व्यू, 2 - एक क्रॉस सेक्शन में); 3 - ड्रूस (ओपंटिया); 4 - क्रिस्टलीय रेत (आलू); 5 - सिंगल क्रिस्टल (वेनिला)

चावल। 1.14. सिस्टोलिथ (फिकस लीफ के क्रॉस सेक्शन पर):

1 - पत्ती की त्वचा; 2 - सिस्टोलाइट

आवश्यक तेलपत्तियों (पुदीना, लैवेंडर, ऋषि), फूल (गुलाब कूल्हे), फल (खट्टे) और पौधे के बीज (सोआ, सौंफ) में जमा होते हैं। आवश्यक तेल चयापचय में भाग नहीं लेते हैं, लेकिन वे व्यापक रूप से इत्र (गुलाब, चमेली के तेल), खाद्य उद्योग (ऐनीज़, डिल तेल), दवा (पुदीना, नीलगिरी के तेल) में उपयोग किए जाते हैं। ग्रंथियां (पुदीना), लाइसिजेनिक रिसेप्टेकल्स (साइट्रस), ग्रंथियों के बाल (जेरियम) आवश्यक तेलों के संचय के लिए जलाशय हो सकते हैं।

रेजिन- ये सामान्य जीवन गतिविधि के दौरान या ऊतक विनाश के परिणामस्वरूप बनने वाले जटिल यौगिक हैं। वे उपकला कोशिकाओं द्वारा एक चयापचय उप-उत्पाद के रूप में राल नलिकाओं को अस्तर करते हैं, अक्सर आवश्यक तेलों के साथ। वे सेल सैप, साइटोप्लाज्म में बूंदों के रूप में या रिसेप्टेकल्स में जमा हो सकते हैं। वे पानी में अघुलनशील, सूक्ष्मजीवों के लिए अभेद्य हैं और, उनके एंटीसेप्टिक गुणों के लिए धन्यवाद, पौधों के रोगों के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं। रेजिन का उपयोग दवा के साथ-साथ पेंट, वार्निश और चिकनाई वाले तेलों के निर्माण में भी किया जाता है। आधुनिक उद्योग में, उन्हें सिंथेटिक सामग्री द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

कोशिका भित्ति

कोशिका के चारों ओर की कठोर कोशिका भित्ति में एक मैट्रिक्स में डूबे हुए सेल्यूलोज माइक्रोफाइब्रिल होते हैं, जिसमें हेमिकेलुलोज और पेक्टिन पदार्थ शामिल होते हैं। कोशिका भित्ति कोशिका को यांत्रिक सहायता, प्रोटोप्लास्ट की सुरक्षा और कोशिका के आकार का संरक्षण प्रदान करती है। इस मामले में, सेल की दीवार खींचने में सक्षम है। प्रोटोप्लास्ट की महत्वपूर्ण गतिविधि का एक उत्पाद होने के नाते, दीवार केवल इसके संपर्क में ही बढ़ सकती है। पानी और खनिज लवण कोशिका भित्ति के माध्यम से चलते हैं, लेकिन मैक्रोमोलेक्यूलर पदार्थों के लिए यह पूरी तरह या आंशिक रूप से अभेद्य है। जब प्रोटोप्लास्ट मर जाता है, तो दीवार पानी के संचालन का कार्य करना जारी रख सकती है। कोशिका भित्ति की उपस्थिति, किसी भी अन्य विशेषता से अधिक, पौधों की कोशिकाओं को जानवरों से अलग करती है। सेल्युलोज काफी हद तक कोशिका भित्ति की वास्तुकला को निर्धारित करता है। सेल्युलोज का मोनोमर ग्लूकोज है। सेल्यूलोज अणुओं के बंडल मिसेल बनाते हैं, जो बड़े बंडलों - माइक्रोफाइब्रिल्स में संयोजित होते हैं। सेल्युलोज के लिए अभिकर्मक क्लोरीन-जस्ता-आयोडीन (Cl-Zn-I) है, जो नीला-बैंगनी रंग देता है।

कोशिका भित्ति का सेल्यूलोज पाड़ गैर-सेल्यूलोज मैट्रिक्स अणुओं से भरा होता है। मैट्रिक्स में पॉलीसेकेराइड होते हैं जिन्हें हेमिकेलुलोज कहा जाता है; पेक्टिन पदार्थ (पेक्टिन), हेमिकेलुलोज और ग्लाइकोप्रोटीन के बहुत करीब। पेक्टिक पदार्थ, पड़ोसी कोशिकाओं के बीच विलीन हो जाते हैं, एक माध्यिका प्लेट बनाते हैं, जो पड़ोसी कोशिकाओं की प्राथमिक झिल्लियों के बीच स्थित होती है। जब बीच की प्लेट भंग हो जाती है या नष्ट हो जाती है (जो पके फलों के गूदे में होती है), मैक्रेशन होता है (लैटिन मैकेराटियो से - नरम)। कई अधिक पके फलों (तरबूज, खरबूजे, आड़ू) में प्राकृतिक धब्बे देखे जा सकते हैं। विभिन्न संरचनात्मक और ऊतकीय तैयारी तैयार करने के लिए कृत्रिम मैक्रेशन (क्षार या एसिड के साथ ऊतकों का इलाज करते समय) का उपयोग किया जाता है।

जीवन की प्रक्रिया में कोशिका भित्ति विभिन्न संशोधनों से गुजर सकती है - लिग्निफिकेशन, कॉर्किंग, स्लिमिंग, कटिनाइजेशन, मिनरलाइजेशन (तालिका l.4 देखें)।

तालिका 1.4.

इसी तरह की जानकारी।

कोशिका झिल्लीइसे प्लाज्मा (या साइटोप्लाज्मिक) झिल्ली और प्लास्मलेम्मा भी कहा जाता है। यह संरचना न केवल बाहरी वातावरण से कोशिका की आंतरिक सामग्री को अलग करती है, बल्कि अधिकांश सेल ऑर्गेनेल और न्यूक्लियस की संरचना में भी प्रवेश करती है, बदले में उन्हें हाइलोप्लाज्म (साइटोसोल) से अलग करती है - साइटोप्लाज्म का चिपचिपा-तरल भाग। चलो कॉल करने के लिए सहमत हैं कोशिकाद्रव्य की झिल्लीजो सेल की सामग्री को बाहरी वातावरण से अलग करता है। शेष शब्द सभी झिल्लियों को संदर्भित करते हैं।

कोशिका (जैविक) झिल्ली की संरचना का आधार लिपिड (वसा) की दोहरी परत होती है। ऐसी परत का बनना उनके अणुओं की विशेषताओं से जुड़ा होता है। लिपिड पानी में नहीं घुलते हैं, लेकिन इसमें अपने तरीके से संघनित होते हैं। एकल लिपिड अणु का एक भाग ध्रुवीय सिर होता है (यह पानी से आकर्षित होता है, अर्थात, हाइड्रोफिलिक), और दूसरा लंबी गैर-ध्रुवीय पूंछ की एक जोड़ी है (अणु का यह हिस्सा पानी से विकर्षित होता है, अर्थात हाइड्रोफोबिक) . अणुओं की यह संरचना उन्हें पानी से अपनी पूंछ "छिपा" देती है और अपने ध्रुवीय सिर को पानी की ओर मोड़ देती है।

नतीजतन, एक लिपिड बाईलेयर बनता है, जिसमें गैर-ध्रुवीय पूंछ अंदर होती है (एक दूसरे का सामना करना पड़ता है), और ध्रुवीय सिर बाहर की ओर (बाहरी वातावरण और साइटोप्लाज्म के लिए) होते हैं। ऐसी झिल्ली की सतह हाइड्रोफिलिक होती है, लेकिन इसके अंदर हाइड्रोफोबिक होती है।

कोशिका झिल्लियों में, फॉस्फोलिपिड लिपिड के बीच प्रबल होते हैं (वे जटिल लिपिड होते हैं)। उनके सिर में फॉस्फोरिक एसिड का अवशेष होता है। फॉस्फोलिपिड्स के अलावा, ग्लाइकोलिपिड्स (लिपिड्स + कार्बोहाइड्रेट्स) और कोलेस्ट्रॉल (स्टेरोल्स से संबंधित) होते हैं। उत्तरार्द्ध झिल्ली को कठोरता देता है, शेष लिपिड की पूंछ के बीच इसकी मोटाई में स्थित होता है (कोलेस्ट्रॉल पूरी तरह से हाइड्रोफोबिक होता है)।

इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के कारण, कुछ प्रोटीन अणु लिपिड के आवेशित सिर से जुड़े होते हैं, जो सतह झिल्ली प्रोटीन बन जाते हैं। अन्य प्रोटीन गैर-ध्रुवीय पूंछ के साथ बातचीत करते हैं, आंशिक रूप से बिलीयर में डूब जाते हैं, या इसके माध्यम से और इसके माध्यम से प्रवेश करते हैं।

इस प्रकार, कोशिका झिल्ली में लिपिड, सतह (परिधीय), डूबे हुए (अर्ध-अभिन्न) और मर्मज्ञ (अभिन्न) प्रोटीन के एक द्विपरत होते हैं। इसके अलावा, झिल्ली के बाहर कुछ प्रोटीन और लिपिड कार्बोहाइड्रेट श्रृंखला से जुड़े होते हैं।

यह झिल्ली संरचना का द्रव मोज़ेक मॉडल XX सदी के 70 के दशक में सामने रखा गया था। इससे पहले, संरचना का एक सैंडविच मॉडल माना जाता था, जिसके अनुसार लिपिड बाइलेयर अंदर स्थित होता है, और झिल्ली के अंदर और बाहर सतह प्रोटीन की निरंतर परतों से ढका होता है। हालाँकि, प्रायोगिक डेटा के संचय ने इस परिकल्पना का खंडन किया।

विभिन्न कोशिकाओं में झिल्लियों की मोटाई लगभग 8 एनएम है। झिल्ली (एक के भी अलग-अलग पक्ष) विभिन्न प्रकार के लिपिड, प्रोटीन, एंजाइमी गतिविधि आदि के प्रतिशत में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। कुछ झिल्ली अधिक तरल और अधिक पारगम्य होती हैं, अन्य अधिक घनी होती हैं।

लिपिड बाईलेयर की भौतिक-रासायनिक विशेषताओं के कारण कोशिका झिल्ली में टूटना आसानी से विलीन हो जाता है। झिल्ली के तल में, लिपिड और प्रोटीन (जब तक कि वे साइटोस्केलेटन द्वारा तय नहीं किए जाते हैं) चलते हैं।

कोशिका झिल्ली के कार्य

कोशिका झिल्ली में डूबे अधिकांश प्रोटीन एक एंजाइमेटिक कार्य करते हैं (वे एंजाइम होते हैं)। अक्सर (विशेष रूप से सेल ऑर्गेनेल की झिल्लियों में) एंजाइमों को एक निश्चित क्रम में व्यवस्थित किया जाता है ताकि एक एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया उत्पाद दूसरे, फिर तीसरे, आदि से गुजरें। एक कन्वेयर बनता है जो सतह प्रोटीन को स्थिर करता है, क्योंकि वे नहीं करते हैं एंजाइमों को लिपिड बाईलेयर के साथ तैरने की अनुमति दें।

कोशिका झिल्ली पर्यावरण से एक परिसीमन (बाधा) कार्य करती है और साथ ही एक परिवहन कार्य भी करती है। यह कहा जा सकता है कि यह इसका सबसे महत्वपूर्ण उद्देश्य है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, जिसमें ताकत और चयनात्मक पारगम्यता होती है, कोशिका की आंतरिक संरचना (इसकी होमियोस्टेसिस और अखंडता) की स्थिरता बनाए रखती है।

इस मामले में, पदार्थों का परिवहन विभिन्न तरीकों से होता है। एक सघनता प्रवणता के साथ परिवहन में उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम वाले (प्रसार) वाले क्षेत्र में पदार्थों की आवाजाही शामिल है। तो, उदाहरण के लिए, गैसें फैलती हैं (सीओ 2, ओ 2)।

एकाग्रता ढाल के खिलाफ परिवहन भी है, लेकिन ऊर्जा के खर्च के साथ।

परिवहन निष्क्रिय और हल्का होता है (जब कोई वाहक उसकी मदद करता है)। वसा में घुलनशील पदार्थों के लिए कोशिका झिल्ली में निष्क्रिय प्रसार संभव है।

ऐसे विशेष प्रोटीन होते हैं जो झिल्लियों को शर्करा और अन्य पानी में घुलनशील पदार्थों के लिए पारगम्य बनाते हैं। ये वाहक परिवहन किए गए अणुओं से बंधते हैं और उन्हें झिल्ली के आर-पार खींचते हैं। इस प्रकार ग्लूकोज को लाल रक्त कोशिकाओं में ले जाया जाता है।

फैले हुए प्रोटीन, जब संयुक्त होते हैं, झिल्ली के माध्यम से कुछ पदार्थों की आवाजाही के लिए एक छिद्र बना सकते हैं। ऐसे वाहक गति नहीं करते हैं, लेकिन झिल्ली में एक चैनल बनाते हैं और एंजाइम के समान काम करते हैं, एक विशिष्ट पदार्थ को बांधते हैं। स्थानांतरण प्रोटीन की संरचना में परिवर्तन के कारण होता है, जिसके कारण झिल्ली में चैनल बनते हैं। एक उदाहरण सोडियम-पोटेशियम पंप है।

यूकेरियोटिक कोशिका झिल्ली का परिवहन कार्य भी एंडोसाइटोसिस (और एक्सोसाइटोसिस) के माध्यम से महसूस किया जाता है।इन तंत्रों के लिए धन्यवाद, बायोपॉलिमर के बड़े अणु, यहां तक ​​​​कि पूरी कोशिकाएं, कोशिका में प्रवेश करती हैं (और इससे बाहर)। एंडो- और एक्सोसाइटोसिस सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं की विशेषता नहीं है (प्रोकैरियोट्स में यह बिल्कुल नहीं है)। तो प्रोटोजोआ और निचले अकशेरुकी जीवों में एंडोसाइटोसिस मनाया जाता है; स्तनधारियों में, ल्यूकोसाइट्स और मैक्रोफेज हानिकारक पदार्थों और बैक्टीरिया को अवशोषित करते हैं, यानी एंडोसाइटोसिस शरीर के लिए एक सुरक्षात्मक कार्य करता है।

एंडोसाइटोसिस में विभाजित है phagocytosis(साइटोप्लाज्म बड़े कणों को कवर करता है) और पिनोसाइटोसिस(इसमें घुले पदार्थों के साथ तरल बूंदों को पकड़ना)। इन प्रक्रियाओं का तंत्र लगभग समान है। कोशिका की सतह पर अवशोषित पदार्थ एक झिल्ली से घिरे होते हैं। एक पुटिका (फागोसाइटिक या पिनोसाइटिक) बनती है, जो तब कोशिका में चली जाती है।

एक्सोसाइटोसिस साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (हार्मोन, पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन, वसा, आदि) द्वारा कोशिका से पदार्थों को हटाने का है। ये पदार्थ झिल्ली पुटिकाओं में संलग्न होते हैं जो कोशिका झिल्ली में फिट होते हैं। दोनों झिल्ली विलीन हो जाती हैं और सामग्री कोशिका के बाहर होती है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली एक रिसेप्टर कार्य करता है।ऐसा करने के लिए, इसके बाहरी हिस्से में ऐसी संरचनाएं होती हैं जो एक रासायनिक या भौतिक उत्तेजना को पहचान सकती हैं। प्लाज़्मालेमा में प्रवेश करने वाले कुछ प्रोटीन बाहरी रूप से पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं (ग्लाइकोप्रोटीन बनाने) से जुड़े होते हैं। ये अजीबोगरीब आणविक रिसेप्टर्स हैं जो हार्मोन को पकड़ते हैं। जब कोई विशेष हार्मोन अपने ग्राही से बंधता है, तो वह अपनी संरचना बदल देता है। यह, बदले में, सेलुलर प्रतिक्रिया तंत्र को ट्रिगर करता है। उसी समय, चैनल खुल सकते हैं, और कुछ पदार्थ सेल में प्रवेश करना शुरू कर सकते हैं या इससे निकाले जा सकते हैं।

हार्मोन इंसुलिन की क्रिया के आधार पर कोशिका झिल्ली के रिसेप्टर फ़ंक्शन का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है। जब इंसुलिन अपने ग्लाइकोप्रोटीन रिसेप्टर से बांधता है, तो इस प्रोटीन का उत्प्रेरक इंट्रासेल्युलर हिस्सा (एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज) सक्रिय हो जाता है। एंजाइम एटीपी से चक्रीय एएमपी को संश्लेषित करता है। पहले से ही यह सेलुलर चयापचय के विभिन्न एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करता है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के रिसेप्टर फ़ंक्शन में उसी प्रकार की पड़ोसी कोशिकाओं की पहचान भी शामिल है। ऐसी कोशिकाएँ विभिन्न अंतरकोशिकीय संपर्कों द्वारा एक दूसरे से जुड़ी होती हैं।

ऊतकों में, अंतरकोशिकीय संपर्कों की मदद से, कोशिकाएं विशेष रूप से संश्लेषित कम आणविक भार वाले पदार्थों का उपयोग करके एक दूसरे के साथ सूचनाओं का आदान-प्रदान कर सकती हैं। इस तरह की बातचीत का एक उदाहरण संपर्क निषेध है, जब खाली जगह पर कब्जा होने की जानकारी मिलने के बाद कोशिकाएं बढ़ना बंद कर देती हैं।

अंतरकोशिकीय संपर्क सरल होते हैं (विभिन्न कोशिकाओं की झिल्ली एक दूसरे से सटे होते हैं), लॉकिंग (एक कोशिका की झिल्ली का दूसरे में आक्रमण), डेसमोसोम (जब झिल्ली साइटोप्लाज्म में घुसने वाले अनुप्रस्थ तंतुओं के बंडलों से जुड़े होते हैं)। इसके अलावा, मध्यस्थों (मध्यस्थों) के कारण अंतरकोशिकीय संपर्कों का एक प्रकार है - सिनैप्स। उनमें, संकेत न केवल रासायनिक रूप से, बल्कि विद्युत रूप से भी प्रसारित होता है। सिनैप्स तंत्रिका कोशिकाओं के साथ-साथ तंत्रिका से मांसपेशियों तक संकेतों को संचारित करते हैं।

यह इस तरह विकसित हुआ कि इसकी प्रत्येक प्रणाली का कार्य इस प्रणाली के अंगों और ऊतकों को बनाने वाली कोशिकाओं के योग के कार्य का परिणाम था। शरीर की प्रत्येक कोशिका में संरचनाओं और तंत्रों का एक समूह होता है जो इसे अपना चयापचय करने और अपना कार्य करने की अनुमति देता है।

सेल में शामिल हैसाइटोप्लाज्मिक या सतह झिल्ली; साइटोप्लाज्म, जिसमें साइटोस्केलेटन के कई अंग, समावेशन, तत्व होते हैं; परमाणु जीनोम युक्त नाभिक। आंतरिक झिल्ली द्वारा कोशिका द्रव्य और नाभिक को साइटोप्लाज्म में सीमांकित किया जाता है। कोशिका की प्रत्येक संरचना इसमें अपना कार्य करती है, और उन सभी को एक साथ लेने से कोशिका की व्यवहार्यता और इसके विशिष्ट कार्यों का प्रदर्शन सुनिश्चित होता है।

सेलुलर कार्यों में महत्वपूर्ण भूमिकाऔर उनका विनियमन कोशिका के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के अंतर्गत आता है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की संरचना के सामान्य सिद्धांत

सभी कोशिका झिल्ली समान संरचनात्मक सिद्धांत साझा करते हैं।(चित्र 1), जो जटिल लिपिड और प्रोटीन के भौतिक रासायनिक गुणों पर आधारित है जो उन्हें बनाते हैं। कोशिका झिल्ली एक जलीय माध्यम में स्थित होती है, और उनके संरचनात्मक संगठन को प्रभावित करने वाली भौतिक-रासायनिक घटनाओं को समझने के लिए, पानी के अणुओं के साथ और एक दूसरे के साथ लिपिड और प्रोटीन अणुओं की बातचीत का वर्णन करना उपयोगी होता है। इस परस्पर क्रिया पर विचार करने से कोशिका झिल्लियों के कई गुण भी सामने आते हैं।

यह ज्ञात है कि कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली को जटिल लिपिड की एक दोहरी परत द्वारा दर्शाया जाता है जो कोशिका की सतह को उसकी पूरी लंबाई में कवर करता है। एक लिपिड बाईलेयर बनाने के लिए, प्रकृति द्वारा केवल उन लिपिड अणुओं को चुना जा सकता है जिनमें एम्फीफिलिक (एम्फीपैथिक) गुण होते हैं और उन्हें इसकी संरचना में शामिल किया जा सकता है। फॉस्फोलिपिड और कोलेस्ट्रॉल के अणु इन शर्तों को पूरा करते हैं। उनके गुण ऐसे हैं कि अणु के एक भाग (फॉस्फोलिपिड्स के लिए ग्लिसरॉल और कोलेस्ट्रॉल के लिए साइक्लोपेंटेन) में ध्रुवीय (हाइड्रोफिलिक) गुण होते हैं, और दूसरे (फैटी एसिड रेडिकल्स) में नॉनपोलर (हाइड्रोफोबिक) गुण होते हैं।

चावल। 1. कोशिका के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की संरचना।

यदि एक निश्चित संख्या में फॉस्फोलिपिड और कोलेस्ट्रॉल के अणुओं को जलीय माध्यम में रखा जाता है, तो वे स्वचालित रूप से क्रमबद्ध संरचनाओं में इकट्ठा होना शुरू हो जाएंगे और बंद बुलबुले बनेंगे ( लिपिड), जलीय पर्यावरण के किस भाग में संलग्न है, और सतह एक सतत दोहरी परत से ढकी हुई है ( दोहरी परत) फॉस्फोलिपिड अणु और कोलेस्ट्रॉल। इस बाईलेयर में फॉस्फोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल अणुओं की स्थानिक व्यवस्था की प्रकृति पर विचार करते समय, यह स्पष्ट है कि इन पदार्थों के अणु अपने हाइड्रोफिलिक भागों के साथ बाहरी और आंतरिक जल स्थानों की ओर स्थित होते हैं, और हाइड्रोफोबिक - विपरीत दिशाओं में - बाइलर के अंदर .

क्या कारण है कि इन लिपिडों के अणु एक जलीय माध्यम में एक कोशिका झिल्ली के द्विपरत की संरचना के समान स्वचालित रूप से द्विपरत संरचनाओं का निर्माण करते हैं? जलीय माध्यम में एम्फीफिलिक लिपिड अणुओं की स्थानिक व्यवस्था ऊष्मप्रवैगिकी की आवश्यकताओं में से एक द्वारा निर्धारित होती है। एक जलीय माध्यम में लिपिड अणु बनने वाली सबसे संभावित स्थानिक संरचना होगी न्यूनतम मुक्त ऊर्जा वाली संरचना.

पानी में लिपिड की स्थानिक संरचना में इस तरह की न्यूनतम मुक्त ऊर्जा तब प्राप्त की जाएगी जब अणुओं के हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक दोनों गुणों को संबंधित इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड के रूप में महसूस किया जाएगा।

पानी में जटिल एम्फीफिलिक लिपिड अणुओं के व्यवहार पर विचार करते समय, कुछ कोशिका झिल्ली के गुण. यह जाना जाता है कि यदि प्लाज्मा झिल्ली यांत्रिक रूप से क्षतिग्रस्त हो जाती है(उदाहरण के लिए, इसे एक इलेक्ट्रोड से छेदें या एक पंचर के माध्यम से नाभिक को हटा दें और सेल में एक और नाभिक रखें), फिर एक पल में लिपिड और पानी के अंतर-आणविक संपर्क की ताकतों के कारण झिल्ली अनायास अखंडता बहाल कर देगी. उन्हीं बलों के प्रभाव में, कोई भी देख सकता है संपर्क में आने पर दो झिल्लियों के द्विपरतों का संलयन(उदाहरण के लिए, सिनेप्स में पुटिका और प्रीसानेप्टिक झिल्ली)। झिल्ली की उनके सीधे संपर्क में विलय करने की क्षमता झिल्ली संरचना के नवीनीकरण के तंत्र का हिस्सा है, झिल्ली के घटकों को एक उप-कोशिकीय स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाती है, और एंडो- और एक्सोसाइटोसिस के तंत्र का भी हिस्सा है।

लिपिड बाईलेयर में इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड की ऊर्जाबहुत कम, इसलिए, झिल्ली में लिपिड और प्रोटीन अणुओं की तीव्र गति के लिए और यांत्रिक बलों, दबावों, तापमान और अन्य कारकों के संपर्क में आने पर झिल्ली की संरचना को बदलने के लिए स्थितियां बनाई जाती हैं। झिल्ली में एक डबल लिपिड परत की उपस्थिति एक बंद स्थान बनाती है, साइटोप्लाज्म को आसपास के जलीय वातावरण से अलग करती है और कोशिका झिल्ली के माध्यम से पानी और उसमें घुलनशील पदार्थों के मुक्त मार्ग के लिए एक बाधा पैदा करती है। लिपिड बाईलेयर की मोटाई लगभग 5 एनएम है।

कोशिका झिल्ली में प्रोटीन भी होते हैं। उनके अणु झिल्लीदार लिपिड के अणुओं की तुलना में आयतन और द्रव्यमान में 40-50 गुना बड़े होते हैं। प्रोटीन के कारण, झिल्ली की मोटाई 7-10 एनएम तक पहुंच जाती है। इस तथ्य के बावजूद कि अधिकांश झिल्लियों में प्रोटीन और लिपिड का कुल द्रव्यमान लगभग बराबर होता है, झिल्ली में प्रोटीन अणुओं की संख्या लिपिड अणुओं की तुलना में दस गुना कम होती है।

क्या होता है यदि एक प्रोटीन अणु को लिपोसोम के फॉस्फोलिपिड बाइलेयर में रखा जाता है, जिसकी बाहरी और आंतरिक सतह ध्रुवीय होती है, और इंट्रालिपिड गैर-ध्रुवीय होता है? लिपिड, प्रोटीन और पानी के अंतर-आणविक अंतःक्रियाओं की ताकतों के प्रभाव में, ऐसी स्थानिक संरचना का निर्माण होगा जिसमें पेप्टाइड श्रृंखला के गैर-ध्रुवीय क्षेत्र लिपिड बाईलेयर की गहराई में बसने की प्रवृत्ति रखते हैं, जबकि ध्रुवीय वाले बिलीयर की सतहों में से एक पर एक स्थिति पर कब्जा कर लेंगे और लिपोसोम के बाहरी या आंतरिक जलीय वातावरण में विसर्जित भी हो सकते हैं। प्रोटीन अणुओं की व्यवस्था की एक बहुत ही समान प्रकृति कोशिका झिल्ली के लिपिड बाईलेयर में भी होती है (चित्र 1)।

आमतौर पर, प्रोटीन अणु एक दूसरे से अलग झिल्ली में स्थानीयकृत होते हैं। लिपिड अणुओं के हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स और प्रोटीन अणु के गैर-ध्रुवीय क्षेत्रों (लिपिड-लिपिड, लिपिड-प्रोटीन इंटरैक्शन) के बीच हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन की बहुत कमजोर ताकतें लिपिड बाईलेयर के गैर-ध्रुवीय भाग में उत्पन्न होती हैं जो थर्मल प्रसार की प्रक्रियाओं को रोकती नहीं हैं। ये अणु द्विपरत संरचना में होते हैं।

जब सूक्ष्म शोध विधियों का उपयोग करके कोशिका झिल्लियों की संरचना का अध्ययन किया गया, तो यह पता चला कि यह बहुत कुछ वैसा ही है जैसा कि जलीय वातावरण में फॉस्फोलिपिड्स, कोलेस्ट्रॉल और प्रोटीन द्वारा अनायास बनता है। 1972 में, सिंगर और निकोल्स ने कोशिका झिल्ली की संरचना का एक द्रव-मोज़ेक मॉडल प्रस्तावित किया और इसके मूल सिद्धांत तैयार किए।

इस मॉडल के अनुसार, सभी कोशिका झिल्लियों का संरचनात्मक आधार फॉस्फोलिपिड्स, कोलेस्ट्रॉल, ग्लाइकोलिपिड्स के एम्फीपैथिक अणुओं की एक तरल जैसी निरंतर दोहरी परत है, जो इसे जलीय वातावरण में अनायास बनाते हैं। लिपिड बाईलेयर में, प्रोटीन अणु विषम रूप से स्थित होते हैं जो विशिष्ट रिसेप्टर, एंजाइमेटिक और परिवहन कार्य करते हैं। प्रोटीन और लिपिड अणु मोबाइल हैं और घूर्णन गति कर सकते हैं, बिलीयर के विमान में फैल सकते हैं। प्रोटीन अणु अपनी स्थानिक संरचना (रचना) को बदलने, झिल्ली के लिपिड बाईलेयर में अपनी स्थिति बदलने और बदलने में सक्षम होते हैं, विभिन्न गहराई तक गिरते हैं या इसकी सतह पर तैरते हैं। झिल्ली के लिपिड बाईलेयर की संरचना विषमांगी होती है। इसमें "राफ्ट्स" नामक क्षेत्र (डोमेन) हैं, जो स्फिंगोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल में समृद्ध हैं। "राफ्ट" चरण अवस्था में शेष झिल्ली की स्थिति से भिन्न होता है जिसमें वे स्थित होते हैं। झिल्लियों की संरचनात्मक विशेषताएं उनके द्वारा किए जाने वाले कार्य और कार्यात्मक अवस्था पर निर्भर करती हैं।

कोशिका झिल्लियों की संरचना के अध्ययन ने पुष्टि की कि उनके मुख्य घटक लिपिड हैं, जो प्लाज्मा झिल्ली के द्रव्यमान का लगभग 50% बनाते हैं। झिल्ली द्रव्यमान का लगभग 40-48% प्रोटीन और 2-10% कार्बोहाइड्रेट द्वारा होता है। कार्बोहाइड्रेट के अवशेष या तो प्रोटीन में शामिल होते हैं, ग्लाइकोप्रोटीन बनाते हैं, या लिपिड, ग्लाइकोलिपिड्स बनाते हैं। फॉस्फोलिपिड प्लाज्मा झिल्ली के मुख्य संरचनात्मक लिपिड हैं और उनके द्रव्यमान का 30-50% बनाते हैं।

ग्लाइकोलिपिड अणुओं के कार्बोहाइड्रेट अवशेष आमतौर पर झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थित होते हैं और एक जलीय माध्यम में डूबे रहते हैं। वे इंटरसेलुलर, सेल-मैट्रिक्स इंटरैक्शन और प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाओं द्वारा एंटीजन की पहचान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। फॉस्फोलिपिड बाइलेयर में एम्बेडेड कोलेस्ट्रॉल अणु फॉस्फोलिपिड्स की फैटी एसिड श्रृंखला और उनके लिक्विड क्रिस्टल अवस्था की क्रमबद्ध व्यवस्था को बनाए रखने में योगदान करते हैं। फॉस्फोलिपिड्स के फैटी एसिड के एसाइल रेडिकल्स की उच्च संरचनागत गतिशीलता की उपस्थिति के कारण, वे लिपिड बाइलेयर की एक ढीली पैकिंग बनाते हैं और इसमें संरचनात्मक दोष बन सकते हैं।

प्रोटीन अणु पूरी झिल्ली को भेदने में सक्षम होते हैं जिससे कि उनके अंतिम भाग अनुप्रस्थ सीमा से आगे निकल जाते हैं। ऐसे प्रोटीन कहलाते हैं ट्रांसमेम्ब्रेन, या अभिन्न. झिल्लियों में प्रोटीन भी होते हैं जो केवल आंशिक रूप से झिल्ली में डूबे होते हैं या इसकी सतह पर स्थित होते हैं।

अनेक झिल्ली के विशिष्ट कार्यप्रोटीन अणुओं द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसके लिए लिपिड मैट्रिक्स एक प्रत्यक्ष सूक्ष्म वातावरण है और प्रोटीन अणुओं द्वारा कार्यों का कार्यान्वयन इसके गुणों पर निर्भर करता है। झिल्ली प्रोटीन के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से, निम्नलिखित को अलग किया जा सकता है: रिसेप्टर - ऐसे सिग्नल अणुओं के लिए बाध्यकारी जैसे न्यूरोट्रांसमीटर, हार्मोन, इंगरल्यूकिन्स, वृद्धि कारक, और सेल के पोस्ट-रिसेप्टर संरचनाओं के लिए सिग्नल ट्रांसमिशन; एंजाइमेटिक - इंट्रासेल्युलर प्रतिक्रियाओं का कटैलिसीस; संरचनात्मक - झिल्ली की संरचना के निर्माण में भागीदारी; परिवहन - झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का स्थानांतरण; चैनल-गठन - आयनिक और जल चैनलों का निर्माण। प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट के साथ, प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के दौरान आसंजन-चिपके, ग्लूइंग कोशिकाओं के कार्यान्वयन में शामिल होते हैं, कोशिकाओं को परतों और ऊतकों में जोड़ते हैं, और बाह्य मैट्रिक्स के साथ कोशिकाओं की बातचीत सुनिश्चित करते हैं।

झिल्ली प्रोटीन (रिसेप्टर्स, एंजाइम, वाहक) की कार्यात्मक गतिविधि सिग्नलिंग अणुओं के साथ बातचीत करते समय, भौतिक कारकों की कार्रवाई, या माइक्रोएन्वायरमेंट के गुणों को बदलने पर उनकी स्थानिक संरचना (रचना) को आसानी से बदलने की उनकी क्षमता से निर्धारित होती है। प्रोटीन की संरचना में इन गठनात्मक परिवर्तनों को लागू करने के लिए आवश्यक ऊर्जा पेप्टाइड श्रृंखला के अलग-अलग वर्गों के बीच बातचीत के इंट्रामोल्युलर बलों और प्रोटीन के तुरंत आसपास झिल्ली लिपिड की तरलता (माइक्रोविस्कोसिटी) की डिग्री पर निर्भर करती है।

ग्लाइकोलिपिड्स और ग्लाइकोप्रोटीन के रूप में कार्बोहाइड्रेट झिल्ली द्रव्यमान का केवल 2-10% हिस्सा बनाते हैं; विभिन्न कोशिकाओं में उनकी संख्या परिवर्तनशील होती है। उनके लिए धन्यवाद, कुछ प्रकार की अंतरकोशिकीय बातचीत की जाती है, वे कोशिका द्वारा विदेशी प्रतिजनों की पहचान में भाग लेते हैं और प्रोटीन के साथ मिलकर अपने स्वयं के कोशिका की सतह झिल्ली की एक प्रकार की एंटीजेनिक संरचना बनाते हैं। ऐसे प्रतिजनों द्वारा, कोशिकाएं एक दूसरे को पहचानती हैं, ऊतक में एकजुट होती हैं और एक दूसरे को संकेत अणुओं को संचारित करने के लिए थोड़े समय के लिए एक साथ रहती हैं।

झिल्ली में शामिल पदार्थों की कम अंतःक्रियात्मक ऊर्जा और उनकी व्यवस्था के सापेक्ष क्रम के कारण, कोशिका झिल्ली कई गुणों और कार्यों को प्राप्त करती है जिन्हें इसे बनाने वाले पदार्थों के गुणों के एक साधारण योग में कम नहीं किया जा सकता है। प्रोटीन और लिपिड के इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड की ऊर्जा की तुलना में झिल्ली पर नगण्य प्रभाव, प्रोटीन अणुओं की संरचना में बदलाव, आयन चैनलों की पारगम्यता, झिल्ली रिसेप्टर्स के गुणों में परिवर्तन और अन्य कई कार्यों को जन्म दे सकता है। झिल्ली और कोशिका ही। प्लाज्मा झिल्ली के संरचनात्मक घटकों की उच्च संवेदनशीलता कोशिका द्वारा सूचना संकेतों की धारणा और कोशिका प्रतिक्रियाओं में उनके परिवर्तन में निर्णायक महत्व रखती है।

कोशिका के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के कार्य

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कई कार्य करती है जो कोशिका की महत्वपूर्ण जरूरतों को पूरा करती है।और, विशेष रूप से, सेल द्वारा सूचना संकेतों की धारणा और संचरण के लिए आवश्यक कई कार्य।

प्लाज्मा झिल्ली के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से हैं:

• सेलुलर सामग्री और बाह्य अंतरिक्ष के बीच आकार, मात्रा और महत्वपूर्ण अंतर को बनाए रखते हुए पर्यावरण से सेल का परिसीमन;
• चयनात्मक पारगम्यता, सक्रिय और परिवहन के अन्य साधनों के गुणों के आधार पर सेल में और बाहर पदार्थों का स्थानांतरण;
• ट्रांसमेम्ब्रेन विद्युत संभावित अंतर (झिल्ली ध्रुवीकरण) को आराम से बनाए रखना, सेल पर विभिन्न प्रभावों के तहत इसका परिवर्तन, उत्तेजना का उत्पादन और संचालन;
• एक भौतिक प्रकृति के संकेतों का पता लगाने (रिसेप्शन) में भागीदारी, संवेदी या आणविक रिसेप्टर्स के गठन और सेल में संकेतों के संचरण के कारण सिग्नल अणु;
• गठित ऊतकों की संरचना में या विभिन्न ऊतकों की कोशिकाओं के आसंजन के दौरान अंतरकोशिकीय संपर्कों (तंग, अंतराल और डिस्मोसोमल संपर्क) का गठन;
• झिल्ली से जुड़े एंजाइमों की गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए एक हाइड्रोफोबिक माइक्रोएन्वायरमेंट का निर्माण;
• झिल्ली संरचना में प्रोटीन या ग्लाइकोप्रोटीन एंटीजन की उपस्थिति के कारण कोशिका की प्रतिरक्षा विशिष्टता सुनिश्चित करना। प्रतिरक्षा विशिष्टता महत्वपूर्ण है जब कोशिकाएं ऊतक में गठबंधन करती हैं और शरीर में प्रतिरक्षा निगरानी कोशिकाओं के साथ बातचीत करती हैं।

कोशिका झिल्ली के कार्यों की उपरोक्त सूची इंगित करती है कि वे न केवल सेलुलर कार्यों के कार्यान्वयन में शामिल हैं, बल्कि अंगों, ऊतकों और पूरे जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि की बुनियादी प्रक्रियाओं में भी शामिल हैं। झिल्ली संरचनाओं द्वारा प्रदान की गई कई घटनाओं और प्रक्रियाओं के ज्ञान के बिना, कुछ नैदानिक ​​प्रक्रियाओं और चिकित्सीय उपायों को समझना और सचेत रूप से करना असंभव है। उदाहरण के लिए, कई औषधीय पदार्थों के सही उपयोग के लिए, यह जानना आवश्यक है कि उनमें से प्रत्येक रक्त से कोशिका झिल्ली के माध्यम से ऊतक द्रव में और कोशिकाओं में किस हद तक प्रवेश करता है।