प्लाज्मा झिल्ली: विशेषताओं, कार्यों और संरचना - जीवविज्ञान - 2025

प्लाज्मा झिल्ली, कोशिका झिल्ली, plasmalemma या cytoplasmic झिल्ली, एक lipídic संरचना है कि चारों ओर से घेरे और delimits कोशिकाओं, उनके वास्तुकला का एक अनिवार्य घटक किया जा रहा है। बायोमेम्ब्रेंस के पास अपने बाहरी के साथ एक निश्चित संरचना को संलग्न करने की संपत्ति है। इसका मुख्य कार्य बाधा के रूप में सेवा करना है।

इसके अलावा, यह कणों के पारगमन को नियंत्रित करता है जो प्रवेश कर सकते हैं और बाहर निकल सकते हैं। झिल्लीदार प्रोटीन काफी मांग वाले द्वारपालों के साथ "आणविक द्वार" के रूप में कार्य करते हैं। कोशिका की पहचान में झिल्ली की संरचना की भी भूमिका होती है।

संरचनात्मक रूप से, वे स्वाभाविक रूप से व्यवस्थित फास्फोलिपिड्स, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट से बने बिलयर्स हैं। इसी तरह, एक फॉस्फोलिपिड सिर और पूंछ के साथ एक फॉस्फोर का प्रतिनिधित्व करता है। पूंछ पानी में अघुलनशील कार्बन श्रृंखलाओं से बनी होती है, इन्हें अंदर की ओर बांटा जाता है।

इसके बजाय, सिर ध्रुवीय हैं और जलीय कोशिकीय वातावरण को देते हैं। झिल्ली बेहद स्थिर संरचनाएं हैं। उन्हें बनाए रखने वाली ताकतें वैन डेर वाल्स हैं, जो उन्हें बनाने वाले फॉस्फोलिपिड्स के बीच हैं; यह उन्हें कोशिकाओं के किनारे को मजबूती से घेरने की अनुमति देता है।

हालांकि, वे काफी गतिशील और तरल भी हैं। कोशिका प्रकार के विश्लेषण के अनुसार झिल्लियों के गुणधर्म अलग-अलग होते हैं। उदाहरण के लिए, लाल रक्त कोशिकाओं को रक्त वाहिकाओं के माध्यम से स्थानांतरित करने के लिए लोचदार होना चाहिए।

इसके विपरीत, न्यूरॉन्स में झिल्ली (माइलिन म्यान) में तंत्रिका आवेग के कुशल संचालन की अनुमति देने के लिए आवश्यक संरचना होती है।

सामान्य विशेषताएँ

विकिपीडिया कॉमन्स से जेपाब्लो कैड द्वारा

झिल्ली काफी गतिशील संरचनाएं हैं जो सेल प्रकार और इसके लिपिड की संरचना के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होती हैं। इन विशेषताओं के अनुसार झिल्लियों को संशोधित किया जाता है:

झिल्ली की तरलता

झिल्ली एक स्थिर इकाई नहीं है, यह एक तरल पदार्थ की तरह व्यवहार करता है। संरचना की तरलता की डिग्री कई कारकों पर निर्भर करती है, इनमें लिपिड रचना और तापमान जिसमें झिल्ली उजागर होती है।

जब कार्बन श्रृंखला में मौजूद सभी बंधन संतृप्त होते हैं, तो झिल्ली जेल की तरह व्यवहार करती है और वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन स्थिर होते हैं। इसके विपरीत, जब दोहरे बंधन होते हैं, तो बातचीत छोटी होती है और तरलता बढ़ जाती है।

इसके अलावा, कार्बन श्रृंखला की लंबाई का एक प्रभाव है। अब यह है, और अधिक बातचीत अपने पड़ोसियों के साथ होती है, इस प्रकार प्रवाह में वृद्धि। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, झिल्ली की तरलता भी बढ़ती है।

कोलेस्ट्रॉल तरलता के नियमन में एक अपरिहार्य भूमिका निभाता है और कोलेस्ट्रॉल सांद्रता पर निर्भर करता है। जब कतारें लंबी होती हैं, तो कोलेस्ट्रॉल उसी के इमोबिलाइज़र के रूप में कार्य करता है, जिससे तरलता कम हो जाती है। यह घटना सामान्य कोलेस्ट्रॉल के स्तर पर होती है।

कोलेस्ट्रॉल का स्तर कम होने पर प्रभाव बदल जाता है। लिपिड पूंछ के साथ बातचीत करके, इसके प्रभाव का कारण उनकी जुदाई है, जिससे तरलता कम हो जाती है।

वक्रता

तरलता की तरह, झिल्ली की वक्रता लिपिड द्वारा निर्धारित की जाती है जो प्रत्येक विशेष झिल्ली को बनाते हैं।

वक्रता लिपिड सिर और पूंछ के आकार पर निर्भर करती है। लंबी पूंछ वाले और बड़े सिर वाले फ्लैट हैं; अपेक्षाकृत छोटे सिर वाले लोग पिछले समूह की तुलना में बहुत अधिक वक्र होते हैं।

यह गुण अन्य लोगों के साथ झिल्ली उद्भव घटना, पुटिका गठन, माइक्रोविली में महत्वपूर्ण है।

लिपिड वितरण

प्रत्येक झिल्ली को बनाने वाली दो "चादरें" - याद रखें कि यह एक बाइलर है - अंदर लिपिड की समान संरचना नहीं है; इस कारण से यह कहा जाता है कि वितरण असममित है। इस तथ्य के महत्वपूर्ण कार्यात्मक परिणाम हैं।

एक विशिष्ट उदाहरण एरिथ्रोसाइट्स के प्लाज्मा झिल्ली की संरचना है। इन रक्त कोशिकाओं में, स्फिंगोमीलिन और फॉस्फेटिडिलकोलाइन (जो अधिक सापेक्ष तरलता के साथ झिल्ली बनाते हैं) कोशिका के बाहर का सामना करते हुए पाए जाते हैं।

लिपिड जो अधिक द्रव संरचना बनाते हैं, साइटोसोल का सामना करते हैं। इस पैटर्न का पालन कोलेस्ट्रॉल द्वारा नहीं किया जाता है, जो दोनों परतों में अधिक या कम सजातीय रूप से वितरित किया जाता है।

विशेषताएं

प्रत्येक कोशिका प्रकार की झिल्ली का कार्य इसकी संरचना से निकटता से संबंधित है। हालांकि, वे बुनियादी कार्यों को पूरा करते हैं।

सेलुलर वातावरण को परिसीमित करने के लिए बायोमेम्ब्रेन जिम्मेदार हैं। इसी तरह, कोशिका के भीतर झिल्लीदार डिब्बे होते हैं।

उदाहरण के लिए, माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट झिल्ली से घिरे हुए हैं और ये संरचनाएं इन जीवों में होने वाली जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल हैं।

झिल्ली कोशिका में सामग्रियों के पारित होने को नियंत्रित करते हैं। इस अवरोध के लिए धन्यवाद, आवश्यक सामग्री प्रवेश कर सकती है, या तो निष्क्रिय या सक्रिय रूप से (एटीपी की आवश्यकता के साथ)। इसके अलावा, अवांछित या विषाक्त सामग्री प्रवेश नहीं करती है।

झिल्ली असमस और प्रसार की प्रक्रियाओं के माध्यम से कोशिका के आयनिक संरचना को पर्याप्त स्तर पर बनाए रखती है। इसकी सांद्रता प्रवणता के आधार पर पानी स्वतंत्र रूप से बह सकता है। साल्ट और मेटाबोलाइट्स विशिष्ट ट्रांसपोर्टरों के पास हैं और सेलुलर पीएच को भी विनियमित करते हैं।

झिल्ली की सतह पर प्रोटीन और चैनलों की उपस्थिति के लिए धन्यवाद, पड़ोसी कोशिकाएं सामग्री का आदान-प्रदान और आदान-प्रदान कर सकती हैं। इस तरह, कोशिकाएं एकजुट होती हैं और ऊतक बनते हैं।

अन्त में, झिल्लियों में प्रोटीन की एक महत्वपूर्ण संख्या होती है और अन्य लोगों के साथ हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर के साथ बातचीत की अनुमति देती है।

संरचना और रचना

झिल्ली के मूल घटक फॉस्फोलिपिड हैं। ये अणु एम्फीपैथिक हैं, इनमें एक ध्रुवीय और एक अपोलर ज़ोन है। ध्रुवीय उन्हें पानी के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है, जबकि पूंछ एक हाइड्रोफोबिक कार्बन श्रृंखला है।

इन अणुओं का जुड़ाव सहज रूप से बाईलेयर में होता है, जिसमें हाइड्रोफोबिक पूंछ एक दूसरे के साथ संपर्क करती हैं और सिर बाहर की ओर इशारा करती हैं।

एक छोटे से पशु सेल में हम 10 ⁹ अणुओं के क्रम पर एक अविश्वसनीय रूप से बड़ी संख्या में लिपिड पाते हैं । झिल्ली लगभग 7 एनएम मोटी होती है। लगभग सभी झिल्लियों में हाइड्रोफोबिक इनर कोर, 3 से 4 एनएम की मोटाई रखता है।

द्रव मोज़ेक पैटर्न

बायोमेम्ब्रेन्स के वर्तमान मॉडल को "द्रव मोज़ेक" के रूप में जाना जाता है, जिसे 1970 के दशक में शोधकर्ताओं सिंगर और निकोलसन द्वारा तैयार किया गया था। मॉडल का प्रस्ताव है कि झिल्ली न केवल लिपिड, बल्कि कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन से बने होते हैं। मोज़ेक शब्द इस मिश्रण को संदर्भित करता है।

झिल्ली का चेहरा जो कोशिका के बाहर का सामना करता है, उसे एक्सोप्लास्मिक चेहरा कहा जाता है। इसके विपरीत, आंतरिक चेहरा साइटोसोलिक है।

यह एक ही नामकरण उन बायोमेम्ब्रेन्स पर लागू होता है जो ऑर्गेनेल बनाते हैं, इस अपवाद के साथ कि इस मामले में एक्सोप्लास्मिक चेहरा सेल के अंदर की ओर इशारा करता है और बाहर की तरफ नहीं।

झिल्ली को बनाने वाले लिपिड स्थिर नहीं होते हैं। ये संरचना के माध्यम से विशिष्ट क्षेत्रों में एक निश्चित डिग्री की स्वतंत्रता के साथ स्थानांतरित करने की क्षमता रखते हैं।

झिल्ली तीन मौलिक प्रकार के लिपिड से बने होते हैं: फॉस्फोग्लिसराइड्स, स्फिंगोलिपिड्स और स्टेरॉयड; सभी एम्फीपैथिक अणु हैं। हम नीचे प्रत्येक समूह का विस्तार से वर्णन करेंगे:

लिपिड के प्रकार

पहला समूह, जो फॉस्फोग्लिसराइड्स से बना है, ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट से आता है। पूंछ, प्रकृति में हाइड्रोफोबिक, दो फैटी एसिड श्रृंखलाओं से बना है। जंजीरों की लंबाई परिवर्तनशील है: वे 16 से 18 कार्बन से हो सकते हैं। वे कार्बन के बीच एकल या दोहरे बंधन हो सकते हैं।

इस समूह का उपवर्ग उनके द्वारा प्रस्तुत किए गए सिर के प्रकार द्वारा दिया गया है। फॉस्फेटिडिलकोलाइन सबसे प्रचुर मात्रा में होती हैं और सिर में कोलीन होता है। अन्य प्रकारों में, इथेनॉलमाइन या सेरीन जैसे विभिन्न अणु फॉस्फेट समूह के साथ बातचीत करते हैं।

फॉस्फोग्लिसराइड्स का एक अन्य समूह प्लास्मोग्लोगेन हैं। लिपिड श्रृंखला एस्टर बॉन्ड द्वारा ग्लिसरॉल से जुड़ी होती है; बदले में, एक कार्बन श्रृंखला होती है जो एक ईथर बॉन्ड के माध्यम से ग्लिसरॉल से जुड़ी होती है। वे हृदय और मस्तिष्क में काफी प्रचुर मात्रा में हैं।

स्फिंगोलिपिड्स स्फिंगोसिन से आते हैं। Sphingomyelin एक प्रचुर स्फिंगोलिपिड है। ग्लाइकोलिपिड्स शक्कर से बने सिर से बने होते हैं।

तीसरे और अंतिम वर्ग के लिपिड जो झिल्ली बनाते हैं वे स्टेरॉयड हैं। वे कार्बन से बने छल्ले हैं, जो चार के समूहों में शामिल हो गए। कोलेस्ट्रॉल झिल्ली में मौजूद एक स्टेरॉयड है और विशेष रूप से स्तनधारियों और बैक्टीरिया में प्रचुर मात्रा में है।

लिपिड राफ्ट

यूकेरियोटिक जीवों की झिल्ली के विशिष्ट क्षेत्र हैं जहां कोलेस्ट्रॉल और स्फिंगोलिपिड केंद्रित होते हैं। इन डोमेन को लिपिड राफ्ट के रूप में भी जाना जाता है।

इन क्षेत्रों के भीतर वे अलग-अलग प्रोटीन भी रखते हैं, जिनके कार्य कोशिका संकेतन हैं। माना जाता है कि लिपिड घटकों को राफ्ट में प्रोटीन घटकों को संशोधित करने के लिए माना जाता है।

झिल्ली प्रोटीन

प्लाज्मा झिल्ली के भीतर प्रोटीन की एक श्रृंखला को लंगर डाला जाता है। ये अभिन्न हो सकते हैं, लिपिड के लिए लंगर डाले या परिधि पर स्थित हो सकते हैं।

अभिन्न झिल्ली के माध्यम से जाते हैं। इसलिए, उनके पास सभी घटकों के साथ बातचीत करने के लिए हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक प्रोटीन डोमेन होना चाहिए।

प्रोटीन में जो लिपिड के लिए लंगर डाले जाते हैं, कार्बन श्रृंखला झिल्ली की परतों में से एक में लंगर डाले होते हैं। प्रोटीन वास्तव में झिल्ली में प्रवेश नहीं करता है।

अंत में, परिधीय सीधे झिल्ली के हाइड्रोफोबिक क्षेत्र के साथ बातचीत नहीं करते हैं। बल्कि, उन्हें एक अभिन्न प्रोटीन के माध्यम से या ध्रुवीय प्रमुखों द्वारा संलग्न किया जा सकता है। वे झिल्ली के दोनों किनारों पर स्थित हो सकते हैं।

प्रत्येक झिल्ली में प्रोटीन का प्रतिशत व्यापक रूप से भिन्न होता है: माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में न्यूरॉन्स में 20% से 70% तक, क्योंकि इसमें होने वाली चयापचय प्रतिक्रियाओं को पूरा करने के लिए प्रोटीन तत्वों की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है।

संदर्भ

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