कोशिका झिल्ली, जिसे प्लाज़्मालेम्मा, साइटोलेम्मा या प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है, एक आणविक संरचना है जो प्रकृति में लोचदार होती है और विभिन्न प्रोटीन और लिपिड से बनी होती है। यह किसी भी सेल की सामग्री को बाहरी वातावरण से अलग करता है, जिससे इसके सुरक्षात्मक गुणों को नियंत्रित करता है, और बाहरी वातावरण और सेल की सीधे आंतरिक सामग्री के बीच एक आदान-प्रदान भी प्रदान करता है।

प्लाज्मा झिल्ली

प्लाज़्मालेम्मा खोल के ठीक पीछे, अंदर स्थित एक पट है। यह सेल को कुछ डिब्बों में विभाजित करता है, जो डिब्बों या ऑर्गेनेल के लिए निर्देशित होते हैं। उनमें विशेष पर्यावरणीय स्थितियां होती हैं। कोशिका भित्ति पूरी तरह से संपूर्ण कोशिका झिल्ली को ढक लेती है। यह अणुओं की दोहरी परत जैसा दिखता है।

मूल जानकारी

प्लाज़्मालेम्मा की संरचना फॉस्फोलिपिड्स है या, जैसा कि उन्हें जटिल लिपिड भी कहा जाता है। फॉस्फोलिपिड्स के कई भाग होते हैं: एक पूंछ और एक सिर। विशेषज्ञ हाइड्रोफोबिक और हाइड्रोफिलिक भागों को कहते हैं: किसी जानवर या पौधे की कोशिका की संरचना के आधार पर। खंड, जिन्हें सिर कहा जाता है, कोशिका के अंदर की ओर होते हैं, और पूंछ बाहर की ओर होती है। Plasmalemms संरचनात्मक रूप से अपरिवर्तनीय हैं और विभिन्न जीवों में बहुत समान हैं; सबसे आम अपवाद आर्किया हो सकता है, जिसमें विभाजन में विभिन्न अल्कोहल और ग्लिसरॉल होते हैं।

Plasmalemma मोटाई लगभग 10 एनएम.

ऐसे विभाजन होते हैं जो झिल्ली से सटे भाग के बाहर या बाहर होते हैं - उन्हें सतही कहा जाता है। कुछ प्रकार के प्रोटीन कोशिका झिल्ली और खोल के लिए एक प्रकार के संपर्क बिंदु हो सकते हैं। कोशिका के अंदर साइटोस्केलेटन और बाहरी दीवार होती है। कुछ प्रकार के अभिन्न प्रोटीन का उपयोग आयन परिवहन रिसेप्टर्स (तंत्रिका अंत के समानांतर) में चैनल के रूप में किया जा सकता है।

यदि आप एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हैं, तो आप डेटा प्राप्त कर सकते हैं जिसके आधार पर आप सेल के सभी भागों की संरचना के साथ-साथ मुख्य घटकों और झिल्लियों का एक आरेख बना सकते हैं। ऊपरी तंत्र में तीन सबसिस्टम होंगे:

• जटिल सुपरमैम्ब्रेन समावेशन;
• साइटोप्लाज्म का मस्कुलोस्केलेटल तंत्र, जिसमें एक सबमब्रेनर भाग होगा।

इस उपकरण को कोशिका के साइटोस्केलेटन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। ऑर्गेनेल और नाभिक के साथ साइटोप्लाज्म को परमाणु उपकरण कहा जाता है। साइटोप्लाज्मिक या, दूसरे शब्दों में, प्लाज्मा कोशिका झिल्ली, कोशिका झिल्ली के नीचे स्थित होती है।

शब्द "झिल्ली" लैटिन शब्द मेम्ब्रम से आया है, जिसका अनुवाद "त्वचा" या "खोल" के रूप में किया जा सकता है। यह शब्द 200 साल पहले प्रस्तावित किया गया था और इसे अक्सर सेल के किनारों कहा जाता था, लेकिन उस अवधि के दौरान जब विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग शुरू हुआ, यह स्थापित किया गया कि प्लाज्मा साइटोलेमा झिल्ली के कई अलग-अलग तत्व बनाते हैं।

तत्व अक्सर संरचनात्मक होते हैं, जैसे:

• माइटोकॉन्ड्रिया;
• लाइसोसोम;
• प्लास्टिड;
• विभाजन

प्लाज़्मालेम्मा की आणविक संरचना के बारे में पहली परिकल्पनाओं में से एक को 1940 में ग्रेट ब्रिटेन के एक वैज्ञानिक संस्थान द्वारा सामने रखा गया था। पहले से ही 1960 में, विलियम रॉबर्ट्स ने दुनिया को "प्राथमिक झिल्ली पर" परिकल्पना का प्रस्ताव दिया। उसने माना कि एक कोशिका के सभी प्लाज्मा झिल्ली में कुछ भाग होते हैं, वास्तव में, वे जीवों के सभी राज्यों के लिए एक सामान्य सिद्धांत के अनुसार बनते हैं।

XX सदी के शुरुआती सत्तर के दशक में, बहुत सारे डेटा की खोज की गई थी, जिसके आधार पर, 1972 में, ऑस्ट्रेलिया के वैज्ञानिकों ने सेल संरचना का एक नया मोज़ेक-तरल मॉडल प्रस्तावित किया।

प्लाज्मा झिल्ली की संरचना

1972 के मॉडल को आज भी सार्वभौमिक मान्यता प्राप्त है। यही है, आधुनिक विज्ञान में, शेल के साथ काम करने वाले विभिन्न वैज्ञानिक सैद्धांतिक कार्य "द्रव-मोज़ेक मॉडल की जैविक झिल्ली की संरचना" पर भरोसा करते हैं।

प्रोटीन अणु लिपिड बाईलेयर से जुड़े होते हैं और पूरी तरह से पूरी झिल्ली में प्रवेश करते हैं - इंटीग्रल प्रोटीन (सामान्य नामों में से एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन है)।

संरचना में खोल में विभिन्न कार्बोहाइड्रेट घटक होते हैं जो पॉलीसेकेराइड या सैकराइड श्रृंखला की तरह दिखेंगे। श्रृंखला, बदले में, लिपिड और प्रोटीन से जुड़ी होगी। प्रोटीन अणुओं से जुड़ी जंजीरों को ग्लाइकोप्रोटीन कहा जाता है, और लिपिड अणुओं को ग्लाइकोसाइड कहा जाता है। कार्बोहाइड्रेट झिल्ली के बाहरी तरफ स्थित होते हैं और पशु कोशिकाओं में रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं।

ग्लाइकोप्रोटीन - सुप्रा-झिल्ली कार्यों का एक जटिल है। इसे ग्लाइकोकैलिक्स भी कहा जाता है (ग्रीक शब्द ग्लिक और कलिक्स से, जिसका अर्थ है "मीठा" और "कप")। जटिल कोशिका आसंजन को बढ़ावा देता है।

प्लाज्मा झिल्ली के कार्य

बैरियर

कोशिका द्रव्यमान के आंतरिक घटकों को उन पदार्थों से अलग करने में मदद करता है जो बाहर हैं। शरीर को विभिन्न पदार्थों के प्रवेश से बचाता है जो इसके लिए विदेशी होंगे, और इंट्रासेल्युलर संतुलन बनाए रखने में मदद करते हैं।

परिवहन

सेल का अपना "निष्क्रिय परिवहन" होता है और इसका उपयोग ऊर्जा खपत को कम करने के लिए करता है। परिवहन कार्य निम्नलिखित प्रक्रियाओं में कार्य करता है:

• एंडोसाइटोसिस;
• एक्सोसाइटोसिस;
• सोडियम और पोटेशियम चयापचय।

झिल्ली के बाहरी भाग में एक ग्राही होता है, जिसके स्थान पर हार्मोन और विभिन्न नियामक अणुओं का मिश्रण होता है।

नकारात्मक परिवहनएक प्रक्रिया जिसमें कोई पदार्थ बिना ऊर्जा खर्च किए एक झिल्ली से होकर गुजरता है। दूसरे शब्दों में, पदार्थ को कोशिका के एक क्षेत्र से उच्च सांद्रता के साथ उस तरफ पहुँचाया जाता है जहाँ सांद्रता कम होगी।

दो प्रकार हैं:

• सरल विस्तार- छोटे तटस्थ अणुओं H2O, CO2 और O2 और कम आणविक भार वाले कुछ हाइड्रोफोबिक कार्बनिक पदार्थों में निहित और, तदनुसार, झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स से बिना किसी समस्या के गुजरते हैं। ये अणु झिल्ली में तब तक प्रवेश कर सकते हैं जब तक कि सांद्रता प्रवणता स्थिर और अपरिवर्तित न हो।
• सुविधा विसरण- हाइड्रोफिलिक प्रकार के विभिन्न अणुओं की विशेषता। वे एक सांद्रता प्रवणता के बाद झिल्ली से भी गुजर सकते हैं। हालांकि, इस प्रक्रिया को विभिन्न प्रोटीनों की मदद से अंजाम दिया जाएगा जो झिल्ली में आयनिक यौगिकों के विशिष्ट चैनल बनाएंगे।

सक्रिय ट्रांसपोर्ट- यह एक ढाल के विपरीत झिल्ली की दीवार के माध्यम से विभिन्न घटकों की गति है। इस तरह के स्थानांतरण के लिए सेल में ऊर्जा संसाधनों के एक महत्वपूर्ण व्यय की आवश्यकता होती है। अक्सर, यह सक्रिय परिवहन है जो ऊर्जा खपत का मुख्य स्रोत है।

कई किस्में हैंवाहक प्रोटीन की भागीदारी के साथ सक्रिय परिवहन:

• सोडियम-पोटेशियम पंप।कोशिका द्वारा आवश्यक खनिज और ट्रेस तत्व प्राप्त करना।
• एंडोसाइटोसिस- एक प्रक्रिया जिसमें कोशिका ठोस कणों (फागोसाइटोसिस) या किसी तरल (पिनोसाइटोसिस) की विभिन्न बूंदों को पकड़ लेती है।
• एक्सोसाइटोसिस- वह प्रक्रिया जिसके द्वारा कुछ कणों को कोशिका से बाहरी वातावरण में छोड़ा जाता है। प्रक्रिया एंडोसाइटोसिस के लिए एक असंतुलन है।

शब्द "एंडोसाइटोसिस" ग्रीक शब्द "एंडा" (अंदर से) और "केटोसिस" (कप, रिसेप्टकल) से आया है। प्रक्रिया कोशिका द्वारा बाहरी संरचना पर कब्जा करने की विशेषता है और झिल्ली पुटिकाओं के उत्पादन के दौरान की जाती है। यह शब्द 1965 में बेल्जियम के कोशिका विज्ञान के प्रोफेसर क्रिश्चियन बेल्स द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने स्तनधारी कोशिकाओं द्वारा विभिन्न पदार्थों के अवशोषण के साथ-साथ फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस का अध्ययन किया था।

phagocytosis

तब होता है जब कोई कोशिका कुछ ठोस कणों या जीवित कोशिकाओं को पकड़ लेती है। और पिनोसाइटोसिस एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कोशिका द्वारा तरल बूंदों को पकड़ लिया जाता है। फागोसाइटोसिस ("भक्षक" और "ग्रहण" के लिए ग्रीक शब्दों से) वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा वन्यजीवों की बहुत छोटी वस्तुओं को पकड़ लिया जाता है और उपभोग किया जाता है, साथ ही साथ विभिन्न एकल-कोशिका वाले जीवों के ठोस हिस्से भी होते हैं।

प्रक्रिया की खोज रूस के एक शरीर विज्ञानी - व्याचेस्लाव इवानोविच मेचनिकोव से संबंधित है, जिन्होंने सीधे प्रक्रिया को निर्धारित किया, जबकि उन्होंने स्टारफिश और छोटे डैफ़निया के साथ विभिन्न परीक्षण किए।

एककोशिकीय विषमपोषी जीवों का पोषण विभिन्न कणों को पचाने और पकड़ने की उनकी क्षमता पर आधारित होता है।

मेचनिकोव ने अमीबा द्वारा बैक्टीरिया के अवशोषण और फागोसाइटोसिस के सामान्य सिद्धांत के लिए एल्गोरिदम का वर्णन किया:

• आसंजन - कोशिका झिल्ली को बैक्टीरिया का आसंजन;
• अवशोषण;
• एक जीवाणु कोशिका के साथ एक पुटिका का निर्माण;
• बुलबुले का फड़कना।

इसके आधार पर, फागोसाइटोसिस की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण होते हैं:

1. अवशोषित कण झिल्ली से जुड़ा होता है।
2. झिल्ली द्वारा अवशोषित कण को ​​घेरना।
3. एक झिल्ली पुटिका (फागोसोम) का निर्माण।
4. कोशिका के आंतरिक भाग में एक झिल्ली पुटिका (फागोसोम) का पृथक्करण।
5. फागोसोम और लाइसोसोम (पाचन), साथ ही कणों की आंतरिक गति का संघ।

पूर्ण या आंशिक पाचन देखा जा सकता है।

आंशिक पाचन की स्थिति में प्रायः एक अवशिष्ट शरीर का निर्माण होता है, जो कुछ समय के लिए कोशिका के अंदर रहेगा। वे अवशेष जो पचा नहीं जाएँगे, एक्सोसाइटोसिस द्वारा कोशिका से निकाले (निकाले) जाते हैं। विकास के क्रम में, यह फागोसाइटिक प्रवृत्ति कार्य धीरे-धीरे अलग हो गया और विभिन्न एककोशिकीय से विशेष कोशिकाओं (जैसे कि कोइलेंटरेट्स और स्पंज में पाचन), और फिर स्तनधारियों और मनुष्यों में विशेष कोशिकाओं में स्थानांतरित हो गया।

रक्त में लिम्फोसाइट्स और ल्यूकोसाइट्स फागोसाइटोसिस के लिए पूर्वनिर्धारित हैं। फागोसाइटोसिस की प्रक्रिया में ऊर्जा के एक बड़े व्यय की आवश्यकता होती है और इसे सीधे बाहरी कोशिका झिल्ली और लाइसोसोम की गतिविधि के साथ जोड़ा जाता है, जिसमें पाचन एंजाइम होते हैं।

पिनोसाइटोसिस

पिनोसाइटोसिस एक तरल की कोशिका की सतह द्वारा कब्जा है जिसमें विभिन्न पदार्थ स्थित होते हैं। पिनोसाइटोसिस की घटना की खोज वैज्ञानिक फिट्जगेराल्ड लुईस के अंतर्गत आती है. यह घटना 1932 में हुई थी।

पिनोसाइटोसिस मुख्य तंत्रों में से एक है जिसके द्वारा मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिक कोशिका में प्रवेश करते हैं, उदाहरण के लिए, विभिन्न ग्लाइकोप्रोटीन या घुलनशील प्रोटीन। बदले में, पिनोसाइटोटिक गतिविधि कोशिका की शारीरिक स्थिति के बिना असंभव है और इसकी संरचना और पर्यावरण की संरचना पर निर्भर करती है। हम अमीबा में सबसे सक्रिय पिनोसाइटोसिस देख सकते हैं।

मनुष्यों में, पिनोसाइटोसिस आंतों की कोशिकाओं, वाहिकाओं, वृक्क नलिकाओं और बढ़ते oocytes में भी देखा जाता है। पिनोसाइटोसिस की प्रक्रिया को चित्रित करने के लिए, जिसे मानव ल्यूकोसाइट्स की मदद से किया जाएगा, प्लाज्मा झिल्ली का एक फलाव बनाया जा सकता है। इस मामले में, भागों को लेस और अलग किया जाएगा। पिनोसाइटोसिस की प्रक्रिया में ऊर्जा के व्यय की आवश्यकता होती है।

पिनोसाइटोसिस की प्रक्रिया में कदम:

1. बाहरी कोशिकीय प्लाज़्मालेम्मा पर पतले बहिर्गमन दिखाई देते हैं, जो तरल की बूंदों को घेर लेते हैं।
2. बाहरी आवरण का यह भाग पतला हो जाता है।
3. एक झिल्लीदार पुटिका का निर्माण।
4. दीवार टूट जाती है (विफल हो जाती है)।
5. पुटिका कोशिका द्रव्य में यात्रा करती है और विभिन्न पुटिकाओं और जीवों के साथ फ्यूज हो सकती है।

एक्सोसाइटोसिस

यह शब्द ग्रीक शब्द "एक्सो" से आया है - बाहरी, बाहरी और "साइटोसिस" - एक बर्तन, एक कटोरा। इस प्रक्रिया में कोशिकीय भाग द्वारा कुछ कणों को बाहरी वातावरण में छोड़ा जाता है। एक्सोसाइटोसिस की प्रक्रिया पिनोसाइटोसिस के विपरीत है।

इकोसाइटोसिस की प्रक्रिया में, इंट्रासेल्युलर तरल पदार्थ के बुलबुले कोशिका को छोड़ देते हैं और कोशिका के बाहरी झिल्ली में चले जाते हैं। पुटिकाओं के अंदर की सामग्री को बाहर की ओर छोड़ा जा सकता है, और कोशिका झिल्ली पुटिकाओं के खोल के साथ विलीन हो जाती है। इस प्रकार, अधिकांश मैक्रोमोलेक्यूलर यौगिक इस तरह से होंगे।

एक्सोसाइटोसिस कई कार्य करता है:

• बाहरी कोशिका झिल्ली को अणुओं का वितरण;
• पदार्थों के पूरे सेल में परिवहन जो झिल्ली के क्षेत्र में वृद्धि और वृद्धि के लिए आवश्यक होगा, उदाहरण के लिए, कुछ प्रोटीन या फॉस्फोलिपिड;
• विभिन्न भागों की रिहाई या कनेक्शन;
• चयापचय के दौरान दिखाई देने वाले हानिकारक और जहरीले उत्पादों का उत्सर्जन, उदाहरण के लिए, गैस्ट्रिक म्यूकोसा की कोशिकाओं द्वारा स्रावित हाइड्रोक्लोरिक एसिड;
• पेप्सिनोजेन का परिवहन, साथ ही सिग्नलिंग अणु, हार्मोन या न्यूरोट्रांसमीटर।

जैविक झिल्ली के विशिष्ट कार्य:

• एक आवेग की पीढ़ी जो तंत्रिका स्तर पर, न्यूरॉन झिल्ली के अंदर होती है;
• पॉलीपेप्टाइड्स का संश्लेषण, साथ ही एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के किसी न किसी और चिकने नेटवर्क के लिपिड और कार्बोहाइड्रेट;
• प्रकाश ऊर्जा में परिवर्तन और रासायनिक ऊर्जा में इसका रूपांतरण।

वीडियो

हमारे वीडियो से आप कोशिका की संरचना के बारे में बहुत सी रोचक और उपयोगी बातें सीखेंगे।

कोशिका द्रव्य- प्लाज्मा झिल्ली और नाभिक के बीच संलग्न कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा; इसे हाइलोप्लाज्म (साइटोप्लाज्म का मुख्य पदार्थ), ऑर्गेनेल (साइटोप्लाज्म के स्थायी घटक) और समावेशन (साइटोप्लाज्म के अस्थायी घटक) में विभाजित किया गया है। साइटोप्लाज्म की रासायनिक संरचना: आधार पानी (साइटोप्लाज्म के कुल द्रव्यमान का 60-90%), विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिक हैं। साइटोप्लाज्म क्षारीय होता है। यूकेरियोटिक कोशिका के कोशिका द्रव्य की एक विशिष्ट विशेषता निरंतर गति है ( साइक्लोसिस) यह मुख्य रूप से क्लोरोप्लास्ट जैसे सेल ऑर्गेनेल के आंदोलन से पता चला है। यदि कोशिका द्रव्य की गति रुक ​​जाती है, तो कोशिका मर जाती है, क्योंकि केवल निरंतर गति में रहने के कारण ही यह अपने कार्य कर सकती है।

हायलोप्लाज्म ( साइटोसोल) एक रंगहीन, पतला, गाढ़ा और पारदर्शी कोलॉइडी विलयन है। यह इसमें है कि सभी चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं, यह नाभिक और सभी जीवों का परस्पर संबंध प्रदान करती है। हाइलोप्लाज्म में तरल भाग या बड़े अणुओं की प्रबलता के आधार पर, हाइलोप्लाज्म के दो रूपों को प्रतिष्ठित किया जाता है: प- अधिक तरल हाइलोप्लाज्म और जेल- सघन हाइलोप्लाज्म। उनके बीच पारस्परिक संक्रमण संभव है: जेल एक सोल में बदल जाता है और इसके विपरीत।

साइटोप्लाज्म के कार्य:

1. एक प्रणाली में सेल के सभी घटकों का एकीकरण,
2. कई जैव रासायनिक और शारीरिक प्रक्रियाओं के पारित होने के लिए पर्यावरण,
3. जीवों के अस्तित्व और कामकाज के लिए पर्यावरण।

छत की भीतरी दीवार

छत की भीतरी दीवारयूकेरियोटिक कोशिकाओं को सीमित करें। प्रत्येक कोशिका झिल्ली में कम से कम दो परतों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। आंतरिक परत साइटोप्लाज्म से सटी होती है और इसे द्वारा दर्शाया जाता है प्लाज्मा झिल्ली(पर्यायवाची - प्लास्मलेम्मा, कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली), जिसके ऊपर बाहरी परत बनती है। जन्तु कोशिका में यह पतली होती है और कहलाती है glycocalyx(ग्लाइकोप्रोटीन, ग्लाइकोलिपिड्स, लिपोप्रोटीन द्वारा निर्मित), एक पादप कोशिका में - मोटी, जिसे कहा जाता है कोशिका भित्ति(सेल्यूलोज द्वारा निर्मित)।

सभी जैविक झिल्लियों में सामान्य संरचनात्मक विशेषताएं और गुण होते हैं। वर्तमान में आम तौर पर स्वीकृत झिल्ली संरचना का द्रव मोज़ेक मॉडल. झिल्ली का आधार एक लिपिड बाईलेयर है, जो मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स द्वारा निर्मित होता है। फॉस्फोलिपिड ट्राइग्लिसराइड्स होते हैं जिसमें एक फैटी एसिड अवशेष को फॉस्फोरिक एसिड अवशेष से बदल दिया जाता है; अणु का वह भाग जिसमें फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष स्थित होते हैं, हाइड्रोफिलिक हेड कहलाते हैं, जिन वर्गों में फैटी एसिड के अवशेष स्थित होते हैं उन्हें हाइड्रोफोबिक टेल कहा जाता है। झिल्ली में, फॉस्फोलिपिड को कड़ाई से व्यवस्थित तरीके से व्यवस्थित किया जाता है: अणुओं की हाइड्रोफोबिक पूंछ एक दूसरे का सामना करती है, और हाइड्रोफिलिक सिर पानी की ओर बाहर की ओर होते हैं।

लिपिड के अलावा, झिल्ली में प्रोटीन होता है (औसतन 60%)। वे झिल्ली के अधिकांश विशिष्ट कार्यों को निर्धारित करते हैं (कुछ अणुओं का परिवहन, प्रतिक्रियाओं का उत्प्रेरण, पर्यावरण से संकेत प्राप्त करना और परिवर्तित करना, आदि)। भेद: 1) परिधीय प्रोटीन(लिपिड बाईलेयर की बाहरी या भीतरी सतह पर स्थित), 2) अर्ध-अभिन्न प्रोटीन(लिपिड बाईलेयर में अलग-अलग गहराई तक डूबा हुआ), 3) इंटीग्रल या ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन(कोशिका के बाहरी और आंतरिक वातावरण दोनों के संपर्क में रहते हुए, झिल्ली के माध्यम से और उसके माध्यम से प्रवेश करें)। कुछ मामलों में इंटीग्रल प्रोटीन को चैनल-फॉर्मिंग या चैनल कहा जाता है, क्योंकि उन्हें हाइड्रोफिलिक चैनल माना जा सकता है, जिसके माध्यम से ध्रुवीय अणु कोशिका में गुजरते हैं (झिल्ली का लिपिड घटक उन्हें इसके माध्यम से नहीं जाने देगा)।

ए - फॉस्फोलिपिड का हाइड्रोफिलिक सिर; सी, फॉस्फोलिपिड की हाइड्रोफोबिक पूंछ; 1 - प्रोटीन ई और एफ के हाइड्रोफोबिक क्षेत्र; 2, प्रोटीन एफ के हाइड्रोफिलिक क्षेत्रों; 3 - एक ग्लाइकोलिपिड अणु में एक लिपिड से जुड़ी एक शाखित ओलिगोसेकेराइड श्रृंखला (ग्लाइकोलिपिड्स ग्लाइकोप्रोटीन से कम आम हैं); 4 - ग्लाइकोप्रोटीन अणु में प्रोटीन से जुड़ी शाखित ओलिगोसेकेराइड श्रृंखला; 5 - हाइड्रोफिलिक चैनल (एक छिद्र के रूप में कार्य करता है जिसके माध्यम से आयन और कुछ ध्रुवीय अणु गुजर सकते हैं)।

झिल्ली में कार्बोहाइड्रेट (10% तक) हो सकते हैं। झिल्ली के कार्बोहाइड्रेट घटक को प्रोटीन अणुओं (ग्लाइकोप्रोटीन) या लिपिड (ग्लाइकोलिपिड्स) से जुड़े ओलिगोसेकेराइड या पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं द्वारा दर्शाया जाता है। मूल रूप से, कार्बोहाइड्रेट झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थित होते हैं। कार्बोहाइड्रेट झिल्ली के रिसेप्टर कार्य प्रदान करते हैं। पशु कोशिकाओं में, ग्लाइकोप्रोटीन एक एपिमेम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, ग्लाइकोकैलिक्स, कई दसियों नैनोमीटर मोटा होता है। इसमें कई सेल रिसेप्टर्स स्थित होते हैं, इसकी मदद से सेल आसंजन होता है।

प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड के अणु गतिशील होते हैं, जो झिल्ली के तल में गति करने में सक्षम होते हैं। प्लाज्मा झिल्ली की मोटाई लगभग 7.5 एनएम है ।

झिल्ली कार्य

झिल्ली निम्नलिखित कार्य करती है:

1. बाहरी वातावरण से सेलुलर सामग्री को अलग करना,
2. कोशिका और पर्यावरण के बीच चयापचय का विनियमन,
3. सेल का विभाजन डिब्बों में ("डिब्बों"),
4. "एंजाइमी कन्वेयर" का स्थान,
5. बहुकोशिकीय जीवों (आसंजन) के ऊतकों में कोशिकाओं के बीच संचार प्रदान करना,
6. संकेत पहचान।

सबसे महत्वपूर्ण झिल्ली संपत्ति- चयनात्मक पारगम्यता, अर्थात्। झिल्ली कुछ पदार्थों या अणुओं के लिए अत्यधिक पारगम्य हैं और दूसरों के लिए खराब पारगम्य (या पूरी तरह से अभेद्य) हैं। यह संपत्ति झिल्ली के नियामक कार्य को रेखांकित करती है, जो कोशिका और बाहरी वातावरण के बीच पदार्थों के आदान-प्रदान को सुनिश्चित करती है। वह प्रक्रिया जिसके द्वारा पदार्थ कोशिका झिल्ली से गुजरते हैं, कहलाती है पदार्थों का परिवहन. भेद: 1) नकारात्मक परिवहन- ऊर्जा के बिना जाने वाले पदार्थों को पारित करने की प्रक्रिया; 2) सक्रिय ट्रांसपोर्ट- पदार्थों को पारित करने की प्रक्रिया, ऊर्जा की लागत के साथ जा रही है।

पर नकारात्मक परिवहनपदार्थ उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र में चले जाते हैं, अर्थात। एकाग्रता ढाल के साथ। किसी भी विलयन में विलायक और विलेय के अणु होते हैं। विलेय के अणुओं की गति की प्रक्रिया को विसरण कहते हैं, विलायक के अणुओं की गति को परासरण कहते हैं। यदि अणु आवेशित होता है, तो उसका परिवहन विद्युत प्रवणता से प्रभावित होता है। इसलिए, अक्सर एक इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट की बात की जाती है, जो दोनों ग्रेडिएंट को एक साथ मिलाता है। परिवहन की गति ढाल के परिमाण पर निर्भर करती है।

निम्न प्रकार के निष्क्रिय परिवहन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: 1) सरल विस्तार- लिपिड बाईलेयर (ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड) के माध्यम से सीधे पदार्थों का परिवहन; 2) झिल्ली चैनलों के माध्यम से प्रसार- चैनल बनाने वाले प्रोटीन (Na +, K +, Ca 2+, Cl -) के माध्यम से परिवहन; 3) सुविधा विसरण- विशेष परिवहन प्रोटीन का उपयोग करके पदार्थों का परिवहन, जिनमें से प्रत्येक कुछ अणुओं या संबंधित अणुओं के समूहों (ग्लूकोज, अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड) के आंदोलन के लिए जिम्मेदार है; 4) असमस- पानी के अणुओं का परिवहन (सभी जैविक प्रणालियों में, पानी विलायक है)।

ज़रूरत सक्रिय ट्रांसपोर्टतब होता है जब इलेक्ट्रोकेमिकल ढाल के खिलाफ झिल्ली के माध्यम से अणुओं के हस्तांतरण को सुनिश्चित करना आवश्यक होता है। यह परिवहन विशेष वाहक प्रोटीन द्वारा किया जाता है, जिसकी गतिविधि के लिए ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है। ऊर्जा स्रोत एटीपी अणु है। सक्रिय परिवहन में शामिल हैं: 1) Na + /K + -पंप (सोडियम-पोटेशियम पंप), 2) एंडोसाइटोसिस, 3) एक्सोसाइटोसिस।

काम ना + / के + -पंप. सामान्य कामकाज के लिए, कोशिका को साइटोप्लाज्म और बाहरी वातावरण में K + और Na + आयनों का एक निश्चित अनुपात बनाए रखना चाहिए। सेल के अंदर K + की सांद्रता इसके बाहर की तुलना में काफी अधिक होनी चाहिए, और Na + - इसके विपरीत। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि Na + और K + झिल्ली के छिद्रों के माध्यम से स्वतंत्र रूप से फैल सकते हैं। Na+/K+ पंप इन आयन सांद्रता के बराबर होने का प्रतिकार करता है और सेल से Na+ और K+ को सेल में सक्रिय रूप से पंप करता है। Na + /K + -pump एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन है जो गठनात्मक परिवर्तनों में सक्षम है, ताकि यह K + और Na + दोनों को जोड़ सके। Na + /K + -pump के संचालन के चक्र को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है: 1) झिल्ली के अंदर से Na + का लगाव, 2) पंप प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन, 3) Na + की रिहाई बाह्य कोशिकीय स्थान, 4) झिल्ली के बाहर से K + का लगाव, 5) पंप प्रोटीन का डीफॉस्फोराइलेशन, 6) इंट्रासेल्युलर स्पेस में K + का विमोचन। सोडियम-पोटेशियम पंप कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक सभी ऊर्जा का लगभग एक तिहाई खपत करता है। ऑपरेशन के एक चक्र के दौरान, पंप सेल से 3Na + पंप करता है और 2K + में पंप करता है।

एंडोसाइटोसिस- बड़े कणों और मैक्रोमोलेक्यूल्स की कोशिका द्वारा अवशोषण की प्रक्रिया। एंडोसाइटोसिस दो प्रकार के होते हैं: 1) phagocytosis- बड़े कणों (कोशिकाओं, कोशिका भागों, मैक्रोमोलेक्यूल्स) और 2) का कब्जा और अवशोषण पिनोसाइटोसिस- तरल पदार्थ (समाधान, कोलाइडल समाधान, निलंबन) का कब्जा और अवशोषण। फागोसाइटोसिस की घटना की खोज आई.आई. 1882 में मेचनिकोव। एंडोसाइटोसिस के दौरान, प्लाज्मा झिल्ली एक आक्रमण बनाता है, इसके किनारों का विलय होता है, और एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से सीमांकित संरचनाएं साइटोप्लाज्म में लगी होती हैं। कई प्रोटोजोआ और कुछ ल्यूकोसाइट्स फागोसाइटोसिस में सक्षम हैं। रक्त केशिकाओं के एंडोथेलियम में, आंत की उपकला कोशिकाओं में पिनोसाइटोसिस मनाया जाता है।

एक्सोसाइटोसिस- एंडोसाइटोसिस की रिवर्स प्रक्रिया: कोशिका से विभिन्न पदार्थों को हटाना। एक्सोसाइटोसिस के दौरान, पुटिका झिल्ली बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ फ़्यूज़ हो जाती है, पुटिका की सामग्री कोशिका के बाहर हटा दी जाती है, और इसकी झिल्ली बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में शामिल होती है। इस प्रकार, अंतःस्रावी ग्रंथियों की कोशिकाओं से हार्मोन उत्सर्जित होते हैं, और प्रोटोजोआ में अपाच्य भोजन रहता है।

के लिए जाओ व्याख्यान संख्या 5"कोशिका सिद्धांत। सेलुलर संगठन के प्रकार »

के लिए जाओ व्याख्यान संख्या 7"यूकेरियोटिक कोशिका: जीवों की संरचना और कार्य"

कोशिका झिल्ली

एक कोशिका झिल्ली की छवि। छोटी नीली और सफेद गेंदें फॉस्फोलिपिड्स के हाइड्रोफोबिक "सिर" से मेल खाती हैं, और उनसे जुड़ी रेखाएं हाइड्रोफिलिक "पूंछ" से मेल खाती हैं। आंकड़ा केवल अभिन्न झिल्ली प्रोटीन (लाल ग्लोब्यूल्स और पीले हेलिकॉप्टर) दिखाता है। झिल्ली के अंदर पीले अंडाकार बिंदु - कोलेस्ट्रॉल अणु झिल्ली के बाहर मोतियों की पीली-हरी श्रृंखलाएं - ओलिगोसेकेराइड श्रृंखलाएं जो ग्लाइकोकैलिक्स बनाती हैं

जैविक झिल्ली में विभिन्न प्रोटीन भी शामिल होते हैं: इंटीग्रल (झिल्ली में घुसना), सेमी-इंटीग्रल (बाहरी या आंतरिक लिपिड परत में एक छोर पर डूबा हुआ), सतह (झिल्ली के बाहरी या आंतरिक किनारों पर स्थित)। कुछ प्रोटीन कोशिका झिल्ली के कोशिका के अंदर साइटोस्केलेटन के साथ संपर्क के बिंदु होते हैं, और कोशिका की दीवार (यदि कोई हो) बाहर। कुछ अभिन्न प्रोटीन आयन चैनल, विभिन्न ट्रांसपोर्टर और रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं।

कार्यों

• बाधा - पर्यावरण के साथ एक विनियमित, चयनात्मक, निष्क्रिय और सक्रिय चयापचय प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, पेरॉक्सिसोम झिल्ली कोशिका के लिए खतरनाक पेरोक्साइड से साइटोप्लाज्म की रक्षा करती है। चयनात्मक पारगम्यता का अर्थ है कि विभिन्न परमाणुओं या अणुओं के लिए एक झिल्ली की पारगम्यता उनके आकार, विद्युत आवेश और रासायनिक गुणों पर निर्भर करती 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 कोशिका में और कोशिका के बाहर पदार्थों का 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 आयनों की इष्टतम और एकाग्रता का रखरखाव, जो कामकाज के लिए आवश्यक हैं सेलुलर एंजाइमों की।
  कण जो किसी कारण से फॉस्फोलिपिड बाइलेयर को पार करने में असमर्थ 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 कोशिका के लिए आवश्यक है विशेष वाहक प्रोटीन (ट्रांसपोर्टर) और चैनल प्रोटीन या एंडोसाइटोसिस द्वारा झिल्ली में प्रवेश कर सकते हैं।
  निष्क्रिय परिवहन में, पदार्थ विसरण द्वारा सांद्रता प्रवणता के साथ ऊर्जा व्यय के बिना 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, जिसमें 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 के दौरान 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 स्थित कुछ प्रोटीन रिसेप्टर्स होते हैं (अणु जिसके साथ कोशिका कुछ संकेतों को मानती है)।
  उदाहरण के लिए, रक्त में परिसंचारी हार्मोन केवल उन लक्षित कोशिकाओं पर कार्य करते हैं जिनमें इन हार्मोनों 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।

बायोमेम्ब्रेन की संरचना और संरचना

झिल्ली लिपिड के तीन वर्गों से बनी होती है: फॉस्फोलिपिड्स, ग्लाइकोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल। फॉस्फोलिपिड्स और ग्लाइकोलिपिड्स (उनसे जुड़े कार्बोहाइड्रेट वाले लिपिड) में दो लंबे हाइड्रोफोबिक हाइड्रोकार्बन "पूंछ" होते हैं जो एक चार्ज हाइड्रोफिलिक "सिर" से जुड़े होते हैं। कोलेस्ट्रॉल हाइड्रोफोबिक लिपिड पूंछ के बीच खाली जगह पर कब्जा करके और उन्हें झुकने से रोककर झिल्ली को सख्त करता है। इसलिए, कम कोलेस्ट्रॉल सामग्री वाली झिल्ली अधिक लचीली होती है, जबकि उच्च कोलेस्ट्रॉल सामग्री वाली झिल्ली अधिक कठोर और भंगुर होती है। कोलेस्ट्रॉल एक "स्टॉपर" के रूप में भी कार्य करता है जो ध्रुवीय अणुओं को कोशिका से और अंदर जाने से रोकता है। झिल्ली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रोटीन से बना होता है जो इसे भेदता है और झिल्ली के विभिन्न गुणों के लिए जिम्मेदार होता है। विभिन्न झिल्लियों में उनकी संरचना और अभिविन्यास भिन्न होते हैं।

कोशिका झिल्ली अक्सर असममित होती है, अर्थात परतें लिपिड संरचना में भिन्न होती हैं, एक व्यक्तिगत अणु का एक परत से दूसरी परत में संक्रमण (तथाकथित फ्लिप फ्लॉप) कठिन है।

मेम्ब्रेन ऑर्गेनेल

ये साइटोप्लाज्म के बंद एकल या परस्पर जुड़े हुए खंड होते हैं, जो झिल्ली द्वारा हाइलोप्लाज्म से अलग होते हैं। सिंगल-मेम्ब्रेन ऑर्गेनेल में एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गॉल्गी उपकरण, लाइसोसोम, रिक्तिकाएं, पेरॉक्सिसोम शामिल हैं; टू-मेम्ब्रेन - न्यूक्लियस, माइटोकॉन्ड्रिया, प्लास्टिड्स। विभिन्न जीवों की झिल्लियों की संरचना लिपिड और झिल्ली प्रोटीन की संरचना में भिन्न होती है।

चयनात्मक पारगम्यता

कोशिका झिल्लियों में चयनात्मक पारगम्यता होती है: ग्लूकोज, अमीनो एसिड, फैटी एसिड, ग्लिसरॉल और आयन धीरे-धीरे उनके माध्यम से फैलते हैं, और झिल्ली स्वयं इस प्रक्रिया को एक निश्चित सीमा तक सक्रिय रूप से नियंत्रित करते हैं - कुछ पदार्थ गुजरते हैं, जबकि अन्य नहीं। कोशिका में पदार्थों के प्रवेश या कोशिका से बाहर की ओर उनके निष्कासन के लिए चार मुख्य तंत्र हैं: प्रसार, परासरण, सक्रिय परिवहन और एक्सो- या एंडोसाइटोसिस। पहली दो प्रक्रियाएं प्रकृति में निष्क्रिय हैं, अर्थात उन्हें ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है; अंतिम दो ऊर्जा खपत से जुड़ी सक्रिय प्रक्रियाएं हैं।

निष्क्रिय परिवहन के दौरान झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता विशेष चैनलों के कारण होती है - अभिन्न प्रोटीन। वे एक तरह के मार्ग का निर्माण करते हुए, झिल्ली के माध्यम से और उसके माध्यम से प्रवेश करते हैं। K, Na और Cl तत्वों के अपने चैनल हैं। सांद्रण प्रवणता के संबंध में, इन तत्वों के अणु कोशिका के अंदर और बाहर गति करते हैं। चिढ़ होने पर, सोडियम आयन चैनल खुल जाते हैं, और कोशिका में सोडियम आयनों का तीव्र प्रवाह होता है। इसके परिणामस्वरूप झिल्ली क्षमता में असंतुलन होता है। उसके बाद, झिल्ली क्षमता बहाल हो जाती है। पोटेशियम चैनल हमेशा खुले रहते हैं, जिसके माध्यम से पोटेशियम आयन धीरे-धीरे कोशिका में प्रवेश करते हैं।

यह सभी देखें

साहित्य

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• ब्रूस अल्बर्ट्स, एट अल।

जीवित कोशिकाओं में विद्युत क्षमता के अस्तित्व को सुनिश्चित करने वाली प्रक्रियाओं को समझने के लिए, सबसे पहले कोशिका झिल्ली की संरचना और उसके गुणों को समझना आवश्यक है।

वर्तमान में, 1972 में एस सिंगर और जी निकोलसन द्वारा प्रस्तावित झिल्ली के द्रव-मोज़ेक मॉडल को सबसे बड़ी मान्यता प्राप्त है। झिल्ली का आधार फॉस्फोलिपिड्स (बाईलेयर) की एक दोहरी परत है, अणु के हाइड्रोफोबिक टुकड़े जिनमें से झिल्ली की मोटाई में डूबे हुए हैं, और ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक समूह बाहर की ओर उन्मुख हैं, अर्थात्। आसपास के जलीय वातावरण में (चित्र 2.9)।

झिल्ली प्रोटीन झिल्ली की सतह पर स्थानीयकृत होते हैं या हाइड्रोफोबिक क्षेत्र में विभिन्न गहराई पर एम्बेडेड हो सकते हैं। कुछ प्रोटीन झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हैं, और एक ही प्रोटीन के विभिन्न हाइड्रोफिलिक समूह कोशिका झिल्ली के दोनों किनारों पर पाए जाते हैं। प्लाज्मा झिल्ली में पाए जाने वाले प्रोटीन बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं: वे आयन चैनलों के निर्माण में शामिल होते हैं, झिल्ली पंप और विभिन्न पदार्थों के वाहक की भूमिका निभाते हैं, और एक रिसेप्टर फ़ंक्शन भी कर सकते हैं।

कोशिका झिल्ली के मुख्य कार्य: बाधा, परिवहन, नियामक, उत्प्रेरक।

बाधा कार्य झिल्ली के माध्यम से पानी में घुलनशील यौगिकों के प्रसार को सीमित करना है, जो कोशिकाओं को विदेशी, विषाक्त पदार्थों से बचाने और कोशिकाओं के अंदर विभिन्न पदार्थों की अपेक्षाकृत स्थिर सामग्री को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। तो, कोशिका झिल्ली विभिन्न पदार्थों के प्रसार को 100,000-10,000,000 बार धीमा कर सकती है।

चावल। 2.9.

एक लिपिड बाईलेयर में एम्बेडेड ग्लोबुलर इंटीग्रल प्रोटीन दिखाए जाते हैं। कुछ प्रोटीन आयन चैनल हैं, अन्य (ग्लाइकोप्रोटीन) में ओलिगोसेकेराइड साइड चेन होते हैं जो कोशिकाओं द्वारा और इंटरसेलुलर ऊतक में एक दूसरे की पहचान में शामिल होते हैं। कोलेस्ट्रॉल अणु फॉस्फोलिपिड सिर के निकट होते हैं और "पूंछ" के आसन्न वर्गों को ठीक करते हैं। फॉस्फोलिपिड अणु की पूंछ के आंतरिक क्षेत्र उनके आंदोलन में सीमित नहीं हैं और झिल्ली की तरलता के लिए जिम्मेदार हैं (ब्रेट्चर, 1985)

झिल्ली में ऐसे चैनल होते हैं जिनके माध्यम से आयन प्रवेश करते हैं। चैनल संभावित-निर्भर और संभावित-स्वतंत्र हैं। संभावित-गेटेड चैनलजब संभावित अंतर बदलता है, और संभावित-स्वतंत्र(हार्मोन-विनियमित) पदार्थों के साथ रिसेप्टर्स की बातचीत के दौरान खोले जाते हैं। फाटकों की बदौलत चैनल खोले या बंद किए जा सकते हैं। झिल्ली में दो प्रकार के द्वार निर्मित होते हैं: सक्रियण(चैनल की गहराई में) और निष्क्रियता(चैनल की सतह पर)। गेट तीन राज्यों में से एक में हो सकता है:

• खुली अवस्था (दोनों प्रकार के द्वार खुले हैं);
• बंद अवस्था (सक्रियण द्वार बंद);
• निष्क्रियता की स्थिति (निष्क्रियता के द्वार बंद हैं)। झिल्लियों की एक अन्य विशेषता विशेषता अकार्बनिक आयनों, पोषक तत्वों और विभिन्न चयापचय उत्पादों को चुनिंदा रूप से स्थानांतरित करने की क्षमता है। पदार्थों के निष्क्रिय और सक्रिय स्थानांतरण (परिवहन) की प्रणालियाँ हैं। निष्क्रियवाहक प्रोटीन की मदद से या उसके बिना आयन चैनलों के माध्यम से परिवहन किया जाता है, और इसकी प्रेरक शक्ति इंट्रा- और बाह्य अंतरिक्ष के बीच आयनों की विद्युत रासायनिक क्षमता में अंतर है। आयन चैनलों की चयनात्मकता इसके ज्यामितीय मापदंडों और चैनल की दीवारों और मुंह को अस्तर करने वाले समूहों की रासायनिक प्रकृति द्वारा निर्धारित की जाती है।

वर्तमान में, Na + , K + , Ca 2+ आयनों के साथ-साथ पानी (तथाकथित एक्वापोरिन) के लिए चयनात्मक पारगम्यता वाले चैनल सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किए जाते हैं। विभिन्न अध्ययनों के अनुसार आयन चैनलों का व्यास 0.5-0.7 एनएम है। चैनलों के थ्रूपुट को बदला जा सकता है, 10 7 - 10 8 आयन प्रति सेकंड एक आयन चैनल से गुजर सकते हैं।

सक्रियपरिवहन ऊर्जा के व्यय के साथ होता है और तथाकथित आयन पंपों द्वारा किया जाता है। आयन पंप एक झिल्ली में एम्बेडेड आणविक प्रोटीन संरचनाएं हैं और आयनों को एक उच्च विद्युत रासायनिक क्षमता की ओर ले जाते हैं।

पंपों का संचालन एटीपी हाइड्रोलिसिस की ऊर्जा के कारण होता है। Na + /K + - ATPase, Ca 2+ - ATPase, H + - ATPase, H + /K + - ATPase, Mg 2+ - ATPase, जो क्रमशः Na + , K + , Ca आयनों की गति सुनिश्चित करते हैं, हैं 2+, एच +, एमजी 2+ पृथक या संयुग्मित (ना + और के +; एच + और के +)। सक्रिय परिवहन के आणविक तंत्र को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है।

झिल्ली एक अति सूक्ष्म संरचना है जो ऑर्गेनेल की सतह और संपूर्ण रूप से कोशिका बनाती है। सभी झिल्लियों की संरचना समान होती है और वे एक प्रणाली में जुड़ी होती हैं।

रासायनिक संरचना

कोशिका झिल्ली रासायनिक रूप से सजातीय होती है और इसमें विभिन्न समूहों के प्रोटीन और लिपिड होते हैं:

• फास्फोलिपिड्स;
• गैलेक्टोलिपिड्स;
• सल्फोलिपिड्स

इनमें न्यूक्लिक एसिड, पॉलीसेकेराइड और अन्य पदार्थ भी होते हैं।

भौतिक गुण

सामान्य तापमान पर, झिल्ली एक तरल-क्रिस्टलीय अवस्था में होती है और लगातार उतार-चढ़ाव करती है। उनकी चिपचिपाहट वनस्पति तेल के करीब है।

झिल्ली पुनर्प्राप्ति योग्य, मजबूत, लोचदार होती है और इसमें छिद्र होते हैं। झिल्लियों की मोटाई 7 - 14 एनएम है।

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बड़े अणुओं के लिए, झिल्ली अभेद्य है। छोटे अणु और आयन झिल्ली के विभिन्न पक्षों पर एकाग्रता अंतर के प्रभाव में और साथ ही परिवहन प्रोटीन की मदद से छिद्रों और झिल्ली से गुजर सकते हैं।

नमूना

झिल्ली की संरचना को आमतौर पर द्रव मोज़ेक मॉडल का उपयोग करके वर्णित किया जाता है। झिल्ली में एक फ्रेम होता है - लिपिड अणुओं की दो पंक्तियाँ, कसकर, ईंटों की तरह, एक दूसरे से सटे हुए।

चावल। 1. सैंडविच-प्रकार की जैविक झिल्ली।

दोनों तरफ, लिपिड की सतह प्रोटीन से ढकी होती है। मोज़ेक पैटर्न झिल्ली की सतह पर असमान रूप से वितरित प्रोटीन अणुओं द्वारा बनता है।

बिलीपिड परत में विसर्जन की डिग्री के अनुसार प्रोटीन अणुओं को विभाजित किया जाता है तीन समूह:

• ट्रांसमेम्ब्रेन;
• जलमग्न;
• सतही।

प्रोटीन झिल्ली की मुख्य संपत्ति प्रदान करते हैं - विभिन्न पदार्थों के लिए इसकी चयनात्मक पारगम्यता।

झिल्ली प्रकार

स्थानीयकरण के अनुसार सभी कोशिका झिल्लियों को विभाजित किया जा सकता है निम्नलिखित प्रकार:

• घर के बाहर;
• परमाणु;
• ऑर्गेनेल झिल्ली।

बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, या प्लास्मोल्मा, कोशिका की सीमा है। साइटोस्केलेटन के तत्वों से जुड़कर, यह अपने आकार और आकार को बनाए रखता है।

चावल। 2. साइटोस्केलेटन।

परमाणु झिल्ली, या कैरियोलेमा, परमाणु सामग्री की सीमा है। यह दो झिल्लियों से बनी है, जो बाहरी झिल्ली से बहुत मिलती-जुलती है। नाभिक की बाहरी झिल्ली एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर) की झिल्लियों से और छिद्रों के माध्यम से आंतरिक झिल्ली से जुड़ी होती है।

ईपीएस झिल्ली पूरे साइटोप्लाज्म में प्रवेश करती है, जिससे सतह बनती है जिस पर झिल्ली प्रोटीन सहित विभिन्न पदार्थ संश्लेषित होते हैं।

Organoid झिल्ली

अधिकांश जीवों में एक झिल्ली संरचना होती है।

दीवारें एक झिल्ली से बनती हैं:

• गॉल्गी कॉम्प्लेक्स;
• रिक्तिकाएं;
• लाइसोसोम

प्लास्टिड और माइटोकॉन्ड्रिया झिल्ली की दो परतों से बने होते हैं। उनकी बाहरी झिल्ली चिकनी होती है, और भीतरी झिल्ली कई तह बनाती है।

क्लोरोप्लास्ट के प्रकाश संश्लेषक झिल्लियों की विशेषताएं एम्बेडेड क्लोरोफिल अणु हैं।

जंतु कोशिकाओं में बाहरी झिल्ली की सतह पर ग्लाइकोकैलिक्स नामक एक कार्बोहाइड्रेट परत होती है।

चावल। 3. ग्लाइकोकैलिक्स।

ग्लाइकोकैलिक्स आंतों के उपकला की कोशिकाओं में सबसे अधिक विकसित होता है, जहां यह पाचन के लिए स्थितियां बनाता है और प्लास्मोल्मा की रक्षा करता है।

तालिका "कोशिका झिल्ली की संरचना"

हमने क्या सीखा?

हमने कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्यों की जांच की। झिल्ली कोशिका, केंद्रक और ऑर्गेनेल का एक चयनात्मक (चयनात्मक) अवरोध है। कोशिका झिल्ली की संरचना एक द्रव-मोज़ेक मॉडल द्वारा वर्णित है। इस मॉडल के अनुसार, प्रोटीन अणु चिपचिपे लिपिड की दोहरी परत में अंतःस्थापित होते हैं।

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