साइटोप्लाज्म की संरचना और गुण। साइटोप्लाज्म क्या है? कोशिका में साइटोप्लाज्म के कार्य

आज आप पता लगा सकते हैं कि जीव विज्ञान में साइटोप्लाज्म क्या है। इसके अलावा, हम कई दिलचस्प सवालों पर ध्यान देने की पेशकश करते हैं:

1. सेल संगठन.
2. हाइलोप्लाज्म।
3. साइटोप्लाज्म के गुण और कार्य।
4. ऑर्गेनेल वगैरह।

आरंभ करने के लिए, हम एक अज्ञात शब्द की परिभाषा प्रस्तुत करने का प्रस्ताव करते हैं। साइटोप्लाज्म कोशिका का वह भाग है जो केन्द्रक के बाहर होता है और झिल्ली द्वारा सीमित होता है। केन्द्रक सहित कोशिका की संपूर्ण सामग्री प्रोटोप्लाज्म है।

इस तथ्य पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है कि यहीं पर महत्वपूर्ण चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं। साइटोप्लाज्म में होता है:

• आयनों और अन्य चयापचयों का अवशोषण;
• परिवहन;
• ऊर्जा उत्पादन;
• प्रोटीन और गैर-प्रोटीन उत्पादों का संश्लेषण;
• कोशिकीय पाचन इत्यादि।

उपरोक्त सभी प्रक्रियाएँ कोशिका व्यवहार्यता को बनाए रखती हैं।

कोशिका के संरचनात्मक संगठन के प्रकार

यह कोई रहस्य नहीं है कि सभी ऊतक और अंग सबसे छोटे कणों - कोशिकाओं से बनते हैं।

वैज्ञानिक उनके केवल दो प्रकारों की पहचान करने में सक्षम थे:

• प्रोकैरियोटिक;
• यूकेरियोटिक.

जीवन के सबसे सरल रूपों में एक कोशिका होती है और कोशिका विभाजन द्वारा गुणा होता है। कोशिकाओं के इन दोनों रूपों में कुछ अंतर और समानताएँ हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में, कोई नाभिक नहीं होता है, और गुणसूत्र सीधे साइटोप्लाज्म में स्थित होता है (जीव विज्ञान में साइटोप्लाज्म क्या है, इसके बारे में पहले कहा गया था)। यह संरचना बैक्टीरिया में मौजूद होती है। दूसरी चीज है यूकेरियोटिक कोशिका. हम इसके बारे में अगले भाग में बात करेंगे।

यूकेरियोटिक सेल

इस प्रजाति की संरचना अधिक जटिल है। डीएनए प्रोटीन से जुड़ा होता है और गुणसूत्रों में स्थित होता है, जो बदले में नाभिक में स्थित होते हैं। यह अंगक एक झिल्ली द्वारा अलग होता है। बड़ी संख्या में मतभेदों के बावजूद, कोशिकाओं में कुछ समानता है - आंतरिक सामग्री कोलाइडल समाधान से भरी होती है।

कोशिका का साइटोप्लाज्म (या कोलाइडल घोल) एक महत्वपूर्ण घटक है। इसकी अर्ध-तरल अवस्था होती है। वहां हम यह भी पा सकते हैं:

• नलिकाएं;
• सूक्ष्मनलिकाएं;
• माइक्रोफिलामेंट्स;
• तंतु।

साइटोप्लाज्म एक कोलाइडल घोल है जिसमें कोलाइडल कणों और अन्य घटकों की गति होती है। समाधान में स्वयं पानी और अन्य यौगिक (कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों) शामिल हैं। यह साइटोप्लाज्म में है कि ऑर्गेनेल और अस्थायी समावेशन स्थित हैं।

पौधे और पशु कोशिका साइटोप्लाज्म के बीच अंतर

हम पहले ही साइटोप्लाज्म की परिभाषा पेश कर चुके हैं, अब हम पशु और पौधों की कोशिकाओं में कोलाइडल समाधान के बीच अंतर प्रकट करेंगे।

1. पादप कोशिका का कोशिकाद्रव्य। इसकी संरचना में, हम प्लास्टिड पा सकते हैं, जिनमें से कुल तीन प्रकार होते हैं: क्लोरोप्लास्ट, क्रोमोप्लास्ट और ल्यूकोप्लास्ट।
2. जंतु कोशिका का कोशिकाद्रव्य। इस मामले में, हम साइटोप्लाज्म की दो परतों का निरीक्षण कर सकते हैं - एक्टोप्लाज्म और एंडोप्लाज्म। बाहरी परत (एक्टोप्लाज्म) में भारी मात्रा में माइक्रोफिलामेंट होता है, और आंतरिक परत में ऑर्गेनेल और ग्रैन्यूल होते हैं। इस मामले में, एंडोप्लाज्म कम चिपचिपा होता है।

हाइलोप्लाज्म

कोशिका के साइटोप्लाज्म का आधार हाइलोप्लाज्म है। यह क्या है? हाइलोप्लाज्म एक ऐसा घोल है जो संरचना में विषम, चिपचिपा और रंगहीन होता है। इसी वातावरण में चयापचय होता है। "मैट्रिक्स" शब्द का प्रयोग अक्सर हाइलोप्लाज्म के संबंध में किया जाता है।

रचना में शामिल हैं:

• प्रोटीन;
• लिपिड;
• पॉलीसेकेराइड;
• न्यूक्लियोटाइड्स;
• अमीनो अम्ल;
• अकार्बनिक यौगिकों के आयन.

हाइलोप्लाज्म को दो रूपों द्वारा दर्शाया गया है:

• जेल;
• सोल.

इन दोनों चरणों के बीच पारस्परिक परिवर्तन होते रहते हैं।

कोशिका के कोलाइडल विलयन के पदार्थ

जीव विज्ञान में साइटोप्लाज्म क्या है, हम पहले ही बता चुके हैं, अब हम कोलाइडल घोल की रासायनिक संरचना पर विचार करने के लिए आगे बढ़ने का प्रस्ताव करते हैं। कोशिका को बनाने वाले सभी पदार्थों को दो व्यापक समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

• जैविक;
• अकार्बनिक.

पहले समूह में शामिल हैं:

• प्रोटीन;
• कार्बोहाइड्रेट (मोनोसैकेराइड, डिसैकराइड और पॉलीसेकेराइड);
• वसा;
• न्यूक्लिक एसिड।

कार्बोहाइड्रेट के बारे में थोड़ा और। मोनोसेकेराइड - फ्रुक्टोज, ग्लूकोज, राइबोज और अन्य। बड़े पॉलीसेकेराइड में मोनोसेकेराइड होते हैं - स्टार्च, ग्लाइकोजन और सेलूलोज़।

• पानी (नब्बे प्रतिशत);
• ऑक्सीजन;
• हाइड्रोजन;
• कार्बन;
• नाइट्रोजन;
• सोडियम;
• कैल्शियम;
• सल्फर;
• क्लोरीन वगैरह.

साइटोप्लाज्म के गुण

जीव विज्ञान में साइटोप्लाज्म क्या है, इसके बारे में बोलते हुए, कोई कोलाइडल समाधान के गुणों के प्रश्न को नजरअंदाज नहीं कर सकता है।

पहला और बहुत महत्वपूर्ण लक्षण साइक्लोसिस है। दूसरे शब्दों में, यह वह गतिविधि है जो कोशिका के अंदर होती है। यदि यह गति रुक ​​जाए तो कोशिका तुरंत मर जाती है। चक्रवात की दर सीधे तौर पर कुछ कारकों पर निर्भर करती है, जैसे:

• रोशनी;
• तापमान वगैरह.

दूसरा गुण चिपचिपापन है। यह सूचक जीव के आधार पर भिन्न होता है। साइटोप्लाज्म की चिपचिपाहट सीधे चयापचय पर निर्भर करती है।

तीसरी विशेषता अर्धपारगम्यता है। साइटोप्लाज्म में सीमा झिल्लियों की उपस्थिति कुछ अणुओं को गुजरने की अनुमति देती है, जबकि अन्य को बनाए रखा जाता है। यह चयनात्मक पारगम्यता कोशिका के जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

साइटोप्लाज्म के अंगक

कोशिका को बनाने वाले सभी अंगकों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है।

1. झिल्ली. ये बंद गुहाएँ (रिधानिका, थैली, कुंड) हैं। उन्हें यह नाम इसलिए मिला क्योंकि ऑर्गेनॉइड की सामग्री एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग हो जाती है। इसके अलावा, सभी झिल्ली अंगों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: एकल-झिल्ली और डबल-झिल्ली। पहले में एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, लाइसोसोम, पेरोक्सीसोम शामिल हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सभी एकल-झिल्ली अंग आपस में जुड़े हुए हैं और एक एकल प्रणाली बनाते हैं। दो-झिल्ली वाले जीवों में माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड शामिल हैं। उनकी एक जटिल संरचना होती है, और दो झिल्ली उन्हें साइटोप्लाज्म से अलग करती हैं।
2. गैर-झिल्ली. इनमें फाइब्रिलर संरचनाएं और राइबोसोम शामिल हैं। पूर्व में माइक्रोफिलामेंट्स, माइक्रोफाइब्रिल्स और सूक्ष्मनलिकाएं शामिल हैं।

ऑर्गेनेल के अलावा, साइटोप्लाज्म में समावेशन शामिल है।

साइटोप्लाज्म के कार्य

साइटोप्लाज्म के कार्यों में शामिल हैं:

• कोशिका क्षेत्र भरना;
• सेलुलर घटकों का बंधन;
• कोशिका के घटकों को एक संपूर्ण में संयोजित करना;
• ऑर्गेनेल की स्थिति का निर्धारण;
• रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाओं के लिए कंडक्टर;
• कोशिका में आंतरिक दबाव, आयतन, लोच का रखरखाव।

जैसा कि आप देख सकते हैं, यूकेरियोटिक और प्रोकैरियोटिक दोनों, सभी कोशिकाओं के लिए साइटोप्लाज्म का महत्व बहुत अधिक है।

साइटोप्लाज्म की अवधारणा 1882 की शुरुआत में पेश की गई थी। यह ज्ञात है कि साइटोप्लाज्म कोशिका का आंतरिक वातावरण है। इस लेख में, हम विचार करेंगे कि साइटोप्लाज्म क्या है, इसकी संरचना में क्या शामिल है और इसकी सामग्री क्या है।

हम इस प्रश्न का भी उत्तर देंगे कि साइटोप्लाज्म क्या कार्य करता है।

साइटोप्लाज्म की अवधारणा

साइटोप्लाज्म को आमतौर पर जीवित या मृत कोशिका के आंतरिक वातावरण के रूप में समझा जाता है। साइटोप्लाज्म में केन्द्रक और रिक्तिकाएँ शामिल नहीं होती हैं। साइटोप्लाज्म में हाइलोप्लाज्म शामिल है, जो एक पारदर्शी पदार्थ और ऑर्गेनेल है, इसमें तथाकथित समावेशन भी शामिल है। समावेशन को विभिन्न गैर-स्थायी संरचनाएं कहा जाता है, उदाहरण के लिए, उनमें कोशिका के अपशिष्ट उत्पाद, विभिन्न रहस्य, रंगद्रव्य शामिल होते हैं।

साइटोप्लाज्म की संरचना

साइटोप्लाज्म की संरचना कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों का एक संयोजन है। साइटोप्लाज्म जिस मुख्य पदार्थ से बना है वह पानी है। साइटोप्लाज्म में सच्चे और कोलाइडल समाधान भी होते हैं। असली घोल खनिज लवण, ग्लूकोज और अमीनो एसिड से बनता है। कोलाइडल घोल में प्रोटीन होता है। इसके अलावा साइटोप्लाज्म की संरचना में अघुलनशील अपशिष्ट उत्पाद और पोषक भंडार पाए जा सकते हैं।

साइटोप्लाज्म के कार्य

साइटोप्लाज्म का सबसे महत्वपूर्ण कार्य सेलुलर संरचनाओं का एकीकरण है, साथ ही उनकी बातचीत सुनिश्चित करना भी है। इसके अलावा, साइटोप्लाज्म, कोशिका के भीतर निरंतर गति और प्रवाह के कारण, विभिन्न पदार्थों की गति सुनिश्चित करता है, जो सभी अंगों और अंगों के पोषण में योगदान देता है। यह कोशिका को स्फीति (तनाव की स्थिति) भी प्रदान करता है।

साइटोप्लाज्म - नाभिक के बाहर कोशिका की सामग्री, प्लाज्मा झिल्ली में संलग्न। इसमें पारदर्शी रंग और जेल जैसी स्थिरता है। साइटोप्लाज्म में मुख्य रूप से पानी होता है, और इसमें एंजाइम, लवण और विभिन्न कार्बनिक अणु भी होते हैं।

साइटोप्लाज्म का कार्य

साइटोप्लाज्म ऑर्गेनेल और सेलुलर अणुओं को समर्थन और निलंबित करने का कार्य करता है। साइटोप्लाज्म में कई कोशिकीय प्रक्रियाएँ भी होती हैं।

इनमें से कुछ प्रक्रियाओं में प्रोटीन संश्लेषण, पहला चरण जिसे ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है, और शामिल हैं। इसके अलावा, साइटोप्लाज्म कोशिका के चारों ओर हार्मोन जैसे पदार्थों को स्थानांतरित करने में मदद करता है और सेलुलर अपशिष्ट को भी घोलता है।

साइटोप्लाज्म के घटक

अंगों

ऑर्गेनेल छोटी सेलुलर संरचनाएं हैं जो कोशिका के भीतर विशिष्ट कार्य करती हैं। ऑर्गेनेल के उदाहरणों में शामिल हैं:, और।

इसके अलावा साइटोप्लाज्म के अंदर तंतुओं का एक नेटवर्क होता है जो कोशिका को अपना आकार बनाए रखने में मदद करता है और ऑर्गेनेल को समर्थन प्रदान करता है।

साइटोप्लाज्मिक समावेशन

साइटोप्लाज्मिक समावेशन वे कण हैं जो साइटोप्लाज्म में अस्थायी रूप से निलंबित होते हैं। समावेशन में मैक्रोमोलेक्यूल्स और कणिकाएँ शामिल हैं।

साइटोप्लाज्म में पाए जाने वाले तीन प्रकार के समावेशन स्रावी और पोषक तत्व समावेशन और वर्णक कणिकाएं हैं। स्रावी समावेशन के उदाहरण प्रोटीन, एंजाइम और एसिड हैं। ग्लाइकोजन (ग्लूकोज अणुओं का भंडारण) और लिपिड पोषक तत्वों के समावेशन के उदाहरण हैं। त्वचा कोशिकाओं में मौजूद मेलेनिन वर्णक कणिकाओं के समावेश का एक उदाहरण है।

साइटोप्लाज्मिक विभाजन

साइटोप्लाज्म को दो मुख्य भागों में विभाजित किया जा सकता है: एंडोप्लाज्म और एक्टोप्लाज्म। एंडोप्लाज्म साइटोप्लाज्म का केंद्रीय क्षेत्र है जिसमें ऑर्गेनेल होते हैं। एक्टोप्लाज्म कोशिका के साइटोप्लाज्म का अधिक जेल जैसा परिधीय भाग है।

कोशिका झिल्ली

कोशिका या प्लाज़्मा झिल्ली एक संरचना है जो साइटोप्लाज्म को कोशिका से बाहर फैलने से रोकती है। यह झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स से बनी होती है जो एक लिपिड बाईलेयर बनाती है जो कोशिका की सामग्री को बाह्य तरल पदार्थ से अलग करती है। लिपिड बाईलेयर अर्ध-पारगम्य है, जिसका अर्थ है कि केवल कुछ अणु कोशिका में प्रवेश करने या बाहर निकलने के लिए झिल्ली में फैलने में सक्षम हैं। बाह्यकोशिकीय द्रव, प्रोटीन, लिपिड और अन्य अणुओं की सहायता से कोशिका के कोशिका द्रव्य में जोड़ा जा सकता है। इस प्रक्रिया में, अणुओं और बाह्य कोशिकीय तरल पदार्थ को आंतरिक किया जाता है क्योंकि झिल्ली एक पुटिका बनाती है।

पुटिका कोशिका झिल्ली से द्रव, अणुओं और गुर्दे को अलग करती है, जिससे एक एंडोसोम बनता है। एंडोसोम अपनी सामग्री को उचित गंतव्यों तक पहुंचाने के लिए कोशिका के भीतर चलता है। साइटोप्लाज्म से पदार्थ किसके द्वारा निकाले जाते हैं? इस प्रक्रिया में, गॉल्जी बॉडी से निकले पुटिकाएं कोशिका झिल्ली के साथ विलीन हो जाती हैं, जिससे उनकी सामग्री कोशिका से बाहर निकल जाती है। प्लाज़्मा झिल्ली कोशिका को संरचनात्मक सहायता भी प्रदान करती है, साइटोस्केलेटन और के जुड़ाव के लिए एक स्थिर मंच के रूप में कार्य करती है।

1. प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स
2. कोशिकाद्रव्य। जैविक झिल्ली.
3. कोशिका पोषण के प्रकार.
4. गैर-झिल्ली अंगक.

1.यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स।

संरचना की विविधता और जटिलता की विशेषता वाली यूकेरियोटिक कोशिकाओं में सामान्य विशेषताएं होती हैं। प्रत्येक कोशिका में दो महत्वपूर्ण, अविभाज्य रूप से जुड़े हुए भाग होते हैं - साइटोप्लाज्म और न्यूक्लियस, साथ ही झिल्ली जो कोशिका को सीमित करती है।

यूकेरियोट्स के विपरीत, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं, जिनमें बैक्टीरिया शामिल हैं, की संरचना अपेक्षाकृत सरल होती है। प्रोकैरियोटिक कोशिका में एक संगठित केन्द्रक नहीं होता है; इसमें केवल एक गुणसूत्र होता है, जो किसी झिल्ली द्वारा कोशिका के बाकी हिस्सों से अलग नहीं होता है, बल्कि सीधे साइटोप्लाज्म में स्थित होता है। हालाँकि, इसमें जीवाणु कोशिका की सभी वंशानुगत जानकारी भी शामिल होती है।

यूकेरियोटिक कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म की तुलना में प्रोकैरियोट्स का साइटोप्लाज्म संरचनाओं की संरचना के मामले में बहुत खराब है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में कई छोटे राइबोसोम होते हैं। प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट की कार्यात्मक भूमिका विशेष, बल्कि सरल रूप से व्यवस्थित झिल्ली परतों द्वारा निभाई जाती है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं, यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तरह, एक प्लाज्मा झिल्ली से ढकी होती हैं, जिसके शीर्ष पर एक कोशिका झिल्ली या श्लेष्म कैप्सूल होता है। अपनी सापेक्ष सादगी के बावजूद, प्रोकैरियोट्स विशिष्ट स्वतंत्र कोशिकाएँ हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलनात्मक विशेषताएं। विभिन्न यूकेरियोटिक कोशिकाएँ संरचनात्मक रूप से समान होती हैं। लेकिन वन्यजीवों के विभिन्न साम्राज्यों के जीवों की कोशिकाओं के बीच समानता के साथ-साथ ध्यान देने योग्य अंतर भी हैं। वे संरचनात्मक और जैव रासायनिक दोनों विशेषताओं से संबंधित हैं।

एक पादप कोशिका की विशेषता विभिन्न प्लास्टिड्स की उपस्थिति होती है, एक बड़ी केंद्रीय रिक्तिका, जो कभी-कभी नाभिक को परिधि की ओर धकेलती है, साथ ही प्लाज्मा झिल्ली के बाहर स्थित एक कोशिका दीवार होती है, जिसमें सेल्यूलोज होता है। उच्च पौधों की कोशिकाओं में, कोशिका केंद्र में कोई सेंट्रीओल नहीं होता है, जो केवल शैवाल में पाया जाता है। पादप कोशिकाओं में आरक्षित पोषक तत्व कार्बोहाइड्रेट है स्टार्च.

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की तुलनात्मक विशेषताएं

कवक साम्राज्य के प्रतिनिधियों की कोशिकाओं में, कोशिका भित्ति में आमतौर पर चिटिन होता है - वह पदार्थ जिससे आर्थ्रोपोड और जानवरों का बाहरी कंकाल बनता है। एक केंद्रीय रसधानी है, कोई प्लास्टिड नहीं है। केवल कुछ कवकों में कोशिका केंद्र में सेंट्रीओल होता है। कवक कोशिकाओं में भंडारण कार्बोहाइड्रेट है ग्लाइकोजन।

जंतु कोशिकाओं में कोई घनी कोशिका भित्ति नहीं होती, कोई प्लास्टिड नहीं होता। जंतु कोशिका में कोई केंद्रीय रिक्तिका नहीं होती है। सेंट्रीओल पशु कोशिकाओं के कोशिका केंद्र की विशेषता है। ग्लाइकोजन पशु कोशिकाओं में एक आरक्षित कार्बोहाइड्रेट भी है।

प्रोकैर्योसाइटों

ये सभी बैक्टीरिया, सायनोबैक्टीरिया, या नीला-हरा, साथ ही आर्कबैक्टीरिया भी हैं। प्रोकैरियोट्स में नाभिक का एनालॉग एक संरचना है जिसमें डीएनए होता है, जिसमें एक अंगूठी का आकार होता है और साइटोप्लाज्म में डूबा होता है। डीएनए हिस्टोन से जुड़ा नहीं है, इसलिए प्रोकैरियोट्स के गुणसूत्र बनाने वाले सभी जीन काम कर रहे हैं, यानी उनसे जानकारी लगातार पढ़ी जाती है। प्रोकैरियोटिक कोशिका एक झिल्ली से घिरी होती है जो कोशिका द्रव्य को कोशिका भित्ति (बैक्टीरिया, साइनाइड) से अलग करती है। प्रोकैरियोट्स में कोशिका दीवारों की एक अजीब संरचना होती है जो यूकेरियोट्स से भिन्न होती है। कई प्रोकैरियोट्स की कोशिका दीवारों में ग्लाइकोपेप्टाइड और म्यूरिन होते हैं। साइटोप्लाज्म में कुछ झिल्ली होती हैं; वे बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के आक्रमण का प्रतिनिधित्व करते हैं। कोई अंगक नहीं हैं: माइटोकॉन्ड्रिया, क्लोरोप्लास्ट, सेंट्रीओल्स, गोल्गी तंत्र। प्रोटीन संश्लेषण यूकेरियोट्स की तुलना में छोटे राइबोसोम द्वारा किया जाता है। सभी एंजाइम जो महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं, साइटोप्लाज्म में व्यापक रूप से फैले हुए हैं या साइटोप्लाज्मिक झिल्ली की आंतरिक सतह से जुड़े हुए हैं।

न्यूक्लियॉइड(अव्य. न्यूक्लियस - न्यूक्लियस और ग्रीक ईडोस - व्यू) - प्रोकैरियोटिक कोशिका का डीएनए युक्त क्षेत्र। कभी-कभी न्यूक्लियॉइड को जीवाणु गुणसूत्र कहा जाता है।

2. साइटोप्लाज्म- आंतरिक सेलुलर वातावरण, जो कोशिका की संपूर्ण सामग्री का निर्माण करता है। साइटोप्लाज्म का तरल चरण - साइटोसोलपानी में घुले कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों का एक जटिल है। साइटोसोल तरल या जेल जैसा (जिलेटिनस) हो सकता है। सभी सेलुलर ऑर्गेनेल या ऑर्गेनेल साइटोसोल में डूबे हुए हैं - स्थायी कोशिका संरचनाएं, साथ ही गैर-स्थायी सेलुलर संरचनाएं - समावेशन: उत्सर्जित होने वाले पोषक तत्वों और उत्पादों को आरक्षित करते हैं। साइटोप्लाज्म में तंतुओं (फिलामेंट्स) की एक प्रणाली होती है जो व्यक्तिगत कोशिका संरचनाओं को एक दूसरे से और प्लाज्मा झिल्ली से जोड़ती है। तीन प्रकार के फिलामेंट्स (मायोसिन फिलामेंट्स, माइक्रोफिलामेंट्स, माइक्रोट्यूब्यूल्स) में से अंतिम दो एक कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, जो एक सेल फ्रेम है - साइटोस्केलेटन.यह कोशिका को आकार देता है और कोशिकांगों के जुड़ाव के लिए एक स्थल के रूप में कार्य करता है, साथ ही यह एक गतिशील, बदलती संरचना है।

साइटोप्लाज्म के कार्य:सभी सेलुलर संरचनाओं का एक एकल अंतःक्रियात्मक परिसर में एकीकरण; अतिरिक्त पदार्थों के जमाव का स्थान; किसी कोशिका की विशेषता वाली विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के प्रवाह के लिए वातावरण।

कोशिकांग कोशिका द्रव्य में स्थित होते हैं, जो झिल्लीदार और गैर-झिल्ली में विभाजित होते हैं।

जैविक झिल्ली.कोशिका के संरचनात्मक संगठन का आधार संरचना का झिल्ली सिद्धांत है। झिल्लियाँ कई कोशिकांग संरचनाएँ बनाती हैं जो कोशिकाद्रव्य में पाई जाती हैं। सभी जैविक झिल्लियों की संरचना एक समान होती है: फॉस्फोलिपिड्स की दो पंक्तियाँ, जिनमें विभिन्न प्रोटीनों के अणु अलग-अलग गहराई पर डूबे होते हैं, कुछ प्रोटीन झिल्ली में प्रवेश कर सकते हैं। जैविक झिल्ली की मोटाई 7.5-8 एनएम है। अधिकांश डूबे हुए प्रोटीन एंजाइम होते हैं, वे जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रकृति निर्धारित करते हैं। झिल्लियों के प्रोटीन घटक जो साइटोप्लाज्म के विभिन्न अंगकों का निर्माण करते हैं, समान नहीं होते हैं। तो, माइटोकॉन्ड्रिया बनाने वाली झिल्लियों में एटीपी आदि के संश्लेषण में शामिल एंजाइम शामिल होते हैं।

साइटोप्लाज्मिक या प्लाज्मा झिल्ली प्लाज़्मालेम्मा- कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण अंग, कोशिका के साइटोप्लाज्म को बाहरी वातावरण या झिल्ली (पौधों की कोशिकाओं में) से अलग करता है। यह कोशिका की सतह बनाता है, इसकी संरचना सभी जैविक झिल्लियों के समान होती है। असंख्य वृद्धियों के कारण, झिल्ली कोशिका के आसपास के वातावरण के साथ संपर्क के क्षेत्र को काफी बढ़ा देती है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के 3 कार्य:

- रक्षात्मक - कोशिका की आंतरिक सामग्री को बाहरी वातावरण से अलग करता है;

- सुरक्षा अंतरकोशिकीय संपर्कों के निर्माण के कारण कोशिकाओं का अंतर्संबंध;

- नियामक - चयनात्मक पारगम्यता के आधार पर कोशिका में पदार्थों के सक्रिय या निष्क्रिय प्रवेश के कारण कोशिका और पर्यावरण के बीच आदान-प्रदान होता है;

- रिसेप्टर - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली पर विशेष संरचनाओं के स्थानीयकरण से जुड़े - रिसेप्टर्स के सेट (ग्लाइकोप्रोटीन ऐसे रिसेप्टर्स के रूप में कार्य कर सकते हैं);

- ऊर्जा परिवर्तन - विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करना शामिल है;

- परिवहन - झिल्ली परिधीय और अभिन्न प्रोटीन की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप कोशिका में पदार्थों का स्थानांतरण करती है। झिल्ली में छिद्र होते हैं जिनके माध्यम से पानी और कुछ आयन निष्क्रिय रूप से कोशिका में प्रवेश करते हैं। कोशिका में पदार्थों का सक्रिय स्थानांतरण - एंडोसाइटोसिस - विशेष अणुओं की मदद से किया जाता है जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली बनाते हैं। एन्डोसाइटोसिसफागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस के रूप में होता है।

कोशिका पोषण के 3 प्रकार।

phagocytosis(ग्रीक फागोस - निगलने के लिए और साइटोस - कोशिका) - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा ठोस कणों को पकड़ना और आक्रमण करना, उन्हें कोशिका में खींचना। अंतर्ग्रहण के किनारे बंद हो जाते हैं, ठोस पदार्थों के कणों या अणुओं के साथ रिक्तिका साइटोप्लाज्म में डूब जाती है और बंद हो जाती है।

पिनोसाइटोसिस(ग्रीक पिनो - पेय और साइटोस - कोशिका) - फागोसाइटोसिस के तंत्र के समान, झिल्ली द्वारा विभिन्न तरल पदार्थों को पकड़ना।

फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस एक समान तरीके से किए जाते हैं और केवल कोशिका की सतह पर अवशोषित पदार्थों की मात्रा में भिन्न होते हैं। ये प्रक्रियाएँ ऊर्जा खपत से जुड़ी हैं। यदि कोशिका में एटीपी संश्लेषण गड़बड़ा जाता है, तो फागोसाइटोसिस और पिनोसाइटोसिस बाधित हो जाते हैं।

एक्सोसाइटोसिस- साइटोप्लाज्म में झिल्ली पुटिकाओं के निर्माण द्वारा कोशिका से हार्मोन, पॉलीसेकेराइड, प्रोटीन, वसा की बूंदों आदि को निकालना और इन पदार्थों को कोशिका के आसपास के वातावरण में छोड़ना।

1. गैर-झिल्ली अंगक: राइबोसोम और कोशिका केंद्र।

आम तौर पर, कोशिका केंद्रपशु कोशिकाओं में पाया जाता है और केन्द्रक के पास स्थित होता है। यह बनता है सेंट्रीओल्स- समकोण पर स्थित दो छोटे बेलनाकार पिंड। सेंट्रीओल्स स्व-प्रतिकृति कोशिका अंगक हैं। कोशिका विभाजन में कोशिका केंद्र महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

राइबोसोम- 15.0-35.0 एनएम व्यास वाले गोलाकार कण, जिसमें दो असमान भाग होते हैं - सबयूनिट। वे नाभिक में संश्लेषित होते हैं, फिर इसे छोड़ देते हैं, साइटोप्लाज्म में गुजरते हैं, जहां वे एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की झिल्लियों की बाहरी सतह से जुड़े होते हैं या स्वतंत्र रूप से स्थित होते हैं। संश्लेषित होने वाले प्रोटीन के प्रकार के आधार पर, राइबोसोम अकेले कार्य कर सकते हैं या कॉम्प्लेक्स - पॉलीराइबोसोम में संयोजित हो सकते हैं।

कोशिका के झिल्ली अंगक (ऑर्गेनेल)।अलग या परस्पर जुड़ी हुई संरचनाएँ हैं, जिनकी सामग्री कोशिका की तरल सामग्री (साइटोसोल) से एक झिल्ली या झिल्लियों द्वारा अलग की जाती है।

कोशिका द्रव्य- कोशिका का एक अनिवार्य हिस्सा, प्लाज्मा झिल्ली और नाभिक के बीच संलग्न; इसे हाइलोप्लाज्म (साइटोप्लाज्म का मुख्य पदार्थ), ऑर्गेनेल (साइटोप्लाज्म के स्थायी घटक) और समावेशन (साइटोप्लाज्म के अस्थायी घटक) में विभाजित किया गया है। साइटोप्लाज्म की रासायनिक संरचना: आधार पानी (साइटोप्लाज्म के कुल द्रव्यमान का 60-90%), विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिक हैं। साइटोप्लाज्म क्षारीय होता है। यूकेरियोटिक कोशिका के कोशिका द्रव्य की एक विशिष्ट विशेषता निरंतर गति है ( चक्रवात). इसका पता मुख्य रूप से क्लोरोप्लास्ट जैसे कोशिकांगों की गति से लगाया जाता है। यदि साइटोप्लाज्म की गति रुक ​​जाती है, तो कोशिका मर जाती है, क्योंकि केवल निरंतर गति में रहकर ही यह अपना कार्य कर सकती है।

हाइलोप्लाज्म ( साइटोसोल) एक रंगहीन, चिपचिपा, गाढ़ा और पारदर्शी कोलाइडल घोल है। इसमें सभी चयापचय प्रक्रियाएं होती हैं, यह नाभिक और सभी अंगों का अंतर्संबंध प्रदान करता है। हाइलोप्लाज्म में तरल भाग या बड़े अणुओं की प्रबलता के आधार पर, हाइलोप्लाज्म के दो रूप प्रतिष्ठित हैं: प- अधिक तरल हाइलोप्लाज्म और जेल- सघन हाइलोप्लाज्म। उनके बीच पारस्परिक संक्रमण संभव है: जेल एक सोल में बदल जाता है और इसके विपरीत।

साइटोप्लाज्म के कार्य:

1. कोशिका के सभी घटकों का एक ही प्रणाली में एकीकरण,
2. कई जैव रासायनिक और शारीरिक प्रक्रियाओं के पारित होने के लिए पर्यावरण,
3. जीवों के अस्तित्व और कामकाज के लिए वातावरण।

छत की भीतरी दीवार

छत की भीतरी दीवारयूकेरियोटिक कोशिकाओं को सीमित करें। प्रत्येक कोशिका झिल्ली में कम से कम दो परतों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। आंतरिक परत साइटोप्लाज्म से सटी होती है और इसका प्रतिनिधित्व करती है प्लाज्मा झिल्ली(समानार्थी शब्द - प्लाज़्मालेम्मा, कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली), जिसके ऊपर बाहरी परत बनी होती है। जंतु कोशिका में यह पतली होती है और कहलाती है glycocalyx(ग्लाइकोप्रोटीन, ग्लाइकोलिपिड्स, लिपोप्रोटीन द्वारा निर्मित), पौधे की कोशिका में - मोटी, कहलाती है कोशिका भित्ति(सेल्युलोज द्वारा निर्मित)।

सभी जैविक झिल्लियों में सामान्य संरचनात्मक विशेषताएं और गुण होते हैं। वर्तमान में आम तौर पर स्वीकृत झिल्ली संरचना का द्रव मोज़ेक मॉडल. झिल्ली का आधार एक लिपिड बाईलेयर है, जो मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स द्वारा निर्मित होता है। फॉस्फोलिपिड ट्राइग्लिसराइड्स हैं जिनमें एक फैटी एसिड अवशेष को फॉस्फोरिक एसिड अवशेष द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है; अणु का वह भाग जिसमें फॉस्फोरिक एसिड के अवशेष स्थित होते हैं, हाइड्रोफिलिक हेड कहलाते हैं, जिन वर्गों में फैटी एसिड के अवशेष स्थित होते हैं, उन्हें हाइड्रोफोबिक टेल कहा जाता है। झिल्ली में, फॉस्फोलिपिड्स को कड़ाई से क्रमबद्ध तरीके से व्यवस्थित किया जाता है: अणुओं की हाइड्रोफोबिक पूंछ एक-दूसरे का सामना करती हैं, और हाइड्रोफिलिक सिर बाहर की ओर, पानी की ओर होते हैं।

लिपिड के अलावा, झिल्ली में प्रोटीन (औसतन ≈ 60%) होता है। वे झिल्ली के अधिकांश विशिष्ट कार्यों (कुछ अणुओं का परिवहन, प्रतिक्रियाओं का उत्प्रेरण, पर्यावरण से संकेत प्राप्त करना और परिवर्तित करना आदि) निर्धारित करते हैं। भेद करें: 1) परिधीय प्रोटीन(लिपिड बाईलेयर की बाहरी या भीतरी सतह पर स्थित), 2) अर्ध-अभिन्न प्रोटीन(विभिन्न गहराई तक लिपिड बाइलेयर में डूबा हुआ), 3) अभिन्न या ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन(कोशिका के बाहरी और आंतरिक वातावरण दोनों के संपर्क में रहते हुए, झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करें)। कुछ मामलों में इंटीग्रल प्रोटीन को चैनल-फॉर्मिंग या चैनल कहा जाता है, क्योंकि उन्हें हाइड्रोफिलिक चैनल माना जा सकता है जिसके माध्यम से ध्रुवीय अणु कोशिका में प्रवेश करते हैं (झिल्ली का लिपिड घटक उन्हें अंदर नहीं जाने देता)।

ए - फॉस्फोलिपिड का हाइड्रोफिलिक सिर; सी, फॉस्फोलिपिड की हाइड्रोफोबिक पूंछ; 1 - प्रोटीन ई और एफ के हाइड्रोफोबिक क्षेत्र; 2, प्रोटीन एफ के हाइड्रोफिलिक क्षेत्र; 3 - ग्लाइकोलिपिड अणु में लिपिड से जुड़ी एक शाखित ऑलिगोसेकेराइड श्रृंखला (ग्लाइकोलिपिड्स ग्लाइकोप्रोटीन की तुलना में कम आम हैं); 4 - ग्लाइकोप्रोटीन अणु में प्रोटीन से जुड़ी शाखित ऑलिगोसेकेराइड श्रृंखला; 5 - हाइड्रोफिलिक चैनल (एक छिद्र के रूप में कार्य करता है जिसके माध्यम से आयन और कुछ ध्रुवीय अणु गुजर सकते हैं)।

झिल्ली में कार्बोहाइड्रेट (10% तक) हो सकते हैं। झिल्लियों के कार्बोहाइड्रेट घटक को प्रोटीन अणुओं (ग्लाइकोप्रोटीन) या लिपिड (ग्लाइकोलिपिड्स) से जुड़े ऑलिगोसेकेराइड या पॉलीसेकेराइड श्रृंखलाओं द्वारा दर्शाया जाता है। मूलतः, कार्बोहाइड्रेट झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थित होते हैं। कार्बोहाइड्रेट झिल्ली के रिसेप्टर कार्य प्रदान करते हैं। पशु कोशिकाओं में, ग्लाइकोप्रोटीन एक एपिमेम्ब्रेन कॉम्प्लेक्स, ग्लाइकोकैलिक्स बनाते हैं, जो कई दसियों नैनोमीटर मोटा होता है। इसमें कई कोशिका रिसेप्टर्स स्थित होते हैं, इसकी मदद से कोशिका आसंजन होता है।

प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड के अणु गतिशील होते हैं, जो झिल्ली के तल में गति करने में सक्षम होते हैं। प्लाज्मा झिल्ली की मोटाई लगभग 7.5 एनएम है।

झिल्ली कार्य

झिल्ली निम्नलिखित कार्य करती है:

1. बाहरी वातावरण से सेलुलर सामग्री को अलग करना,
2. कोशिका और पर्यावरण के बीच चयापचय का विनियमन,
3. कोशिका का डिब्बों ("डिब्बों") में विभाजन,
4. "एंजाइमी कन्वेयर" का स्थान,
5. बहुकोशिकीय जीवों के ऊतकों में कोशिकाओं के बीच संचार प्रदान करना (आसंजन),
6. संकेत पहचान.

सबसे महत्वपूर्ण झिल्ली गुण- चयनात्मक पारगम्यता, यानी झिल्ली कुछ पदार्थों या अणुओं के लिए अत्यधिक पारगम्य होती है और दूसरों के लिए खराब पारगम्य (या पूरी तरह से अभेद्य) होती है। यह गुण झिल्लियों के नियामक कार्य को रेखांकित करता है, जो कोशिका और बाहरी वातावरण के बीच पदार्थों के आदान-प्रदान को सुनिश्चित करता है। वह प्रक्रिया जिसके द्वारा पदार्थ कोशिका झिल्ली से होकर गुजरते हैं, कहलाती है पदार्थों का परिवहन. भेद करें: 1) नकारात्मक परिवहन- पदार्थों को ऊर्जा के बिना पारित करने की प्रक्रिया; 2) सक्रिय ट्रांसपोर्ट- ऊर्जा की लागत के साथ चलते हुए पदार्थों को पारित करने की प्रक्रिया।

पर नकारात्मक परिवहनपदार्थ अधिक सांद्रता वाले क्षेत्र से कम सांद्रता वाले क्षेत्र की ओर बढ़ते हैं, अर्थात। एकाग्रता ढाल के साथ. किसी भी घोल में विलायक और विलेय के अणु होते हैं। विलेय अणुओं की गति की प्रक्रिया को विसरण कहा जाता है, विलायक अणुओं की गति को परासरण कहा जाता है। यदि अणु आवेशित है, तो उसका परिवहन विद्युत प्रवणता से प्रभावित होता है। इसलिए, अक्सर एक इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट की बात की जाती है, जो दोनों ग्रेडिएंट्स को एक साथ जोड़ता है। परिवहन की गति ढाल के परिमाण पर निर्भर करती है।

निम्नलिखित प्रकार के निष्क्रिय परिवहन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: 1) सरल विस्तार- लिपिड बाईलेयर (ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड) के माध्यम से सीधे पदार्थों का परिवहन; 2) झिल्ली चैनलों के माध्यम से प्रसार- चैनल बनाने वाले प्रोटीन (Na +, K +, Ca 2+, Cl -) के माध्यम से परिवहन; 3) सुविधा विसरण- विशेष परिवहन प्रोटीन का उपयोग करके पदार्थों का परिवहन, जिनमें से प्रत्येक कुछ अणुओं या संबंधित अणुओं के समूहों (ग्लूकोज, अमीनो एसिड, न्यूक्लियोटाइड) की गति के लिए जिम्मेदार है; 4) असमस- पानी के अणुओं का परिवहन (सभी जैविक प्रणालियों में, पानी विलायक है)।

ज़रूरत सक्रिय ट्रांसपोर्टतब होता है जब विद्युत रासायनिक प्रवणता के विरुद्ध झिल्ली के माध्यम से अणुओं के स्थानांतरण को सुनिश्चित करना आवश्यक होता है। यह परिवहन विशेष वाहक प्रोटीन द्वारा किया जाता है, जिसकी गतिविधि के लिए ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है। ऊर्जा स्रोत एटीपी अणु हैं। सक्रिय परिवहन में शामिल हैं: 1) Na + /K + -पंप (सोडियम-पोटेशियम पंप), 2) एंडोसाइटोसिस, 3) एक्सोसाइटोसिस।

कार्य Na + /K + -पम्प. सामान्य कामकाज के लिए, कोशिका को साइटोप्लाज्म और बाहरी वातावरण में K + और Na + आयनों का एक निश्चित अनुपात बनाए रखना चाहिए। कोशिका के अंदर K+ की सांद्रता उसके बाहर की तुलना में काफी अधिक होनी चाहिए, और Na+ - इसके विपरीत। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि Na + और K + झिल्ली छिद्रों के माध्यम से स्वतंत्र रूप से फैल सकते हैं। Na+/K+ पंप इन आयन सांद्रता के समीकरण का प्रतिकार करता है और सक्रिय रूप से Na+ को कोशिका से बाहर और K+ को कोशिका में पंप करता है। Na + /K + -पंप एक ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन है जो गठनात्मक परिवर्तन करने में सक्षम है, ताकि यह K + और Na + दोनों को जोड़ सके। Na + /K + -पंप के संचालन के चक्र को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है: 1) झिल्ली के अंदर से Na + का जुड़ाव, 2) पंप प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन, 3) बाह्यकोशिकीय में Na + का विमोचन स्थान, 4) झिल्ली के बाहर से K+ का जुड़ाव, 5) पंप प्रोटीन का डिफॉस्फोराइलेशन, 6) इंट्रासेल्युलर स्पेस में K+ का विमोचन। सोडियम-पोटेशियम पंप कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक सभी ऊर्जा का लगभग एक तिहाई उपभोग करता है। ऑपरेशन के एक चक्र के दौरान, पंप सेल से 3Na+ पंप करता है और 2K+ पंप करता है।

एन्डोसाइटोसिस- बड़े कणों और मैक्रोमोलेक्यूल्स की कोशिका द्वारा अवशोषण की प्रक्रिया। एन्डोसाइटोसिस दो प्रकार के होते हैं: 1) phagocytosis- बड़े कणों (कोशिकाओं, कोशिका भागों, मैक्रोमोलेक्यूल्स) को पकड़ना और अवशोषित करना और 2) पिनोसाइटोसिस- तरल पदार्थ (समाधान, कोलाइडल समाधान, निलंबन) का कब्जा और अवशोषण। फागोसाइटोसिस की घटना की खोज आई.आई. द्वारा की गई थी। 1882 में मेचनिकोव। एंडोसाइटोसिस के दौरान, प्लाज्मा झिल्ली एक इनवेजिनेशन बनाती है, इसके किनारे विलीन हो जाते हैं, और एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से सीमांकित संरचनाएं साइटोप्लाज्म में चिपक जाती हैं। कई प्रोटोजोआ और कुछ ल्यूकोसाइट्स फागोसाइटोसिस में सक्षम हैं। पिनोसाइटोसिस आंत की उपकला कोशिकाओं, रक्त केशिकाओं के एंडोथेलियम में देखा जाता है।

एक्सोसाइटोसिस- एन्डोसाइटोसिस की विपरीत प्रक्रिया: कोशिका से विभिन्न पदार्थों को निकालना। एक्सोसाइटोसिस के दौरान, पुटिका झिल्ली बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ विलीन हो जाती है, पुटिका की सामग्री कोशिका के बाहर हटा दी जाती है, और इसकी झिल्ली बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में शामिल हो जाती है। इस प्रकार, अंतःस्रावी ग्रंथियों की कोशिकाओं से हार्मोन उत्सर्जित होते हैं, और प्रोटोजोआ में अपचित भोजन रह जाता है।

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जाओ व्याख्यान संख्या 7"यूकेरियोटिक कोशिका: अंगकों की संरचना और कार्य"