कवक कोशिका जीव विज्ञान और शरीर क्रिया विज्ञान

कवक कोशिका जीव विज्ञान और शरीर क्रिया विज्ञान इस बात का अध्ययन है कि कवक कोशिकाएँ कैसे निर्मित होती हैं और वे स्वयं को कैसे बनाए रखती हैं: काइटिन- और ग्लूकेन-समृद्ध कोशिका भित्ति, एर्गोस्टेरॉल-युक्त प्लाज्मा झिल्ली, ऊर्जा और निर्माण खंड उत्पन्न करने वाले चयापचय मार्ग, और बीजाणु उत्पन्न करने वाले प्रजनन कार्यक्रम। विशिष्ट सतह रसायन विज्ञान वाले यूकेरियोट्स के रूप में, कवक बैक्टीरिया और मेजबान कोशिकाओं दोनों से भिन्न होते हैं, और ये अंतर चिकित्सा माइकोलॉजी और एंटीफंगल फार्माकोलॉजी के अधिकांश आधार हैं।

Definition

कवक कोशिका जीव विज्ञान और शरीर क्रिया विज्ञान माइकोलॉजी की वह शाखा है जो कवक कोशिकाओं की वास्तुकला, जैव रसायन और जीवन प्रक्रियाओं से संबंधित है, जिसमें कोशिका आवरण, चयापचय और ऊर्जावान मार्ग, विकास के तरीके (यीस्ट और हाइफल), और लैंगिक और अलैंगिक प्रजनन शामिल हैं।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को कवक कोशिकाओं के संरचनात्मक और कार्यात्मक संगठन से परिचित कराता है। यह अपने विषयों द्वारा गहराई से कवर की गई तीन अनिवार्यताओं को समूहित करता है: कोशिका भित्ति और झिल्ली संरचना, चयापचय और ऊर्जा उत्पादन, और प्रजनन और बीजाणु निर्माण। यह इन्हें स्वास्थ्य विज्ञान के लिए प्रासंगिक संदर्भ जीव विज्ञान के रूप में प्रस्तुत करता है और यह कवक रोग के निदान या उपचार के लिए एक मार्गदर्शिका नहीं है।

Sub-topics

• कवक कोशिका भित्ति और झिल्ली संरचना
• कवक उपापचय और ऊर्जा उत्पादन
• कवक प्रजनन और बीजाणु निर्माण

Core questions

• कवक कोशिका आवरण कैसे व्यवस्थित होता है, और यह मेजबान कोशिकाओं से कैसे भिन्न होता है?
• कवक कार्बन और ऊर्जा कैसे प्राप्त करते हैं, और वे चयापचय मोड के बीच कितनी लचीले ढंग से स्विच करते हैं?
• कवक कैसे प्रजनन और फैलते हैं, और बीजाणु क्या भूमिका निभाते हैं?
• कवक कोशिका जीव विज्ञान की कौन सी विशेषताओं का चयनात्मक एंटीफंगल दवा लक्ष्यों के रूप में शोषण किया जाता है?

Key concepts

• कवक में यूकेरियोटिक कोशिका संगठन
• काइटिन और बीटा-ग्लूकेन कोशिका भित्ति
• एर्गोस्टेरॉल-युक्त प्लाज्मा झिल्ली
• द्विरूपता (यीस्ट-हाइफा संक्रमण)
• शीर्षस्थ (ध्रुवीकृत) हाइफल वृद्धि
• कार्बन स्रोत लचीलापन और चयापचय अनुकूलन
• अलैंगिक और लैंगिक प्रजनन
• बीजाणु और फैलाव
• चयनात्मक एंटीफंगल लक्ष्य

Mechanisms

कवक कोशिकाएँ काइटिन और बीटा-ग्लूकेन्स की एक स्तरित भित्ति से घिरी होती हैं जो मैननोप्रोटीन से जुड़ी होती हैं, जो आकार और परासरणी सुरक्षा प्रदान करती है, और एक प्लाज्मा झिल्ली से घिरी होती हैं जिसमें एर्गोस्टेरॉल पशु कोशिकाओं के कोलेस्ट्रॉल की जगह लेता है। ऊर्जा ग्लाइकोलिसिस, ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड चक्र और ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलीकरण के माध्यम से उत्पन्न होती है, जिसमें कई कवक किण्वन और श्वसन चयापचय के बीच स्विच करने और वैकल्पिक कार्बन स्रोतों का उपयोग करने में सक्षम होते हैं। वृद्धि नवोदित यीस्ट कोशिकाओं के रूप में या ध्रुवीकृत, शीर्ष रूप से विस्तारित हाइफे के रूप में होती है, और प्रजनन अलैंगिक रूप से (उदाहरण के लिए नवोदित या कोनिडिएशन द्वारा) या लैंगिक रूप से संभोग और अर्धसूत्रीविभाजन के बाद होता है, जिससे बीजाणु उत्पन्न होते हैं जो जीव को फैलाते हैं।

Clinical relevance

यहां संक्षेपित जैविक विशेषताएं एंटीफंगल चयनात्मकता का आधार हैं: एर्गोस्टेरॉल और इसका संश्लेषण एज़ोल, पॉलीएन्स और एलीलामाइन द्वारा लक्षित होते हैं, जबकि बीटा-ग्लूकेन संश्लेषण इचिनोकैंडिन द्वारा लक्षित होता है। इसलिए कोशिका भित्ति, झिल्ली, चयापचय और प्रजनन को समझना यह बताता है कि एंटीफंगल वर्ग कैसे काम करते हैं और कवक उनका प्रतिरोध क्यों कर सकते हैं। यह प्रविष्टि स्वास्थ्य विज्ञान के लिए प्रासंगिक जीव विज्ञान का वर्णन करती है और नैदानिक या उपचार संबंधी सिफारिशों का स्रोत नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां की सामग्री नैदानिक परीक्षण साक्ष्य के बजाय कवक कोशिका जीव विज्ञान के समीक्षा और पाठ्यपुस्तक संश्लेषण को दर्शाती है; वर्णनात्मक और यांत्रिक दावों को वर्तमान कथात्मक समीक्षाओं और मानक माइकोलॉजी ग्रंथों से प्राप्त किया गया है।

History

माइकोलॉजी बीसवीं शताब्दी में वर्णनात्मक प्राकृतिक इतिहास से एक प्रायोगिक कोशिका जीव विज्ञान में विकसित हुई, क्योंकि माइक्रोस्कोपी, जैव रसायन और बाद में आणविक आनुवंशिकी ने कवक की भित्ति रसायन विज्ञान, एर्गोस्टेरॉल झिल्ली, चयापचय मार्ग और प्रजनन चक्रों का खुलासा किया। सैकरोमाइसेस सेरेविसिया, एस्परगिलस निडुलन्स और न्यूरोस्पोरा क्रासा जैसे मॉडल कवक का उदय, और कवक-विशिष्ट संरचनाओं का फायदा उठाने वाली एंटीफंगल दवाओं का समानांतर विकास, इस क्षेत्र में संक्षेपित आधुनिक तस्वीर को मजबूत किया।

Key figures

• Neil A. R. Gow
• Jean-Paul Latge
• Joseph Heitman

Seminal works

• gow-2017
• ni-2011
• alexopoulos-1996

Frequently asked questions

कवक कोशिकाएँ मानव कोशिकाओं से किस प्रकार भिन्न होती हैं?

कवक यूकेरियोट्स होते हैं लेकिन एक काइटिन- और ग्लूकेन-समृद्ध कोशिका भित्ति का निर्माण करते हैं जो मानव कोशिकाओं में नहीं होती है, और उनकी झिल्लियाँ कोलेस्ट्रॉल के बजाय एर्गोस्टेरॉल का उपयोग करती हैं। ये अंतर ही एंटीफंगल दवाओं को चयनात्मक रूप से कार्य करने की अनुमति देते हैं।

चिकित्सा में कवक कोशिका जीव विज्ञान क्यों महत्वपूर्ण है?

प्रमुख एंटीफंगल दवा वर्ग कवक-विशिष्ट संरचनाओं जैसे एर्गोस्टेरॉल और बीटा-ग्लूकेन संश्लेषण को लक्षित करते हैं, इसलिए कवक कोशिका आवरण, चयापचय और प्रजनन को समझना यह बताता है कि ये दवाएं कैसे काम करती हैं और प्रतिरोध कैसे उत्पन्न होता है।