कोशिकाद्रव्य और साइटोसोल

कोशिकाद्रव्य वह सब कुछ है जो प्लाज्मा झिल्ली द्वारा नाभिक के अलावा घिरा होता है, जिसमें साइटोसोल के साथ-साथ उसमें निलंबित अंगक, कोशिका कंकाल और समावेशन शामिल होते हैं। साइटोसोल कोशिकाद्रव्य का जलीय जेल-जैसा चरण है जिसमें अधिकांश मध्यवर्ती चयापचय होता है; यह प्रोटीन और अन्य मैक्रोमोलेक्यूल्स से सघन रूप से भरा होता है, एक भीड़भाड़ वाला वातावरण जो वहां होने वाली प्रतिक्रियाओं के व्यवहार को आकार देता है।

Definition

कोशिकाद्रव्य प्लाज्मा झिल्ली के भीतर कोशिका की सामग्री है जिसमें नाभिक को छोड़कर सब कुछ शामिल है, और साइटोसोल इसका जलीय, घुलनशील चरण है, वह माध्यम जिसमें अंगक निलंबित होते हैं और जिसमें कई चयापचय प्रतिक्रियाएं होती हैं।

Scope

यह प्रविष्टि कोशिकाद्रव्य को साइटोसोल से अलग करती है और उनकी संरचना, मैक्रोमोलेक्यूलर क्राउडिंग जैसे भौतिक गुणों और उनके द्वारा आयोजित प्रक्रियाओं का वर्णन करती है। यह कोशिका जीव विज्ञान में एक संदर्भ और शैक्षिक विषय है। व्यक्तिगत अंगकों और कोशिका कंकाल का विस्तृत उपचार संबंधित प्रविष्टियों में दिखाई देता है, और कोई नैदानिक मार्गदर्शन प्रदान नहीं किया गया है।

Core questions

• कोशिकाद्रव्य और साइटोसोल में क्या अंतर है?
• साइटोसोल में क्या घुला या निलंबित होता है?
• साइटोसोल की सघन, भीड़भाड़ वाली प्रकृति जैव रसायन को कैसे प्रभावित करती है?
• कौन सी सेलुलर प्रक्रियाएं साइटोसोल में होती हैं बनाम अंगकों में?

Key concepts

• कोशिकाद्रव्य बनाम साइटोसोल
• एक जलीय चरण के रूप में साइटोसोल
• मैक्रोमोलेक्यूलर क्राउडिंग
• कोशिकाद्रव्यीय समावेशन (जैसे ग्लाइकोजन, लिपिड बूंदें)
• साइटोसोल में मध्यवर्ती चयापचय
• कोशिकाद्रव्य का प्रसार और श्यानता
• बायोमोलेक्यूलर संघनन

Key theories

मैक्रोमोलेक्यूलर क्राउडिंग

झोउ, रिवाज़ और मिंटन बताते हैं कि कैसे साइटोसोल में मैक्रोमोलेक्यूल्स की उच्च कुल सांद्रता उपलब्ध आयतन का एक बड़ा हिस्सा घेर लेती है, जो थर्मोडायनामिक रूप से कॉम्पैक्ट अवस्थाओं, संघ प्रतिक्रियाओं और तनु घोल के सापेक्ष परिवर्तित प्रतिक्रिया दरों का पक्षधर है।

Mechanisms

साइटोसोल आयनों, मेटाबोलाइट्स और उच्च घनत्व वाले प्रोटीन और आरएनए का एक केंद्रित जलीय घोल है; इस भीड़भाड़ का मतलब है कि आयतन का एक बड़ा हिस्सा बाहर रखा गया है, जो थर्मोडायनामिक रूप से मैक्रोमोलेक्यूलर संघनन और बंधन का पक्षधर है और तनु स्थितियों की तुलना में प्रतिक्रिया दरों और संतुलन को प्रभावित करता है। कोशिकाद्रव्य के भीतर झिल्ली-बद्ध अंगक, कोशिका कंकाल नेटवर्क और ग्लाइकोजन कणिकाओं और लिपिड बूंदों जैसे भंडारण समावेशन निलंबित होते हैं। ग्लाइकोलिसिस सहित कई मुख्य चयापचय मार्ग साइटोसोल में होते हैं, और झिल्लीहीन बायोमोलेक्यूलर संघनन एक सीमाकारी झिल्ली के बिना विशेष प्रतिक्रियाओं को व्यवस्थित करने के लिए चरण पृथक्करण द्वारा बन सकते हैं।

Clinical relevance

कोशिकाद्रव्य कोशिका के अधिकांश चयापचय और ऊतक वर्गों में देखे जाने वाले भंडारण सामग्री का स्थल है, इसलिए इसकी संरचना ऊतक विज्ञान और विकृति विज्ञान के लिए प्रासंगिक है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए सामान्य कोशिकाद्रव्य जीव विज्ञान का वर्णन करती है और नैदानिक या उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

Evidence & guidelines

यहां का विवरण मैक्रोमोलेक्यूलर क्राउडिंग की बायोफिजिकल समीक्षाओं और मानक कोशिका जीव विज्ञान पाठ्यपुस्तकों पर आधारित है; यह नैदानिक दिशानिर्देश सामग्री के बजाय वर्णनात्मक मूल विज्ञान है।

History

उन्नीसवीं सदी के सूक्ष्मदर्शीविदों ने कोशिका के प्रोटोप्लाज्म को नाभिक से अलग किया, और गैर-नाभिकीय सामग्री का नाम देने के लिए कोशिकाद्रव्य शब्द पेश किया गया। जैसे-जैसे जैव रसायन ने चयापचय मार्गों को स्थानीयकृत किया और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ने अंगकों को हल किया, घुलनशील अंश को साइटोसोल कहा जाने लगा। बाद के बायोफिजिकल कार्य, जिसकी समीक्षा झोउ और सहयोगियों ने की, ने माना कि यह अंश एक तनु घोल से बहुत दूर है और मैक्रोमोलेक्यूलर क्राउडिंग सेलुलर जैव रसायन को दृढ़ता से प्रभावित करती है, और हाल के अध्ययनों ने कोशिकाद्रव्य संगठन के एक मोड के रूप में झिल्लीहीन संघनन को जोड़ा है।

Key figures

• Allen P. Minton
• Huan-Xiang Zhou
• Germán Rivas

Seminal works

• zhou-2008
• alberts-2015

Frequently asked questions

क्या कोशिकाद्रव्य और साइटोसोल एक ही चीज़ हैं?

नहीं। कोशिकाद्रव्य प्लाज्मा झिल्ली के अंदर नाभिक को छोड़कर सब कुछ है, जिसमें अंगक और कोशिका कंकाल शामिल हैं; साइटोसोल केवल आसपास का घुलनशील जलीय चरण है, जो कोशिकाद्रव्य का एक घटक है।

साइटोसोल में भीड़भाड़ क्यों मायने रखती है?

क्योंकि मैक्रोमोलेक्यूल्स आयतन का एक बड़ा हिस्सा घेरते हैं, अणुओं की प्रभावी सांद्रता और व्यवहार तनु घोल से भिन्न होता है, जो कॉम्पैक्ट प्रोटीन संरूपण और बंधन अंतःक्रियाओं का पक्षधर होता है, जो कोशिका में प्रतिक्रियाओं के आगे बढ़ने के तरीके को प्रभावित करता है।