कोशिका झिल्लियों की संरचना, गुण और कार्यों की विशेषताएं। कोशिका झिल्ली: परिभाषा, झिल्लियों के कार्य, भौतिक गुण

यह किसी के लिए कोई रहस्य नहीं है कि हमारे ग्रह पर सभी जीवित प्राणी अपनी कोशिकाओं से बने हैं, ये अनगिनत "" कार्बनिक पदार्थ हैं। कोशिकाएं, बदले में, एक विशेष सुरक्षात्मक झिल्ली से घिरी होती हैं - एक झिल्ली जो कोशिका के जीवन में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, और कोशिका झिल्ली के कार्य कोशिका की सुरक्षा तक सीमित नहीं होते हैं, बल्कि इसमें शामिल सबसे जटिल तंत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं। सेल प्रजनन, पोषण और पुनर्जनन में।

कोशिका झिल्ली क्या है

"मेम्ब्रेन" शब्द का लैटिन से "फिल्म" के रूप में अनुवाद किया गया है, हालांकि झिल्ली केवल एक प्रकार की फिल्म नहीं है जिसमें सेल लिपटी हुई है, बल्कि दो फिल्मों का एक संयोजन है जो परस्पर जुड़े हुए हैं और अलग-अलग गुण रखते हैं। वास्तव में, कोशिका झिल्ली एक तीन-परत लिपोप्रोटीन (वसा-प्रोटीन) झिल्ली है जो प्रत्येक कोशिका को पड़ोसी कोशिकाओं और पर्यावरण से अलग करती है, और कोशिकाओं के बीच एक नियंत्रित विनिमय करती है और वातावरण, यह एक कोशिका झिल्ली का गठन करने वाली शैक्षणिक परिभाषा है।

झिल्ली का मूल्य बस बहुत बड़ा है, क्योंकि यह न केवल एक कोशिका को दूसरे से अलग करता है, बल्कि कोशिका की अन्य कोशिकाओं और पर्यावरण दोनों के साथ बातचीत भी सुनिश्चित करता है।

कोशिका झिल्ली अनुसंधान का इतिहास

कोशिका झिल्ली के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण योगदान 1925 में दो जर्मन वैज्ञानिकों गोर्टर और ग्रेंडेल द्वारा किया गया था। यह तब था जब वे लाल रक्त कोशिकाओं - एरिथ्रोसाइट्स पर एक जटिल जैविक प्रयोग करने में कामयाब रहे, जिसके दौरान वैज्ञानिकों ने तथाकथित "छाया", एरिथ्रोसाइट्स के खाली गोले प्राप्त किए, जो एक ढेर में तब्दील हो गए और सतह क्षेत्र को मापा, और यह भी उनमें लिपिड की मात्रा की गणना की। प्राप्त लिपिड की मात्रा के आधार पर, वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि वे कोशिका झिल्ली की दोहरी परत के लिए पर्याप्त हैं।

1935 में, कोशिका झिल्ली शोधकर्ताओं की एक और जोड़ी, इस बार अमेरिकियों डैनियल और डॉसन ने, लंबे प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद, कोशिका झिल्ली में प्रोटीन सामग्री का निर्धारण किया। अन्यथा, यह समझाना असंभव था कि झिल्ली का इतना उच्च पृष्ठ तनाव क्यों होता है। वैज्ञानिकों ने चालाकी से एक सैंडविच के रूप में कोशिका झिल्ली का एक मॉडल प्रस्तुत किया, जिसमें सजातीय लिपिड-प्रोटीन परतों द्वारा रोटी की भूमिका निभाई जाती है, और उनके बीच मक्खन के बजाय खालीपन होता है।

1950 में, डैनियल और डॉसन के इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के आगमन के साथ, व्यावहारिक टिप्पणियों की पुष्टि करना पहले से ही संभव था - कोशिका झिल्ली के माइक्रोग्राफ पर, लिपिड और प्रोटीन सिर की परतें और उनके बीच एक खाली जगह भी स्पष्ट रूप से दिखाई दे रही थी।

1960 में, अमेरिकी जीवविज्ञानी जे। रॉबर्टसन ने कोशिका झिल्लियों की तीन-परत संरचना के बारे में एक सिद्धांत विकसित किया, जिसे लंबे समय तक एकमात्र सच माना गया था, लेकिन इसके साथ आगामी विकाशविज्ञान, इसकी अचूकता के बारे में संदेह प्रकट होने लगा। इसलिए, उदाहरण के लिए, कोशिकाओं के दृष्टिकोण से, आवश्यक परिवहन करना कठिन और श्रमसाध्य होगा उपयोगी सामग्रीसैंडविच के पार

और केवल 1972 में, अमेरिकी जीवविज्ञानी एस। सिंगर और जी। निकोलसन कोशिका झिल्ली के एक नए द्रव-मोज़ेक मॉडल की मदद से रॉबर्टसन के सिद्धांत की विसंगतियों को समझाने में सक्षम थे। विशेष रूप से, उन्होंने पाया कि कोशिका झिल्ली रचना में सजातीय नहीं है, इसके अलावा, यह असममित है और तरल से भरी हुई है। इसके अलावा, कोशिकाएं निरंतर गति में हैं। और कोशिका झिल्ली को बनाने वाले कुख्यात प्रोटीन की संरचना और कार्य अलग-अलग होते हैं।

कोशिका झिल्ली के गुण और कार्य

अब देखते हैं कि कोशिका झिल्ली क्या कार्य करती है:

कोशिका झिल्ली का अवरोधक कार्य - झिल्ली, एक वास्तविक सीमा रक्षक के रूप में, कोशिका की सीमाओं पर पहरा देती है, देरी करती है, हानिकारक या बस अनुपयुक्त अणुओं के माध्यम से नहीं जाने देती है

सेल मेम्ब्रेन का ट्रांसपोर्ट फंक्शन - मेम्ब्रेन न केवल सेल गेट पर एक बॉर्डर गार्ड है, बल्कि एक तरह का रिवाज भी है जांच की चौकी, इसके माध्यम से लगातार अन्य कोशिकाओं और पर्यावरण के साथ उपयोगी पदार्थों का आदान-प्रदान होता है।

मैट्रिक्स फ़ंक्शन - यह कोशिका झिल्ली है जो एक दूसरे के सापेक्ष स्थान निर्धारित करती है, उनके बीच की बातचीत को नियंत्रित करती है।

यांत्रिक कार्य - एक कोशिका को दूसरे से प्रतिबंधित करने और एक दूसरे के साथ कोशिकाओं के सही संबंध के लिए समानांतर में, एक सजातीय ऊतक में उनके गठन के लिए जिम्मेदार है।

कोशिका झिल्ली का सुरक्षात्मक कार्य कोशिका के सुरक्षा कवच के निर्माण का आधार है। प्रकृति में, इस कार्य का एक उदाहरण कठोर लकड़ी, एक घने छिलके, एक सुरक्षात्मक खोल, सभी के लिए धन्यवाद हो सकता है सुरक्षात्मक कार्यझिल्ली।

एंजाइमैटिक फ़ंक्शन कुछ सेल प्रोटीन द्वारा किया जाने वाला एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य है। उदाहरण के लिए, इस कार्य के कारण, आंतों के उपकला में पाचन एंजाइमों का संश्लेषण होता है।

इसके अलावा, इन सबके अलावा, कोशिका झिल्ली के माध्यम से कोशिका चयापचय किया जाता है, जो तीन अलग-अलग प्रतिक्रियाओं में हो सकता है:

• फागोसाइटोसिस एक कोशिकीय आदान-प्रदान है जिसमें फागोसाइटिक कोशिकाएं झिल्ली में एम्बेडेड होती हैं और विभिन्न को पचाती हैं पोषक तत्व.
• पिनोसाइटोसिस - कोशिका झिल्ली, इसके संपर्क में द्रव अणुओं द्वारा कब्जा करने की प्रक्रिया है। ऐसा करने के लिए, झिल्ली की सतह पर विशेष प्रतान बनते हैं, जो तरल की एक बूंद को घेरते हुए प्रतीत होते हैं, जिससे एक बुलबुला बनता है, जिसे बाद में झिल्ली द्वारा "निगल" लिया जाता है।
• एक्सोसाइटोसिस - रिवर्स प्रक्रिया है, जब कोशिका झिल्ली के माध्यम से स्रावी कार्यात्मक द्रव को सतह पर छोड़ती है।

कोशिका झिल्ली की संरचना

कोशिका झिल्ली में लिपिड के तीन वर्ग होते हैं:

• फॉस्फोलिपिड्स (वे वसा और फास्फोरस का एक संयोजन हैं),
• ग्लाइकोलिपिड्स (वसा और कार्बोहाइड्रेट का संयोजन),
• कोलेस्ट्रॉल।

फॉस्फोलिपिड्स और ग्लाइकोलिपिड्स, बदले में, एक हाइड्रोफिलिक सिर से मिलकर बनता है, जिसमें दो लंबी हाइड्रोफोबिक पूंछ होती हैं। दूसरी ओर, कोलेस्ट्रॉल इन पूंछों के बीच की जगह पर कब्जा कर लेता है, उन्हें झुकने से रोकता है, यह सब कुछ मामलों में कुछ कोशिकाओं की झिल्ली को बहुत कठोर बना देता है। इन सबके अलावा, कोलेस्ट्रॉल के अणु कोशिका झिल्ली की संरचना को नियंत्रित करते हैं।

लेकिन जैसा कि यह हो सकता है, कोशिका झिल्ली की संरचना का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा प्रोटीन है, अधिक सटीक विभिन्न प्रोटीनविभिन्न महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहे हैं। झिल्ली में निहित प्रोटीन की विविधता के बावजूद, कुछ ऐसा है जो उन्हें एकजुट करता है - कुंडलाकार लिपिड सभी झिल्ली प्रोटीन के आसपास स्थित होते हैं। कुंडलाकार लिपिड विशेष संरचित वसा होते हैं जो प्रोटीन के लिए एक प्रकार के सुरक्षात्मक खोल के रूप में काम करते हैं, जिसके बिना वे काम नहीं करेंगे।

कोशिका झिल्ली की संरचना में तीन परतें होती हैं: कोशिका झिल्ली का आधार एक सजातीय तरल लिपिड परत होती है। प्रोटीन इसे मोज़ेक की तरह दोनों तरफ से ढक देते हैं। यह प्रोटीन है, जो ऊपर वर्णित कार्यों के अलावा, अजीबोगरीब चैनलों की भूमिका भी निभाते हैं, जिसके माध्यम से पदार्थ झिल्ली से गुजरते हैं जो झिल्ली की तरल परत में प्रवेश करने में असमर्थ होते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, पोटेशियम और सोडियम आयन; झिल्ली के माध्यम से उनके प्रवेश के लिए, प्रकृति कोशिका झिल्ली के विशेष आयन चैनल प्रदान करती है। दूसरे शब्दों में, प्रोटीन कोशिका झिल्लियों की पारगम्यता प्रदान करते हैं।

यदि हम सूक्ष्मदर्शी से कोशिका झिल्ली को देखेंगे तो हमें छोटे गोलाकार अणुओं द्वारा निर्मित लिपिड की एक परत दिखाई देगी जिस पर प्रोटीन समुद्र की तरह तैरते हैं। अब आप जान गए हैं कि कौन से पदार्थ कोशिका झिल्ली का भाग होते हैं।

कोशिका झिल्ली, वीडियो

और अंत में, कोशिका झिल्ली के बारे में एक शैक्षिक वीडियो।

संक्षिप्त वर्णन:

सोजोनोव वी.एफ. 1_1 कोशिका झिल्ली की संरचना [इलेक्ट्रॉनिक संसाधन] // किनेसियोलॉजिस्ट, 2009-2018: [वेबसाइट]। अपडेट की तिथि: 06.02.2018...__.201_)। _ कोशिका झिल्ली की संरचना और कार्यप्रणाली का वर्णन किया गया है (पर्यायवाची: प्लास्मलेम्मा, प्लास्मोलेम्मा, बायोमेम्ब्रेन, सेल मेम्ब्रेन, बाहरी सेल मेम्ब्रेन, सेल मेम्ब्रेन, साइटो प्लाज्मा झिल्ली). साइटोलॉजी और तंत्रिका गतिविधि की प्रक्रियाओं को समझने के लिए यह प्रारंभिक जानकारी आवश्यक है: तंत्रिका उत्तेजना, निषेध, सिनैप्स और संवेदी रिसेप्टर्स का काम।

कोशिका झिल्ली (प्लाज्मा एकलेम्मा या प्लाज्मा के बारे मेंलेम्मा)

अवधारणा परिभाषा

कोशिका झिल्ली (पर्यायवाची शब्द: प्लास्मेलेम्मा, प्लास्मोलेम्मा, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, बायोमेम्ब्रेन) एक ट्रिपल लिपोप्रोटीन (यानी "वसा-प्रोटीन") झिल्ली है जो कोशिका को पर्यावरण से अलग करती है और कोशिका और उसके पर्यावरण के बीच एक नियंत्रित विनिमय और संचार करती है।

इस परिभाषा में मुख्य बात यह नहीं है कि झिल्ली कोशिका को पर्यावरण से अलग करती है, बल्कि यह है कि यह जोड़ता है पर्यावरण के साथ सेल झिल्ली है सक्रिय सेल की संरचना, यह लगातार काम कर रहा है।

एक जैविक झिल्ली प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड से घिरे फॉस्फोलिपिड्स की एक अल्ट्राथिन बाइमोलेक्यूलर फिल्म है। यह कोशिकीय संरचना एक जीवित जीव के अवरोध, यांत्रिक और मैट्रिक्स गुणों को रेखांकित करती है (एंटोनोव वीएफ, 1996)।

झिल्ली का आलंकारिक प्रतिनिधित्व

मेरे लिए, कोशिका झिल्ली एक जालीदार बाड़ के रूप में दिखाई देती है जिसमें कई दरवाजे होते हैं, जो एक निश्चित क्षेत्र को घेरता है। कोई भी छोटा जीव इस बाड़ के माध्यम से आगे और पीछे स्वतंत्र रूप से आ-जा सकता है। लेकिन बड़े आगंतुक केवल दरवाजों से ही प्रवेश कर सकते हैं, और तब भी सभी नहीं। अलग-अलग आगंतुकों के पास केवल उनके अपने दरवाजों की चाबियां होती हैं, और वे दूसरे लोगों के दरवाजों से नहीं गुजर सकते। इसलिए, इस बाड़ के माध्यम से आगंतुकों का लगातार आना-जाना लगा रहता है, क्योंकि मुख्य कार्यबाड़ की झिल्लियां दोहरी होती हैं: क्षेत्र को आसपास के स्थान से अलग करने के लिए और साथ ही साथ इसे आसपास के स्थान से जोड़ने के लिए। इसके लिए बाड़े में कई छेद और दरवाजे होते हैं - !

झिल्ली गुण

1. पारगम्यता।

2. अर्ध-पारगम्यता (आंशिक पारगम्यता)।

3. चयनात्मक (पर्यायवाची: चयनात्मक) पारगम्यता।

4. सक्रिय पारगम्यता (पर्याय: सक्रिय परिवहन)।

5. नियंत्रित पारगम्यता।

जैसा कि आप देख सकते हैं, झिल्ली की मुख्य संपत्ति विभिन्न पदार्थों के संबंध में इसकी पारगम्यता है।

6. फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस।

7. एक्सोसाइटोसिस।

8. विद्युत और रासायनिक क्षमता की उपस्थिति, अधिक सटीक रूप से, झिल्ली के आंतरिक और बाहरी पक्षों के बीच संभावित अंतर। आलंकारिक रूप से, कोई ऐसा कह सकता है "झिल्ली आयन प्रवाह को नियंत्रित करके सेल को" इलेक्ट्रिक बैटरी "में बदल देती है". विवरण: .

9. विद्युत और रासायनिक क्षमता में परिवर्तन।

10. चिड़चिड़ापन। झिल्ली पर स्थित विशेष आणविक रिसेप्टर्स सिग्नल (नियंत्रण) पदार्थों से जुड़ सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप झिल्ली और पूरे सेल की स्थिति बदल सकती है। आणविक रिसेप्टर्स बायो को ट्रिगर करते हैं रसायनिक प्रतिक्रियाउनके साथ ligands (नियंत्रण पदार्थ) के संयोजन के जवाब में। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सिग्नलिंग पदार्थ रिसेप्टर पर बाहर से कार्य करता है, जबकि सेल के अंदर परिवर्तन जारी रहता है। यह पता चला है कि झिल्ली पर्यावरण से कोशिका के आंतरिक वातावरण में सूचना प्रसारित करती है।

11. उत्प्रेरक एंजाइमी गतिविधि। एंजाइमों को झिल्ली में एम्बेड किया जा सकता है या इसकी सतह (कोशिका के अंदर और बाहर दोनों) से जोड़ा जा सकता है, और वहां वे अपनी एंजाइमेटिक गतिविधि करते हैं।

12. सतह और उसके क्षेत्र का आकार बदलना। यह झिल्ली को बाहर की ओर या, इसके विपरीत, कोशिका में आक्रमण करने की अनुमति देता है।

13. अन्य कोशिका झिल्लियों के साथ संपर्क बनाने की क्षमता।

14. आसंजन - ठोस सतहों पर टिकने की क्षमता।

झिल्ली गुणों की संक्षिप्त सूची

• पारगम्यता।
• एंडोसाइटोसिस, एक्सोसाइटोसिस, ट्रांसकाइटोसिस।
• संभावित।
• चिड़चिड़ापन।
• एंजाइमेटिक गतिविधि।
• संपर्क।
• आसंजन।

झिल्ली कार्य करता है

1. आंतरिक सामग्री का अधूरा अलगाव बाहरी वातावरण.

2. कोशिका झिल्ली के कार्य में मुख्य है लेन देन विभिन्न पदार्थों कोशिका और बाह्य वातावरण के बीच। यह पारगम्यता के रूप में झिल्ली की ऐसी संपत्ति के कारण है। इसके अलावा, झिल्ली अपनी पारगम्यता को विनियमित करके इस विनिमय को नियंत्रित करती है।

3. झिल्ली का एक अन्य महत्वपूर्ण कार्य है रासायनिक और विद्युत क्षमता में अंतर पैदा करना इसके आंतरिक और बाहरी पक्षों के बीच। इसके कारण, सेल के अंदर एक नकारात्मक विद्युत क्षमता होती है -।

4. झिल्ली के माध्यम से भी किया जाता है सूचना का आदान प्रदान सेल और उसके पर्यावरण के बीच। झिल्ली पर स्थित विशेष आणविक रिसेप्टर्स पदार्थों (हार्मोन, मध्यस्थों, न्यूनाधिक) को नियंत्रित करने के लिए बाध्य कर सकते हैं और कोशिका में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं, जिससे कोशिका या इसकी संरचनाओं में विभिन्न परिवर्तन हो सकते हैं।

वीडियो:कोशिका झिल्ली की संरचना

वीडियो व्याख्यान:झिल्ली और परिवहन की संरचना के बारे में विवरण

झिल्ली संरचना

कोशिका झिल्ली में एक सार्वभौमिक होता है त्रि-स्तरीय संरचना। इसकी औसत वसा परत निरंतर है, और ऊपरी और निचली प्रोटीन परतें इसे अलग-अलग प्रोटीन क्षेत्रों के मोज़ेक के रूप में कवर करती हैं। वसा की परत वह आधार है जो पर्यावरण से कोशिका के अलगाव को सुनिश्चित करता है, इसे पर्यावरण से अलग करता है। अपने आप में, यह पानी में घुलनशील पदार्थों को बहुत खराब तरीके से पास करता है, लेकिन वसा में घुलनशील पदार्थों को आसानी से पास कर देता है। इसलिए, पानी में घुलनशील पदार्थों (उदाहरण के लिए, आयनों) के लिए झिल्ली की पारगम्यता को विशेष प्रोटीन संरचनाओं के साथ प्रदान किया जाना चाहिए - और।

नीचे एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके संपर्क करने वाली कोशिकाओं की वास्तविक कोशिका झिल्लियों के माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ हैं, साथ ही तीन-स्तरित झिल्ली और इसकी प्रोटीन परतों की मोज़ेक प्रकृति को दर्शाने वाला एक योजनाबद्ध आरेखण भी है। छवि को बड़ा करने के लिए, उस पर क्लिक करें।

कोशिका झिल्ली की आंतरिक लिपिड (फैटी) परत की अलग छवि, अभिन्न एम्बेडेड प्रोटीन के साथ व्याप्त। ऊपरी और निचली प्रोटीन परतों को हटा दिया जाता है ताकि लिपिड बाइलेयर के विचार में हस्तक्षेप न हो

ऊपर चित्र: विकिपीडिया से कोशिका झिल्ली (कोशिका दीवार) का अधूरा योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व।

ध्यान दें कि बाहरी और भीतरी प्रोटीन परतों को यहां झिल्ली से हटा दिया गया है ताकि हम केंद्रीय फैटी डबल लिपिड परत को बेहतर ढंग से देख सकें। एक वास्तविक कोशिका झिल्ली में, बड़े प्रोटीन "द्वीप" फैटी फिल्म (आकृति में छोटी गेंदों) के ऊपर और नीचे तैरते हैं, और झिल्ली मोटी, तीन-स्तरित होती है: प्रोटीन-वसा-प्रोटीन . तो यह वास्तव में बीच में "मक्खन" की एक मोटी परत के साथ दो प्रोटीन "ब्रेड के स्लाइस" के सैंडविच की तरह है। इसकी तीन-परत संरचना है, दो-परत वाली नहीं।

इस आंकड़े में, छोटी नीली और सफेद गेंदें लिपिड के हाइड्रोफिलिक (वेटटेबल) "हेड्स" के अनुरूप होती हैं, और उनसे जुड़ी "स्ट्रिंग्स" हाइड्रोफोबिक (नॉन-वेटेबल) "टेल्स" के अनुरूप होती हैं। प्रोटीनों में से केवल अंत-टू-एंड मेम्ब्रेन प्रोटीन (लाल ग्लोब्यूल्स और पीले हेलिस) को दिखाया गया है। झिल्ली के अंदर पीले अंडाकार डॉट्स कोलेस्ट्रॉल के अणु होते हैं झिल्ली के बाहर मोतियों की पीली-हरी जंजीरें ओलिगोसेकेराइड श्रृंखलाएं होती हैं जो ग्लाइकोकालीक्स बनाती हैं। ग्लाइकोकैलिक्स झिल्ली पर एक कार्बोहाइड्रेट ("चीनी") "फुल" की तरह होता है, जो लंबे कार्बोहाइड्रेट-प्रोटीन अणुओं द्वारा फैला हुआ होता है।

लिविंग अर्ध-तरल जेली जैसी सामग्री से भरा एक छोटा "प्रोटीन-वसा बैग" है, जो फिल्मों और ट्यूबों द्वारा प्रवेश किया जाता है।

इस थैली की दीवारें एक डबल फैटी (लिपिड) फिल्म द्वारा बनाई जाती हैं, जो अंदर और बाहर प्रोटीन - कोशिका झिल्ली से ढकी होती हैं। इसलिए कहा जाता है कि झिल्ली है तीन-परत संरचना : प्रोटीन-वसा-प्रोटीन. कोशिका के अंदर भी इसी तरह की कई वसायुक्त झिल्लियां होती हैं जो इसे विभाजित करती हैं आंतरिक रिक्त स्थानडिब्बों पर। कोशिकीय अंग एक ही झिल्लियों से घिरे होते हैं: नाभिक, माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट। तो झिल्ली एक सार्वभौमिक आणविक संरचना है जो सभी कोशिकाओं और सभी जीवित जीवों में निहित है।

बाईं ओर - अब एक वास्तविक नहीं है, लेकिन एक जैविक झिल्ली के एक टुकड़े का एक कृत्रिम मॉडल है: यह अपने आणविक गतिकी मॉडलिंग की प्रक्रिया में एक वसा फॉस्फोलिपिड बाईलेयर (यानी एक दोहरी परत) का एक त्वरित स्नैपशॉट है। मॉडल का परिकलन कक्ष दिखाया गया है - 96 PQ अणु ( एफओस्फेटिडिल एक्सओलाइन) और 2304 पानी के अणु, कुल 20544 परमाणु।

दाईं ओर एक ही लिपिड के एकल अणु का एक दृश्य मॉडल है, जिससे झिल्लीदार लिपिड बाइलेयर को इकट्ठा किया जाता है। इसके शीर्ष पर एक हाइड्रोफिलिक (पानी से प्यार करने वाला) सिर है, और नीचे दो हाइड्रोफोबिक (पानी से डरने वाला) पूंछ है। इस लिपिड का एक साधारण नाम है: 1-स्टेरॉयल-2-डोकोसाहेक्साएनॉयल-एसएन-ग्लिसेरो-3-फॉस्फेटिडिलकोलाइन (18:0/22:6(n-3)cis PC), लेकिन आपको इसे तब तक याद रखने की जरूरत नहीं है जब तक आप अपने शिक्षक को अपने ज्ञान की गहराई से बेहोश करने की योजना बनाएं।

आप कोशिका की अधिक सटीक वैज्ञानिक परिभाषा दे सकते हैं:

एक सक्रिय झिल्ली द्वारा सीमित बायोपॉलिमर्स की एक क्रमबद्ध, संरचित विषम प्रणाली है, जो चयापचय, ऊर्जा और के एक सेट में भाग लेती है सूचना प्रक्रियाएँ, और संपूर्ण प्रणाली को समग्र रूप से बनाए रखना और पुन: प्रस्तुत करना भी।

कोशिका के अंदर झिल्लियों द्वारा भी प्रवेश किया जाता है, और झिल्लियों के बीच पानी नहीं होता है, लेकिन चर घनत्व का एक चिपचिपा जेल / सोल होता है। इसलिए, कोशिका में परस्पर क्रिया करने वाले अणु स्वतंत्र रूप से तैरते नहीं हैं, जैसा कि एक जलीय घोल के साथ एक परखनली में होता है, लेकिन ज्यादातर साइटोस्केलेटन या इंट्रासेल्युलर झिल्ली के बहुलक संरचनाओं पर बैठते हैं (स्थिर)। और इसलिए, रासायनिक प्रतिक्रिया कोशिका के अंदर लगभग एक ठोस शरीर की तरह होती है, न कि तरल में। कोशिका को घेरने वाली बाहरी झिल्ली भी एंजाइम और आणविक रिसेप्टर्स से ढकी होती है, जिससे यह कोशिका का एक बहुत सक्रिय हिस्सा बन जाता है।

कोशिका झिल्ली (प्लाज्मालेम्मा, प्लास्मोलेम्मा) एक सक्रिय खोल है जो कोशिका को पर्यावरण से अलग करती है और इसे पर्यावरण से जोड़ती है। © सोजोनोव वी.एफ., 2016।

एक झिल्ली की इस परिभाषा से, यह इस प्रकार है कि यह केवल कोशिका को सीमित नहीं करता है, बल्कि सक्रिय रूप से काम कर रहा हैइसे अपने पर्यावरण से जोड़ना।

झिल्लियों को बनाने वाली वसा विशेष होती है, इसलिए इसके अणुओं को आमतौर पर न केवल वसा कहा जाता है, बल्कि लिपिड, फॉस्फोलिपिड्स, स्फिंगोलिपिड्स. मेम्ब्रेन फिल्म डबल होती है, यानी इसमें दो फिल्में एक साथ चिपकी होती हैं। इसलिए, पाठ्यपुस्तकें लिखती हैं कि कोशिका झिल्ली के आधार में दो लिपिड परतें होती हैं (या " दोहरी परत", यानी दोहरी परत)। प्रत्येक व्यक्तिगत लिपिड परत के लिए, एक तरफ पानी से गीला किया जा सकता है, और दूसरा नहीं हो सकता। इसलिए, ये फिल्में अपने गैर-गीले पक्षों द्वारा एक दूसरे के साथ ठीक से चिपक जाती हैं।

जीवाणु झिल्ली

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के एक प्रोकैरियोटिक कोशिका के खोल में कई परतें होती हैं, जो नीचे दी गई आकृति में दिखाई गई हैं।
ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया के खोल की परतें:
1. आंतरिक तीन-परत साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, जो साइटोप्लाज्म के संपर्क में है।
2. कोशिका भित्ति, जिसमें म्यूरिन होता है।
3. बाहरी तीन-परत साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, जिसमें आंतरिक झिल्ली के रूप में प्रोटीन परिसरों के साथ लिपिड की एक ही प्रणाली होती है।
ऐसी जटिल तीन-चरण संरचना के माध्यम से बाहरी दुनिया के साथ ग्राम-नकारात्मक जीवाणु कोशिकाओं का संचार उन्हें कम शक्तिशाली खोल वाले ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में कठोर परिस्थितियों में जीवित रहने का लाभ नहीं देता है। वे इसे अच्छी तरह से नहीं लेते हैं उच्च तापमान, एसिडिटीऔर दबाव गिर जाता है।

वीडियो व्याख्यान:प्लाज्मा झिल्ली। ई.वी. शेवल, पीएच.डी.

वीडियो व्याख्यान:कोशिका सीमा के रूप में झिल्ली। ए इलियास्किन

मेम्ब्रेन आयन चैनल का महत्व

यह समझना आसान है कि झिल्लीदार फैटी फिल्म के माध्यम से केवल वसा में घुलनशील पदार्थ ही कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं। ये वसा, अल्कोहल, गैस हैं।उदाहरण के लिए, एरिथ्रोसाइट्स में, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड झिल्ली के माध्यम से सीधे अंदर और बाहर आसानी से गुजरते हैं। लेकिन पानी और पानी में घुलनशील पदार्थ (उदाहरण के लिए, आयन) झिल्ली से होकर किसी भी कोशिका में नहीं जा सकते। इसका मतलब है कि उन्हें विशेष छिद्रों की आवश्यकता है। लेकिन अगर आप फैटी फिल्म में सिर्फ एक छेद करते हैं, तो यह तुरंत वापस कस जाएगा। क्या करें? प्रकृति में एक समाधान पाया गया: विशेष प्रोटीन परिवहन संरचनाएं बनाना और उन्हें झिल्ली के माध्यम से फैलाना आवश्यक है। इस प्रकार वसा-अघुलनशील पदार्थों के पारित होने के चैनल प्राप्त होते हैं - कोशिका झिल्ली के आयन चैनल।

इसलिए, इसकी झिल्ली को ध्रुवीय अणुओं (आयनों और पानी) के लिए पारगम्यता के अतिरिक्त गुण देने के लिए, कोशिका साइटोप्लाज्म में विशेष प्रोटीन को संश्लेषित करती है, जो तब झिल्ली में एकीकृत होती हैं। ये दो प्रकार के होते हैं: ट्रांसपोर्टर प्रोटीन (उदाहरण के लिए, ट्रांसपोर्ट एटीपीसेस) और चैनल बनाने वाले प्रोटीन (चैनल बनाने वाले)। ये प्रोटीन झिल्ली की दोहरी वसायुक्त परत में जड़े होते हैं और ट्रांसपोर्टरों के रूप में या आयन चैनलों के रूप में परिवहन संरचनाएं बनाते हैं। विभिन्न पानी में घुलनशील पदार्थ अब इन परिवहन संरचनाओं से गुजर सकते हैं, जो अन्यथा वसायुक्त झिल्ली फिल्म से नहीं गुजर सकते।

सामान्य तौर पर, झिल्ली में एम्बेडेड प्रोटीन भी कहलाते हैं अभिन्नठीक है, ठीक है क्योंकि वे झिल्ली की संरचना में शामिल हैं और इसके माध्यम से और इसके माध्यम से प्रवेश करते हैं। अन्य प्रोटीन, अभिन्न नहीं, रूप, जैसे कि, द्वीप थे जो झिल्ली की सतह पर "तैरते" थे: या तो इसकी बाहरी सतह के साथ या इसके आंतरिक एक के साथ। आखिरकार, हर कोई जानता है कि वसा एक अच्छा स्नेहक है और उस पर स्लाइड करना आसान है!

निष्कर्ष

1. सामान्य तौर पर, झिल्ली तीन-स्तरित होती है:

1) प्रोटीन "द्वीप" की बाहरी परत,

2) फैटी टू-लेयर "सी" (लिपिड बाइलेयर), यानी। डबल लिपिड फिल्म

3) प्रोटीन "द्वीप" की आंतरिक परत।

लेकिन एक ढीली बाहरी परत भी होती है - ग्लाइकोकैलिक्स, जो झिल्ली से बाहर निकलने वाले ग्लाइकोप्रोटीन द्वारा बनाई जाती है। वे आणविक रिसेप्टर्स हैं जिनसे सिग्नलिंग नियंत्रण बांधता है।

2. विशेष प्रोटीन संरचनाएं झिल्ली में निर्मित होती हैं, जो आयनों या अन्य पदार्थों के लिए इसकी पारगम्यता सुनिश्चित करती हैं। हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि कुछ जगहों पर अभिन्न प्रोटीन के माध्यम से वसा का समुद्र व्याप्त है। और यह अभिन्न प्रोटीन हैं जो विशेष बनाते हैं परिवहन संरचनाएं कोशिका झिल्ली (धारा 1_2 झिल्ली परिवहन तंत्र देखें)। इनके माध्यम से पदार्थ कोशिका में प्रवेश करते हैं और कोशिका से बाहर भी निकल जाते हैं।

3. एंजाइम प्रोटीन झिल्ली (बाहरी और आंतरिक) के साथ-साथ झिल्ली के अंदर भी स्थित हो सकते हैं, जो झिल्ली की स्थिति और पूरे सेल के जीवन दोनों को प्रभावित करते हैं।

तो कोशिका झिल्ली एक सक्रिय चर संरचना है जो पूरे सेल के हितों में सक्रिय रूप से काम करती है और इसे बाहरी दुनिया से जोड़ती है, और यह केवल "सुरक्षात्मक खोल" नहीं है। कोशिका झिल्ली के बारे में जानना सबसे महत्वपूर्ण बात है।

दवा में, झिल्ली प्रोटीन अक्सर "लक्ष्य" के रूप में उपयोग किए जाते हैं दवाई. रिसेप्टर्स, आयन चैनल, एंजाइम, ट्रांसपोर्ट सिस्टम ऐसे लक्ष्यों के रूप में कार्य करते हैं। हाल ही में, झिल्ली के अलावा, कोशिका के केंद्रक में छिपे जीन भी दवाओं के लक्ष्य बन गए हैं।

वीडियो:सेल मेम्ब्रेन बायोफिज़िक्स का परिचय: मेम्ब्रेन 1 की संरचना (व्लादिमीरोव यू.ए.)

वीडियो:कोशिका झिल्ली का इतिहास, संरचना और कार्य: झिल्लियों की संरचना 2 (व्लादिमीरोव यू.ए.)

© 2010-2018 सोजोनोव वी.एफ., © 2010-2016 kineziolog.bodhy।

एक जीवित जीव की मूल संरचनात्मक इकाई एक कोशिका है, जो कोशिका झिल्ली से घिरे साइटोप्लाज्म का एक विभेदित खंड है। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि कोशिका कई महत्वपूर्ण कार्य करती है, जैसे कि प्रजनन, पोषण, गति, खोल प्लास्टिक और घना होना चाहिए।

कोशिका झिल्ली की खोज और अनुसंधान का इतिहास

1925 में, ग्रेंडेल और गॉर्डर ने एरिथ्रोसाइट्स, या खाली गोले की "छाया" की पहचान करने के लिए एक सफल प्रयोग किया। कई घोर गलतियों के बावजूद, वैज्ञानिकों ने लिपिड बाईलेयर की खोज की। उनका काम 1935 में डेनियली, डावसन और 1960 में रॉबर्टसन द्वारा जारी रखा गया था। कई वर्षों के काम और 1972 में तर्कों के संचय के परिणामस्वरूप, सिंगर और निकोलसन ने झिल्ली की संरचना का एक द्रव मोज़ेक मॉडल बनाया। आगे के प्रयोगों और अध्ययनों ने वैज्ञानिकों के कार्यों की पुष्टि की।

अर्थ

कोशिका झिल्ली क्या है? यह शब्द सौ साल से भी पहले इस्तेमाल किया जाने लगा, लैटिन से अनुवादित इसका अर्थ है "फिल्म", "त्वचा"। तो सेल की सीमा निर्धारित करें, जो आंतरिक सामग्री और बाहरी वातावरण के बीच एक प्राकृतिक बाधा है। कोशिका झिल्ली की संरचना अर्ध-पारगम्यता का सुझाव देती है, जिसके कारण नमी और पोषक तत्व और क्षय उत्पाद इसके माध्यम से स्वतंत्र रूप से गुजर सकते हैं। इस खोल को सेल के संगठन का मुख्य संरचनात्मक घटक कहा जा सकता है।

कोशिका झिल्ली के मुख्य कार्यों पर विचार करें

1. कोशिका की आंतरिक सामग्री और बाहरी वातावरण के घटकों को अलग करता है।

2. कोशिका की एक स्थिर रासायनिक संरचना को बनाए रखने में मदद करता है।

3. सही मेटाबॉलिज्म को नियंत्रित करता है।

4. कोशिकाओं के बीच अंतर्संबंध प्रदान करता है।

5. संकेतों को पहचानता है।

6. सुरक्षा कार्य।

"प्लाज्मा खोल"

बाहरी कोशिका झिल्ली, जिसे प्लाज्मा झिल्ली भी कहा जाता है, एक अल्ट्रामाइक्रोस्कोपिक फिल्म है जो पाँच से सात नैनोमीटर मोटी होती है। इसमें मुख्य रूप से प्रोटीन यौगिक, फॉस्फोलाइड, पानी होते हैं। फिल्म लोचदार है, आसानी से पानी को अवशोषित करती है, और क्षति के बाद इसकी अखंडता को भी जल्दी से बहाल करती है।

एक सार्वभौमिक संरचना में मुश्किल। यह झिल्ली एक सीमा स्थिति पर कब्जा कर लेती है, चयनात्मक पारगम्यता की प्रक्रिया में भाग लेती है, क्षय उत्पादों का उत्सर्जन करती है, उन्हें संश्लेषित करती है। पड़ोसियों के साथ संबंध और विश्वसनीय सुरक्षाक्षति से आंतरिक सामग्री इसे सेल की संरचना जैसे मामले में एक महत्वपूर्ण घटक बनाती है। पशु जीवों की कोशिका झिल्ली कभी-कभी सबसे पतली परत - ग्लाइकोकालीक्स से ढकी होती है, जिसमें प्रोटीन और पॉलीसेकेराइड शामिल होते हैं। झिल्ली के बाहर पादप कोशिकाओं को एक कोशिका भित्ति द्वारा संरक्षित किया जाता है जो एक समर्थन के रूप में कार्य करता है और आकार बनाए रखता है। इसकी संरचना का मुख्य घटक फाइबर (सेल्यूलोज) है - एक पॉलीसेकेराइड जो पानी में अघुलनशील है।

इस प्रकार, बाहरी कोशिका झिल्ली अन्य कोशिकाओं के साथ मरम्मत, सुरक्षा और संपर्क का कार्य करती है।

कोशिका झिल्ली की संरचना

इस मूवेबल शेल की मोटाई छह से दस नैनोमीटर तक होती है। कोशिका की कोशिका झिल्ली की एक विशेष रचना होती है, जिसका आधार लिपिड बाईलेयर होता है। हाइड्रोफोबिक पूंछ, पानी के लिए निष्क्रिय, साथ रखा गया अंदर, जबकि हाइड्रोफिलिक सिर पानी के साथ बातचीत करते हुए बाहर की ओर मुख करते हैं। प्रत्येक लिपिड एक फास्फोलिपिड होता है, जो ग्लिसरॉल और स्फिंगोसिन जैसे पदार्थों की परस्पर क्रिया का परिणाम होता है। लिपिड मचान बारीकी से प्रोटीन से घिरा हुआ है, जो एक गैर-निरंतर परत में स्थित हैं। उनमें से कुछ लिपिड परत में डूबे हुए हैं, बाकी इसके माध्यम से गुजरते हैं। नतीजतन, जल-पारगम्य क्षेत्रों का निर्माण होता है। इन प्रोटीनों द्वारा किए जाने वाले कार्य अलग-अलग होते हैं। उनमें से कुछ एंजाइम हैं, बाकी ट्रांसपोर्ट प्रोटीन हैं जो ले जाते हैं विभिन्न पदार्थपर्यावरण से साइटोप्लाज्म तक और इसके विपरीत।

कोशिका झिल्ली अभिन्न प्रोटीन के माध्यम से और निकटता से जुड़ी हुई है, जबकि परिधीय लोगों के साथ संबंध कम मजबूत है। ये प्रोटीन एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जो झिल्ली की संरचना को बनाए रखना है, पर्यावरण से संकेतों को प्राप्त करना और परिवर्तित करना, पदार्थों का परिवहन करना और झिल्ली पर होने वाली प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करना है।

मिश्रण

कोशिका झिल्ली का आधार एक द्विध्रुवीय परत है। इसकी निरंतरता के कारण, सेल में बाधा और यांत्रिक गुण होते हैं। पर विभिन्न चरणयह बाइलेयर अपने महत्वपूर्ण कार्यों में बाधित हो सकती है। नतीजतन, हाइड्रोफिलिक छिद्रों के माध्यम से संरचनात्मक दोष बनते हैं। इस मामले में, कोशिका झिल्ली जैसे घटक के बिल्कुल सभी कार्य बदल सकते हैं। इस मामले में, नाभिक बाहरी प्रभावों से पीड़ित हो सकता है।

गुण

कोशिका की कोशिका झिल्ली होती है दिलचस्प विशेषताएं. इसकी तरलता के कारण, यह खोल एक कठोर संरचना नहीं है, और इसकी संरचना बनाने वाले अधिकांश प्रोटीन और लिपिड झिल्ली के तल पर स्वतंत्र रूप से चलते हैं।

सामान्य तौर पर, कोशिका झिल्ली असममित होती है, इसलिए प्रोटीन और लिपिड परतों की संरचना अलग होती है। पशु कोशिकाओं में प्लाज़्मा मेम्ब्राना अपने स्वयं के साथ बाहर की ओरएक ग्लाइकोप्रोटीन परत होती है जो रिसेप्टर और सिग्नल कार्य करती है, और कोशिकाओं को ऊतक में संयोजित करने की प्रक्रिया में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। कोशिका झिल्ली ध्रुवीय होती है बाहरचार्ज पॉजिटिव है, और अंदर यह नेगेटिव है। उपरोक्त सभी के अलावा, कोशिका झिल्ली में चयनात्मक अंतर्दृष्टि होती है।

इसका अर्थ है कि जल के अतिरिक्त केवल निश्चित समूहघुले हुए पदार्थों के अणु और आयन। अधिकांश कोशिकाओं में सोडियम जैसे पदार्थ की सांद्रता बाहरी वातावरण की तुलना में बहुत कम होती है। पोटेशियम आयनों के लिए, एक अलग अनुपात की विशेषता है: सेल में उनकी संख्या पर्यावरण की तुलना में बहुत अधिक है। इस संबंध में, सोडियम आयन कोशिका झिल्ली में प्रवेश करते हैं, और पोटेशियम आयन बाहर निकलते हैं। इन परिस्थितियों में, झिल्ली एक विशेष प्रणाली को सक्रिय करती है जो "पंपिंग" भूमिका निभाती है, पदार्थों की एकाग्रता को समतल करती है: सोडियम आयनों को कोशिका की सतह पर पंप किया जाता है, और पोटेशियम आयनों को अंदर की ओर पंप किया जाता है। यह सुविधाकोशिका झिल्ली के सबसे महत्वपूर्ण कार्यों का हिस्सा।

सतह से अंदर की ओर जाने के लिए सोडियम और पोटेशियम आयनों की प्रवृत्ति कोशिका में चीनी और अमीनो एसिड के परिवहन में एक बड़ी भूमिका निभाती है। सेल से सोडियम आयनों को सक्रिय रूप से हटाने की प्रक्रिया में, झिल्ली अंदर ग्लूकोज और अमीनो एसिड के नए प्रवाह के लिए स्थितियां बनाती है। इसके विपरीत, पोटेशियम आयनों को सेल में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया में, सेल के अंदर से बाहरी वातावरण में क्षय उत्पादों के "ट्रांसपोर्टर्स" की संख्या को फिर से भर दिया जाता है।

कोशिका झिल्ली द्वारा कोशिका का पोषण कैसे होता है?

कई कोशिकाएं फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से पदार्थों को ग्रहण करती हैं। पहले संस्करण में, एक लचीली बाहरी झिल्ली द्वारा एक छोटा सा अवकाश बनाया जाता है, जिसमें कैप्चर किए गए कण स्थित होते हैं। फिर अवकाश का व्यास तब तक बड़ा हो जाता है जब तक कि घिरा हुआ कण कोशिका कोशिका द्रव्य में प्रवेश नहीं कर जाता। फागोसाइटोसिस के माध्यम से, कुछ प्रोटोजोआ, जैसे अमीबा, साथ ही रक्त कोशिकाओं - ल्यूकोसाइट्स और फागोसाइट्स को खिलाया जाता है। इसी तरह, कोशिकाएं द्रव को अवशोषित करती हैं जिसमें आवश्यक पोषक तत्व होते हैं। इस घटना को पिनोसाइटोसिस कहा जाता है।

बाहरी झिल्ली कोशिका के एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से निकटता से जुड़ी होती है।

कई प्रकार के बुनियादी ऊतक घटकों में, प्रोट्रेशन्स, फोल्ड्स और माइक्रोविली झिल्ली की सतह पर स्थित होते हैं। संयंत्र कोशिकाओंइस खोल के बाहर एक दूसरे के साथ कवर किया गया है, एक खुर्दबीन के नीचे मोटा और स्पष्ट रूप से अलग है। वे जिस फाइबर से बने होते हैं, वे लकड़ी जैसे पौधों के ऊतकों के लिए सहायता प्रदान करते हैं। पशु कोशिकाओं में भी कई बाहरी संरचनाएं होती हैं जो कोशिका झिल्ली के ऊपर स्थित होती हैं। वे प्रकृति में विशेष रूप से सुरक्षात्मक हैं, इसका एक उदाहरण कीड़ों की पूर्णांक कोशिकाओं में निहित चिटिन है।

कोशिका झिल्ली के अलावा, एक इंट्रासेल्युलर झिल्ली भी होती है। इसका कार्य कोशिका को कई विशेष बंद कक्षों में विभाजित करना है - कक्ष या ऑर्गेनेल, जहां एक निश्चित वातावरण बनाए रखा जाना चाहिए।

इस प्रकार, एक जीवित जीव की मूल इकाई के एक कोशिका झिल्ली के रूप में इस तरह के एक घटक की भूमिका को कम करना असंभव है। संरचना और कार्य महत्वपूर्ण विस्तार का सुझाव देते हैं कुल क्षेत्रफलकोशिका की सतह, चयापचय प्रक्रियाओं में सुधार। इस आणविक संरचना में प्रोटीन और लिपिड होते हैं। कोशिका को बाहरी वातावरण से अलग करके, झिल्ली इसकी अखंडता सुनिश्चित करती है। इसकी मदद से, ऊतकों को बनाने, पर्याप्त मजबूत स्तर पर अंतरकोशिकीय बंधन बनाए रखा जाता है। इस संबंध में, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कोशिका में सबसे महत्वपूर्ण भूमिकाओं में से एक कोशिका झिल्ली द्वारा निभाई जाती है। इसके द्वारा की जाने वाली संरचना और कार्य अलग-अलग कोशिकाओं में मौलिक रूप से भिन्न होते हैं, जो उनके उद्देश्य पर निर्भर करता है। इन विशेषताओं के माध्यम से, कोशिका झिल्लियों की विभिन्न प्रकार की शारीरिक गतिविधि और कोशिकाओं और ऊतकों के अस्तित्व में उनकी भूमिकाएँ प्राप्त होती हैं।

सार्वभौमिक जैविक झिल्ली 6 माइक्रोन की कुल मोटाई के साथ फॉस्फोलिपिड अणुओं की दोहरी परत द्वारा गठित। इस मामले में, फॉस्फोलिपिड अणुओं की हाइड्रोफोबिक पूंछ एक दूसरे की ओर अंदर की ओर मुड़ जाती हैं, और ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक सिर झिल्ली से बाहर की ओर, पानी की ओर मुड़ जाते हैं। लिपिड झिल्लियों के मुख्य भौतिक-रासायनिक गुण प्रदान करते हैं, विशेष रूप से, उनके द्रवताशरीर के तापमान पर। इस लिपिड दोहरी परत में प्रोटीन जड़े होते हैं।

वे में विभाजित हैं अभिन्न(पूरे लिपिड बाईलेयर को पार करें), अर्ध-अभिन्न(लिपिड बाईलेयर के आधे तक प्रवेश), या सतह (लिपिड बाईलेयर की आंतरिक या बाहरी सतह पर स्थित)।

इसी समय, प्रोटीन अणु लिपिड बाईलेयर में मोज़ेक रूप से स्थित होते हैं और झिल्लियों की तरलता के कारण हिमशैल की तरह "लिपिड समुद्र" में "तैर" सकते हैं। अपने कार्य के अनुसार ये प्रोटीन हो सकते हैं संरचनात्मक(झिल्ली की एक निश्चित संरचना बनाए रखें), रिसेप्टर(जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के लिए रिसेप्टर्स बनाने के लिए), यातायात(झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का परिवहन करें) और एंजाइमी(कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करें)। यह वर्तमान में सबसे अधिक मान्यता प्राप्त है तरल चित्र वरण नमूना 1972 में सिंगर और निकोलसन द्वारा जैविक झिल्ली प्रस्तावित की गई थी।

मेम्ब्रेन सेल में एक परिसीमन कार्य करते हैं। वे कोशिका को डिब्बों, डिब्बों में विभाजित करते हैं जिनमें प्रक्रियाएँ और रासायनिक प्रतिक्रियाएँ एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकती हैं। उदाहरण के लिए, लाइसोसोम के आक्रामक हाइड्रोलाइटिक एंजाइम, जो अधिकांश कार्बनिक अणुओं को तोड़ने में सक्षम होते हैं, एक झिल्ली द्वारा बाकी साइटोप्लाज्म से अलग हो जाते हैं। इसके विनाश की स्थिति में, स्व-पाचन और कोशिका मृत्यु होती है।

एक सामान्य संरचनात्मक योजना होने के कारण, विभिन्न जैविक कोशिका झिल्ली अलग-अलग होती हैं रासायनिक संरचना, संगठन और गुण, उनके द्वारा बनाई गई संरचनाओं के कार्यों के आधार पर।

प्लाज्मा झिल्ली, संरचना, कार्य।

साइटोलेमा जैविक झिल्ली है जो कोशिका के बाहर चारों ओर से घेरे रहती है। यह सबसे मोटी (10 एनएम) और जटिल रूप से संगठित कोशिका झिल्ली है। यह एक सार्वभौमिक जैविक झिल्ली पर आधारित है, जो बाहर से ढकी हुई है glycocalyx, और अंदर से, साइटोप्लाज्म की तरफ से, पनडुब्बी परत(चित्र 2-1बी)। glycocalyx(3-4 एनएम मोटी) जटिल प्रोटीन के बाहरी, कार्बोहाइड्रेट वर्गों द्वारा दर्शायी जाती है - ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स जो झिल्ली बनाते हैं। ये कार्बोहाइड्रेट श्रृंखलाएं रिसेप्टर्स की भूमिका निभाती हैं जो यह सुनिश्चित करती हैं कि कोशिका पड़ोसी कोशिकाओं और अंतरकोशिकीय पदार्थ को पहचानती है और उनके साथ बातचीत करती है। इस परत में सतही और अर्ध-अभिन्न प्रोटीन भी शामिल हैं, कार्यात्मक क्षेत्रजो सुपरमेम्ब्रेन ज़ोन में स्थित हैं (उदाहरण के लिए, इम्युनोग्लोबुलिन)। ग्लाइकोकैलिक्स में हिस्टोकंपैटिबिलिटी रिसेप्टर्स, कई हार्मोन और न्यूरोट्रांसमीटर के रिसेप्टर्स होते हैं।

सबमेम्ब्रेन, कॉर्टिकल परतसूक्ष्मनलिकाएं, सूक्ष्मतंतु और सिकुड़ा हुआ सूक्ष्मतंतु द्वारा निर्मित, जो कोशिका के साइटोस्केलेटन का हिस्सा हैं। सबमब्रेनर परत कोशिका के आकार को बनाए रखती है, इसकी लोच पैदा करती है, और कोशिका की सतह में परिवर्तन प्रदान करती है। इसके कारण, कोशिका एंडो- और एक्सोसाइटोसिस, स्राव और गति में भाग लेती है।

साइटोलेम्मा की पूर्ति करता है बहुत सारे कार्यों:

1) परिसीमन (साइटोलेमा अलग करता है, पर्यावरण से कोशिका का परिसीमन करता है और बाहरी वातावरण के साथ इसका संबंध सुनिश्चित करता है);

2) अन्य कोशिकाओं की इस कोशिका द्वारा पहचान और उनसे लगाव;

3) अंतरकोशिकीय पदार्थ की कोशिका द्वारा पहचान और उसके तत्वों (तंतुओं, तहखाने की झिल्ली) से लगाव;

4) साइटोप्लाज्म में पदार्थों और कणों का परिवहन;

5) इसकी सतह पर उनके लिए विशिष्ट रिसेप्टर्स की उपस्थिति के कारण सिग्नलिंग अणुओं (हार्मोन, मध्यस्थ, साइटोकिन्स) के साथ बातचीत;

1. साइटोस्केलेटन के सिकुड़ा तत्वों के साथ साइटोलेमा के कनेक्शन के कारण सेल आंदोलन (स्यूडोपोडिया का गठन) प्रदान करता है।

साइटोलेमा में कई होते हैं रिसेप्टर्स, जिसके माध्यम से जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ ( ligands, संकेत अणु, पहले संदेशवाहक: हार्मोन, मध्यस्थ, वृद्धि कारक) कोशिका पर कार्य करते हैं। रिसेप्टर्स आनुवंशिक रूप से मैक्रोमोलेक्यूलर सेंसर (प्रोटीन, ग्लाइको- और लिपोप्रोटीन) निर्धारित होते हैं जो साइटोलेमा में निर्मित होते हैं या कोशिका के अंदर स्थित होते हैं और रासायनिक या भौतिक प्रकृति के विशिष्ट संकेतों की धारणा में विशिष्ट होते हैं। जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ, जब रिसेप्टर के साथ बातचीत करते हैं, तो एक विशिष्ट शारीरिक प्रतिक्रिया (सेल फ़ंक्शन में परिवर्तन) में परिवर्तित होने के दौरान, सेल में जैव रासायनिक परिवर्तनों का एक झरना पैदा करते हैं।

सभी रिसेप्टर्स की एक सामान्य संरचनात्मक योजना होती है और इसमें तीन भाग होते हैं: 1) सुपरमेम्ब्रेन, जो एक पदार्थ (लिगैंड) के साथ संपर्क करता है; 2) इंट्रामेम्ब्रेन, सिग्नल ट्रांसफर करना; और 3) इंट्रासेल्युलर, साइटोप्लाज्म में डूबा हुआ।

अंतरकोशिकीय संपर्कों के प्रकार।

साइटोलेमा भी विशेष संरचनाओं के निर्माण में शामिल है - अंतरकोशिकीय कनेक्शन, संपर्क, जो आसन्न कोशिकाओं के बीच घनिष्ठ संपर्क प्रदान करते हैं। अंतर करना सरलतथा जटिलअंतरकोशिकीय कनेक्शन। पर सरलइंटरसेलुलर जंक्शनों पर, कोशिकाओं के साइटोलेमास 15-20 एनएम की दूरी पर एक दूसरे से संपर्क करते हैं और उनके ग्लाइकोकैलिक्स के अणु एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं (चित्र 2-3)। कभी-कभी एक कोशिका के साइटोलेमा का फलाव पड़ोसी कोशिका के अवसाद में प्रवेश करता है, जिससे दाँतेदार और उंगली जैसे कनेक्शन ("लॉक की तरह") बनते हैं।

जटिलइंटरसेलुलर कनेक्शन कई प्रकार के होते हैं: ताला लगाना, बन्धनतथा संचार(चित्र 2-3)। प्रति तालायौगिक शामिल हैं तंग संपर्कया अवरोधक क्षेत्र. इसी समय, पड़ोसी कोशिकाओं के ग्लाइकोकैलिक्स के अभिन्न प्रोटीन उनके शीर्ष भागों में पड़ोसी उपकला कोशिकाओं की परिधि के साथ एक प्रकार का जाल नेटवर्क बनाते हैं। इसके कारण, बाह्य वातावरण से सीमांकित अंतरकोशिकीय अंतराल बंद हो जाते हैं (चित्र 2-3)।

चावल। 2-3। अलग - अलग प्रकारअंतरकोशिकीय कनेक्शन।

1. सरल कनेक्शन।
2. तंग संबंध।
3. चिपकने वाला बैंड।
4. डेस्मोसोम।
5. हेमाइड्समोसोम।
6. स्लॉटेड (संचार) कनेक्शन।
7. माइक्रोविली।

(यू। आई। अफनासेव, एन। ए। युरिना के अनुसार)।

प्रति जोड़ने, एंकरिंग यौगिकों में शामिल हैं गोंद बेल्टतथा डेसमोसोम। चिपकने वाला बैंडएकल-परत उपकला की कोशिकाओं के शिखर भागों के आसपास स्थित है। इस क्षेत्र में, पड़ोसी कोशिकाओं के अभिन्न ग्लाइकोकालीक्स ग्लाइकोप्रोटीन एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, और एक्टिन माइक्रोफिलामेंट्स के बंडलों सहित सबमेम्ब्रेन प्रोटीन, उन्हें साइटोप्लाज्म से संपर्क करते हैं। डेसमोसोम (आसंजन पैच)- युग्मित संरचनाएं आकार में लगभग 0.5 माइक्रोमीटर। उनमें, पड़ोसी कोशिकाओं के साइटोलेमा के ग्लाइकोप्रोटीन बारीकी से बातचीत करते हैं, और इन क्षेत्रों में कोशिकाओं के किनारे से, सेल साइटोस्केलेटन के मध्यवर्ती तंतुओं के बंडलों को साइटोलेमा (चित्र। 2-3) में बुना जाता है।

प्रति संचार कनेक्शनउद्घृत करना गैप जंक्शन (नेक्सस) और सिनैप्स. नेक्सस 0.5-3 माइक्रोन का आकार है। उनमें, पड़ोसी कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य 2-3 एनएम तक अभिसरण करते हैं और कई आयन चैनल होते हैं। उनके माध्यम से, आयन एक कोशिका से दूसरी कोशिका में जा सकते हैं, उत्तेजना संचारित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, मायोकार्डियल कोशिकाओं के बीच। synapsesतंत्रिका ऊतक की विशेषता और बीच में होती है तंत्रिका कोशिकाएं, साथ ही साथ तंत्रिका और प्रभावकारी कोशिकाओं (मांसपेशियों, ग्रंथियों) के बीच। उनके पास एक सिनैप्टिक फांक होता है, जहां, जब एक तंत्रिका आवेग सिनैप्स के प्रीसानेप्टिक भाग से गुजरता है, तो एक न्यूरोट्रांसमीटर जारी किया जाता है जो एक तंत्रिका आवेग को दूसरी कोशिका में पहुंचाता है (अधिक विवरण के लिए, "तंत्रिका ऊतक" अध्याय देखें)।

इसकी मोटाई 8-12 एनएम है, इसलिए इसे प्रकाश सूक्ष्मदर्शी से जांचना असंभव है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके झिल्ली की संरचना का अध्ययन किया जाता है।

प्लाज्मा झिल्ली लिपिड की दो परतों से बनती है - लिपिड परत, या बाइलेयर। प्रत्येक अणु में एक हाइड्रोफिलिक सिर और एक हाइड्रोफोबिक पूंछ होती है, और जैविक झिल्ली में, लिपिड सिर बाहर की ओर, पूंछ अंदर की ओर स्थित होते हैं।

बिलिपिड परत में कई प्रोटीन अणु डूबे हुए हैं। उनमें से कुछ झिल्ली (बाहरी या आंतरिक) की सतह पर हैं, अन्य झिल्ली में प्रवेश करते हैं।

प्लाज्मा झिल्ली के कार्य

झिल्ली कोशिका की सामग्री को क्षति से बचाती है, कोशिका के आकार को बनाए रखती है, चुनिंदा पदार्थों को कोशिका में भेजती है और चयापचय उत्पादों को हटाती है, और कोशिकाओं के बीच संचार भी प्रदान करती है।

बाधा, झिल्ली का परिसीमन कार्य लिपिड की एक दोहरी परत प्रदान करता है। यह कोशिका की सामग्री को फैलने नहीं देता है, पर्यावरण या अंतरकोशिकीय द्रव के साथ मिश्रण नहीं करता है, और कोशिका में खतरनाक पदार्थों के प्रवेश को रोकता है।

इसमें डूबे हुए प्रोटीन के कारण साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के कई सबसे महत्वपूर्ण कार्य किए जाते हैं। रिसेप्टर प्रोटीन की मदद से यह अपनी सतह पर कई तरह की जलन महसूस कर सकता है। ट्रांसपोर्ट प्रोटीन सबसे पतले चैनल बनाते हैं जिसके माध्यम से पोटेशियम, कैल्शियम और छोटे व्यास के अन्य आयन कोशिका के अंदर और बाहर जाते हैं। प्रोटीन - अपने आप में महत्वपूर्ण प्रक्रियाएँ प्रदान करते हैं।

बड़े खाद्य कण जो पतली झिल्ली वाले चैनलों से गुजरने में असमर्थ होते हैं, फागोसाइटोसिस या पिनोसाइटोसिस द्वारा कोशिका में प्रवेश करते हैं। साधारण नामइन प्रक्रियाओं को एंडोसाइटोसिस कहा जाता है।

एंडोसाइटोसिस कैसे होता है - कोशिका में बड़े खाद्य कणों का प्रवेश

भोजन कण कोशिका की बाहरी झिल्ली के संपर्क में आता है, और इस स्थान पर एक अंतर्वलन बनता है। फिर कण, एक झिल्ली से घिरा हुआ, कोशिका में प्रवेश करता है, एक पाचक बनता है, और पाचक एंजाइम गठित पुटिका में प्रवेश करते हैं।

सफेद रक्त कोशिकाएं जो विदेशी बैक्टीरिया को पकड़ और पचा सकती हैं, उन्हें फागोसाइट्स कहा जाता है।

पिनोसाइटोसिस के मामले में, झिल्ली का अंतर्वलन ठोस कणों को नहीं, बल्कि उसमें घुले पदार्थों के साथ तरल की बूंदों को पकड़ता है। यह तंत्र कोशिका में पदार्थों के प्रवेश के मुख्य मार्गों में से एक है।

कोशिका भित्ति की एक ठोस परत के साथ झिल्ली के ऊपर आच्छादित पादप कोशिकाएँ फागोसाइटोसिस के लिए सक्षम नहीं हैं।

एंडोसाइटोसिस की रिवर्स प्रक्रिया एक्सोसाइटोसिस है। संश्लेषित पदार्थ (उदाहरण के लिए, हार्मोन) झिल्ली पुटिकाओं में पैक किए जाते हैं, दृष्टिकोण, इसमें एम्बेडेड होते हैं, और पुटिका की सामग्री को कोशिका से बाहर निकाल दिया जाता है। इस प्रकार, कोशिका अनावश्यक चयापचय उत्पादों से भी छुटकारा पा सकती है।