UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201315 Marks
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Q9.

प्राक्केन्द्रकी में प्रोटीन सांश्लेषिक मशीनरी किस प्रकार संचालित होती है ? सुकेन्द्रकी और प्राक्केन्द्रकी में प्रोटीन के विभिन्न प्रकार्यों का उल्लेख कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पहले प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण मशीनरी के कार्य करने के तरीके को विस्तार से समझाना होगा। फिर, प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन के विभिन्न कार्यों की तुलना और अंतर को स्पष्ट करना होगा। उत्तर को कोशिका संरचना, राइबोसोम, tRNA, mRNA, और प्रोटीन संश्लेषण के चरणों के संदर्भ में व्यवस्थित करना चाहिए। उदाहरणों का उपयोग करके अवधारणाओं को स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है।

Model Answer

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Introduction

प्रोटीन संश्लेषण, जीवन के लिए आवश्यक एक मूलभूत प्रक्रिया है, जो कोशिकाओं में प्रोटीन के निर्माण की प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया डीएनए में निहित आनुवंशिक जानकारी को कार्यात्मक प्रोटीन में परिवर्तित करती है। प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं, जैसे बैक्टीरिया और आर्किया, यूकेरियोटिक कोशिकाओं (जैसे पौधे, जानवर, कवक) से संरचना और कार्य में भिन्न होती हैं। इन अंतरों का प्रोटीन संश्लेषण मशीनरी के संचालन और प्रोटीन के कार्यों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इस उत्तर में, हम प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण मशीनरी के संचालन और प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन के विभिन्न कार्यों पर विस्तार से चर्चा करेंगे।

प्रोकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण मशीनरी का संचालन

प्रोकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण मशीनरी यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में अपेक्षाकृत सरल होती है। प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया तीन मुख्य चरणों में होती है: आरएनए का प्रतिलेखन (Transcription), आरएनए का अनुवाद (Translation) और प्रोटीन का फोल्डिंग (Folding)।

प्रतिलेखन (Transcription)

प्रतिलेखन में, डीएनए अणु का एक खंड, जिसे जीन कहा जाता है, आरएनए पोलीमरेज़ नामक एंजाइम द्वारा मैसेंजर आरएनए (mRNA) में कॉपी किया जाता है। यह प्रक्रिया कोशिका के नाभिक में होती है।

अनुवाद (Translation)

अनुवाद में, mRNA अणु राइबोसोम नामक कोशिकांग से जुड़ता है। राइबोसोम mRNA अणु को पढ़ता है और ट्रांसफर आरएनए (tRNA) अणुओं की मदद से अमीनो एसिड की एक श्रृंखला का निर्माण करता है। प्रत्येक tRNA अणु एक विशिष्ट अमीनो एसिड को ले जाता है और mRNA अणु पर एक विशिष्ट कोडन (codon) से मेल खाता है। अमीनो एसिड की श्रृंखला को पॉलीपेप्टाइड कहा जाता है।

प्रोटीन का फोल्डिंग (Folding)

पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला फिर एक विशिष्ट त्रि-आयामी संरचना में फोल्ड हो जाती है, जो उसके कार्य के लिए आवश्यक है। प्रोटीन फोल्डिंग प्रक्रिया को चैपरोन प्रोटीन (chaperone proteins) द्वारा सहायता मिलती है।

प्रोकेरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन के विभिन्न कार्य

प्रोटीन कोशिकाओं में कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

  • एंजाइम: एंजाइम रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं। उदाहरण के लिए, एमाइलेज स्टार्च को शर्करा में तोड़ता है।
  • संरचनात्मक प्रोटीन: संरचनात्मक प्रोटीन कोशिकाओं और ऊतकों को सहारा और आकार प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, कोलेजन त्वचा, हड्डियों और उपास्थि में पाया जाता है।
  • परिवहन प्रोटीन: परिवहन प्रोटीन अणुओं को कोशिकाओं और ऊतकों में ले जाते हैं। उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को फेफड़ों से ऊतकों तक ले जाता है।
  • सुरक्षात्मक प्रोटीन: सुरक्षात्मक प्रोटीन शरीर को संक्रमण से बचाते हैं। उदाहरण के लिए, एंटीबॉडी बैक्टीरिया और वायरस से लड़ते हैं।
  • संकेत प्रोटीन: संकेत प्रोटीन कोशिकाओं के बीच संचार करते हैं। उदाहरण के लिए, हार्मोन शरीर के विभिन्न भागों में संदेश भेजते हैं।

प्रोकेरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन के कार्यों में कुछ अंतर होते हैं। प्रोकेरियोटिक कोशिकाओं में, प्रोटीन अक्सर कोशिका की दीवार, झिल्ली और अन्य संरचनात्मक घटकों के निर्माण में शामिल होते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, प्रोटीन अधिक विविध कार्यों में शामिल होते हैं, जैसे कि एंजाइम, हार्मोन, एंटीबॉडी और परिवहन प्रोटीन के रूप में कार्य करना।

विशेषता प्रोकेरियोटिक कोशिकाएं यूकेरियोटिक कोशिकाएं
राइबोसोम 70S 80S
प्रतिलेखन और अनुवाद एक साथ होते हैं (साइटोप्लाज्म में) अलग-अलग होते हैं (नाभिक में प्रतिलेखन, साइटोप्लाज्म में अनुवाद)
mRNA प्रसंस्करण नहीं होता होता है (स्प्लिसिंग, कैपिंग, पॉलीएडेनिलेशन)
प्रोटीन विविधता कम अधिक

Conclusion

संक्षेप में, प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण मशीनरी यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में सरल होती है, लेकिन दोनों प्रकार की कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया समान चरणों का पालन करती है। प्रोटीन कोशिकाओं में कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, और प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन के कार्यों में कुछ अंतर होते हैं। प्रोटीन संश्लेषण की समझ जीवन की प्रक्रियाओं को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, प्रोटीन संश्लेषण के बारे में अधिक जानने से हमें नई दवाओं और उपचारों को विकसित करने 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

कोडन (Codon)
कोडन mRNA अणु पर तीन न्यूक्लियोटाइड का एक क्रम है जो एक विशिष्ट अमीनो एसिड को निर्दिष्ट करता है।
राइबोसोम (Ribosome)
राइबोसोम एक कोशिकांग है जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है। यह mRNA अणु को पढ़ता है और tRNA अणुओं की मदद से अमीनो एसिड की एक श्रृंखला का निर्माण करता है।

Key Statistics

मानव जीनोम में लगभग 20,000-25,000 जीन होते हैं जो प्रोटीन को कोड करते हैं।

Source: National Human Genome Research Institute (NHGRI) (ज्ञान कटऑफ 2023)

प्रोटीन मानव शरीर के सूखे वजन का लगभग 50% बनाते हैं।

Source: National Institutes of Health (NIH) (ज्ञान कटऑफ 2023)

Examples

इंसुलिन

इंसुलिन एक हार्मोन है जो अग्न्याशय द्वारा निर्मित होता है और रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करने में मदद करता है। यह प्रोटीन संश्लेषण के माध्यम से बनाया जाता है और शरीर के विभिन्न भागों में संकेत भेजता है।

Topics Covered

जीव विज्ञानकोशिका विज्ञानप्रोटीन संश्लेषण, राइबोसोम, प्राक्केन्द्रकी, सुकेन्द्रकी