BIOMEMBRANES: संरचना और कार्य - जीवविज्ञान - 2025

Biomembranes संरचनाओं, बहुत गतिशील हैं और मुख्य रूप से लिपिड प्रकृति, सभी जीवित प्राणियों की कोशिकाओं के हिस्से के चयनात्मक। संक्षेप में, वे एक नियंत्रित तरीके से निर्णय लेने के अलावा जीवन और बाह्य अंतरिक्ष के बीच की सीमाओं को स्थापित करने के लिए जिम्मेदार हैं, जो सेल में प्रवेश कर सकते हैं और छोड़ सकते हैं।

झिल्ली के गुण (जैसे तरलता और पारगम्यता) सीधे लिपिड के प्रकार, इन अणुओं की संतृप्ति और लंबाई से निर्धारित होते हैं। प्रत्येक प्रकार के सेल में लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट की एक विशिष्ट संरचना के साथ एक झिल्ली होती है, जो इसे अपने कार्यों को पूरा करने की अनुमति देती है।

स्रोत: व्युत्पन्न कार्य: धत्फील्ड (बात)

संरचना

जैविक झिल्ली की संरचना का वर्णन करने के लिए वर्तमान में स्वीकृत मॉडल को "द्रव मोज़ेक" कहा जाता है। यह 1972 में शोधकर्ताओं एस जॉन सिंगर और गर्थ निकोलसन द्वारा विकसित किया गया था।

एक मोज़ेक विभिन्न विषम तत्वों का मिलन है। झिल्लियों के मामले में, इन तत्वों में विभिन्न प्रकार के लिपिड और प्रोटीन होते हैं। ये घटक स्थिर नहीं हैं: इसके विपरीत, झिल्ली को अत्यधिक गतिशील होने की विशेषता है, जहां लिपिड और प्रोटीन निरंतर गति में हैं। '

कुछ मामलों में हम कार्बोहाइड्रेट को कुछ प्रोटीनों या झिल्ली को बनाने वाले लिपिड को पा सकते हैं। आगे हम झिल्ली के मुख्य घटकों का पता लगाने जा रहे हैं।

-Lipids

लिपिड जैविक जंजीर हैं जो कार्बन श्रृंखलाओं से बने होते हैं, जिनकी मुख्य विशेषता पानी में अशुद्धता है। यद्यपि वे कई जैविक कार्यों को पूरा करते हैं, सबसे उत्कृष्ट झिल्ली में उनकी संरचनात्मक भूमिका है।

लिपिड जो जैविक झिल्ली बनाने में सक्षम हैं, वे एक अपोलर भाग (पानी में अघुलनशील) और एक ध्रुवीय भाग (पानी में घुलनशील) से बने होते हैं। इस प्रकार के अणुओं को एम्फीपैथिक के रूप में जाना जाता है। ये अणु फास्फोलिपिड हैं।

लिपिड पानी में कैसे व्यवहार करते हैं?

जब फॉस्फोलिपिड पानी के संपर्क में आते हैं, तो ध्रुवीय भाग वह होता है जो वास्तव में इसके संपर्क में आता है। इसके विपरीत, हाइड्रोफोबिक "पूंछ" एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, तरल से बचने की कोशिश कर रहे हैं। समाधान में, लिपिड संगठन के दो पैटर्न प्राप्त कर सकते हैं: मिसेल या लिपिड बिलयर्स।

मिसेल लिपिड के छोटे समुच्चय हैं, जहां ध्रुवीय सिर को पानी में "देखना" और समूह को गोले के अंदर एक साथ समूहीकृत किया जाता है। बिलायर्स, जैसा कि उनके नाम का तात्पर्य है, फॉस्फोलिपिड्स की दो परतें हैं जहां सिर पानी का सामना करते हैं, और प्रत्येक परत की पूंछ एक दूसरे के साथ बातचीत करती हैं।

ये निर्माण अनायास होते हैं। यही है, मिसेल या बाईलेयर के गठन को चलाने के लिए किसी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है।

यह एम्फीपैथिक संपत्ति है, इसमें संदेह के बिना, कुछ लिपिडों में से सबसे महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह जीवन के डिब्बेकरण की अनुमति देता है।

सभी झिल्ली समान नहीं होती हैं

उनकी लिपिड रचना के संदर्भ में, सभी जैविक झिल्ली समान नहीं हैं। ये कार्बन श्रृंखला की लंबाई और उनके बीच संतृप्ति के संदर्भ में भिन्न होते हैं।

संतृप्ति से हमारा मतलब है कि कार्बन के बीच मौजूद बंधों की संख्या। जब डबल या ट्रिपल बॉन्ड होते हैं, तो चेन असंतृप्त होती है।

झिल्ली की लिपिड रचना इसके गुणों को निर्धारित करेगी, विशेष रूप से इसकी तरलता। जब डबल या ट्रिपल बॉन्ड होते हैं, तो कार्बन चेन "ट्विस्ट", रिक्त स्थान बनाते हैं और लिपिड पूंछ की पैकिंग को कम करते हैं।

किंक बाधा को कमजोर करते हुए पड़ोसी पूंछ (विशेष रूप से वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन फोर्स) के साथ संपर्क सतह को कम करते हैं।

इसके विपरीत, जब चेन संतृप्ति बढ़ जाती है, तो वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन बहुत मजबूत होते हैं, जिससे झिल्ली का घनत्व और ताकत बढ़ जाती है। इसी तरह, यदि हाइड्रोकार्बन श्रृंखला लंबाई में बढ़ जाती है, तो अवरोध की शक्ति को बढ़ाया जा सकता है।

कोलेस्ट्रॉल एक और प्रकार का लिपिड है जो चार रिंगों के संलयन से बनता है। इस अणु की उपस्थिति भी झिल्ली की तरलता और पारगम्यता को संशोधित करने में मदद करती है। ये गुण तापमान जैसे बाहरी चर से भी प्रभावित हो सकते हैं।

-Proteins

एक सामान्य कोशिका में, झिल्ली की आधी से कम संरचना प्रोटीन होती है। ये लिपिड मैट्रिक्स में कई तरीकों से एम्बेडेड पाए जा सकते हैं: पूरी तरह से डूबे हुए, अर्थात अभिन्न; या परिधीय रूप से, जहां प्रोटीन का केवल एक भाग लिपिड के लिए लंगर डाला जाता है।

प्रोटीन का उपयोग कुछ अणुओं द्वारा चैनलों या ट्रांसपोर्टरों (सक्रिय या निष्क्रिय मार्ग के) के रूप में किया जाता है ताकि बड़े, हाइड्रोफिलिक अणुओं को चयनात्मक अवरोध को पार करने में मदद मिल सके। सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण प्रोटीन है जो सोडियम-पोटेशियम पंप के रूप में काम करता है।

-Carbohydrates

कार्बोहाइड्रेट को ऊपर उल्लिखित दो अणुओं से जोड़ा जा सकता है। वे आम तौर पर कोशिका के आसपास पाए जाते हैं और सामान्य सेलुलर अंकन, मान्यता और संचार में भूमिका निभाते हैं।

उदाहरण के लिए, प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाएं इस प्रकार के अंकन का उपयोग करती हैं कि विदेशी क्या हैं, इस बात को अलग करने के लिए, और इस प्रकार पता है कि किस कोशिका पर हमला किया जाना चाहिए और जो नहीं होना चाहिए।

विशेषताएं

सीमाएं तय करे

जीवन की सीमाएँ कैसे स्थापित होती हैं? बायोमेम्ब्रेन्स के माध्यम से। जैविक मूल के झिल्ली जीवन के सभी रूपों में सेलुलर स्थान को परिसीमन करने के लिए जिम्मेदार हैं। यह कंपार्टमेंटलाइज़ेशन प्रॉपर्टी लिविंग सिस्टम की पीढ़ी के लिए आवश्यक है।

इस प्रकार, सेल के अंदर एक अलग वातावरण बनाया जा सकता है, जिसमें आवश्यक सांद्रता और कार्बनिक पदार्थों के लिए आंदोलनों की मात्रा होती है।

इसके अतिरिक्त, जैविक झिल्ली कोशिका के अंदर सीमाएं भी स्थापित करते हैं, यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विशिष्ट डिब्बों की उत्पत्ति करते हैं: माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट, वेक्यूल आदि।

चयनात्मकता

जीवित कोशिकाओं को कुछ तत्वों के निरंतर प्रवेश और निकास की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए बाह्य वातावरण और अपशिष्ट पदार्थों के उत्सर्जन के साथ आयन एक्सचेंज, दूसरों के बीच।

झिल्ली की प्रकृति कुछ पदार्थों के लिए पारगम्य और दूसरों के लिए अभेद्य बनाती है। इस कारण से, झिल्ली, इसके भीतर प्रोटीन के साथ मिलकर, आणविक "गेटकीपर" के रूप में कार्य करता है जो पर्यावरण के साथ सामग्रियों के आदान-प्रदान को ऑर्केस्ट्रेट करता है।

छोटे अणु, जो ध्रुवीय नहीं हैं, झिल्ली को बिना किसी समस्या के पार कर सकते हैं। इसके विपरीत, अणु जितना बड़ा होता है और उतना ही अधिक ध्रुवीय होता है, मार्ग की कठिनाई आनुपातिक रूप से बढ़ जाती है।

एक विशिष्ट उदाहरण देने के लिए, ऑक्सीजन अणु एक क्लोराइड आयन की तुलना में एक अरब गुना तेजी से जैविक झिल्ली के माध्यम से यात्रा कर सकता है।

संदर्भ

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