UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201415 Marks
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Q14.

राइबोसोमों की संरचना और रासायनिक संघटन का विस्तार से वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, राइबोसोम की संरचना और रासायनिक संघटन को विस्तार से बताना होगा। उत्तर में राइबोसोम के विभिन्न घटकों (आरएनए और प्रोटीन) की भूमिका, आकार, उपइकाईयों (large and small subunits) और उनके कार्यों का वर्णन करना आवश्यक है। राइबोसोम के निर्माण की प्रक्रिया और कोशिका में उनकी भूमिका को भी शामिल करना चाहिए। एक संरचित दृष्टिकोण अपनाएं, जिसमें परिचय, संरचना, रासायनिक संघटन, कार्य और निष्कर्ष शामिल हों।

Model Answer

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Introduction

राइबोसोम कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण अंगकों में से एक है, जो प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार है। ये कोशिका द्रव्य (cytoplasm) और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (endoplasmic reticulum) दोनों में पाए जाते हैं। राइबोसोम आनुवंशिक कोड को पढ़कर अमीनो एसिड को जोड़कर प्रोटीन बनाते हैं। इनकी खोज 1950 के दशक में हुई थी और तब से, राइबोसोम की संरचना और कार्य को समझने में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। राइबोसोम की संरचना और रासायनिक संघटन को समझना जैव रसायन और आणविक जीव विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है।

राइबोसोम की संरचना

राइबोसोम दो मुख्य उपइकाईयों से मिलकर बने होते हैं: एक बड़ी उपइकाई और एक छोटी उपइकाई। ये दोनों उपइकाईयां प्रोटीन और राइबोसोमल आरएनए (rRNA) से बनी होती हैं।

  • छोटी उपइकाई: इसमें एक 16S rRNA अणु और लगभग 21 प्रोटीन होते हैं। यह mRNA (संदेशवाहक RNA) से जुड़ने और कोडन को पढ़ने के लिए जिम्मेदार है।
  • बड़ी उपइकाई: इसमें 23S rRNA और 5S rRNA अणु, साथ ही लगभग 31 प्रोटीन होते हैं। यह पेप्टाइड बंध बनाने और प्रोटीन श्रृंखला को बढ़ाने के लिए जिम्मेदार है।

राइबोसोम का आकार सेडेंटेशन यूनिट (Svedberg unit - S) में मापा जाता है। प्रोकैरियोटिक राइबोसोम 70S के होते हैं, जबकि यूकेरियोटिक राइबोसोम 80S के होते हैं। 70S राइबोसोम में 50S बड़ी उपइकाई और 30S छोटी उपइकाई होती है, जबकि 80S राइबोसोम में 60S बड़ी उपइकाई और 40S छोटी उपइकाई होती है।

राइबोसोम का रासायनिक संघटन

राइबोसोम मुख्य रूप से rRNA और राइबोसोमल प्रोटीन से बने होते हैं।

  • राइबोसोमल आरएनए (rRNA): यह राइबोसोम का मुख्य घटक है, जो राइबोसोम के आकार और कार्य के लिए महत्वपूर्ण है। rRNA अणु प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
  • राइबोसोमल प्रोटीन: ये प्रोटीन rRNA के साथ मिलकर राइबोसोम की संरचना को स्थिर करते हैं और प्रोटीन संश्लेषण में मदद करते हैं।

राइबोसोम में विभिन्न प्रकार के प्रोटीन होते हैं, जिन्हें L-प्रोटीन (बड़ी उपइकाई में) और S-प्रोटीन (छोटी उपइकाई में) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इन प्रोटीनों का आणविक भार और अमीनो एसिड संरचना अलग-अलग होती है।

राइबोसोम का निर्माण

राइबोसोम का निर्माण नाभिक (nucleus) में शुरू होता है, जहाँ rRNA का संश्लेषण होता है। rRNA अणु फिर कोशिका द्रव्य में जाते हैं और राइबोसोमल प्रोटीन के साथ मिलकर राइबोसोम की उपइकाईयों का निर्माण करते हैं। ये उपइकाईयां फिर नाभिक से बाहर निकलकर कोशिका द्रव्य में प्रोटीन संश्लेषण के लिए उपलब्ध होती हैं।

राइबोसोम का कार्य

राइबोसोम का मुख्य कार्य प्रोटीन संश्लेषण करना है। यह प्रक्रिया mRNA में मौजूद आनुवंशिक कोड को पढ़कर अमीनो एसिड को जोड़कर प्रोटीन श्रृंखला का निर्माण करती है। राइबोसोम mRNA अणु पर चलते हैं और प्रत्येक कोडन (तीन न्यूक्लियोटाइड का समूह) के लिए उपयुक्त अमीनो एसिड को जोड़ते हैं।

राइबोसोम कोशिका में विभिन्न स्थानों पर पाए जाते हैं, जैसे कि कोशिका द्रव्य, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और माइटोकॉन्ड्रिया। उनकी स्थिति प्रोटीन संश्लेषण की आवश्यकताओं पर निर्भर करती है।

राइबोसोम का प्रकार आकार (S) उपइकाईयां स्थान
प्रोकैरियोटिक 70S 50S और 30S कोशिका द्रव्य
यूकेरियोटिक 80S 60S और 40S कोशिका द्रव्य, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम

Conclusion

राइबोसोम कोशिका के लिए एक अनिवार्य अंगक है, जो प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसकी जटिल संरचना और रासायनिक संघटन इसे प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया को कुशलतापूर्वक करने में सक्षम बनाते हैं। राइबोसोम की संरचना और कार्य को समझना जैव रसायन, आणविक जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में महत्वपूर्ण है। राइबोसोम पर आगे के शोध से प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया को बेहतर ढंग से समझने और 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 तीन न्यूक्लियोटाइड का एक अनुक्रम है जो mRNA में एक विशिष्ट अमीनो एसिड को निर्दिष्ट करता है।
पेप्टाइड बंध (Peptide bond)
पेप्टाइड बंध वह रासायनिक बंध है जो दो अमीनो एसिड को जोड़ता है, जिससे प्रोटीन श्रृंखला बनती है।

Key Statistics

मानव कोशिका में लगभग 10 मिलियन राइबोसोम हो सकते हैं।

Source: आणविक जीव विज्ञान पाठ्यपुस्तकें (2023)

राइबोसोम कोशिका के कुल द्रव्यमान का लगभग 25-30% हिस्सा बनाते हैं।

Source: सेल बायोलॉजी टेक्स्टबुक (2022)

Examples

एंटीबायोटिक प्रतिरोध (Antibiotic resistance)

कुछ बैक्टीरिया राइबोसोम में उत्परिवर्तन विकसित करके एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति प्रतिरोधक क्षमता प्राप्त कर सकते हैं, जिससे एंटीबायोटिक दवाएं राइबोसोम से बंध नहीं पाती हैं और प्रोटीन संश्लेषण को बाधित नहीं कर पाती हैं।

Frequently Asked Questions

राइबोसोम और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम के बीच क्या संबंध है?

राइबोसोम एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की सतह पर भी पाए जाते हैं, जिन्हें बाउंड राइबोसोम कहा जाता है। ये राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण करते हैं जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में प्रवेश करते हैं और आगे संसाधित होते हैं।

Topics Covered

BiologyBiochemistryRibosomesProtein SynthesisCell Biology