UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201420 Marks
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Q21.

इम्यूनोग्लोब्यूलिन्स क्या हैं ? IgG की संरचना का वर्णन करें तथा इनकी विविधता पर एक टिप्पणी जोड़ें ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पहले इम्युनोग्लोब्यूलिन्स की परिभाषा और महत्व को स्पष्ट करें। फिर IgG की संरचना को विस्तार से बताएं, जिसमें इसके डोमेन, चेन और कार्य शामिल हों। अंत में, इम्युनोग्लोब्यूलिन्स की विविधता के तंत्रों पर टिप्पणी करें, जैसे जीन पुनर्व्यवस्था, संयोजन विविधता और सोमाटिक हाइपरम्यूटेशन। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखने के लिए आरेख का उपयोग किया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

इम्युनोग्लोब्यूलिन्स, जिन्हें एंटीबॉडी भी कहा जाता है, शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा निर्मित प्रोटीन होते हैं। ये प्रोटीन विदेशी पदार्थों (एंटीजन) को पहचानते हैं, जैसे कि बैक्टीरिया, वायरस, और अन्य हानिकारक पदार्थ, और उन्हें निष्क्रिय करने में मदद करते हैं। इम्युनोग्लोब्यूलिन्स विभिन्न प्रकार के होते हैं, जिनमें IgG, IgM, IgA, IgE और IgD शामिल हैं। IgG सबसे प्रचुर मात्रा में इम्युनोग्लोब्यूलिन है और शरीर के तरल पदार्थों में पाया जाता है, जो संक्रमण से सुरक्षा प्रदान करता है।

इम्युनोग्लोब्यूलिन्स क्या हैं?

इम्युनोग्लोब्यूलिन्स प्लाज्मा कोशिकाओं (प्लाज्मा कोशिकाएं बी लिम्फोसाइट्स से विकसित होती हैं) द्वारा निर्मित ग्लाइकोप्रोटीन होते हैं। वे शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इम्युनोग्लोब्यूलिन्स एंटीजन के प्रति विशिष्ट होते हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक इम्युनोग्लोब्यूलिन एक विशेष एंटीजन को पहचानने और बांधने में सक्षम होता है। यह बंधन एंटीजन को निष्क्रिय करने या प्रतिरक्षा कोशिकाओं द्वारा हटाने के लिए संकेत देने में मदद करता है।

IgG की संरचना

IgG सबसे प्रचुर मात्रा में इम्युनोग्लोब्यूलिन (लगभग 75-80%) है और इसमें निम्नलिखित संरचनात्मक विशेषताएं हैं:

  • मूल संरचना: IgG एक टेट्रामर है, जिसका अर्थ है कि यह चार पॉलीपेप्टाइड चेन से बना है।
  • चेन प्रकार: दो समान भारी चेन (Heavy chains) और दो समान हल्की चेन (Light chains) होती हैं।
  • डोमेन: प्रत्येक भारी चेन में चार डोमेन होते हैं - एक परिवर्तनीय डोमेन (Variable domain - VH) और तीन स्थिर डोमेन (Constant domains - CH1, CH2, CH3)। प्रत्येक हल्की चेन में दो डोमेन होते हैं - एक परिवर्तनीय डोमेन (VL) और एक स्थिर डोमेन (CL)।
  • फैब (Fab) और एफसी (Fc) क्षेत्र: IgG अणु को दो कार्यात्मक क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है: फैब (Fragment antigen-binding) क्षेत्र, जो एंटीजन को बांधता है, और एफसी (Fragment crystallizable) क्षेत्र, जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं के साथ बातचीत करता है।
  • डिस्ल्फ़ाइड बंधन: भारी और हल्की चेन, और भारी चेन के भीतर डोमेन, डाइसल्फ़ाइड बंधनों द्वारा जुड़े होते हैं, जो अणु को स्थिरता प्रदान करते हैं।

IgG के विभिन्न उपवर्ग (subclasses) होते हैं - IgG1, IgG2, IgG3 और IgG4 - जिनमें थोड़ी अलग संरचनाएं और कार्य होते हैं।

इम्युनोग्लोब्यूलिन्स की विविधता

इम्युनोग्लोब्यूलिन्स की विविधता प्रतिरक्षा प्रणाली को विभिन्न प्रकार के एंटीजन को पहचानने और प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है। यह विविधता निम्नलिखित तंत्रों द्वारा उत्पन्न होती है:

  • जीन पुनर्व्यवस्था (Gene rearrangement): भारी और हल्की चेन जीन खंडों में व्यवस्थित होते हैं। बी लिम्फोसाइट्स के विकास के दौरान, ये जीन खंड पुनर्व्यवस्थित होते हैं, जिससे विभिन्न संयोजनों का निर्माण होता है।
  • संयोजन विविधता (Combinatorial diversity): भारी और हल्की चेन के विभिन्न डोमेन के संयोजन से विविधता उत्पन्न होती है।
  • सोमाटिक हाइपरम्यूटेशन (Somatic hypermutation): एंटीजन के संपर्क में आने के बाद, बी लिम्फोसाइट्स के इम्युनोग्लोब्यूलिन जीन में उत्परिवर्तन (mutations) होते हैं। ये उत्परिवर्तन एंटीजन के प्रति एंटीबॉडी की आत्मीयता (affinity) को बढ़ाते हैं।
  • वर्ग स्विचिंग (Class switching): बी लिम्फोसाइट्स इम्युनोग्लोब्यूलिन वर्ग को बदल सकते हैं, जैसे कि IgM से IgG में, ताकि विभिन्न प्रकार की प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएं उत्पन्न हो सकें।

इन तंत्रों के संयोजन से, प्रतिरक्षा प्रणाली अरबों विभिन्न इम्युनोग्लोब्यूलिन्स का उत्पादन करने में सक्षम है, जो इसे विभिन्न प्रकार के संक्रमणों से बचाने में मदद करता है।

Conclusion

इम्युनोग्लोब्यूलिन्स, विशेष रूप से IgG, शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली का एक महत्वपूर्ण घटक हैं। इनकी विशिष्ट संरचना और विविधता उन्हें विभिन्न प्रकार के एंटीजन को पहचानने और निष्क्रिय करने में सक्षम बनाती है। जीन पुनर्व्यवस्था, संयोजन विविधता और सोमाटिक हाइपरम्यूटेशन जैसे तंत्र इम्युनोग्लोब्यूलिन्स की विविधता को बढ़ाते हैं, जिससे शरीर को संक्रमणों से प्रभावी ढंग से लड़ने में मदद मिलती है। इम्युनोग्लोब्यूलिन्स का अध्ययन प्रतिरक्षा विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में महत्वपूर्ण 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

एंटीजन (Antigen)
एक ऐसा पदार्थ जो शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा विदेशी के रूप में पहचाना जाता है और एंटीबॉडी का उत्पादन करने के लिए प्रेरित करता है।
सोमाटिक हाइपरम्यूटेशन (Somatic hypermutation)
एंटीबॉडी जीन में होने वाले उत्परिवर्तन जो एंटीजन के प्रति एंटीबॉडी की आत्मीयता को बढ़ाते हैं। यह प्रक्रिया बी कोशिकाओं में होती है और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को परिष्कृत करने में मदद करती है।

Key Statistics

मानव शरीर में लगभग 10<sup>11</sup> से 10<sup>12</sup> विभिन्न प्रकार के एंटीबॉडी उत्पन्न हो सकते हैं।

Source: Janeway's Immunobiology (2001)

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, 2022 में दुनिया भर में लगभग 8.1 मिलियन लोग टीबी से संक्रमित हुए थे।

Source: WHO Global Tuberculosis Report 2023

Examples

टीकाकरण (Vaccination)

टीकाकरण इम्युनोग्लोब्यूलिन्स के उत्पादन को उत्तेजित करके काम करता है। टीके में कमजोर या निष्क्रिय किए गए एंटीजन होते हैं, जो शरीर को एंटीबॉडी बनाने के लिए प्रेरित करते हैं, जिससे भविष्य में संक्रमण से सुरक्षा मिलती है।

Frequently Asked Questions

IgG और IgM में क्या अंतर है?

IgG सबसे प्रचुर मात्रा में इम्युनोग्लोब्यूलिन है और शरीर के तरल पदार्थों में पाया जाता है, जबकि IgM पहली बार संक्रमण के जवाब में उत्पन्न होता है और रक्त में पाया जाता है। IgG प्लेसेंटा को पार कर सकता है और भ्रूण को सुरक्षा प्रदान कर सकता है, जबकि IgM प्लेसेंटा को पार नहीं कर सकता है।

Topics Covered

जीव विज्ञानशरीर क्रिया विज्ञानप्रतिरक्षा प्रणाली, एंटीबॉडी, IgG, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया