UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II201915 Marks
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Q8.

कोशिका झिल्ली की जैव रासायनिक संरचना की व्याख्या कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, कोशिका झिल्ली की संरचना को लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट घटकों के संदर्भ में विस्तार से समझाना होगा। विभिन्न मॉडलों (जैसे तरल मोज़ेक मॉडल) का उल्लेख करना और प्रत्येक घटक के कार्यों पर प्रकाश डालना महत्वपूर्ण है। उत्तर को स्पष्ट और संरचित बनाने के लिए उपशीर्षकों का उपयोग करें। कोशिका झिल्ली के कार्यों का संक्षिप्त उल्लेख भी किया जा सकता है।

Model Answer

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Introduction

कोशिका झिल्ली (Cell Membrane) प्रत्येक कोशिका का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो कोशिका के आंतरिक वातावरण को बाहरी वातावरण से अलग करती है। यह एक अर्धपारगम्य झिल्ली है, जिसका अर्थ है कि यह कुछ पदार्थों को अंदर और बाहर जाने की अनुमति देती है, जबकि दूसरों को नहीं। कोशिका झिल्ली की संरचना लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के जटिल संयोजन से बनी होती है, जो इसे विशिष्ट कार्य करने में सक्षम बनाती है। इसकी संरचना को समझने के लिए, हमें इसके जैव रासायनिक घटकों और उनके संगठन को जानना आवश्यक है।

कोशिका झिल्ली की जैव रासायनिक संरचना

कोशिका झिल्ली की संरचना को समझने के लिए, इसके मुख्य घटकों - लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट - को अलग-अलग समझना आवश्यक है।

1. लिपिड (Lipids)

कोशिका झिल्ली में लिपिड का सबसे प्रमुख घटक फॉस्फोलिपिड (Phospholipids) है। फॉस्फोलिपिड में एक हाइड्रोफिलिक (पानी को आकर्षित करने वाला) सिर और दो हाइड्रोफोबिक (पानी को प्रतिकर्षित करने वाला) पूंछ होते हैं। ये अणु एक द्विपरत (Bilayer) बनाते हैं, जिसमें हाइड्रोफिलिक सिर बाहर की ओर और हाइड्रोफोबिक पूंछ अंदर की ओर होती हैं। यह द्विपरत झिल्ली की मूल संरचना बनाती है।

  • कोलेस्ट्रॉल (Cholesterol): यह लिपिड द्विपरत के बीच स्थित होता है और झिल्ली की तरलता (Fluidity) को नियंत्रित करता है।
  • ग्लाइकोलिपिड (Glycolipids): ये लिपिड कार्बोहाइड्रेट से जुड़े होते हैं और कोशिका की सतह पर पाए जाते हैं। वे कोशिका पहचान और सिग्नलिंग में भूमिका निभाते हैं।

2. प्रोटीन (Proteins)

प्रोटीन कोशिका झिल्ली का एक महत्वपूर्ण घटक हैं और विभिन्न कार्यों में शामिल होते हैं। उन्हें दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

  • एकीकृत प्रोटीन (Integral Proteins): ये प्रोटीन लिपिड द्विपरत में पूरी तरह से एम्बेडेड होते हैं और झिल्ली के माध्यम से फैले होते हैं। वे परिवहन, सिग्नलिंग और कोशिका-से-कोशिका पहचान में शामिल होते हैं।
  • परिधीय प्रोटीन (Peripheral Proteins): ये प्रोटीन झिल्ली की सतह पर स्थित होते हैं और एकीकृत प्रोटीन से जुड़े होते हैं। वे एंजाइमैटिक गतिविधि और कोशिका संरचना को बनाए रखने में मदद करते हैं।

3. कार्बोहाइड्रेट (Carbohydrates)

कार्बोहाइड्रेट कोशिका झिल्ली की सतह पर पाए जाते हैं और ग्लाइकोप्रोटीन (Glycoproteins) और ग्लाइकोलिपिड के रूप में मौजूद होते हैं। वे कोशिका पहचान, सिग्नलिंग और कोशिका-से-कोशिका संपर्क में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

तरल मोज़ेक मॉडल (Fluid Mosaic Model)

कोशिका झिल्ली की संरचना को सबसे अच्छी तरह से तरल मोज़ेक मॉडल द्वारा समझाया गया है, जिसे सिंगर और निकोलसन (Singer and Nicolson) द्वारा 1972 में प्रस्तावित किया गया था। इस मॉडल के अनुसार, लिपिड द्विपरत एक तरल मैट्रिक्स है जिसमें प्रोटीन तैरते रहते हैं। प्रोटीन और लिपिड दोनों ही गतिमान होते हैं, जिससे झिल्ली लचीली और गतिशील बनी रहती है।

घटक कार्य
फॉस्फोलिपिड झिल्ली की मूल संरचना प्रदान करता है
कोलेस्ट्रॉल झिल्ली की तरलता को नियंत्रित करता है
एकीकृत प्रोटीन परिवहन, सिग्नलिंग, कोशिका पहचान
परिधीय प्रोटीन एंजाइमैटिक गतिविधि, संरचनात्मक समर्थन
कार्बोहाइड्रेट कोशिका पहचान, सिग्नलिंग, कोशिका संपर्क

Conclusion

संक्षेप में, कोशिका झिल्ली लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट का एक जटिल मिश्रण है, जो तरल मोज़ेक मॉडल के अनुसार व्यवस्थित है। यह संरचना झिल्ली को लचीलापन और विशिष्ट कार्य करने की क्षमता प्रदान करती है, जैसे कि पदार्थों का परिवहन, कोशिका पहचान और सिग्नलिंग। कोशिका झिल्ली की संरचना को समझना कोशिका जीव विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण है और यह कोशिका के सामान्य कामकाज के लिए आवश्यक 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

लिपिड द्विपरत (Lipid Bilayer)
कोशिका झिल्ली की मूल संरचना, जो फॉस्फोलिपिड अणुओं से बनी होती है और एक अर्धपारगम्य बाधा प्रदान करती है।
ग्लाइकोप्रोटीन (Glycoprotein)
प्रोटीन अणु जो कार्बोहाइड्रेट से जुड़े होते हैं और कोशिका झिल्ली की सतह पर पाए जाते हैं।

Key Statistics

मानव कोशिका झिल्ली में लगभग 50% लिपिड, 40% प्रोटीन और 10% कार्बोहाइड्रेट होते हैं।

Source: Alberts et al., Molecular Biology of the Cell (2002)

कोशिका झिल्ली का कुल क्षेत्रफल लगभग 6000 वर्ग माइक्रोमीटर होता है।

Source: Lodish et al., Molecular Cell Biology (2000)

Examples

लाल रक्त कोशिका झिल्ली (Red Blood Cell Membrane)

लाल रक्त कोशिका झिल्ली में उच्च मात्रा में प्रोटीन होते हैं, जो ऑक्सीजन परिवहन और कोशिका के आकार को बनाए रखने में मदद करते हैं।

Frequently Asked Questions

कोशिका झिल्ली की पारगम्यता को क्या प्रभावित करता है?

कोशिका झिल्ली की पारगम्यता लिपिड द्विपरत की संरचना, प्रोटीन चैनलों की उपस्थिति और तापमान जैसे कारकों से प्रभावित होती है।

Topics Covered

जीव विज्ञानकोशिका जीव विज्ञानकोशिका झिल्ली, लिपिड, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, संरचना