एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम: विशेषताएं, संरचना और कार्य - शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान - 2025

जालिका सभी कोशिकाओं में एक झिल्लीदार सेल organelle मौजूद है। यह जटिल प्रणाली एक सामान्य पशु कोशिका में लगभग आधे से अधिक झिल्लियों पर रहती है। झिल्ली तब तक जारी रहती है जब तक वे परमाणु झिल्ली से मिलते हैं, एक निरंतर तत्व बनाते हैं।

इस संरचना को पूरे सेल कोशिका द्रव्य में एक भूलभुलैया के रूप में वितरित किया जाता है। यह नलिकाओं का एक प्रकार का नेटवर्क है जो पवित्र-समान संरचनाओं के साथ एक दूसरे से जुड़ा हुआ है। प्रोटीन और लिपिड जैवसंश्लेषण एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के भीतर होता है। लगभग सभी प्रोटीन जिन्हें सेल के बाहर ले जाना चाहिए, वे पहले रेटिकुलम से गुजरते हैं।

रेटिकुलम झिल्ली न केवल साइटोप्लाज्मिक स्पेस से इस ऑर्गेनेल के इंटीरियर को अलग करने और इन सेल डिब्बों के बीच अणुओं के परिवहन की मध्यस्थता के लिए जिम्मेदार है; यह लिपिड के संश्लेषण में भी शामिल है, जो सेल के प्लाज्मा झिल्ली और अन्य जीवों के झिल्ली का हिस्सा बनेगा।

रेटिकुलम को अपनी झिल्ली में राइबोसोम की मौजूदगी या अनुपस्थिति के आधार पर, चिकनी और खुरदरे में विभाजित किया जाता है। किसी न किसी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में झिल्ली से जुड़े राइबोसोम होते हैं (राइबोसोम की उपस्थिति इसे "मोटा" रूप देती है) और नलिकाओं का आकार थोड़ा सीधा होता है।

इसके भाग के लिए, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में राइबोसोम की कमी होती है और संरचना का आकार बहुत अधिक अनियमित होता है। मोटे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम का कार्य मुख्य रूप से प्रोटीन के प्रसंस्करण के लिए निर्देशित होता है। इसके विपरीत, चिकना लिपिड चयापचय के लिए जिम्मेदार है।

सामान्य विशेषताएँ

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम एक झिल्लीदार नेटवर्क है जो सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में मौजूद होता है। यह सैकुलर या सिस्टर्न और ट्यूबलर संरचनाओं से बना है जो नाभिक की झिल्ली के साथ एक निरंतरता बनाते हैं और पूरे सेल में वितरित होते हैं।

रेटिकुलम लुमेन को ऑक्सीकरण वातावरण के अलावा, कैल्शियम आयनों की उच्च सांद्रता की विशेषता है। दोनों गुण इसे अपने कार्यों को पूरा करने की अनुमति देते हैं।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम को कोशिकाओं में मौजूद सबसे बड़ा ऑर्गेनेल माना जाता है। इस डिब्बे का सेल वॉल्यूम सेल इंटीरियर का लगभग 10% है।

वर्गीकरण

रफ अन्तर्द्रव्यी जालिका

सतह पर राइबोसोम का एक उच्च घनत्व है रफ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम। यह वह क्षेत्र है जहां प्रोटीन संश्लेषण और संशोधन से संबंधित सभी प्रक्रियाएं होती हैं। इसकी उपस्थिति मुख्य रूप से ट्यूबलर है।

चिकनी कोशकीय द्रव्य जालिका

चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में राइबोसोम नहीं होता है। यह सेल प्रकार में प्रचुर मात्रा में होता है जिसमें लिपिड संश्लेषण में सक्रिय चयापचय होता है; उदाहरण के लिए, वृषण और अंडाशय की कोशिकाओं में, जो स्टेरॉयड-उत्पादक कोशिकाएं हैं।

इसी प्रकार, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम यकृत कोशिकाओं (हेपेटोसाइट्स) में काफी उच्च अनुपात में पाया जाता है। इस क्षेत्र में लिपोप्रोटीन का उत्पादन होता है।

मोटे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की तुलना में इसकी संरचना अधिक जटिल है। चिकने बनाम रफ रेटिकुलम की प्रचुरता मुख्य रूप से सेल प्रकार और उसके कार्य पर निर्भर करती है।

संरचना

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की भौतिक वास्तुकला एक निरंतर झिल्ली है जो इंटरकनेक्टेड थैली और नलिकाओं से बनी होती है। ये झिल्लियां कोर तक फैली होती हैं, एक एकल लुमेन बनाती हैं।

जाली कई डोमेन द्वारा बनाई गई है। वितरण अन्य ऑर्गेनेल, विभिन्न प्रोटीन और साइटोस्केलेटन के घटकों के साथ जुड़ा हुआ है। ये इंटरैक्शन गतिशील हैं।

संरचनात्मक रूप से, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में परमाणु लिफाफा और परिधीय एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम शामिल होते हैं, जो नलिकाओं और थैली से बने होते हैं। प्रत्येक संरचना एक विशिष्ट कार्य से संबंधित है।

परमाणु आवरण, सभी जैविक झिल्लियों की तरह, एक लिपिड बाईलेयर से बना होता है। इसके द्वारा सीमांकित आंतरिक को परिधीय जालिका के साथ साझा किया जाता है।

थैली और नलिका

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम बनाने वाले थैली सपाट होते हैं और अक्सर स्टैक्ड होते हैं। वे झिल्ली के किनारों पर घुमावदार क्षेत्र होते हैं। ट्यूबलर नेटवर्क एक स्थिर इकाई नहीं है; यह बढ़ सकता है और पुनर्गठन हो सकता है।

थैली और नलिका प्रणाली सभी यूकेरियोटिक कोशिकाओं में मौजूद है। हालांकि, यह सेल प्रकार के आधार पर आकार और संरचना में भिन्न होता है।

प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण कार्यों के साथ कोशिकाओं की रेटिकुलम प्राथमिक रूप से थैली से बना होता है, जबकि लिपिड संश्लेषण और कैल्शियम सिग्नलिंग से संबंधित कोशिकाएं अधिक संख्या में नलिकाओं से बनी होती हैं।

अधिक संख्या में थैली वाले कोशिकाओं के उदाहरण अग्न्याशय और बी कोशिकाओं के स्रावी कोशिकाएं हैं। इसके विपरीत, मांसपेशियों की कोशिकाओं और यकृत कोशिकाओं में प्रमुख नलिकाओं का एक नेटवर्क होता है।

विशेषताएं

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम प्रोटीन संश्लेषण, तस्करी, और तह सहित कई प्रक्रियाओं में शामिल है, और संशोधनों, जैसे कि डिसल्फ़ाइड बांड गठन, ग्लाइकोसिलेशन, और ग्लाइकोलिपिड्स के अलावा। इसके अलावा, यह झिल्ली लिपिड के जैवसंश्लेषण में भाग लेता है।

हाल के अध्ययनों ने कोशिकीय तनाव की प्रतिक्रियाओं के लिए रेटिकुलम को संबंधित किया है, और एपोप्टोसिस प्रक्रियाओं को भी प्रेरित कर सकते हैं, हालांकि तंत्र पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। इन सभी प्रक्रियाओं को नीचे विस्तार से वर्णित किया गया है:

प्रोटीन की तस्करी

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम प्रोटीन तस्करी से निकटता से जुड़ा हुआ है; विशेष रूप से प्रोटीन जिसे विदेश में भेजा जाना चाहिए, गोल्गी तंत्र को, लाइसोसोम को, प्लाज्मा झिल्ली को और, तार्किक रूप से, उन लोगों को जो एक ही एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से संबंधित हैं।

प्रोटीन स्राव

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम सेल्युलर व्यवहार है जो प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल होता है जिसे सेल के बाहर ले जाना चाहिए। इस समारोह को 1960 के दशक में शोधकर्ताओं के एक समूह द्वारा स्पष्ट किया गया था, जो अग्न्याशय की कोशिकाओं का अध्ययन कर रहे थे जिनका कार्य पाचन एंजाइमों को स्रावित करना है।

जॉर्ज पालडे के नेतृत्व में यह समूह रेडियोधर्मी अमीनो एसिड का उपयोग करके प्रोटीन को चिह्नित करने में कामयाब रहा। इस तरह ऑटोरैडोग्राफी नामक तकनीक द्वारा प्रोटीनों का पता लगाना और उनका पता लगाना संभव था।

रेडियोएक्टिवली लेबल वाले प्रोटीनों को एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में खोजा जा सकता है। यह परिणाम इंगित करता है कि रेटिकुलम प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल है जिसका अंतिम गंतव्य स्राव है।

इसके बाद, प्रोटीन गोल्गी तंत्र में चले जाते हैं, जहां वे "पैक" पुटिकाओं में होते हैं जिनकी सामग्री को गुप्त किया जाएगा।

विलय

स्राव प्रक्रिया होती है क्योंकि पुटिकाओं की झिल्ली कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के साथ फ्यूज हो सकती है (दोनों प्रकृति में लिपिड हैं)। इस तरह, सामग्री को सेल के बाहर जारी किया जा सकता है।

दूसरे शब्दों में, स्रावित प्रोटीन (और भी लाइसोसोम और प्लाज्मा झिल्ली लक्षित प्रोटीन) को एक विशिष्ट मार्ग का अनुसरण करना चाहिए जिसमें किसी न किसी एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम, गोल्गी तंत्र, स्रावी पुटिका और अंत में कोशिका का बाहरी भाग शामिल है।

झिल्ली प्रोटीन

जिन प्रोटीनों को कुछ बायोमेम्ब्रेन (प्लाज्मा मेम्ब्रेन, गोल्गी मेम्ब्रेन, लाइसोसोम या रेटिकुलम) में शामिल किया जाना नियत किया जाता है, उन्हें पहले रेटिकुलम मेम्ब्रेन में डाला जाता है और उन्हें लुमेन में तुरंत छोड़ा नहीं जाता है। उन्हें स्रावी प्रोटीन के लिए एक ही मार्ग का पालन करना चाहिए।

ये प्रोटीन एक हाइड्रोफोबिक क्षेत्र द्वारा झिल्ली के भीतर स्थित हो सकते हैं। इस क्षेत्र में 20 से 25 हाइड्रोबोफिक एमिनो एसिड की एक श्रृंखला है, जो फॉस्फोलिपिड्स की कार्बन श्रृंखलाओं के साथ बातचीत कर सकती है। हालाँकि, जिस तरह से ये प्रोटीन सम्मिलित करते हैं वह परिवर्तनशील है।

कई प्रोटीन झिल्ली को केवल एक बार पार करते हैं, जबकि अन्य ऐसा बार-बार करते हैं। इसी तरह, यह कुछ मामलों में कार्बोक्सिल टर्मिनल या एमिनो टर्मिनल अंत हो सकता है।

पेप्टाइड बढ़ने के दौरान उक्त प्रोटीन का उन्मुखीकरण स्थापित किया जाता है और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में स्थानांतरित किया जाता है। रेटिकुलम लुमेन की ओर इशारा करने वाले सभी प्रोटीन डोमेन अपने अंतिम स्थान पर सेल के बाहर पाए जाएंगे।

प्रोटीन तह और प्रसंस्करण

एक प्रोटीन प्रकृति के अणु में अपने सभी कार्यों को पूरा करने के लिए एक त्रि-आयामी विरूपण आवश्यक है।

डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड), प्रतिलेखन नामक एक प्रक्रिया द्वारा, इसकी जानकारी को एक आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) अणु को पास करता है। आरएनए तो अनुवाद की प्रक्रिया के माध्यम से प्रोटीन में गुजरता है। जब अनुवाद प्रक्रिया चल रही हो तो पेप्टाइड्स को जाली में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

चैपोनो नामक प्रोटीन की मदद से रेटिकुलम के भीतर अमीनो एसिड की इन जंजीरों को तीन आयामी तरीके से व्यवस्थित किया जाता है: अंग्रेजी में इसके संक्षिप्त रूप के लिए Hsp70 परिवार (हीट शॉक प्रोटीन या हीट शॉक प्रोटीन) से एक प्रोटीन; संख्या 70 इसके परमाणु द्रव्यमान को संदर्भित करता है; 70 केडीए) जिसे बीपी कहा जाता है।

बीईपी प्रोटीन पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला से बांध सकता है और इसकी तह को मध्यस्थ कर सकता है। इसी तरह, यह अलग-अलग सबयूनिट्स की विधानसभा में भाग लेता है जो प्रोटीन की चतुर्धातुक संरचना बनाते हैं।

जिन प्रोटीनों को सही ढंग से मोड़ा नहीं गया है उन्हें रेटिकुलम द्वारा बनाए रखा जाता है और बीईपी के लिए बाध्य रहता है, या नीचा हो जाता है।

जब कोशिका को तनाव की स्थिति के अधीन किया जाता है, तो रेटिकुलम उस पर प्रतिक्रिया करता है और, परिणामस्वरूप, प्रोटीन का सही तह नहीं होता है। सेल अन्य प्रणालियों की ओर मुड़ सकता है और प्रोटीन का उत्पादन कर सकता है जो रेटिकुलम होमोस्टेसिस बनाए रखता है।

बंधन का गठन करना

एक डाइसल्फ़ाइड पुल सल्फहाइड्रिल समूहों के बीच एक सहसंयोजक बंधन है जो एमिनो एसिड संरचना सिस्टीन का हिस्सा है। यह बातचीत कुछ प्रोटीन के कामकाज के लिए महत्वपूर्ण है; यह उन प्रोटीनों की संरचना को भी परिभाषित करता है जो उन्हें प्रस्तुत करते हैं।

ये बांड अन्य सेलुलर डिब्बों (उदाहरण के लिए, साइटोसोल में) में नहीं बन सकते हैं, क्योंकि इसमें ऑक्सीकरण वातावरण नहीं है जो इसके गठन के पक्ष में है।

इन बांडों के गठन (और तोड़ने) में शामिल एक एंजाइम होता है: प्रोटीन डाइसल्फ़ाइड आइसोमेरेज़।

ग्लाइकोसिलेशन

रेटिकुलम में, ग्लाइकोसिलेशन प्रक्रिया विशिष्ट एस्पेरेगिन अवशेषों में होती है। प्रोटीन तह की तरह, ग्लाइकोसिलेशन तब होता है जब अनुवाद प्रक्रिया चल रही होती है।

ऑलिगोसैकराइड इकाइयाँ चौदह चीनी अवशेषों से बनी होती हैं। वे झिल्ली में स्थित ऑलिगोसैसिरलट्रांसफेरेज नामक एक एंजाइम द्वारा शतावरी में स्थानांतरित होते हैं।

जबकि प्रोटीन रेटिकुलम में है, तीन ग्लूकोज अवशेष और एक मैन्नोस अवशेषों को हटा दिया जाता है। इन प्रोटीनों को आगे की प्रक्रिया के लिए गोल्गी तंत्र में ले जाया जाता है।

दूसरी ओर, कुछ प्रोटीन हाइड्रोफोबिक पेप्टाइड्स के एक हिस्से द्वारा प्लाज्मा झिल्ली के लिए लंगर नहीं डाले जाते हैं। इसके विपरीत, वे कुछ ग्लाइकोलिपिड्स से जुड़े होते हैं जो एक लंगर प्रणाली के रूप में कार्य करते हैं और इन्हें ग्लाइकोसिफलोस्फेटिडाइलिनोसोल (जीपीआई के रूप में संक्षिप्त) कहा जाता है।

इस प्रणाली को रेटिकुलम झिल्ली में इकट्ठा किया जाता है और इसमें प्रोटीन के टर्मिनल कार्बन पर जीपीआई के बंधन को शामिल किया जाता है।

लिपिड संश्लेषण

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम लिपिड जैवसंश्लेषण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है; विशेष रूप से, चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम। लिपिड कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली का एक अनिवार्य घटक हैं।

लिपिड अत्यधिक हाइड्रोफोबिक अणु होते हैं, इसलिए उन्हें जलीय वातावरण में संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। इसलिए, इसका संश्लेषण मौजूदा झिल्लीदार घटकों के साथ होता है। इन लिपिडों का परिवहन पुटिकाओं में या ट्रांसपोर्टर प्रोटीन द्वारा होता है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के झिल्ली तीन प्रकार के लिपिड से बने होते हैं: फॉस्फोलिपिड, ग्लाइकोलिपिड और कोलेस्ट्रॉल।

फॉस्फोलिपिड ग्लिसरॉल से प्राप्त होते हैं और सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक होते हैं। ये रेटिकुलम झिल्ली के क्षेत्र में संश्लेषित होते हैं जो साइटोसोलिक चेहरे की ओर इशारा करते हैं। विभिन्न एंजाइम प्रक्रिया में भाग लेते हैं।

झिल्ली नए लिपिड के एकीकरण से बढ़ती है। एंजाइम फ्लिपास के अस्तित्व के लिए धन्यवाद, झिल्ली के दोनों हिस्सों में विकास हो सकता है। यह एंजाइम बिलीयर के एक तरफ से लिपिड को दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार है।

कोलेस्ट्रॉल और सेरामाइड के संश्लेषण की प्रक्रियाएं भी जालिका में होती हैं। उत्तरार्द्ध ग्लाइकोलिपिड्स या स्फिंगोमीलिन का उत्पादन करने के लिए गोल्गी तंत्र की यात्रा करता है।

कैल्शियम का भंडारण

कैल्शियम अणु विभिन्न प्रक्रियाओं में एक सिग्नल के रूप में भाग लेता है, चाहे वह अन्य प्रोटीनों के साथ या न्यूक्लिक एसिड के साथ प्रोटीन का संलयन हो।

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के इंटीरियर में 100-800 यूएम की कैल्शियम सांद्रता है। कैल्शियम चैनल और रिसेप्टर्स जो कैल्शियम छोड़ते हैं, वे रेटिकुलम में पाए जाते हैं। जब कैल्शियम-युग्मित रिसेप्टर्स (GPCRs) की सक्रियता से फॉस्फोलिपेज़ सी उत्तेजित होता है तो कैल्शियम रिलीज होता है।

इसके अलावा, डायसाइलग्लिसरॉल में फॉस्फेटिडिलिनोसोल 4,5 बिस्फोस्फेट का उन्मूलन और इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट होता है; उत्तरार्द्ध कैल्शियम की रिहाई के लिए जिम्मेदार है।

मांसपेशियों की कोशिकाओं में कैल्शियम आयनों के अनुक्रम में विशेष एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम होता है, जिसे सारकोप्लास्मिक रेटिकुलम कहा जाता है। यह मांसपेशियों के संकुचन और विश्राम प्रक्रियाओं में शामिल है।

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