UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201310 Marks
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Q1.

कोशिकीय उपापचय में सूत्रकणिका और लाइसोसोमी ऐंज़ाइमों के प्रकार्य की तुलना कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, कोशिका के उपापचय में सूत्रकणिका (mitochondria) और लाइसोसोम (lysosome) दोनों की भूमिकाओं को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना आवश्यक है। दोनों ऑर्गेनेल के कार्यों की तुलना और अंतर को दर्शाने के लिए एक सारणीबद्ध प्रारूप का उपयोग करना बेहतर होगा। उत्तर में, प्रत्येक ऑर्गेनेल के एंजाइमों के प्रकारों और उनके विशिष्ट कार्यों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। कोशिका के समग्र स्वास्थ्य और कार्यप्रणाली में उनके योगदान को भी उजागर करना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

कोशिका, जीवन की मूलभूत इकाई है, और इसके भीतर विभिन्न ऑर्गेनेल विशिष्ट कार्य करते हैं जो कोशिका के समग्र कार्य को बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं। सूत्रकणिका और लाइसोसोम दो महत्वपूर्ण ऑर्गेनेल हैं जो कोशिका के उपापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सूत्रकणिका को कोशिका का 'पावरहाउस' कहा जाता है, क्योंकि यह एटीपी (ATP) के रूप में ऊर्जा का उत्पादन करता है। दूसरी ओर, लाइसोसोम कोशिका के 'सफाई कर्मचारी' के रूप में कार्य करता है, जो अपशिष्ट पदार्थों और क्षतिग्रस्त ऑर्गेनेल को तोड़ता है। इन दोनों ऑर्गेनेल में विशिष्ट एंजाइम होते हैं जो उनके कार्यों को पूरा करने के लिए आवश्यक होते हैं। इस उत्तर में, हम कोशिका उपापचय में सूत्रकणिका और लाइसोसोम एंजाइमों के कार्यों की तुलना करेंगे।

सूत्रकणिका (Mitochondria) और लाइसोसोम (Lysosome): एक तुलनात्मक अध्ययन

सूत्रकणिका और लाइसोसोम दोनों कोशिका के महत्वपूर्ण अंग हैं, लेकिन उनके कार्य और एंजाइमों के प्रकार अलग-अलग होते हैं। नीचे एक सारणी के माध्यम से उनकी तुलना की गई है:

विशेषता सूत्रकणिका (Mitochondria) लाइसोसोम (Lysosome)
मुख्य कार्य एटीपी (ATP) के रूप में ऊर्जा का उत्पादन (कोशिकीय श्वसन) कोशिकीय अपशिष्ट का पाचन और पुनर्चक्रण
एंजाइमों के प्रकार साइटोक्रोम ऑक्सीडेज, NADH डिहाइड्रोजनेज, एटीपी सिंथेस हाइड्रोलेज़ (प्रोटीएज़, लिपेज़, कार्बोहाइड्रेज़, न्यूक्लिएज़)
उपापचय मार्ग साइट्रिक एसिड चक्र (Krebs cycle), इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला (Electron Transport Chain), ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलेशन ऑटोलिसिस, हेटेरोलिसीस, फागोसाइटोसिस
झिल्ली संरचना दोहरी झिल्ली (बाहरी और आंतरिक) एकल झिल्ली
pH स्तर लगभग 7.8 लगभग 4.5-5.0 (अम्लीय)
उत्पाद एटीपी (ATP), कार्बन डाइऑक्साइड, पानी अमीनो एसिड, शर्करा, फैटी एसिड, न्यूक्लियोटाइड

सूत्रकणिका एंजाइमों का कार्य

सूत्रकणिका में मौजूद एंजाइम कोशिकीय श्वसन प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। साइटोक्रोम ऑक्सीडेज इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में अंतिम एंजाइम है, जो ऑक्सीजन को पानी में परिवर्तित करता है और एटीपी उत्पादन में मदद करता है। NADH डिहाइड्रोजनेज NADH से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है और उन्हें इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला में स्थानांतरित करता है। एटीपी सिंथेस एटीपी के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है, जो कोशिका के लिए ऊर्जा का मुख्य स्रोत है।

लाइसोसोम एंजाइमों का कार्य

लाइसोसोम में मौजूद एंजाइम, जिन्हें हाइड्रोलेज़ कहा जाता है, विभिन्न प्रकार के मैक्रोमोलेक्यूल्स को तोड़ने में सक्षम होते हैं। प्रोटीएज़ प्रोटीन को अमीनो एसिड में तोड़ते हैं, लिपेज़ लिपिड को फैटी एसिड और ग्लिसरॉल में तोड़ते हैं, कार्बोहाइड्रेज़ कार्बोहाइड्रेट को शर्करा में तोड़ते हैं, और न्यूक्लिएज़ न्यूक्लिक एसिड को न्यूक्लियोटाइड में तोड़ते हैं। ये एंजाइम कोशिका के भीतर अपशिष्ट पदार्थों और क्षतिग्रस्त ऑर्गेनेल को हटाने में मदद करते हैं, जिससे कोशिका स्वस्थ रहती है।

लाइसोसोम द्वारा किए जाने वाले कार्य

  • ऑटोलिसिस: क्षतिग्रस्त या पुराने ऑर्गेनेल का पाचन।
  • हेटेरोलिसीस: कोशिका के बाहर से लाए गए पदार्थों का पाचन (जैसे, फागोसाइटोसिस द्वारा)।
  • फागोसाइटोसिस: बैक्टीरिया और अन्य बाहरी कणों का पाचन।

लाइसोसोम एंजाइमों की कमी से लाइसोसोमल स्टोरेज रोग हो सकते हैं, जिसमें अपशिष्ट पदार्थ लाइसोसोम में जमा हो जाते हैं, जिससे कोशिका का कार्य बाधित होता है।

Conclusion

संक्षेप में, सूत्रकणिका और लाइसोसोम दोनों कोशिका के उपापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, लेकिन उनके कार्य और एंजाइमों के प्रकार अलग-अलग होते हैं। सूत्रकणिका ऊर्जा उत्पादन के लिए जिम्मेदार है, जबकि लाइसोसोम अपशिष्ट पदार्थों के पाचन और पुनर्चक्रण के लिए जिम्मेदार है। दोनों ऑर्गेनेल कोशिका के स्वास्थ्य और कार्यप्रणाली के लिए आवश्यक हैं। भविष्य में, इन ऑर्गेनेल के कार्यों को बेहतर ढंग से समझने से हमें विभिन्न बीमारियों के उपचार में मदद मिल सकती है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

एटीपी (ATP)
एटीपी (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) कोशिका की ऊर्जा मुद्रा है। यह कोशिकीय प्रक्रियाओं को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है।
ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलेशन
ऑक्सीडेटिव फास्फोरिलेशन एक प्रक्रिया है जिसके द्वारा एटीपी का उत्पादन किया जाता है, जिसमें इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला और केमोस्मोसिस शामिल होते हैं।

Key Statistics

मानव शरीर में लगभग 10^14 कोशिकाएं होती हैं, जिनमें से प्रत्येक में सैकड़ों से हजारों सूत्रकणिकाएं हो सकती हैं।

Source: National Geographic (knowledge cutoff 2023)

अनुमान है कि दुनिया भर में 50 से 100 लाइसोसोमल स्टोरेज रोग हैं।

Source: National Organization for Rare Disorders (NORD) (knowledge cutoff 2023)

Examples

टाय-सैच रोग (Tay-Sachs disease)

टाय-सैच रोग एक लाइसोसोमल स्टोरेज रोग है जो हेक्साओसमाइनडेज ए एंजाइम की कमी के कारण होता है, जिसके परिणामस्वरूप मस्तिष्क में गैंगलिओसाइड्स का संचय होता है।

Frequently Asked Questions

लाइसोसोम और पेरोक्सीसोम में क्या अंतर है?

लाइसोसोम हाइड्रोलेज़ एंजाइमों का उपयोग करके पदार्थों को तोड़ते हैं, जबकि पेरोक्सीसोम ऑक्सीडेटिव एंजाइमों का उपयोग करके पदार्थों को तोड़ते हैं। पेरोक्सीसोम लिपिड और फैटी एसिड के चयापचय में भी शामिल होते हैं।

Topics Covered

जीव विज्ञानकोशिका विज्ञानकोशिकांग, उपापचय, एंजाइम, सूत्रकणिका, लाइसोसोम