प्लाज्मा झिल्ली की संरचना और कार्य
प्लाज्मा झिल्ली एक चयनात्मक रूप से पारगम्य लिपिड द्विपरत है जो प्रत्येक कोशिका को घेरती है, कोशिकाद्रव्य को बाह्यकोशिकीय वातावरण से अलग करती है, जबकि इसके पार आयनों, पोषक तत्वों और सूचनाओं के नियंत्रित आदान-प्रदान में मध्यस्थता करती है। उभयधर्मी फॉस्फोलिपिड्स से निर्मित, जिसमें अंतःस्थापित और संलग्न प्रोटीन होते हैं, यह एक द्वि-आयामी द्रव के रूप में व्यवहार करती है जिसमें घटक पार्श्व रूप से विसरित होते हैं, जैसा कि द्रव मोज़ेक मॉडल द्वारा दर्शाया गया है।
Definition
प्लाज्मा झिल्ली फॉस्फोलिपिड द्विपरत है, जिसमें संबंधित प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट होते हैं, जो कोशिका की बाहरी सीमा बनाते हैं, एक चयनात्मक रूप से पारगम्य अवरोध और परिवहन, संकेत और आसंजन के लिए एक मंच प्रदान करते हैं।
Scope
यह प्रविष्टि प्लाज्मा झिल्ली की आणविक वास्तुकला, इसके लिपिड और प्रोटीन घटकों, इसकी विषमता और पार्श्व संगठन, और अवरोध, परिवहन, संकेत और आसंजन के प्रमुख कार्यों को शामिल करती है। यह कोशिका जीव विज्ञान में एक संदर्भ और शैक्षिक विषय है और झिल्ली-लक्षित उपचारों या नैदानिक प्रबंधन को संबोधित नहीं करती है।
Core questions
- लिपिड द्विपरत एक चयनात्मक अवरोध के रूप में कैसे कार्य करती है?
- अभिन्न और परिधीय झिल्ली प्रोटीन क्या भूमिका निभाते हैं?
- झिल्ली द्विपरत के तल में और इसकी दो पर्तों में कैसे व्यवस्थित होती है?
- झिल्ली परिवहन और संकेत पारगमन में कैसे मध्यस्थता करती है?
Key concepts
- फॉस्फोलिपिड द्विपरत
- उभयधर्मी लिपिड और हाइड्रोफोबिक कोर
- अभिन्न और परिधीय झिल्ली प्रोटीन
- पर्तों के बीच झिल्ली लिपिड विषमता
- लिपिड राफ्ट और झिल्ली सूक्ष्म-डोमेन
- चयनात्मक पारगम्यता
- झिल्ली परिवहन (चैनल, वाहक, पंप)
- कोलेस्ट्रॉल और झिल्ली तरलता
Key theories
- द्रव मोज़ेक मॉडल
- सिंगर और निकोलसन ने झिल्ली को एक द्रव लिपिड द्विपरत के रूप में वर्णित किया जिसमें गोलाकार प्रोटीन अंतःस्थापित होते हैं और पार्श्व रूप से विसरित होने के लिए स्वतंत्र होते हैं, जो झिल्ली तरलता, प्रोटीन गतिशीलता और दो पर्तों के बीच घटकों के असममित वितरण के लिए जिम्मेदार है।
- लिपिड राफ्ट अवधारणा
- लिंगवुड और साइमन ने इस विचार को स्पष्ट किया कि कोलेस्ट्रॉल- और स्फिंगोलिपिड-समृद्ध नैनोडोमेन संकेत और तस्करी को डिब्बे में बंद करने के लिए झिल्ली के भीतर क्षणिक रूप से एकत्रित होते हैं, पार्श्व विषमता को जोड़कर द्रव मोज़ेक मॉडल को परिष्कृत करते हैं।
Mechanisms
फॉस्फोलिपिड्स एक द्विपरत में एकत्रित होते हैं जिसका हाइड्रोफोबिक आंतरिक भाग आयनों और ध्रुवीय अणुओं को बाहर रखता है, जिससे झिल्ली एक प्रभावी अवरोध बन जाती है; कोलेस्ट्रॉल इसकी तरलता और पैकिंग को नियंत्रित करता है। दोनों पर्तों की लिपिड संरचना भिन्न होती है, एक विषमता जो लिपिड फ़्लिपेज़ और फ़्लॉपेज़ द्वारा उत्पन्न और बनाए रखी जाती है, और लिपिड प्रजातियाँ अंगक झिल्ली में असमान रूप से वितरित होती हैं। अभिन्न प्रोटीन द्विपरत को पार करके चैनल, वाहक और पंप बनाते हैं जो विलेय को चुनिंदा रूप से स्थानांतरित करते हैं, जबकि रिसेप्टर बाह्यकोशिकीय संकेतों को अंदर की ओर संचारित करते हैं; परिधीय प्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड सतहों को सजाते हैं। कोलेस्ट्रॉल और स्फिंगोलिपिड्स क्षणिक रूप से व्यवस्थित सूक्ष्म-डोमेन में coalesced हो सकते हैं जो विशेष प्रोटीन को केंद्रित करते हैं।
Clinical relevance
प्लाज्मा झिल्ली कई शारीरिक और रोग-संबंधी प्रक्रियाओं का स्थल है, जिसमें आयन परिवहन, रिसेप्टर संकेत और मेजबान-रोगज़नक़ संपर्क शामिल हैं, इसलिए इसकी संरचना ऊतक विज्ञान, शरीर विज्ञान और औषध विज्ञान के बहुत से आधार को रेखांकित करती है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए सामान्य झिल्ली जीव विज्ञान का वर्णन करती है और चिकित्सीय या खुराक संबंधी मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।
Evidence & guidelines
यहां संक्षेपित झिल्ली मॉडल को दशकों के बायोफिजिकल और जैव रासायनिक अध्ययन द्वारा समर्थित किया गया है जो झिल्ली लिपिड की समीक्षाओं और मानक पाठ्यपुस्तकों में समेकित है; यह नैदानिक दिशानिर्देश सामग्री के बजाय वर्णनात्मक कोशिका जीव विज्ञान है।
History
बीसवीं सदी के शुरुआती प्रयोगों से पता चला कि झिल्ली लिपिड एक द्विपरत बनाते हैं, और डेवसन-डेनिएली मॉडल ने एक लिपिड कोर को कवर करने वाली प्रोटीन परतों का प्रस्ताव दिया। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और फ्रीज-फ्रैक्चर अध्ययनों से द्विपरत के भीतर अंतःस्थापित प्रोटीन का पता चला, जिससे सिंगर और निकोलसन ने 1972 में द्रव मोज़ेक मॉडल का प्रस्ताव दिया। लिपिड विविधता, पर्त विषमता और कोलेस्ट्रॉल-समृद्ध सूक्ष्म-डोमेन पर बाद के काम, जिसकी समीक्षा वैन मीर और सहयोगियों और लिंगवुड और साइमन ने की, ने इस तस्वीर को एक पार्श्व रूप से विषम, गतिशील रूप से संगठित झिल्ली में परिष्कृत किया।
Debates
- क्या जीवित कोशिकाओं में लिपिड राफ्ट स्थिर संरचनाओं के रूप में मौजूद हैं?
- कोलेस्ट्रॉल- और स्फिंगोलिपिड-समृद्ध डोमेन के आकार, जीवनकाल और कार्यात्मक महत्व पर विवाद रहा है, जिसमें क्षेत्र बड़े निश्चित राफ्ट के बजाय छोटे, गतिशील, क्षणिक रूप से स्थिर नैनोडोमेन के दृष्टिकोण की ओर बढ़ रहा है।
Key figures
- S. Jonathan Singer
- Garth Nicolson
- Kai Simons
- Gerrit van Meer
Related topics
Seminal works
- singer-nicolson-1972
- lingwood-simons-2010
Frequently asked questions
- प्लाज्मा झिल्ली तरल रहते हुए भी चयनात्मक रूप से पारगम्य क्यों हो सकती है?
- हाइड्रोफोबिक लिपिड कोर आयनों और ध्रुवीय अणुओं के मुक्त मार्ग को अवरुद्ध करता है, इसलिए चयनात्मक गति समर्पित चैनल, वाहक और पंप प्रोटीन के माध्यम से होती है; द्विपरत स्वयं तरल रहती है क्योंकि व्यक्तिगत लिपिड और प्रोटीन झिल्ली को छोड़े बिना पार्श्व रूप से विसरित होते हैं।
- झिल्ली लिपिड विषमता क्या है?
- द्विपरत की दोनों पर्तों की लिपिड संरचना भिन्न होती है; उदाहरण के लिए, कुछ फॉस्फोलिपिड कोशिकाद्रव्यीय सतह पर समृद्ध होते हैं, एक व्यवस्था जिसे एंजाइमों द्वारा सक्रिय रूप से बनाए रखा जाता है और संकेत और पहचान के लिए महत्वपूर्ण है।