प्लाज्मा झिल्ली संक्षिप्त रूप से कार्य करती है। प्लाज्मा झिल्ली: विशेषताएँ, संरचना और कार्य

कोशिका को लंबे समय से सभी जीवित चीजों की संरचनात्मक इकाई के रूप में परिभाषित किया गया है। और वास्तव में यह है। आखिरकार, इन अरबों संरचनाओं, जैसे ईंटों, से पौधे और जानवर, बैक्टीरिया और सूक्ष्मजीव, मनुष्य बनते हैं। प्रत्येक अंग, ऊतक, शरीर प्रणाली - सब कुछ कोशिकाओं से निर्मित होता है।

इसलिए, इसकी सभी सूक्ष्मताओं को जानना बहुत जरूरी है। आंतरिक संरचना, रासायनिक संरचना और चल रही जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं। इस लेख में, हम विचार करेंगे कि प्लाज्मा झिल्ली क्या है, इसके द्वारा किए जाने वाले कार्य और संरचना।

कोशिका अंग

ऑर्गेनेल सबसे छोटे संरचनात्मक भाग होते हैं जो कोशिका के अंदर होते हैं और इसकी संरचना और महत्वपूर्ण गतिविधि सुनिश्चित करते हैं। इनमें कई अलग-अलग प्रतिनिधि शामिल हैं:

1. प्लाज्मा झिल्ली।
2. क्रोमोसोमल सामग्री के साथ न्यूक्लियस और न्यूक्लियोली।
3. समावेशन के साथ साइटोप्लाज्म।
4. लाइसोसोम।
5. माइटोकॉन्ड्रिया।
6. राइबोसोम।
7. रिक्तिकाएँ और क्लोरोप्लास्ट, यदि कोशिका पादप है।

इनमें से प्रत्येक संरचना की अपनी जटिल संरचना होती है, जो आईयूडी (उच्च आणविक भार पदार्थ) द्वारा बनाई जाती है, कड़ाई से परिभाषित कार्य करती है और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के एक जटिल भाग में भाग लेती है जो पूरे जीव की महत्वपूर्ण गतिविधि को सुनिश्चित करती है।

झिल्ली की सामान्य संरचना

18वीं शताब्दी से प्लाज्मा झिल्ली की संरचना का अध्ययन किया जा रहा है। यह तब था कि पदार्थों को चुनिंदा रूप से पारित करने या बनाए रखने की इसकी क्षमता की पहली बार खोज की गई थी। माइक्रोस्कोपी के विकास के साथ, झिल्ली की सूक्ष्म संरचना और संरचना का अध्ययन अधिक संभव हो गया है, और इसलिए आज इसके बारे में लगभग सब कुछ ज्ञात है।

इसका मुख्य नाम प्लास्मालेम्मा का पर्याय है। प्लाज्मा झिल्ली की संरचना तीन मुख्य प्रकार के आईयूडी द्वारा दर्शायी जाती है:

• प्रोटीन;
• लिपिड;
• कार्बोहाइड्रेट।

विभिन्न जीवों (पौधे, पशु या जीवाणु) की कोशिकाओं में इन यौगिकों और स्थान का अनुपात भिन्न हो सकता है।

द्रव मोज़ेक बिल्डिंग मॉडल

कई वैज्ञानिकों ने यह अनुमान लगाने की कोशिश की है कि झिल्ली में लिपिड और प्रोटीन कैसे स्थित होते हैं। हालाँकि, केवल 1972 में, वैज्ञानिकों सिंगर और निकोलसन ने एक मॉडल प्रस्तावित किया जो आज भी प्रासंगिक है, प्लाज्मा झिल्ली की संरचना को दर्शाता है। इसे तरल-मोज़ेक कहा जाता है, और इसका सार इस प्रकार है: विभिन्न प्रकार केलिपिड दो परतों में व्यवस्थित होते हैं, अणुओं के हाइड्रोफोबिक सिरों को अंदर की ओर उन्मुख करते हैं, और हाइड्रोफिलिक वाले बाहर की ओर। इसी समय, पूरी संरचना, एक मोज़ेक की तरह, असमान प्रकार के प्रोटीन अणुओं के साथ-साथ हेक्सोज़ (कार्बोहाइड्रेट) की एक छोटी मात्रा के साथ व्याप्त है।

संपूर्ण प्रस्तावित प्रणाली निरंतर गतिशीलता में है। प्रोटीन न केवल बाइलिपिड परत के माध्यम से और उसके माध्यम से प्रवेश करने में सक्षम हैं, बल्कि इसके एक तरफ खुद को उन्मुख करने के लिए, अंदर एम्बेड करने में भी सक्षम हैं। या झिल्ली पर स्वतंत्र रूप से "चलना", बदलते स्थान।

इस सिद्धांत के बचाव और औचित्य में साक्ष्य सूक्ष्म विश्लेषण के आंकड़े हैं। काले और सफेद तस्वीरों में, झिल्ली की परतें स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं, ऊपरी और निचले वाले समान रूप से गहरे होते हैं, और बीच वाला हल्का होता है। कई प्रयोग भी किए गए, जिससे साबित हुआ कि परतें लिपिड और प्रोटीन पर सटीक रूप से आधारित हैं।

प्लाज्मा झिल्ली प्रोटीन

यदि हम पादप कोशिका झिल्ली में लिपिड और प्रोटीन के प्रतिशत अनुपात पर विचार करें, तो यह लगभग समान होगा - 40/40%। पशु प्लास्मलेमा में, 60% तक प्रोटीन होते हैं, बैक्टीरिया में - 50% तक।

प्लाज्मा झिल्ली बनी होती है अलग - अलग प्रकारप्रोटीन, और उनमें से प्रत्येक के कार्य भी विशिष्ट हैं।

1. परिधीय अणु। ये प्रोटीन हैं जो आंतरिक या की सतह पर उन्मुख होते हैं बाहरी हिस्सेलिपिड बिलेयर। अणु की संरचना और परत के बीच मुख्य प्रकार की बातचीत इस प्रकार हैं:

• हाइड्रोजन बांड;
• आयनिक अन्योन्यक्रिया या लवण सेतु;
• स्थिरविद्युत आकर्षण।

परिधीय प्रोटीन स्वयं पानी में घुलनशील यौगिक होते हैं, इसलिए बिना नुकसान के उन्हें प्लास्मलेमा से अलग करना मुश्किल नहीं है। कौन से पदार्थ इन संरचनाओं से संबंधित हैं? सबसे आम और असंख्य फाइब्रिलर प्रोटीन स्पेक्ट्रिन है। यह व्यक्तिगत सेलुलर प्लाज्मा झिल्ली में सभी झिल्ली प्रोटीनों के द्रव्यमान में 75% तक हो सकता है।

उनकी आवश्यकता क्यों है और प्लाज्मा झिल्ली उन पर कैसे निर्भर करती है? कार्य इस प्रकार हैं:

• कोशिका के साइटोस्केलेटन का गठन;
• एक स्थायी आकार बनाए रखना;
• अभिन्न प्रोटीन की अत्यधिक गतिशीलता की सीमा;
• प्लास्मलेमा के माध्यम से आयन परिवहन का समन्वय और कार्यान्वयन;
• ओलिगोसेकेराइड श्रृंखलाओं से बंध सकते हैं और रिसेप्टर सिग्नलिंग में और झिल्ली से भाग ले सकते हैं।

2. अर्ध-अभिन्न प्रोटीन। ऐसे अणु वे होते हैं जो पूरी तरह से या आधे लिपिड बाइलेयर में अलग-अलग गहराई तक डूबे रहते हैं। उदाहरण बैक्टीरियोहोडोप्सिन, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज और अन्य हैं। उन्हें "एंकरेड" प्रोटीन भी कहा जाता है, जैसे कि परत के अंदर जुड़ा हुआ हो। वे किससे संपर्क कर सकते हैं और वे कैसे जड़ पकड़ते हैं और पकड़ते हैं? अक्सर विशेष अणुओं के कारण, जो मिरिस्टिक या पामिटिक एसिड, आइसोप्रीन या स्टेरोल्स हो सकते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, जानवरों के प्लाज्मा झिल्ली में कोलेस्ट्रॉल से जुड़े अर्ध-अभिन्न प्रोटीन होते हैं। पौधों और जीवाणुओं को अभी तक ऐसा नहीं मिला है।

3. इंटीग्रल प्रोटीन। प्लास्मालेम्मा में सबसे महत्वपूर्ण में से एक। वे संरचनाएं हैं जो चैनलों की तरह कुछ बनाती हैं जो दोनों लिपिड परतों के माध्यम से और उसके माध्यम से प्रवेश करती हैं। यह इन मार्गों के साथ है कि कई अणु कोशिका में प्रवेश करते हैं, जैसे कि लिपिड अंदर नहीं जाने देते। इसलिए, अभिन्न संरचनाओं की मुख्य भूमिका परिवहन के लिए आयन चैनलों का निर्माण है।

लिपिड पारगमन दो प्रकार के होते हैं:

• मोनोटोपिक - एक बार;
• बहुविषयक - कई स्थानों पर।

इंटीग्रल प्रोटीन की किस्मों में शामिल हैं जैसे कि ग्लाइकोफोरिन, प्रोटियोलिपिड्स, प्रोटीओग्लिएकन्स और अन्य। वे सब के सब पानी में अघुलनशील हैं और बारीकी से लिपिड परत में एम्बेडेड हैं, इसलिए उन्हें प्लास्मालेम्मा संरचना को नुकसान पहुंचाए बिना निकालना असंभव है। उनकी संरचना से, ये प्रोटीन गोलाकार होते हैं, उनका हाइड्रोफोबिक अंत लिपिड परत के अंदर स्थित होता है, और हाइड्रोफिलिक अंत इसके ऊपर होता है, और पूरी संरचना से ऊपर उठ सकता है। अभिन्न प्रोटीनों को किस अन्योन्य क्रिया के कारण अंदर रखा जाता है? इसमें उन्हें फैटी एसिड रेडिकल्स के लिए हाइड्रोफोबिक आकर्षण द्वारा सहायता प्रदान की जाती है।

इस प्रकार, कई अलग-अलग प्रोटीन अणु होते हैं जिनमें प्लाज्मा झिल्ली शामिल होती है। इन अणुओं की संरचना और कार्यों को कई सामान्य बिंदुओं में जोड़ा जा सकता है।

1. संरचनात्मक परिधीय प्रोटीन।
2. उत्प्रेरक प्रोटीन-एंजाइम (अर्ध-अभिन्न और अभिन्न)।
3. रिसेप्टर (परिधीय, अभिन्न)।
4. परिवहन (अभिन्न)।

प्लाज्मा झिल्ली लिपिड

प्लाज्मा झिल्ली को बनाने वाले लिपिड की तरल बिलेयर अत्यधिक मोबाइल हो सकती है। तथ्य यह है कि विभिन्न अणु ऊपरी परत से निचली परत तक जा सकते हैं और इसके विपरीत, यानी संरचना गतिशील है। इस तरह के संक्रमणों का विज्ञान में अपना नाम है - "फ्लिप-फ्लॉप"। यह एक एंजाइम के नाम से बनाया गया था जो एक मोनोलेयर के भीतर या ऊपरी से निचले और इसके विपरीत, फ्लिपेज़ के अणुओं के पुनर्व्यवस्था की प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करता है।

कोशिका प्लाज्मा झिल्ली में लिपिड की मात्रा प्रोटीन की संख्या के लगभग समान होती है। प्रजातीय विविधताचौड़ा। निम्नलिखित मुख्य समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• फास्फोलिपिड्स;
• स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स;
• ग्लाइकोलिपिड्स;
• कोलेस्ट्रॉल।

फॉस्फोलिपिड्स के पहले समूह में ग्लिसरोफॉस्फोलिपिड्स और स्फिंगोमाइलिन्स जैसे अणु शामिल हैं। ये अणु झिल्ली की द्विस्तर की रीढ़ की हड्डी बनाते हैं। यौगिकों के हाइड्रोफोबिक सिरों को परत के अंदर निर्देशित किया जाता है, हाइड्रोफिलिक सिरों को बाहर की ओर निर्देशित किया जाता है। कनेक्शन उदाहरण:

• फॉस्फेटिडिलकोलिन;
• फॉस्फेटिडिलसेरिन;
• कार्डियोलिपिन;
• फॉस्फेटिडाइलिनोजिटोल;
• स्फिंगोमाइलिन;
• फॉस्फेटिडिलग्लिसरॉल;
• फॉस्फेटिडाइलेथेनॉलमाइन।

इन अणुओं का अध्ययन करने के लिए, फॉस्फोलाइपेस के साथ कुछ हिस्सों में झिल्ली परत को नष्ट करने के लिए एक विधि का उपयोग किया जाता है, एक विशेष एंजाइम जो फॉस्फोलाइपिड टूटने की प्रक्रिया को उत्प्रेरित करता है।

सूचीबद्ध यौगिकों के कार्य इस प्रकार हैं:

1. वे प्लास्मालेम्मा बाइलेयर की सामान्य संरचना और संरचना प्रदान करते हैं।
2. वे सतह पर और परत के अंदर प्रोटीन के संपर्क में आते हैं।
3. एकत्रीकरण की स्थिति निर्धारित की जाती है, जो कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली में विभिन्न तापमान स्थितियों के तहत होगी।
4. विभिन्न अणुओं के लिए प्लास्मलेमा की सीमित पारगम्यता में भाग लें।
5. प्रपत्र अलग - अलग प्रकारएक दूसरे के साथ कोशिका झिल्लियों की परस्पर क्रिया (डेसमोसोम, भट्ठा जैसी जगह, तंग संपर्क)।

स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स और मेम्ब्रेन ग्लाइकोलिपिड्स

स्फिंगोमाइलिन्स या स्फिंगोफॉस्फोलिपिड्स, उनकी रासायनिक प्रकृति से, अमीनो अल्कोहल स्फिंगोसिन के डेरिवेटिव हैं। फॉस्फोलिपिड्स के साथ, वे झिल्ली की बिलिपिड परत के निर्माण में भाग लेते हैं।

ग्लाइकोलिपिड्स में ग्लाइकोकालीक्स शामिल है - एक पदार्थ जो काफी हद तक प्लाज्मा झिल्ली के गुणों को निर्धारित करता है। यह मुख्य रूप से ओलिगोसेकेराइड्स से बना एक जेली जैसा यौगिक है। ग्लाइकोकालीक्स 10% लेता है कुल वजन plasmalemma. प्लाज्मा झिल्ली, संरचना और कार्य जो यह करता है, सीधे इस पदार्थ से संबंधित है। उदाहरण के लिए, ग्लाइकोकालीक्स करता है:

• झिल्ली मार्कर समारोह;
• रिसेप्टर;
• कोशिका के अंदर कणों के पार्श्विका पाचन की प्रक्रिया।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लिपिड ग्लाइकोकैलिक्स की उपस्थिति केवल पशु कोशिकाओं के लिए विशिष्ट है, लेकिन पौधे, जीवाणु और कवक के लिए नहीं।

कोलेस्ट्रॉल (झिल्ली स्टेरोल)

महत्वपूर्ण है अभिन्न अंगस्तनधारियों में कोशिका बिलेयर। यह पौधों, बैक्टीरिया और कवक में भी नहीं होता है। रासायनिक दृष्टि से यह एक अल्कोहल, चक्रीय, मोनोहाइड्रिक है।

साथ ही साथ अन्य लिपिड, इसमें एम्फीफिलिसिटी (अणु के एक हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक अंत की उपस्थिति) के गुण हैं। झिल्ली में, यह बिलीयर के सीमक और प्रवाह नियंत्रक के रूप में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। विटामिन डी के उत्पादन में भी शामिल है, सेक्स हार्मोन के निर्माण में एक साथी है।

पादप कोशिकाओं में, फाइटोस्टेरॉल होते हैं जो पशु झिल्लियों के निर्माण में भाग नहीं लेते हैं। कुछ आंकड़ों के अनुसार, यह ज्ञात है कि ये पदार्थ कुछ प्रकार के रोगों के लिए पौधों की प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करते हैं।

प्लाज्मा झिल्ली कोलेस्ट्रॉल और अन्य लिपिड द्वारा एक आम बातचीत, जटिल में बनाई जाती है।

झिल्ली कार्बोहाइड्रेट

पदार्थों का यह समूह लगभग 10% बनाता है सामान्य रचनाप्लाज्मा झिल्ली यौगिक। में अराल तरीकामोनो-, डि-, पॉलीसेकेराइड नहीं पाए जाते हैं, लेकिन केवल ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के रूप में।

उनका कार्य इंट्रा- और इंटरसेलुलर इंटरैक्शन को नियंत्रित करना है, झिल्ली में प्रोटीन अणुओं की एक निश्चित संरचना और स्थिति को बनाए रखना है, साथ ही रिसेप्शन का कार्यान्वयन भी है।

प्लास्मालेम्मा के मुख्य कार्य

प्लाज्मा झिल्ली कोशिका में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसके कार्य बहुआयामी और महत्वपूर्ण हैं। आइए उन पर अधिक विस्तार से विचार करें।

1. यह कोशिका की सामग्री को पर्यावरण से अलग करता है और बाहरी प्रभावों से बचाता है। झिल्ली की उपस्थिति के कारण, यह एक स्थिर स्तर पर बना रहता है रासायनिक संरचनासाइटोप्लाज्म और इसकी सामग्री।
2. प्लास्मलमेमा में कई प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड होते हैं जो कोशिका के विशिष्ट आकार को देते हैं और बनाए रखते हैं।
3. प्रत्येक कोशिका अंगक, जिसे झिल्ली पुटिका (वेसिकल) कहा जाता है, में एक झिल्ली होती है।
4. प्लाज़्मेलेम्मा की घटक संरचना इसे सेल के "अभिभावक" की भूमिका निभाने की अनुमति देती है, इसके अंदर चयनात्मक परिवहन करती है।
5. रिसेप्टर्स, एंजाइम, जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ कोशिका में कार्य करते हैं और इसमें प्रवेश करते हैं, झिल्ली के प्रोटीन और लिपिड के लिए केवल इसकी सतह के खोल के साथ सहयोग करते हैं।
6. प्लास्मलेमा के माध्यम से, न केवल विभिन्न प्रकृति के यौगिकों को ले जाया जाता है, बल्कि जीवन के लिए महत्वपूर्ण आयन (सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम और अन्य) भी होते हैं।
7. झिल्ली कोशिका के बाहर और अंदर आसमाटिक संतुलन बनाए रखती है।
8. प्लाज्मेलेम्मा की मदद से, विभिन्न प्रकृति के आयनों और यौगिकों, इलेक्ट्रॉनों, हार्मोन को साइटोप्लाज्म से ऑर्गेनेल में स्थानांतरित किया जाता है।
9. इसके द्वारा अवशोषण होता है। सूरज की रोशनीक्वांटा के रूप में और कोशिका के अंदर संकेतों का जागरण।
10. यह वह संरचना है जो क्रिया और विश्राम के आवेगों को उत्पन्न करती है।
11. छोटे विकृतियों और भौतिक प्रभावों से कोशिका और इसकी संरचनाओं की यांत्रिक सुरक्षा।
12. कोशिका आसंजन, अर्थात् आसंजन, और उन्हें एक दूसरे के करीब रखना भी झिल्ली के लिए धन्यवाद है।

कोशिकीय प्लाज़्मेलेम्मा और साइटोप्लाज्म बहुत निकट से जुड़े हुए हैं। प्लाज्मा झिल्ली सभी पदार्थों और अणुओं के निकट संपर्क में है, आयन जो कोशिका में प्रवेश करते हैं और एक चिपचिपे आंतरिक वातावरण में स्वतंत्र रूप से स्थित होते हैं। ये यौगिक सभी सेलुलर संरचनाओं में घुसने की कोशिश करते हैं, लेकिन यह झिल्ली है जो बाधा के रूप में कार्य करती है, जो स्वयं के माध्यम से विभिन्न प्रकार के परिवहन करने में सक्षम है। या कुछ प्रकार के कनेक्शन को बिलकुल भी न छोड़ें।

सेल बैरियर के पार परिवहन के प्रकार

प्लाज्मा झिल्ली में परिवहन कई तरीकों से किया जाता है, जो एक सामान्य भौतिक विशेषता - पदार्थों के प्रसार के नियम से एकजुट होते हैं।

1. निष्क्रिय परिवहन या प्रसार और परासरण। इसका तात्पर्य उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र में एक ढाल के साथ झिल्ली के माध्यम से आयनों और विलायक के मुक्त संचलन से है। ऊर्जा की खपत की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि यह अपने आप बहती है। इस प्रकार सोडियम-पोटेशियम पंप काम करता है, सांस लेने के दौरान ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का परिवर्तन, रक्त में ग्लूकोज की रिहाई आदि। सुगम प्रसार एक बहुत ही सामान्य घटना है। इस प्रक्रिया का तात्पर्य किसी प्रकार के सहायक पदार्थ की उपस्थिति से है जो वांछित यौगिक से चिपक जाता है और इसे प्रोटीन चैनल के साथ या लिपिड परत के माध्यम से कोशिका में खींच लेता है।
2. सक्रिय परिवहन में झिल्ली के माध्यम से अवशोषण और उत्सर्जन की प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का व्यय शामिल है। दो मुख्य तरीके हैं: एक्सोसाइटोसिस - अणुओं और आयनों को बाहर निकालना। एंडोसाइटोसिस कोशिका में ठोस और तरल कणों का कब्जा और चालन है। बदले में, सक्रिय परिवहन की दूसरी विधि में दो प्रकार की प्रक्रियाएँ शामिल हैं। फागोसाइटोसिस, जिसमें पुटिका झिल्ली द्वारा ठोस अणुओं, पदार्थों, यौगिकों और आयनों का अंतर्ग्रहण होता है और उन्हें कोशिका में ले जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, बड़े पुटिकाओं का निर्माण होता है। Pinocytosis, इसके विपरीत, तरल पदार्थ, सॉल्वैंट्स और अन्य पदार्थों की बूंदों के अवशोषण और उन्हें सेल में ले जाने में शामिल है। इसमें छोटे बुलबुले का निर्माण शामिल है।

दोनों प्रक्रियाएं - पिनोसाइटोसिस और फागोसाइटोसिस - न केवल यौगिकों और तरल पदार्थों के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, बल्कि कोशिका को मृत कोशिकाओं, सूक्ष्मजीवों और हानिकारक यौगिकों के मलबे से बचाने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। यह कहा जा सकता है कि सक्रिय परिवहन के ये तरीके विभिन्न खतरों से कोशिका और इसकी संरचनाओं के प्रतिरक्षात्मक संरक्षण के विकल्प भी हैं।

कोशिका झिल्ली स्वतंत्र रूप से व्यवस्थित प्रोटीन अणुओं के आवेषण के साथ फॉस्फोलिपिड्स के अणुओं (बाईलेयर) की एक दोहरी परत है। बाहरी कोशिका झिल्ली की मोटाई अक्सर 6-12 एनएम होती है।
झिल्ली गुण: एक डिब्बे (बंद स्थान) का गठन, चयनात्मक पारगम्यता, संरचना की विषमता, तरलता।
झिल्ली कार्य करता है:
. सेल में और बाहर पदार्थों का परिवहन, गैस एक्सचेंज;
. रिसेप्टर; एक बहुकोशिकीय जीव में कोशिकाओं के बीच संपर्क (एकल-झिल्ली संरचनाएं, बाहरी
माइटोकॉन्ड्रिया में झिल्ली, नाभिक की बाहरी और आंतरिक झिल्ली);
. सेल के बाहरी और आंतरिक वातावरण के बीच की सीमा;
. संशोधित झिल्ली वलनों से अनेक कोशिका अंगक (मेसोसोम) बनते हैं।
झिल्लियों का आधार एक लिपिड बाईलेयर है (चित्र 1 देखें)। लिपिड अणुओं की दोहरी प्रकृति होती है, जिस तरह से वे पानी के संबंध में व्यवहार करते हैं। लिपिड एक ध्रुवीय (यानी, हाइड्रोफिलिक, पानी के लिए आत्मीयता) सिर और दो गैर-ध्रुवीय (हाइड्रोफोबिक) पूंछ से बने होते हैं। सभी अणु एक ही तरह से उन्मुख होते हैं: अणुओं के सिर पानी में होते हैं, और हाइड्रोकार्बन की पूंछ इसकी सतह से ऊपर होती है।


चावल। 1. प्लाज्मा झिल्ली की संरचना
प्रोटीन अणु झिल्ली के लिपिड बिलेयर में "भंग" होते हैं। वे केवल बाहर या केवल पर ही स्थित हो सकते हैं भीतरी सतहझिल्ली या केवल आंशिक रूप से लिपिड बाइलेयर में एम्बेडेड।
झिल्लियों में प्रोटीन के कार्य:
. ऊतकों में कोशिकाओं का विभेदन (ग्लाइकोप्रोटीन);
. बड़े अणुओं का परिवहन (छिद्र और चैनल, पंप);
. फास्फोलिपिड्स प्रदान करके झिल्ली क्षति की बहाली को बढ़ावा देना;
. झिल्लियों पर होने वाली प्रतिक्रियाओं का कटैलिसीस;
. आपसी संबंध आंतरिक भागआसपास के स्थान के साथ कोशिकाएं;
. झिल्ली की संरचना को बनाए रखना;
. पर्यावरण (रिसेप्टर्स) से रासायनिक संकेतों को प्राप्त करना और परिवर्तित करना।

झिल्ली के पार पदार्थों का परिवहन

पदार्थों के परिवहन के लिए ऊर्जा का उपयोग करने की आवश्यकता के आधार पर, निष्क्रिय परिवहन को प्रतिष्ठित किया जाता है, जो एटीपी की खपत के बिना होता है, और सक्रिय परिवहन, जिसके दौरान एटीपी की खपत होती है।
निष्क्रिय परिवहन सांद्रता और शुल्कों में अंतर पर आधारित है। इस मामले में, पदार्थ उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से कम वाले क्षेत्र में जाते हैं, अर्थात। एकाग्रता ढाल के साथ। यदि अणु को आवेशित किया जाता है, तो इसका परिवहन विद्युत प्रवणता से प्रभावित होता है। परिवहन की गति ढाल के परिमाण पर निर्भर करती है। झिल्ली के पार निष्क्रिय परिवहन के तरीके:
. सरल प्रसार - सीधे लिपिड परत (गैसों, गैर-ध्रुवीय या छोटे अपरिवर्तित ध्रुवीय अणुओं) के माध्यम से। झिल्लियों के माध्यम से जल का विसरण - परासरण;
. झिल्ली चैनलों के माध्यम से प्रसार - आवेशित अणुओं और आयनों का परिवहन;
. सुगम प्रसार - विशेष परिवहन प्रोटीन (शर्करा, अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड) की मदद से पदार्थों का परिवहन।
सक्रिय परिवहन वाहक प्रोटीन की सहायता से विद्युत रासायनिक प्रवणता के विरुद्ध होता है। इनमें से एक प्रणाली को सोडियम-पोटेशियम पंप, या सोडियम-पोटेशियम ATPase (चित्र 8) कहा जाता है। यह प्रोटीन इस मायने में उल्लेखनीय है कि इस पर एटीपी की भारी मात्रा खर्च की जाती है - कोशिका में संश्लेषित एटीपी का लगभग एक तिहाई। यह एक प्रोटीन है जो पोटेशियम आयनों को झिल्ली के माध्यम से अंदर और सोडियम आयनों को बाहर की ओर ले जाता है। नतीजतन, यह पता चला है कि सोडियम कोशिकाओं के बाहर जमा होता है।


चावल। 8. पोटेशियम सोडियम पंप
पम्प चरण:
. साथ अंदरपंप प्रोटीन के लिए झिल्ली सोडियम आयन और एक एटीपी अणु प्राप्त करते हैं, और बाहर से - पोटेशियम आयन;
. सोडियम आयन एक प्रोटीन अणु के साथ जुड़ते हैं और प्रोटीन ATPase गतिविधि प्राप्त करता है, अर्थात। पंप को चलाने वाली ऊर्जा की रिहाई के साथ एटीपी हाइड्रोलिसिस पैदा करने की क्षमता;
. एटीपी के हाइड्रोलिसिस के दौरान जारी फॉस्फेट प्रोटीन से जुड़ा होता है;
. प्रोटीन में गठनात्मक परिवर्तन, यह सोडियम आयनों को बनाए रखने में असमर्थ है, और वे मुक्त हो जाते हैं और कोशिका के बाहर चले जाते हैं;
. प्रोटीन पोटेशियम आयनों को जोड़ता है;
. फॉस्फेट प्रोटीन से अलग हो जाता है और प्रोटीन की रचना फिर से बदल जाती है;
. सेल में पोटेशियम आयनों की रिहाई;
. प्रोटीन सोडियम आयनों को जोड़ने की क्षमता को फिर से शुरू करता है।
ऑपरेशन के एक चक्र में, पंप 3 सोडियम आयनों को सेल से बाहर पंप करता है और 2 पोटेशियम आयनों को अंदर पंप किया जाता है। एक सकारात्मक चार्ज बाहर बनता है। इस स्थिति में, सेल के अंदर का आवेश ऋणात्मक होता है। नतीजतन, किसी भी सकारात्मक आयन को झिल्ली के माध्यम से अपेक्षाकृत आसानी से इस तथ्य के कारण ले जाया जा सकता है कि चार्ज अंतर है। तो, ग्लूकोज परिवहन के लिए सोडियम-निर्भर प्रोटीन के माध्यम से, यह बाहर से एक सोडियम आयन और एक ग्लूकोज अणु को जोड़ता है, और फिर, इस तथ्य के कारण कि सोडियम आयन अंदर की ओर आकर्षित होता है, प्रोटीन आसानी से सोडियम और ग्लूकोज दोनों को अंदर स्थानांतरित कर देता है। इसी सिद्धांत के आधार पर, तंत्रिका कोशिकाएंआवेशों का समान वितरण होता है, और यह सोडियम को अंदर जाने की अनुमति देगा और बहुत जल्दी आवेश में परिवर्तन पैदा करेगा, जिसे तंत्रिका आवेग कहा जाता है।
एंडोसाइटोसिस के दौरान झिल्ली के माध्यम से बड़े अणु प्रवेश करते हैं। इस मामले में, झिल्ली एक अंतर्वलन बनाती है, इसके किनारे विलीन हो जाते हैं, और पुटिकाएं, एकल-झिल्ली थैली, साइटोप्लाज्म में सजी होती हैं। एंडोसाइटोसिस दो प्रकार के होते हैं: फागोसाइटोसिस (बड़े ठोस कणों का अवशोषण) और पिनोसाइटोसिस (समाधानों का अवशोषण)।
एक्सोसाइटोसिस - उत्सर्जन की प्रक्रिया विभिन्न पदार्थसेल से। इस मामले में, पुटिकाएं प्लाज्मा झिल्ली के साथ विलीन हो जाती हैं, और उनकी सामग्री कोशिका के बाहर निकल जाती है।

व्याख्यान, सार। प्लाज्मा झिल्ली की संरचना और कार्य। झिल्ली के माध्यम से पदार्थों का परिवहन - अवधारणा और प्रकार। वर्गीकरण, सार और विशेषताएं।

अंतरकोशिकीय आसंजन, कोशिका गतिशीलता, साइटोप्लाज्मिक बहिर्वाह (माइक्रोविली, स्टीरियोसिलिया, सिलिया, किनोसिलिया) का गठन।

मायोफिब्रिल एक गैर-झिल्ली सिकुड़ा हुआ अंग है जिसमें व्यवस्थित रूप से पैक किए गए पतले (एक्टिन) और मोटे (मायोसिन) तंतु और संबद्ध सहायक प्रोटीन होते हैं जो एक एक्टोमोसिन केमोमैकेनिकल ट्रांसड्यूसर बनाते हैं और कंकाल की मांसपेशी फाइबर और कार्डियक मांसपेशी कोशिकाओं (कार्डियोमायोसाइट्स) में मायोफिब्रिल्स का संकुचन प्रदान करते हैं।

अक्षतंतु एक गैर-झिल्ली सिकुड़ा हुआ अंग है जो सिलियम और फ्लैगेलम का मुख्य संरचनात्मक तत्व है। अक्षतंतु में सूक्ष्मनलिकाएं के 9 परिधीय जोड़े और दो केंद्रीय रूप से स्थित एकल सूक्ष्मनलिकाएं होती हैं। प्रोटीन डायनिन, जिसमें एटीपीस गतिविधि होती है, ट्यूबुलिनडाइनिन केमोमैकेनिकल ट्रांसड्यूसर का एक घटक है और परिधीय सूक्ष्मनलिकाएं से जुड़े हैंडल का हिस्सा है। अक्षतंतु के संगठन के लिए मैट्रिक्स बेसल बॉडी है - सेंट्रीओल का एक एनालॉग।

प्रोटिओसोम गैर-लाइसोसोमल मल्टीकेटलिटिक प्रोटीन का एक कार्यात्मक मैक्रोकॉम्प्लेक्स है जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में व्यापक रूप से वितरित होता है। प्रोटिओसोम विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं (प्रजनन, वृद्धि, विभेदीकरण, कार्यप्रणाली) में शामिल इंट्रासेल्युलर प्रोटीनों के अवक्रमण को नियंत्रित करते हैं, साथ ही क्षतिग्रस्त, ऑक्सीकृत और पथभ्रष्ट प्रोटीनों को हटाते हैं।

एपोप्टोसोम - एक हेप्टामेरिक व्हील जैसी संरचना - एक कार्यात्मक मैक्रोकोम्प्लेक्स जो एपोप्टोसिस (विनियमित कोशिका मृत्यु) के दौरान कैसपेस को सक्रिय करता है।

सेल गतिविधि के परिणामस्वरूप समावेशन बनते हैं। ये वर्णक समावेशन (मेलेनिन), भंडार हो सकते हैं पोषक तत्त्वऔर ऊर्जा (लिपिड, ग्लाइकोजन, जर्दी), क्षय उत्पाद (हेमोसाइडरिन, लिपोफसिन)।

प्लाज्मा झिल्ली

आणविक रचना

सभी जैविक झिल्लियों में सामान्य संरचनात्मक विशेषताएं और गुण होते हैं। निकोलसन और सिंगर द्वारा 1972 में प्रस्तावित द्रव मोज़ेक मॉडल के अनुसार, प्लाज्मा झिल्ली तरल है गतिशील प्रणालीप्रोटीन और लिपिड की मोज़ेक व्यवस्था के साथ। इस मॉडल के अनुसार,

प्रोटीन अणु एक तरल फॉस्फोलिपिड बाईलेयर में तैरते हैं, इसमें एक प्रकार का मोज़ेक बनता है, लेकिन चूंकि बाईलेयर में एक निश्चित तरलता होती है, इसलिए मोज़ेक पैटर्न स्वयं कठोर रूप से तय नहीं होता है; प्रोटीन इसमें अपनी स्थिति बदल सकते हैं। प्लाज्मा झिल्ली की मोटाई लगभग 7.5 एनएम (चित्र 2-2) है।

झिल्ली का आधार बिलिपिड परत है; दोनों लिपिड परतें फॉस्फोलिपिड्स द्वारा बनाई जाती हैं। फॉस्फोलिपिड्स ट्राइग्लिसराइड्स होते हैं जिसमें एक फैटी एसिड अवशेषों को फॉस्फोरिक एसिड अवशेषों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अणु का वह खंड जिसमें फॉस्फोरिक एसिड अवशेष स्थित होता है, हाइड्रोफिलिक हेड कहलाता है; जिस साइट पर फैटी एसिड के अवशेष स्थित हैं वह एक हाइड्रोफोबिक पूंछ है। हाइड्रोफोबिक पूंछ की संरचना में फैटी एसिड संतृप्त और असंतृप्त होते हैं। असंतृप्त अम्लों के अणुओं में "कंक" होते हैं, जो बाइलेयर की पैकिंग को ढीला और झिल्ली को अधिक तरल बनाते हैं। झिल्ली में, फॉस्फोलिपिड अणु अंतरिक्ष में कड़ाई से उन्मुख होते हैं: अणुओं के हाइड्रोफोबिक छोर एक दूसरे का सामना करते हैं (पानी से दूर), और हाइड्रोफिलिक सिर बाहर की ओर (पानी की ओर)। लिपिड झिल्लियों के द्रव्यमान का 45% तक बनाते हैं।

कोलेस्ट्रॉल अत्यधिक है महत्त्वन केवल जैविक झिल्लियों के एक घटक के रूप में; कोलेस्ट्रॉल के आधार पर, स्टेरॉयड हार्मोन संश्लेषित होते हैं - सेक्स हार्मोन, ग्लूकोकार्टिकोइड्स, मिनरलकोर्टिकोइड्स। कोलेस्ट्रॉल राफ्ट्स (राफ्ट्स) के निर्माण में शामिल है - स्फिंगोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल से भरपूर असतत झिल्ली डोमेन। राफ्ट हैंतरल-आदेशित चरण (क्लोज़-पैक्ड लिपिड का एक क्षेत्र) और एक घनत्व और गलनांक होता है जो प्लाज़्मेलेम्मा से भिन्न होता है, ताकि वे "फ्लोट" कर सकें - कुछ कार्यों को करने के लिए तरल-विकार वाले प्लाज़्मेलेम्मा के तल में चले जाएँ।

लिपिड के अलावा, झिल्ली में प्रोटीन होता है (औसतन 60% तक)। वे

झिल्ली के अधिकांश विशिष्ट कार्यों का निर्धारण;

- परिधीय प्रोटीन बाइलिपिड परत की बाहरी या आंतरिक सतह पर स्थित होते हैं;

- अर्ध-अभिन्न प्रोटीन आंशिक रूप से विभिन्न गहराई पर लिपिड बिलिपिड परत में डूबे हुए हैं;

- ट्रांसमेम्ब्रेन या इंटीग्रल प्रोटीन झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हैं।

झिल्लियों का कार्बोहाइड्रेट घटक (10% तक) ऑलिगोसेकेराइड या पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं द्वारा दर्शाया जाता है जो सहसंयोजक रूप से प्रोटीन अणुओं से जुड़े होते हैं

(ग्लाइकोप्रोटीन) या लिपिड (ग्लाइकोलिपिड्स)। बाइलिपिड परत की बाहरी सतह पर ऑलिगोसेकेराइड्स की जंजीरें फैलती हैं और 50 एनएम मोटी - ग्लाइकोकैलिक्स की सतह का खोल बनाती हैं।

प्लाज्मा झिल्ली के कार्य

प्लाज्मा झिल्ली के मुख्य कार्य: पदार्थों का ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन, एंडोसाइटोसिस, एक्सोसाइटोसिस, इंटरसेलुलर सूचना इंटरैक्शन।

पदार्थों का ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन. प्लाज्मा झिल्ली के पार पदार्थों का परिवहन साइटोप्लाज्म से बाह्य अंतरिक्ष तक और इसके विपरीत पदार्थों का दो-तरफ़ा संचलन है। ट्रांसमेम्ब्रेन ट्रांसपोर्ट सेल, गैस एक्सचेंज और चयापचय उत्पादों को हटाने में पोषक तत्वों की डिलीवरी सुनिश्चित करता है। बिलिपिड परत के माध्यम से पदार्थों का स्थानांतरण प्रसार (निष्क्रिय और सुगम) और सक्रिय परिवहन द्वारा होता है।

एंडोसाइटोसिस कोशिका द्वारा पानी, पदार्थों, कणों और सूक्ष्मजीवों का अवशोषण (आंतरिककरण) है। एन्डोसाइटोसिस तब भी होता है जब कोशिका झिल्ली के खंड पुनर्निर्माण या नष्ट हो जाते हैं। एन्डोसाइटोसिस के मॉर्फोलॉजिकल रूप से अलग-अलग वेरिएंट्स में पिनोसाइटोसिस, फागोसाइटोसिस, रिसेप्टर-मध्यस्थता वाले एंडोसाइटोसिस शामिल हैं, जिसमें क्लैथ्रिन-लेपित वेसिकल्स का निर्माण होता है, और क्लैथ्रिन-इंडिपेंडेंट एंडोसाइटोसिस जिसमें कैवियोली शामिल है।

एक्सोसाइटोसिस (स्राव)- प्रक्रिया जब इंट्रासेल्युलर स्रावी पुटिका (एकल-झिल्ली पुटिका) प्लाज्मा झिल्ली के साथ विलीन हो जाती है, और उनकी सामग्री कोशिका से निकल जाती है। संवैधानिक (सहज) स्राव के साथ, स्रावी पुटिकाओं का संलयन तब होता है जब वे प्लास्मलेमा के तहत बनते और जमा होते हैं। विनियमित एक्सोसाइटोसिस एक विशिष्ट संकेत द्वारा ट्रिगर किया जाता है, जो अक्सर साइटोसोल में कैल्शियम आयनों की एकाग्रता में वृद्धि के कारण होता है।

इंटरसेलुलर सूचनात्मक बातचीत। सेल, विभिन्न संकेतों को समझते हुए, ऑपरेशन के तरीके को बदलकर अपने पर्यावरण में बदलाव पर प्रतिक्रिया करता है। प्लाज़्मा झिल्ली भौतिक (उदाहरण के लिए, फोटोरिसेप्टर में प्रकाश क्वांटा), रासायनिक (उदाहरण के लिए, स्वाद और घ्राण अणु, पीएच), यांत्रिक (उदाहरण के लिए, यांत्रिक रिसेप्टर्स में दबाव या खिंचाव) उत्तेजनाओं के अनुप्रयोग की साइट है। बाहरी वातावरणऔर शरीर के आंतरिक वातावरण से एक सूचनात्मक प्रकृति के संकेत अणु। सिग्नल अणु (लिगेंड) (हार्मोन, साइटोकिन्स, केमोकाइन) विशेष रूप से रिसेप्टर से जुड़ते हैं

प्लाज्मालेमा में एम्बेडेड उच्च आणविक भार पदार्थ। रिसेप्टर की मदद से टारगेट सेल, लिगैंड को पहचानने में सक्षम होता है और जब यह लिगैंड अपने रिसेप्टर से बंधा होता है तो कामकाज के तरीके को बदलकर प्रतिक्रिया करता है। स्टेरॉयड हार्मोन के लिए रिसेप्टर्स (उदाहरण के लिए, ग्लूकोकार्टिकोइड्स, टेस्टोस्टेरोन, एस्ट्रोजेन), टायरोसिन डेरिवेटिव और रेटिनोइक एसिड साइटोसोल में स्थानीयकृत होते हैं।

प्लास्मेटिक मेम्ब्रेन, संरचना और कार्य। प्लास्मेटिक मेम्ब्रेन द्वारा निर्मित संरचनाएं

हम यूकेरियोटिक कोशिका का अध्ययन करके ऊतक विज्ञान शुरू करेंगे, जो कि जीवन से संपन्न सबसे सरल प्रणाली है। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी में एक कोशिका की जांच करते समय, हमें उसके आकार, आकार के बारे में जानकारी प्राप्त होती है और यह जानकारी कोशिकाओं में झिल्ली-सीमित सीमाओं की उपस्थिति से जुड़ी होती है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (ईएम) के विकास के साथ, कोशिका और झिल्ली के बीच स्पष्ट रूप से परिभाषित विभाजन रेखा के रूप में झिल्ली की हमारी समझ पर्यावरणबदल गया, क्योंकि यह पता चला कि सेल की सतह पर एक जटिल संरचना है, जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं 3 घटक:

1. सुपरमेम्ब्रेन घटक(ग्लाइकोकैलिक्स) (5 - 100 एनएम);

2. प्लाज्मा झिल्ली(8 - 10 एनएम);

3. सबमेम्ब्रेन घटक(20 - 40 एनएम)।

उसी समय, घटक 1 और 3 परिवर्तनशील होते हैं और कोशिकाओं के प्रकार पर निर्भर करते हैं; प्लाज्मा झिल्ली की संरचना सबसे स्थिर लगती है, जिस पर हम विचार करेंगे।

प्लाज्मा झिल्ली। EM शर्तों के तहत प्लाज्मा झिल्ली के अध्ययन से यह निष्कर्ष निकला कि इसका संरचनात्मक संगठन एक समान है, जिसमें यह एक त्रिलमिनार रेखा का रूप है, जहां आंतरिक और बाहरी परतें इलेक्ट्रॉन-सघन होती हैं, और उनके बीच स्थित व्यापक परत दिखाई देती है। इलेक्ट्रॉन-पारदर्शी होना। झिल्ली का इस प्रकार का संरचनात्मक संगठन इसकी रासायनिक विषमता को इंगित करता है। इस मुद्दे पर चर्चा को छुए बिना, हम यह निर्धारित करेंगे कि प्लाज़्मेलेम्मा में तीन प्रकार के पदार्थ होते हैं: लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट।

लिपिड, जो झिल्लियों का हिस्सा हैं, हैं एम्फीफिलिक गुण उनकी संरचना में हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक दोनों समूहों की उपस्थिति के कारण। मेम्ब्रेन लिपिड्स की एम्फीपैथिक प्रकृति एक लिपिड बाइलेयर के निर्माण को बढ़ावा देती है। इसी समय, दो डोमेन झिल्ली फास्फोलिपिड्स में प्रतिष्ठित हैं:

ए) फास्फेट - अणु का सिर, रासायनिक गुणयह डोमेन पानी में इसकी घुलनशीलता निर्धारित करता है और इसे हाइड्रोफिलिक कहा जाता है;

बी) एसाइल जंजीर, जो एस्टरिफाइड फैटी एसिड होते हैं हाइड्रोफोबिक डोमेन.

झिल्लीदार लिपिड के प्रकार: जैविक झिल्लियों में लिपिड का मुख्य वर्ग फास्फोलिपिड होता है, वे जैविक झिल्ली की रूपरेखा बनाते हैं। चित्र देखें। 1

चावल। 1: झिल्लीदार लिपिड के प्रकार

बायोमेम्ब्रेंसदोहरी परत है एम्फीफिलिक लिपिड (लिपिड बिलेयर)। एक जलीय माध्यम में, ऐसे एम्फीफिलिक अणु अनायास एक द्विपरत बनाते हैं, जिसमें अणुओं के हाइड्रोफोबिक भाग एक दूसरे की ओर उन्मुख होते हैं, और हाइड्रोफिलिक भाग पानी की ओर उन्मुख होते हैं। अंजीर देखें। 2

चावल। 2: बायोमेम्ब्रेन की संरचना का आरेख

झिल्लियों की संरचना में निम्न प्रकार के लिपिड शामिल हैं:

1. फॉस्फोलिपिड;

2. स्फिंगोलिपिड्स- "सिर" + 2 हाइड्रोफोबिक "पूंछ";

3. ग्लाइकोलिपिड्स।

कोलेस्ट्रॉल (सीएल)- मुख्य रूप से बाइलेयर के मध्य क्षेत्र में झिल्ली में स्थित है, यह एम्फीफिलिक है और जल विरोधी (एक हाइड्रॉक्सिल समूह के अपवाद के साथ)। लिपिड रचना झिल्लियों के गुणों को प्रभावित करती है: प्रोटीन/लिपिड का अनुपात 1:1 के करीब है, हालांकि, माइलिन आवरण लिपिड से समृद्ध होते हैं, और आंतरिक झिल्ली प्रोटीन से समृद्ध होते हैं।

एम्फीफिलिक लिपिड के लिए पैकिंग के तरीके:

1. बिलयर्स(लिपिड झिल्ली);

2. लिपिड- यह लिपिड की दो परतों वाला एक बुलबुला है, जबकि आंतरिक और बाहरी दोनों सतह ध्रुवीय हैं;

3. मिसेल्स- एम्फीफिलिक लिपिड के संगठन का तीसरा संस्करण - एक बुलबुला, जिसकी दीवार लिपिड की एक परत द्वारा बनाई गई है, जबकि उनके हाइड्रोफोबिक सिरे मिसेल के केंद्र का सामना कर रहे हैं और उनका आंतरिक वातावरण जलीय नहीं है, लेकिन जल विरोधी.

लिपिड अणुओं की पैकेजिंग का सबसे आम रूप उनका गठन है समतल झिल्ली द्विपरत। लाइपोसोम और मिसेल तेजी से परिवहन के रूप हैं जो कोशिका के अंदर और बाहर पदार्थों के स्थानांतरण को सुनिश्चित करते हैं। चिकित्सा में, लिपोसोम्स का उपयोग पानी में घुलनशील पदार्थों के परिवहन के लिए किया जाता है, जबकि मिसेल्स का उपयोग वसा में घुलनशील पदार्थों के परिवहन के लिए किया जाता है।

झिल्ली प्रोटीन

1. इंटीग्रल (लिपिड परतों में शामिल);

2. परिधीय। अंजीर देखें। 3

इंटीग्रल (ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन):

1. मोनोटोपिक- (उदाहरण के लिए, ग्लाइकोफोरिन। वे 1 बार झिल्ली को पार करते हैं), और रिसेप्टर्स हैं, जबकि उनका बाहरी - बाह्य डोमेन - अणु के पहचानने वाले हिस्से को संदर्भित करता है;

2.बहुविषयक- बार-बार झिल्ली में घुसना - ये भी रिसेप्टर प्रोटीन हैं, लेकिन ये सेल में सिग्नल ट्रांसमिशन पाथवे को सक्रिय करते हैं;

3.लिपिड से जुड़े मेम्ब्रेन प्रोटीन;

4. झिल्ली प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट से जुड़ा हुआ है.

चावल। 3: झिल्ली प्रोटीन

परिधीय प्रोटीन:

लिपिड बाईलेयर में डूबे नहीं और सहसंयोजक रूप से इससे जुड़े नहीं। वे आयनिक अंतःक्रियाओं द्वारा एक साथ बंधे होते हैं। परिधीय प्रोटीन परस्पर क्रिया के माध्यम से झिल्ली में अभिन्न प्रोटीन से जुड़े होते हैं - प्रोटीन प्रोटीन बातचीत।

1. स्पेक्ट्रिन, जो कोशिका की भीतरी सतह पर स्थित है;

2.फ़ाइब्रोनेक्टिन, झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थित है।

गिलहरी -आमतौर पर झिल्ली के द्रव्यमान का 50% तक बनाते हैं। जिसमें अभिन्न प्रोटीन निम्नलिखित कार्य करें:

ए) आयन चैनल प्रोटीन;

बी) रिसेप्टर प्रोटीन।

ए परिधीय झिल्ली प्रोटीन (फाइब्रिलर, गोलाकार) निम्नलिखित कार्य करते हैं:

ए) बाहरी (रिसेप्टर और आसंजन प्रोटीन);

बी) आंतरिक - साइटोस्केलेटल प्रोटीन (स्पेक्ट्रिन, एकिरिन), दूसरे मध्यस्थों की प्रणाली के प्रोटीन।

आयन चैनलअभिन्न प्रोटीन द्वारा निर्मित चैनल हैं; वे एक छोटे छिद्र का निर्माण करते हैं जिसके माध्यम से आयन विद्युत रासायनिक ढाल के साथ गुजरते हैं। सबसे प्रसिद्ध चैनल Na, K, Ca, Cl के चैनल हैं।

पानी के नाले भी हैं aquoporins (एरिथ्रोसाइट्स, किडनी, आंख)।

सुपरमेम्ब्रेन घटक - ग्लाइकोकैलिक्स, मोटाई 50 एनएम। ये ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के कार्बोहाइड्रेट क्षेत्र हैं जो एक नकारात्मक चार्ज प्रदान करते हैं। ईएम के तहत प्लाज्मालेमा की बाहरी सतह को कवर करने वाली मध्यम घनत्व की ढीली परत होती है। ग्लाइकोकालीक्स की संरचना में, कार्बोहाइड्रेट घटकों के अलावा, परिधीय झिल्ली प्रोटीन (अर्ध-अभिन्न) शामिल हैं। कार्यात्मक क्षेत्रवे सुप्रा-झिल्ली क्षेत्र में स्थित हैं - ये इम्युनोग्लोबुलिन हैं। अंजीर देखें। 4

ग्लाइकोकालीक्स का कार्य:

1. भूमिका निभाएं रिसेप्टर्स;

2. अंतरकोशिकीय मान्यता;

3. इंटरसेलुलर इंटरैक्शन(चिपकने वाली बातचीत);

4. हिस्टोकंपैटिबिलिटी रिसेप्टर्स;

5. एंजाइम सोखना क्षेत्र(पार्श्विका पाचन);

6. हार्मोन रिसेप्टर्स.

चावल। 4: ग्लाइकोकैलिक्स और सबमेम्ब्रेन प्रोटीन

सबमेम्ब्रेन घटक - साइटोप्लाज्म का सबसे बाहरी क्षेत्र, आमतौर पर एक सापेक्ष कठोरता होती है और यह क्षेत्र विशेष रूप से तंतुओं से समृद्ध होता है (डी = 5-10 एनएम)। यह माना जाता है कि कोशिका झिल्ली को बनाने वाले अभिन्न प्रोटीन प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से सबमब्रेनर ज़ोन में पड़े एक्टिन फ़िलामेंट्स से जुड़े होते हैं। उसी समय, यह प्रायोगिक रूप से सिद्ध हो गया था कि इस क्षेत्र में स्थित अभिन्न प्रोटीन, एक्टिन और मायोसिन के एकत्रीकरण के दौरान भी एकत्र होते हैं, जो सेल आकार के नियमन में एक्टिन फिलामेंट्स की भागीदारी को इंगित करता है।

प्लाज्मेटिक मेम्ब्रेन - (प्लाज्मालेम्मा सेल मेम्ब्रेन), एक जैविक झिल्ली जो पौधे और पशु कोशिकाओं के प्रोटोप्लाज्म को घेरती है। कोशिका और उसके पर्यावरण के बीच चयापचय के नियमन में भाग लेता है।

कोशिका झिल्ली (साइटोलेम्मा, प्लाज़्मेल्मा, या प्लाज़्मा झिल्ली) एक लोचदार आणविक संरचना है जिसमें प्रोटीन और लिपिड होते हैं। कोशिका भित्ति, यदि कोशिका में एक है (आमतौर पर संयंत्र कोशिकाओं) कोशिका झिल्ली को ढकता है। कोशिका झिल्ली लिपिड वर्ग के अणुओं की एक दोहरी परत (द्विपरत) है, जिनमें से अधिकांश तथाकथित जटिल लिपिड - फॉस्फोलिपिड हैं। लिपिड अणुओं में एक हाइड्रोफिलिक ("सिर") और एक हाइड्रोफोबिक ("पूंछ") भाग होता है। झिल्लियों के निर्माण के दौरान, अणुओं के हाइड्रोफोबिक भाग अंदर की ओर मुड़ जाते हैं, जबकि हाइड्रोफिलिक भाग बाहर की ओर मुड़ जाते हैं।

कोशिका झिल्ली संरचना

शायद कुछ अपवाद आर्किया हैं, जिनकी झिल्लियां ग्लिसरॉल और टेरपेनॉइड अल्कोहल द्वारा बनाई जाती हैं। कुछ प्रोटीन कोशिका झिल्ली के कोशिका के अंदर साइटोस्केलेटन और कोशिका भित्ति (यदि कोई हो) के बाहर संपर्क के बिंदु हैं।

देखें कि "प्लाज्मा झिल्ली" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

कृत्रिम बाइलिपिड फिल्मों के साथ किए गए प्रयोगों से पता चला है कि उनका पृष्ठ तनाव उच्च होता है, जो की तुलना में बहुत अधिक होता है कोशिका की झिल्लियाँ. जे। रॉबर्टसन ने 1960 में एक एकात्मक जैविक झिल्ली के सिद्धांत को तैयार किया, जिसने सभी कोशिका झिल्लियों की तीन-परत संरचना को पोस्ट किया।

इस मॉडल के अनुसार, झिल्ली में प्रोटीन सतह पर एक सतत परत नहीं बनाते हैं, बल्कि अभिन्न, अर्ध-अभिन्न और परिधीय प्रोटीन में विभाजित होते हैं। उदाहरण के लिए, पेरोक्सीसोम झिल्ली साइटोप्लाज्म को पेरोक्साइड से बचाता है जो कोशिका के लिए खतरनाक होते हैं। चयनात्मक पारगम्यता का अर्थ है कि विभिन्न परमाणुओं या अणुओं के लिए एक झिल्ली की पारगम्यता उनके आकार, विद्युत आवेश और रासायनिक गुणों पर निर्भर करती है।

इस तंत्र का एक प्रकार सुगम प्रसार है, जिसमें एक विशिष्ट अणु किसी पदार्थ को झिल्ली से गुजरने में मदद करता है। उदाहरण के लिए, रक्त में परिचालित हार्मोन केवल लक्षित कोशिकाओं पर कार्य करते हैं जिनमें उन हार्मोनों के अनुरूप रिसेप्टर्स होते हैं। न्यूरोट्रांसमीटर (रसायन जो तंत्रिका आवेगों का संचालन करते हैं) लक्ष्य कोशिकाओं पर विशिष्ट रिसेप्टर प्रोटीन से भी जुड़ते हैं।

मार्करों की मदद से, कोशिकाएं अन्य कोशिकाओं को पहचान सकती हैं और उनके साथ मिलकर कार्य कर सकती हैं, उदाहरण के लिए, अंगों और ऊतकों का निर्माण करते समय। मेम्ब्रेन लिपिड के तीन वर्गों से बने होते हैं: फॉस्फोलिपिड्स, ग्लाइकोलिपिड्स और कोलेस्ट्रॉल।

कोलेस्ट्रॉल हाइड्रोफोबिक लिपिड पूंछ के बीच मुक्त स्थान पर कब्जा करके और उन्हें झुकने से रोककर झिल्ली को सख्त कर देता है। इसलिए, कम कोलेस्ट्रॉल सामग्री वाली झिल्लियां अधिक लचीली होती हैं, जबकि उच्च कोलेस्ट्रॉल सामग्री वाली झिल्लियां अधिक कठोर और भंगुर होती हैं। कोलेस्ट्रॉल एक "स्टॉपर" के रूप में भी कार्य करता है जो ध्रुवीय अणुओं को कोशिका से और अंदर जाने से रोकता है। झिल्ली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रोटीन से बना होता है जो इसे भेदता है और झिल्ली के विभिन्न गुणों के लिए जिम्मेदार होता है।

झिल्ली में चयापचय की विशेषताएं

प्रोटीन के आगे कुंडलाकार लिपिड होते हैं - वे अधिक व्यवस्थित होते हैं, कम मोबाइल होते हैं, अधिक संतृप्त फैटी एसिड होते हैं और प्रोटीन के साथ झिल्ली से मुक्त होते हैं। कुंडलाकार लिपिड के बिना, झिल्लीदार प्रोटीन काम नहीं करते हैं। निष्क्रिय परिवहन के दौरान झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता विशेष चैनलों - अभिन्न प्रोटीन के कारण होती है। वे एक प्रकार का मार्ग बनाते हुए, झिल्ली के माध्यम से और उसके माध्यम से प्रवेश करते हैं।

सघनता प्रवणता के संबंध में, इन तत्वों के अणु कोशिका के अंदर और बाहर चलते हैं। चिढ़ होने पर, सोडियम आयन चैनल खुल जाते हैं, और कोशिका में सोडियम आयनों का तीव्र अंतर्ग्रहण होता है। न केवल एक यांत्रिक बाधा के रूप में कार्य करता है, बल्कि, सबसे महत्वपूर्ण, निम्न और उच्च-आणविक पदार्थों के सेल में और बाहर मुक्त दो-तरफ़ा प्रवाह को सीमित करता है। इसके अलावा, प्लाज्मेलेम्मा एक संरचना के रूप में कार्य करता है जो विभिन्न रसायनों को "पहचानता है" और सेल में इन पदार्थों के चयनात्मक परिवहन को नियंत्रित करता है।

प्लाज्मा झिल्ली की यांत्रिक स्थिरता न केवल झिल्ली के गुणों से निर्धारित होती है, बल्कि इससे सटे ग्लाइकोकैलिक्स के गुणों और साइटोप्लाज्म की कॉर्टिकल परत से भी निर्धारित होती है। प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी सतह 3-4 एनएम मोटी पदार्थ की ढीली रेशेदार परत से ढकी होती है - ग्लाइकोकैलिक्स।

इस मामले में, कुछ झिल्ली परिवहन प्रोटीन आणविक परिसरों का निर्माण करते हैं, चैनल जिसके माध्यम से आयन साधारण प्रसार द्वारा झिल्ली से गुजरते हैं। अन्य मामलों में, विशेष झिल्ली वाहक प्रोटीन चुनिंदा रूप से एक या दूसरे आयन से बंधते हैं और इसे झिल्ली के पार ले जाते हैं।

प्लास्मेटिक मेम्ब्रेन - एक सघन स्थिरता की कोशिका के साइटोप्लाज्म की बाहरी परत। एंकरिंग कनेक्शन, या संपर्क, न केवल पड़ोसी कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली को जोड़ते हैं, बल्कि साइटोस्केलेटन के फाइब्रिलर तत्वों से भी जुड़ते हैं। उदाहरण के लिए, आंतों के उपकला कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में पाचन एंजाइम होते हैं।