साइटोप्लाज्म: कार्यों, भागों और विशेषताओं - जीवविज्ञान - 2025

कोशिका द्रव्य पदार्थ कोशिकाओं के अंदर पाया, जो cytoplasmic मैट्रिक्स या साइटोसोल और subcellular डिब्बों शामिल है। कोशिका की कुल मात्रा का सायटोसोल आधे से थोड़ा अधिक (लगभग 55%) बनता है और यह वह क्षेत्र है जहां प्रोटीन का संश्लेषण और क्षरण होता है, जो आवश्यक चयापचय प्रतिक्रियाओं के लिए एक पर्याप्त माध्यम होता है। ।

एक प्रोकैरियोटिक कोशिका के सभी घटक साइटोप्लाज्म में होते हैं, जबकि यूकेरियोट्स में नाभिक जैसे अन्य विभाजन होते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, शेष कोशिका मात्रा (45%) साइटोप्लाज्मिक ऑर्गेनेल, जैसे माइटोकॉन्ड्रिया, चिकनी और खुरदरी एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम, नाभिक, पेरोक्सीसोम, लाइसोसोम और एंडोसोम द्वारा कब्जा कर लिया जाता है।

सामान्य विशेषताएँ

साइटोप्लाज्म वह पदार्थ है जो कोशिकाओं के आंतरिक भाग को भरता है और इसे दो घटकों में विभाजित किया जाता है: लिक्विड अंश जिसे साइटोसोल या साइटोप्लाज्मिक मैट्रिक्स के रूप में जाना जाता है और इसमें लगे हुए अंग - यूकेरियोटिक वंश के मामले में।

साइटोसोल साइटोप्लाज्म का जिलेटिनस मैट्रिक्स है और यह विलेय की एक विशाल विविधता से बना है, जैसे कि आयन, मध्यवर्ती मेटाबोलाइट्स, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, प्रोटीन और राइबोन्यूक्लिक एसिड (आरएनए)। यह दो इंटरकनेक्टिव चरणों में दिखाई दे सकता है: जेल चरण और सोल चरण।

इसमें पानी से बने एक जलीय जेल के समान कोलाइडल मैट्रिक्स होता है - मुख्य रूप से - और साइटोस्केलेटन से संबंधित तंतुमय प्रोटीन का एक नेटवर्क, जिसमें एक्टिन, माइक्रोट्यूबुल्स और मध्यवर्ती फिलामेंट्स शामिल होते हैं, जिसमें एक्सेसरी प्रोटीन की एक श्रृंखला होती है जो एक बनाने में योगदान करती है ढांचा।

प्रोटीन फिलामेंट्स द्वारा गठित यह नेटवर्क पूरे साइटोप्लाज्म में फैलता है, जिससे यह चिपचिपा गुण और एक सिकुड़ा हुआ जेल की विशेषताएं देता है।

कोशिकीय वास्तुकला को समर्थन और स्थिरता प्रदान करने के लिए साइटोस्केलेटन जिम्मेदार है। साइटोप्लाज्म में पदार्थों के परिवहन में भाग लेने और कोशिकाओं के आंदोलन में योगदान देने के अलावा, जैसे कि फागोसाइटोसिस। निम्नलिखित एनीमेशन में आप एक पशु कोशिका के कोशिकाद्रव्य (साइटोप्लाज्म) को देख सकते हैं:

विशेषताएं

साइटोप्लाज्म एक प्रकार का आणविक सूप है जहां कोशिका संबंधी क्रियाओं को बनाए रखने के लिए जरूरी एंजाइम प्रतिक्रियाएं होती हैं।

यह कोशिकीय श्वसन प्रक्रियाओं के लिए और बायोसिंथेसिस प्रतिक्रियाओं के लिए एक आदर्श परिवहन माध्यम है, क्योंकि अणु माध्यम में विलेय नहीं करते हैं और साइटोप्लाज्म में तैर रहे हैं, उपयोग करने के लिए तैयार हैं।

इसके अलावा, इसकी रासायनिक संरचना के लिए, साइटोप्लाज्म बफर या बफर के रूप में कार्य कर सकता है। यह ऑर्गेनेल के निलंबन के लिए एक उपयुक्त साधन के रूप में भी कार्य करता है, उनकी रक्षा - और नाभिक में सीमित आनुवंशिक सामग्री - अचानक आंदोलनों और संभव टकराव से।

साइटोप्लाज्म पोषक तत्वों और कोशिका विस्थापन के आंदोलन में योगदान देता है, एक साइटोप्लाज्मिक प्रवाह की पीढ़ी के लिए धन्यवाद। इस घटना में साइटोप्लाज्म की गति होती है।

साइटोप्लाज्म में धाराएं विशेष रूप से बड़ी पौधों की कोशिकाओं में महत्वपूर्ण हैं और सामग्री वितरण की प्रक्रिया को गति देने में मदद करती हैं।

अवयव

साइटोप्लाज्म, कोशिका के अंदर का स्थान

साइटोप्लाज्म एक साइटोप्लाज्मिक मैट्रिक्स या साइटोसोल और इस जिलेटिनस पदार्थ में एम्बेडेड जीवों से बना होता है। प्रत्येक को नीचे गहराई से वर्णित किया जाएगा:

साइटोसोल

साइटोसोल ऑर्गेनेल के बाहर की ओर रंगहीन, कभी-कभी भूरा, सरस और पारदर्शी पदार्थ पाया जाता है। इसे साइटोप्लाज्म का घुलनशील भाग माना जाता है।

इस मैट्रिक्स का सबसे प्रचुर घटक पानी है, इसकी कुल संरचना का 65 और 80% के बीच, हड्डियों की कोशिकाओं को छोड़कर, दांतों के तामचीनी में और बीज में।

इसकी रासायनिक संरचना के संबंध में, 20% प्रोटीन अणुओं से मेल खाती है। इसमें सेल द्वारा उपयोग किए जाने वाले 46 से अधिक तत्व हैं। इनमें से केवल 24 को ही जीवन के लिए आवश्यक माना जाता है।

सबसे प्रमुख तत्वों में कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, फॉस्फोरस और सल्फर हैं।

उसी तरह, यह मैट्रिक्स आयनों में समृद्ध है और इन की अवधारण सेल के आसमाटिक दबाव में वृद्धि पैदा करता है। ये आयन सेलुलर वातावरण में इष्टतम एसिड-बेस बैलेंस बनाए रखने में मदद करते हैं।

कोशिका द्रव्य में पाए जाने वाले आयनों की विविधता सेल प्रकार के अनुसार भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, मांसपेशियों और तंत्रिका कोशिकाओं में पोटेशियम और मैग्नीशियम की उच्च सांद्रता होती है, जबकि रक्त कोशिकाओं में कैल्शियम आयन विशेष रूप से प्रचुर मात्रा में होता है।

झिल्लीदार अंग

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के मामले में, साइटोप्लाज्मिक मैट्रिक्स में विभिन्न प्रकार के उप-कोशिकीय घटक होते हैं। इन्हें झिल्लीदार और असतत जीवों में विभाजित किया जा सकता है।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और गोल्गी तंत्र पहले समूह से संबंधित हैं, दोनों बोरी के आकार की झिल्लियों की प्रणाली हैं जो आपस में जुड़ी हुई हैं। इस कारण से, इसकी संरचना की सीमा को परिभाषित करना मुश्किल है। इसके अलावा, ये डिब्बे प्लाज्मा झिल्ली के साथ स्थानिक और लौकिक निरंतरता पेश करते हैं।

राइबोसोम की उपस्थिति या अनुपस्थिति के आधार पर, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम को चिकनी या खुरदरे में विभाजित किया जाता है। चिकनी छोटे अणुओं के चयापचय के लिए जिम्मेदार है, इसमें लिपिड और स्टेरॉयड के विषहरण और संश्लेषण का तंत्र है।

इसके विपरीत, किसी न किसी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में राइबोसोम होते हैं जो इसकी झिल्ली से जुड़े होते हैं और मुख्य रूप से प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं जो कोशिका द्वारा उत्सर्जित होंगे।

गोल्गी तंत्र डिस्क के आकार के थैली का एक सेट है और झिल्ली और प्रोटीन संश्लेषण में भाग लेता है। इसके अलावा, इसमें ग्लाइकोसिलेशन सहित प्रोटीन और लिपिड में संशोधन करने के लिए आवश्यक एंजाइमैटिक मशीनरी है। यह लाइसोसोम और पेरॉक्सिसोम के भंडारण और वितरण में भी भाग लेता है।

विचारशील अंग

दूसरा समूह इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल से बना है जो असतत हैं और झिल्ली की उपस्थिति से उनकी सीमा स्पष्ट रूप से देखी जाती है।

वे संरचनात्मक और भौतिक दृष्टिकोण से अन्य जीवों से अलग-थलग हैं, हालांकि अन्य डिब्बों के साथ बातचीत हो सकती है, उदाहरण के लिए, माइटोकॉन्ड्रिया झिल्लीदार जीवों के साथ बातचीत कर सकते हैं।

इस समूह में माइटोकॉन्ड्रिया, ऑर्गेनेल होते हैं जो आवश्यक चयापचय पथों जैसे कि साइट्रिक एसिड चक्र, इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, एटीपी संश्लेषण और फैटी एसिड बी-ऑक्सीकरण को पूरा करने के लिए आवश्यक एंजाइम होते हैं।

लाइसोसोम भी असतत जीव होते हैं और हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों के भंडारण के लिए जिम्मेदार होते हैं जो प्रोटीन के पुन: अवशोषण में मदद करते हैं, बैक्टीरिया को नष्ट करते हैं और साइटोप्लास्मिक जीवों के क्षरण को रोकते हैं।

माइक्रोबायोड (पेरोक्सीसोम) ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं। इन संरचनाओं में एंजाइम उत्प्रेरक होता है जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड - एक विषाक्त चयापचय - पदार्थ में परिवर्तित करने में मदद करता है जो सेल के लिए हानिरहित हैं: पानी और ऑक्सीजन। इन निकायों में फैटी एसिड का बी-ऑक्सीकरण होता है।

पौधों के मामले में, प्लास्टोस नामक अन्य अंग हैं। ये प्लांट सेल में दर्जनों कार्य करते हैं और सबसे उत्कृष्ट क्लोरोप्लास्ट हैं, जहां प्रकाश संश्लेषण होता है।

गैर-संयमी अंग

कोशिका में संरचनाएँ भी होती हैं जो जैविक झिल्लियों से बंधी नहीं होती हैं। इनमें साइटोस्केलेटन के घटक शामिल हैं, जिसमें सूक्ष्मनलिकाएं, मध्यवर्ती फ़िलामेंट्स और एक्टिन माइक्रोफ़िल्मेंट्स शामिल हैं।

एक्टिन फिलामेंट्स गोलाकार अणुओं से बने होते हैं और लचीली श्रृंखला होते हैं, जबकि मध्यवर्ती फिलामेंट अधिक प्रतिरोधी होते हैं और विभिन्न प्रोटीनों से बने होते हैं। ये प्रोटीन तन्यता प्रदान करने के लिए जिम्मेदार होते हैं और कोशिका को मजबूती प्रदान करते हैं।

सेंट्रीओल्स एक सिलेंडर के आकार की संरचनात्मक जोड़ी है और यह भी अछूता जीव है। वे सूक्ष्मनलिकाएं सेंट्रोसोम या संगठित केंद्रों में स्थित हैं। ये संरचनाएं सिलिया के बेसल निकायों को जन्म देती हैं।

अंत में, राइबोसोम हैं, प्रोटीन और राइबोसोमल आरएनए से बनी संरचनाएं जो अनुवाद प्रक्रिया (प्रोटीन संश्लेषण) में भाग लेती हैं। वे साइटोसोल में मुक्त हो सकते हैं या मोटे एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम के लिए लंगर डाल सकते हैं।

हालांकि, कई लेखक इस बात पर विचार नहीं करते हैं कि राइबोसोम को स्वयं ऑर्गेनेल के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए।

inclusions

सम्मिलन साइटोप्लाज्म के घटक हैं जो ऑर्गेनेल के अनुरूप नहीं हैं और ज्यादातर मामलों में लिपिड झिल्ली से घिरे नहीं हैं।

इस श्रेणी में बड़ी संख्या में विषम संरचनाएं शामिल हैं, जैसे कि वर्णक दाने, क्रिस्टल, वसा, ग्लाइकोजन, और कुछ अपशिष्ट पदार्थ।

ये शरीर एंजाइमों के साथ खुद को घेर सकते हैं जो समावेश में मौजूद पदार्थ से मैक्रोमोलेक्यूलस के संश्लेषण में भाग लेते हैं। उदाहरण के लिए, ग्लाइकोजन कभी-कभी एंजाइमों जैसे कि ग्लाइकोजन सिंथेस या ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज से घिरा हो सकता है।

यकृत कोशिकाओं और मांसपेशियों की कोशिकाओं में निष्कर्ष आम हैं। उसी तरह, बालों और त्वचा के समावेशन में वर्णक दाने होते हैं जो उन्हें इन संरचनाओं की विशेषता रंग देते हैं।

साइटोप्लाज्म गुण

यह एक कोलाइड है

रासायनिक रूप से, साइटोप्लाज्म एक कोलाइड है, इसलिए इसमें एक समाधान और एक साथ निलंबन की विशेषताएं हैं। यह कम आणविक भार अणुओं जैसे लवण और ग्लूकोज, और साथ ही प्रोटीन जैसे बड़े द्रव्यमान अणुओं से बना है।

एक कोलाइडल प्रणाली को एक तरल माध्यम में छितरी हुई 1 / 1,000,000 से 1 / 10,000 के बीच के व्यास वाले कणों के मिश्रण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। सभी सेलुलर प्रोटोप्लाज्म, जिसमें साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियोप्लाज्म दोनों शामिल हैं, एक कोलाइडल समाधान है, क्योंकि छितरी हुई प्रोटीन इन प्रणालियों की सभी विशेषताओं को प्रदर्शित करती है।

प्रोटीन स्थिर कोलाइडल सिस्टम बनाने में सक्षम हैं, क्योंकि वे समाधान में चार्ज किए गए आयनों के रूप में व्यवहार करते हैं और अपने आरोपों के अनुसार बातचीत करते हैं और दूसरी बात, वे पानी के अणुओं को आकर्षित करने में सक्षम हैं। सभी कोलाइड की तरह, इसमें निलंबन की इस स्थिति को बनाए रखने की संपत्ति होती है, जो कोशिकाओं को स्थिरता देती है।

साइटोप्लाज्म की उपस्थिति बादलदार होती है क्योंकि जो अणु इसे बनाते हैं वे बड़े और प्रकाश को अपवर्तित करते हैं, इस घटना को टाइयरॉल प्रभाव कहा जाता है।

दूसरी ओर, कणों का ब्राउनियन आंदोलन कणों की बैठक को बढ़ाता है, सेल साइटोप्लाज्म में एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं का पक्ष लेता है।

थिक्सोट्रोपिक गुण

साइटोप्लाज्म थिक्सोट्रोपिक गुणों को प्रदर्शित करता है, जैसा कि कुछ गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ और स्यूडोप्लास्टिक्स करते हैं। थिक्सोट्रॉपी समय के साथ चिपचिपाहट में परिवर्तन को संदर्भित करता है: जब द्रव तनाव के अधीन होता है, तो इसकी चिपचिपाहट कम हो जाती है।

थिक्सोट्रोपिक पदार्थ आराम करने की स्थिति में स्थिरता दिखाते हैं और जब परेशान होते हैं, तो वे तरलता प्राप्त करते हैं। रोजमर्रा के माहौल में, हम इस तरह की सामग्रियों, जैसे कि टमाटर सॉस और दही के संपर्क में हैं।

साइटोप्लाज्म एक हाइड्रोजेल की तरह व्यवहार करता है

एक हाइड्रोजेल एक प्राकृतिक या सिंथेटिक पदार्थ है जो झरझरा नहीं हो सकता है या हो सकता है और बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित करने की क्षमता रखता है। इसकी व्यापकता मध्यम के परासरण, आयनिक शक्ति और तापमान जैसे कारकों पर निर्भर करती है।

साइटोप्लाज्म में एक हाइड्रोजेल की विशेषताएं होती हैं, क्योंकि यह महत्वपूर्ण मात्रा में पानी को अवशोषित कर सकता है और बाहरी की प्रतिक्रिया में मात्रा भिन्न होती है। इन गुणों को स्तनधारियों के साइटोप्लाज्म में पुष्टि की गई है।

चक्रवात गमन

साइटोप्लाज्मिक मैट्रिक्स उन आंदोलनों को बनाने में सक्षम है जो साइटोप्लाज़्मिक प्रवाह या प्रवाह बनाते हैं। यह आंदोलन आम तौर पर साइटोसोल के अधिक तरल चरण में मनाया जाता है और सेलुलर यौगिकों जैसे कि पिनोसोम, फागोसोम, लाइसोसोम, मिटोकोंड्रिया, सेंट्रीओल्स, के विस्थापन का कारण है।

यह घटना ज्यादातर जानवरों और पौधों की कोशिकाओं में देखी गई है। प्रोटोजोआ, ल्यूकोसाइट्स, उपकला कोशिकाओं और अन्य संरचनाओं के अमीबॉइड आंदोलनों साइटोप्लाज्म में चक्रवात की गति पर निर्भर करते हैं।

साइटोसोल चरण

इस मैट्रिक्स की चिपचिपाहट सेल में अणुओं की एकाग्रता के एक समारोह के रूप में भिन्न होती है। इसकी कोलाइडल प्रकृति के लिए धन्यवाद, दो चरणों या राज्यों को साइटोप्लाज्म में प्रतिष्ठित किया जा सकता है: सोल चरण और जेल चरण। पहला एक तरल जैसा दिखता है, जबकि दूसरा मैक्रोमोलेक्यूल्स की उच्च सांद्रता के लिए एक ठोस धन्यवाद के समान है।

उदाहरण के लिए, एक जिलेटिन की तैयारी में हम दोनों राज्यों को अलग कर सकते हैं। सोल चरण में कण पानी में स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित हो सकते हैं, हालांकि जब समाधान ठंडा होता है तो यह कठोर हो जाता है और एक प्रकार का अर्ध-ठोस जेल बन जाता है।

जेल राज्य में, अणु विभिन्न प्रकार के रासायनिक बंधों द्वारा एक साथ धारण करने में सक्षम होते हैं, जिनमें HH, CH या CN शामिल हैं। जैसे ही गर्मी समाधान पर लागू होती है, यह सूरज के चरण में वापस आ जाएगी।

प्राकृतिक परिस्थितियों में, इस मैट्रिक्स में चरण व्युत्क्रम सेलुलर वातावरण में विभिन्न प्रकार के शारीरिक, यांत्रिक और जैव रासायनिक कारकों पर निर्भर करता है।

संदर्भ

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