UPSC MainsBOTANY-PAPER-II20205 Marks
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Q13.

परॉक्सीसोम के जीवात्-जनन की विधि की व्याख्या कीजिए एवं उनके प्रकार्यों का विवेचन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, पहले परॉक्सीसोम के जीवात्-जनन (biogenesis) की प्रक्रिया को विस्तार से समझाना होगा, जिसमें इसके निर्माण में शामिल विभिन्न चरण और कोशिकांगों की भूमिका का वर्णन हो। फिर, परॉक्सीसोम के विभिन्न कार्यों – जैसे वसा अम्ल का ऑक्सीकरण, विषहरण, और प्लाज्मा निर्माण – का विवेचन करना होगा। उत्तर में नवीनतम शोधों और उदाहरणों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। संरचनात्मक रूप से, परिचय, जीवात्-जनन प्रक्रिया, कार्य, और निष्कर्ष के रूप में उत्तर को विभाजित करना उचित होगा।

Model Answer

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Introduction

परॉक्सीसोम कोशिका के महत्वपूर्ण कोशिकांगों में से एक हैं, जो विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं। ये झिल्ली-बद्ध अंगक ऑक्सीडेटिव एंजाइमों से भरपूर होते हैं और कोशिका में कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। परॉक्सीसोम का निर्माण एक जटिल प्रक्रिया है जिसे जीवात्-जनन (biogenesis) कहा जाता है, जिसमें एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER) और अन्य कोशिकांगों की महत्वपूर्ण भूमिका होती है। परॉक्सीसोम की संरचना और कार्य कोशिका के प्रकार और विकास के चरण के आधार पर भिन्न हो सकते हैं।

परॉक्सीसोम का जीवात्-जनन (Biogenesis of Peroxisomes)

परॉक्सीसोम का निर्माण एक जटिल प्रक्रिया है जो कोशिका के भीतर कई चरणों में होती है। इसे मुख्य रूप से तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

1. प्रारंभिक चरण (Initiation Phase)

यह चरण एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ER) से शुरू होता है। ER पर विशेष प्रोटीन जमा होते हैं जो परॉक्सीसोम के निर्माण के लिए आवश्यक होते हैं। PEX11 नामक प्रोटीन ER से परॉक्सीसोम मैट्रिक्स प्रोटीन को प्राप्त करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

2. वृद्धि और विभाजन (Growth and Division Phase)

इस चरण में, प्रारंभिक परॉक्सीसोम मैट्रिक्स प्रोटीन और एंजाइमों से भर जाता है। यह प्रक्रिया PEX प्रोटीन परिवार द्वारा नियंत्रित होती है, जो प्रोटीन के आयात और एंजाइमों के संयोजन में मदद करते हैं। परॉक्सीसोम का आकार धीरे-धीरे बढ़ता है और फिर विभाजित होकर नए परॉक्सीसोम बनाता है। विभाजन प्रक्रिया में डायनेमिन (Dynamin) जैसे प्रोटीन शामिल होते हैं।

3. रखरखाव और गुणन (Maintenance and Multiplication Phase)

परॉक्सीसोम की संख्या कोशिका की आवश्यकताओं के अनुसार बनाए रखी जाती है। कोशिका विभाजन के दौरान, मौजूदा परॉक्सीसोम विभाजित होकर नई कोशिकाओं में वितरित हो जाते हैं। कुछ मामलों में, नए परॉक्सीसोम de novo (शुरुआत से) भी बन सकते हैं।

परॉक्सीसोम के कार्य (Functions of Peroxisomes)

परॉक्सीसोम कोशिका में कई महत्वपूर्ण कार्य करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

1. वसा अम्ल का ऑक्सीकरण (Fatty Acid Oxidation)

परॉक्सीसोम लंबी श्रृंखला वाले वसा अम्लों को छोटे अणुओं में तोड़ने में मदद करते हैं, जिन्हें बाद में माइटोकॉन्ड्रिया में ऑक्सीकृत किया जाता है और ऊर्जा उत्पन्न की जाती है। यह प्रक्रिया विशेष रूप से मस्तिष्क और यकृत में महत्वपूर्ण है।

2. विषहरण (Detoxification)

परॉक्सीसोम हानिकारक पदार्थों, जैसे अल्कोहल और फॉर्मेल्डिहाइड, को विषहरण करने में मदद करते हैं। वे कैटेलेज एंजाइम का उपयोग करके हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H2O2) को पानी और ऑक्सीजन में तोड़ते हैं, जो एक हानिकारक उप-उत्पाद है।

3. प्लाज्मा लिपिड का संश्लेषण (Synthesis of Plasma Lipids)

परॉक्सीसोम कोलेस्ट्रॉल और डोकोसाहेक्सेनोइक एसिड (DHA) जैसे प्लाज्मा लिपिड के संश्लेषण में शामिल होते हैं। ये लिपिड कोशिका झिल्ली और तंत्रिका तंत्र के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4. फोटोरेस्पिरेशन (Photorespiration)

पौधों में, परॉक्सीसोम फोटोरेस्पिरेशन नामक प्रक्रिया में शामिल होते हैं, जो प्रकाश संश्लेषण की दक्षता को बढ़ाने में मदद करता है।

कार्य विवरण
वसा अम्ल ऑक्सीकरण लंबी श्रृंखला वाले वसा अम्लों का टूटना
विषहरण हानिकारक पदार्थों का निष्कासन
प्लाज्मा लिपिड संश्लेषण कोलेस्ट्रॉल और DHA का निर्माण
फोटोरेस्पिरेशन प्रकाश संश्लेषण की दक्षता में वृद्धि (पौधों में)

Conclusion

परॉक्सीसोम कोशिका के महत्वपूर्ण अंगक हैं जो विभिन्न चयापचय प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उनका जीवात्-जनन एक जटिल प्रक्रिया है जो ER और अन्य कोशिकांगों के समन्वय से होती है। परॉक्सीसोम के कार्यों में वसा अम्ल का ऑक्सीकरण, विषहरण, और प्लाज्मा लिपिड का संश्लेषण शामिल है। परॉक्सीसोम से संबंधित विकारों का अध्ययन कोशिका के कार्यों और मानव स्वास्थ्य को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, परॉक्सीसोम के कार्यों को बेहतर ढंग से समझने से नई चिकित्सीय रणनीतियों का विकास हो सकता 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

जीवात्-जनन (Biogenesis)
किसी कोशिकांग का निर्माण और विकास की प्रक्रिया को जीवात्-जनन कहते हैं।
PEX प्रोटीन
PEX प्रोटीन परॉक्सीसोम के जीवात्-जनन में शामिल प्रोटीन का एक परिवार है। ये प्रोटीन परॉक्सीसोम मैट्रिक्स प्रोटीन के आयात और एंजाइमों के संयोजन में मदद करते हैं।

Key Statistics

मानव शरीर में लगभग 100-1000 परॉक्सीसोम प्रति कोशिका हो सकते हैं, जो कोशिका के प्रकार और कार्य पर निर्भर करता है।

Source: ज्ञान कटऑफ तक उपलब्ध जानकारी

अनुमान है कि ज़ेलवेगर सिंड्रोम की घटना दर 1:50,000 से 1:100,000 जीवित जन्मों में होती है।

Source: ओआरडीएन (ORDR - Orphanet Rare Disease Navigator)

Examples

ज़ेलवेगर सिंड्रोम (Zellweger Syndrome)

यह एक आनुवंशिक विकार है जो परॉक्सीसोम के जीवात्-जनन में दोष के कारण होता है। इससे गंभीर तंत्रिका संबंधी समस्याएं और अन्य स्वास्थ्य जटिलताएं होती हैं।

Frequently Asked Questions

परॉक्सीसोम और लाइसोसोम में क्या अंतर है?

परॉक्सीसोम ऑक्सीडेटिव एंजाइमों से भरपूर होते हैं और विषहरण में शामिल होते हैं, जबकि लाइसोसोम पाचन एंजाइमों से भरपूर होते हैं और कोशिका के अपशिष्ट पदार्थों को तोड़ने में शामिल होते हैं।

Topics Covered

Cell BiologyOrganellesPeroxisomesBiogenesisCell Metabolism