लाइसोसोम: विशेषताएं, संरचना, कार्य और प्रकार - जीवविज्ञान - 2025

लाइसोसोम अंगों कोशिका झिल्ली कि जानवर की कोशिकाओं के भीतर स्थित हैं कर रहे हैं। वे ऐसे यौगिक होते हैं जिनमें एक अम्लीय पीएच होता है और पाचन एंजाइमों में समृद्ध होता है, जो किसी भी प्रकार के जैविक अणु को नष्ट करने में सक्षम होते हैं: प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और न्यूक्लिक एसिड।

इसके अलावा, वे सेल के बाहर से सामग्री को नीचा दिखा सकते हैं। इस कारण से, लाइसोसोम के सेलुलर चयापचय में कई कार्य होते हैं और हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों में समृद्ध उनकी संरचना के लिए धन्यवाद, उन्हें अक्सर सेल का "पेट" कहा जाता है।

लाइसोसोम का निर्माण गोलकी तंत्र से निकलने वाले पुटिकाओं के संलयन से होता है। कोशिका कुछ निश्चित अनुक्रमों को पहचानती है जो हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों पर "टैग" के रूप में कार्य करते हैं और उन्हें गठन लाइसोसोम में भेजते हैं।

ये रिक्तिकाएँ आकार में गोलाकार होती हैं और उनका आकार काफी भिन्न होता है, जो एक काफी गतिशील कोशिका संरचना है।

खोज और ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य

शोधकर्ता क्रिश्चियन डी डावे द्वारा 50 साल से अधिक पहले लाइसोसोम की खोज की गई थी। डी ड्यूव की टीम कुछ एंजाइमों के स्थान की जांच करने के लिए, उपकोशिकीय अंशांकन तकनीक से जुड़े प्रयोगों का संचालन कर रही थी।

इस प्रायोगिक प्रोटोकॉल ने ऑर्गेनेल की खोज की अनुमति दी, क्योंकि शोधकर्ताओं ने देखा कि हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की रिहाई में वृद्धि हुई क्योंकि उन्होंने यौगिकों को जोड़ा जो कि झिल्ली को खराब कर देते थे।

इसके बाद, आणविक जीव विज्ञान तकनीकों और बेहतर उपकरणों के अस्तित्व में सुधार - जैसे इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, अपनी उपस्थिति को पुष्ट करने में कामयाब रहे। वास्तव में, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि लाइसोसोम इंट्रासेल्युलर मात्रा के 5% पर कब्जा कर लेता है।

इसकी खोज के कुछ समय बाद, इसके अंदर हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की उपस्थिति का प्रमाण दिया गया, जो लाइसोसोम को एक प्रकार के क्षरण केंद्र में बदल देता है। इसके अलावा, लाइसोसोम एंडोसाइटिक जीवन से जुड़े थे।

ऐतिहासिक रूप से, लाइसोसोम को एंडोसाइटोसिस का अंतिम बिंदु माना जाता था, जिसका उपयोग केवल अणुओं के क्षरण के लिए किया जाता था। आज, लाइसोसोम को गतिशील सेल डिब्बों के रूप में जाना जाता है, जो विभिन्न प्रकार के अतिरिक्त जीवों के साथ फ्यूज़ करने में सक्षम हैं।

विशेषताएँ

लाइसोसोम झिल्ली के माध्यम से प्रोटॉन पंपिंग। स्रोत: एलेजांद्रो पोर्टो

लाइसोसोम की आकृति विज्ञान

लाइसोसोम पशु कोशिकाओं के अनूठे डिब्बे हैं जो विभिन्न प्रकार के एंजाइमों को घर में रखते हैं जो प्रोटीन को हाइड्रोलाइज़ करने और कुछ अणुओं को पचाने में सक्षम हैं।

वे घने, गोलाकार रिक्तिकाएं हैं। संरचना का आकार व्यापक रूप से विविध है, और उस सामग्री पर निर्भर करता है जिसे पहले कब्जा कर लिया गया है।

लाइसोसोम, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और गोल्गी तंत्र के साथ, सेल के एंडोमेम्ब्रेन सिस्टम का हिस्सा हैं। हालांकि ये तीन संरचनाएं झिल्ली के नेटवर्क हैं, वे एक दूसरे के साथ निरंतर नहीं हैं।

लाइसोसोम में कई एंजाइम होते हैं

लाइसोसोम की मुख्य विशेषता उनके अंदर हाइड्रोलाइटिक एंजाइम की बैटरी है। लगभग 50 एंजाइम हैं जो बायोमॉलिक्युलस की एक विस्तृत श्रृंखला को नीचा दिखाने में सक्षम हैं।

इनमें न्यूक्लियर, प्रोटीज और फॉस्फेटस (जो फॉस्फोलिपिड मोनोन्यूक्लियोटाइड्स और अन्य यौगिकों से फॉस्फेट समूहों को हटाते हैं) शामिल हैं। इसके अलावा, उनके पास पॉलीसेकेराइड और लिपिड के क्षरण के लिए जिम्मेदार अन्य एंजाइम होते हैं।

तार्किक रूप से, इन पाचन एंजाइमों को अनियंत्रित गिरावट से बचने के लिए स्थानिक रूप से शेष सेलुलर घटकों से अलग किया जाना चाहिए। इस प्रकार, कोशिका उन यौगिकों को "चुन" सकती है जिन्हें समाप्त किया जाना चाहिए, क्योंकि यह उन तत्वों को विनियमित कर सकता है जो लाइसोसोम में प्रवेश करते हैं।

लाइसोसोम का वातावरण अम्लीय होता है

लाइसोसोम का इंटीरियर अम्लीय (4.8 के करीब) है, और इसमें मौजूद एंजाइम इस पीएच स्थिति में अच्छी तरह से काम करते हैं। इसलिए, उन्हें एसिड हाइड्रॉलिस के रूप में जाना जाता है।

इस सेल डिब्बे की विशेषता एसिड पीएच झिल्ली में एक प्रोटॉन पंप और एक क्लोराइड चैनल की उपस्थिति के लिए धन्यवाद बनाए रखी जाती है। साथ में, वे हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) को लाइसोसोम में परिवहन करते हैं। पंप ऑर्गेनेल की झिल्ली में स्थित है।

इस अम्लीय पीएच का कार्य लाइसोसोम में मौजूद विभिन्न हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों को सक्रिय करना और जहां तक ​​संभव हो - साइटोसोल के तटस्थ पीएच में उनकी एंजाइमिक गतिविधि से बचना है।

इस तरह, हमारे पास पहले से ही दो अवरोध हैं जो अनियंत्रित हाइड्रोलिसिस के खिलाफ सुरक्षा के रूप में काम करते हैं: एंजाइमों को एक पृथक डिब्बे में रखते हुए, और यह कि ये एंजाइम इस डिब्बे के अम्लीय पीएच में अच्छी तरह से काम करते हैं।

यहां तक ​​कि अगर लाइसोसोम झिल्ली को तोड़ना था, तो एंजाइमों की रिहाई का बहुत प्रभाव नहीं होगा - साइटोसोल के तटस्थ पीएच के कारण।

विशेषताएं

एक लाइसोसोम की आंतरिक संरचना में हाइड्रोलाइटिक एंजाइम का प्रभुत्व है, यही कारण है कि वे सेलुलर चयापचय का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र हैं जहां एंडोसिटोसिस द्वारा सेल में प्रवेश करने वाले बाह्य प्रोटीन का पाचन होता है, ऑर्गेनेल और साइटोसोल प्रोटीन का पुनर्नवीनीकरण होता है।

अब हम लाइसोसोम के सबसे प्रमुख कार्यों की गहराई से पड़ताल करेंगे: आॅटोफैगी द्वारा अणुओं का क्षरण और फागोसाइटोसिस द्वारा गिरावट।

भोजी

ऑटोफैगी क्या है?

सेलुलर प्रोटीन को कैप्चर करने वाले एक तंत्र को "सेल्फ-ईटिंग" ऑटोफैगी कहा जाता है। यह घटना सेल होमोस्टेसिस को बनाए रखने में मदद करती है, कोशिका संरचनाओं को नीचा दिखाना जो अब ज़रूरत नहीं हैं और ऑर्गेनेल के पुनर्चक्रण में योगदान देता है।

इस घटना के माध्यम से, ऑटोफैगोसोम नामक पुटिकाओं का गठन होता है। ये साइटोप्लाज्म या अन्य सेलुलर डिब्बों के छोटे क्षेत्र हैं, जो एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम से आते हैं, जो लाइसोसोम के साथ फ्यूज होते हैं।

दोनों ऑर्गेनेल में फ्यूज करने की क्षमता होती है, क्योंकि वे लिपिड प्रकृति के प्लाज्मा झिल्ली द्वारा सीमांकित होते हैं। यह दो साबुन के बुलबुले को एक साथ मिलाने की कोशिश के अनुरूप है - आप एक बड़ा बना रहे हैं।

संलयन के बाद, लाइसोसोम की एंजाइमेटिक सामग्री उन घटकों को नीचा दिखाने के लिए जिम्मेदार होती है जो अन्य पुटिका के अंदर थे। इन अणुओं का कब्जा एक ऐसी प्रक्रिया प्रतीत होती है जिसमें चयनात्मकता का अभाव होता है, जिससे लंबे समय तक रहने वाले साइटोसोल में स्थित प्रोटीन का क्षरण होता है।

ऑटोफैगी और उपवास की अवधि

सेल में, उपलब्ध पोषक तत्वों की मात्रा से ऑटोफैगी घटना को विनियमित किया जाता है।

जब शरीर पोषक तत्वों की कमी का अनुभव करता है या लंबे समय तक उपवास का अनुभव करता है, तो गिरावट मार्ग सक्रिय होते हैं। इस तरह, सेल उन प्रोटीनों को नीचा दिखाने का प्रबंधन करता है जो आवश्यक नहीं हैं और कुछ जीवों के पुन: उपयोग को प्राप्त करते हैं।

यह जानते हुए कि उपवास की अवधि के दौरान लाइसोसोम महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, इस संगठन में शोधकर्ताओं की रुचि बढ़ी है।

ऑटोफैगी और जीवों का विकास

कम पोषण सामग्री की अवधि में उनकी सक्रिय भागीदारी के अलावा, लाइसोसोम कार्बनिक प्राणियों के कुछ विशिष्ट वंशों के विकास के दौरान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कुछ मामलों में, विकास में शरीर की कुल रीमॉडेलिंग शामिल होती है, जिसका अर्थ है कि प्रक्रिया के दौरान कुछ अंगों या संरचनाओं को समाप्त किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, कीड़ों की कायापलट में, लाइसोसोम की हाइड्रोलाइटिक सामग्री ऊतकों के रीमॉडेलिंग में योगदान करती है।

एंडोसाइटोसिस और फेगोसाइटोसिस

एन्डोसाइटोसिस और फागोसाइटोसिस की कोशिकाओं के बाहरी तत्वों और उनके बाद के क्षरण में एक भूमिका है।

फैगोसाइटोसिस के दौरान, कुछ कोशिकाएं - जैसे कि मैक्रोफेज - बैक्टीरिया या सेल मलबे जैसे बड़े कणों को अंतर्ग्रहण या क्षीण करने के लिए जिम्मेदार होती हैं।

इन अणुओं को एक फ़ैगोसाइटिक रिक्तिका द्वारा वर्गीकृत किया जाता है, जिसे फ़ागोसोम कहा जाता है, जो कि पिछले मामले में, लाइसोसोम के साथ फ्यूज होगा। फागोसोम के भीतर पाचन एंजाइमों की रिहाई में संलयन होता है और कणों को नीचा दिखाया जाता है।

लाइसोसोम के प्रकार

कुछ लेखक इस कम्पार्टमेंट को दो मुख्य प्रकारों में भेद करते हैं: टाइप I और टाइप II। प्रकार I या प्राथमिक लाइसोसोम हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों के भंडारण में शामिल हैं, जबकि द्वितीयक लाइसोसोम उत्प्रेरक प्रक्रियाओं से संबंधित हैं।

लाइसोसोम का गठन

लाइसोसोम का निर्माण एंडोसाइटिक पुटिकाओं के माध्यम से बाहर से अणुओं के उत्थान से शुरू होता है। अन्य संरचनाओं के साथ बाद का फ्यूज जिसे शुरुआती एंडोसोम कहा जाता है।

बाद में, प्रारंभिक एंडोसोम एक परिपक्वता प्रक्रिया से गुजरते हैं, जिससे देर से एंडोसोम निकलते हैं।

एक तीसरा घटक गठन प्रक्रिया में प्रकट होता है: परिवहन पुटिका। ये गोल्गी तंत्र के ट्रांस नेटवर्क से एसिड हाइड्रॉलिस होते हैं। दोनों संरचनाएं - परिवहन पुटिका और देर से एंडोसोम - फ्यूज और लाइसोसोम बन जाते हैं, लाइसोसोमल एंजाइम के सेट को प्राप्त करने के बाद।

प्रक्रिया के दौरान, झिल्ली रिसेप्टर्स का पुनर्चक्रण एंडोसोम के पुनर्चक्रण के माध्यम से होता है।

एसिड हाइड्रॉलिसिस मैंगनीज़ -6 फॉस्फेट रिसेप्टर से अलग हो जाते हैं जो ऑर्गेनेल की संलयन प्रक्रिया के दौरान लाइसोसोम को जन्म देते हैं। ये रिसेप्टर्स गोल्गी ट्रांस नेटवर्क में फिर से प्रवेश करते हैं।

एंडोसोम और लाइसोसोम के बीच अंतर

एंडोसोम और लाइसोसोम के बीच भ्रम आम है। पूर्व झिल्ली-संलग्न सेल डिब्बे हैं - लाइसोसोम की तरह। हालांकि, दो जीवों के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि लाइसोसोम में मैनोज-6-फॉस्फेट रिसेप्टर्स की कमी होती है।

इन दो जैविक संस्थाओं के अलावा, अन्य प्रकार के पुटिकाएं हैं। उनमें से एक रिक्तिकाएं हैं, जिनकी सामग्री मुख्य रूप से पानी है।

परिवहन पुटिकाएं, जैसा कि उनके नाम का तात्पर्य है, सेल में अन्य स्थानों पर पदार्थों के आंदोलन में भाग लेते हैं। स्रावी पुटिका, उनके भाग के लिए, अपशिष्ट पदार्थ या रसायन (जैसे कि न्यूरॉन्स के अन्तर्ग्रथन में शामिल) को हटाते हैं।

संबद्ध बीमारियाँ

मनुष्यों में, जीन में उत्परिवर्तन जो लाइसोसोम एंजाइम के लिए कोड 30 से अधिक जन्मजात रोगों से जुड़े हैं। ये विकृति शब्द "लाइसोसोमल स्टोरेज बीमारियों" से घिरे हुए हैं।

आश्चर्यजनक रूप से, इनमें से कई स्थितियां एकल लाइसोसोमल एंजाइम को नुकसान से उत्पन्न होती हैं।

प्रभावित व्यक्तियों में, लाइसोसोम के अंदर एक गैर-कार्यात्मक एंजाइम होने का परिणाम अपशिष्ट उत्पादों का संचय है।

सबसे आम लाइसोसोमल जमाव परिवर्तन को गौचर रोग के रूप में जाना जाता है, और यह जीन में एक उत्परिवर्तन के साथ जुड़ा हुआ है जो ग्लाइकोलिपिड्स के लिए जिम्मेदार एंजाइम के लिए कोड है। एक जिज्ञासु तथ्य के रूप में, यह बीमारी यहूदी आबादी के बीच काफी उच्च आवृत्ति को दर्शाती है, प्रत्येक 2,500 व्यक्तियों में 1 को प्रभावित करती है।

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