Model Answer
0 min readIntroduction
कोशिका संकेत (cell signaling) एक जटिल प्रक्रिया है जिसके द्वारा कोशिकाएं अपने वातावरण से जानकारी प्राप्त करती हैं और प्रतिक्रिया करती हैं। इस प्रक्रिया में, द्वितीयक दूत (second messengers) महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो बाहरी संकेतों को कोशिका के अंदर प्रसारित करते हैं। चक्रीय ए.एम.पी. (cAMP) एक महत्वपूर्ण द्वितीयक दूत है जो कई कोशिकीय प्रक्रियाओं को विनियमित करता है। यह एडेनाइलेट साइक्लेज एंजाइम द्वारा एटीपी (ATP) से संश्लेषित होता है और फॉस्फोडिएस्टरेज़ एंजाइम द्वारा विघटित होता है। cAMP का स्तर कोशिका की प्रतिक्रियाशीलता को निर्धारित करता है और विभिन्न शारीरिक कार्यों को प्रभावित करता है।
चक्रीय ए.एम.पी. (cAMP) एक द्वितीयक दूत है - प्रमाण
द्वितीयक दूत वे अणु होते हैं जो कोशिका झिल्ली पर रिसेप्टर के सक्रियण के बाद इंट्रासेल्युलर सिग्नल को प्रसारित करते हैं। cAMP को द्वितीयक दूत मानने के कई कारण हैं:
- अप्रत्यक्ष क्रियाविधि: cAMP सीधे लक्ष्य प्रोटीन को सक्रिय नहीं करता है, बल्कि प्रोटीन किनेज ए (PKA) जैसे अन्य अणुओं को सक्रिय करता है, जो तब लक्ष्य प्रोटीन को फॉस्फोराइलेट करते हैं।
- प्रवर्धन प्रभाव: एक एकल रिसेप्टर सक्रियण कई cAMP अणुओं का उत्पादन कर सकता है, जिससे सिग्नल का प्रवर्धन होता है।
- विशिष्टता: विभिन्न कोशिका प्रकारों में cAMP के प्रति अलग-अलग प्रतिक्रियाएं होती हैं, जो विशिष्ट प्रोटीन किनेज ए (PKA) नियामक सबयूनिट्स की उपस्थिति के कारण होती है।
आन्तःकोशिक संकेत पारक्रमण (इंट्रासेल्युलर सिग्नल ट्रांसडक्शन) में चक्रीय ए.एम.पी. का महत्व
cAMP कई इंट्रासेल्युलर सिग्नल ट्रांसडक्शन मार्गों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। कुछ महत्वपूर्ण उदाहरण निम्नलिखित हैं:
1. एड्रेनालाईन (Adrenaline) द्वारा ग्लूकोज का चयापचय
जब एड्रेनालाईन (एपिनेफ्रीन) कोशिका झिल्ली पर एड्रेनोसेप्टर रिसेप्टर से बंधता है, तो यह एडेनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है। एडेनाइलेट साइक्लेज एटीपी को cAMP में परिवर्तित करता है। cAMP तब प्रोटीन किनेज ए (PKA) को सक्रिय करता है। PKA ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज को फॉस्फोराइलेट करता है, जो ग्लाइकोजन को ग्लूकोज में तोड़ता है। यह ग्लूकोज तब ऊर्जा के लिए उपयोग किया जाता है।
2. हार्मोन द्वारा जीन अभिव्यक्ति का विनियमन
कुछ हार्मोन, जैसे कि कॉर्टिसोल, cAMP-निर्भर मार्गों के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करते हैं। cAMP PKA को सक्रिय करता है, जो तब ट्रांसक्रिप्शन कारकों को फॉस्फोराइलेट करता है। ये फॉस्फोराइलेटेड ट्रांसक्रिप्शन कारक डीएनए से बंधते हैं और विशिष्ट जीनों की अभिव्यक्ति को बढ़ाते हैं।
3. दृश्य चक्र (Visual Cycle) में cAMP की भूमिका
प्रकाश के प्रति संवेदनशीलता में cAMP महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। प्रकाश के संपर्क में आने पर, रेटिना में मौजूद रोडोप्सिन (rhodopsin) सक्रिय होता है, जो ट्रांसडूसिन (transducin) को सक्रिय करता है। ट्रांसडूसिन एडेनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है, जो cAMP के स्तर को कम करता है। cAMP के स्तर में कमी से सोडियम चैनल बंद हो जाते हैं, जिससे हाइपरपोलराइजेशन (hyperpolarization) होता है और दृश्य संकेत उत्पन्न होता है।
4. गंध (Smell) की अनुभूति में cAMP की भूमिका
गंध रिसेप्टर सक्रियण भी cAMP-निर्भर सिग्नलिंग मार्ग को सक्रिय करता है। गंध अणुओं के बंधन से एडेनाइलेट साइक्लेज सक्रिय होता है, जिससे cAMP का स्तर बढ़ता है। cAMP आयन चैनलों को खोलता है, जिससे न्यूरॉन में कैल्शियम आयनों का प्रवाह होता है और गंध की अनुभूति होती है।
cAMP का संश्लेषण और अपघटन
cAMP का संश्लेषण एडेनाइलेट साइक्लेज एंजाइम द्वारा एटीपी से होता है। एडेनाइलेट साइक्लेज जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स (GPCRs) द्वारा सक्रिय होता है। cAMP का अपघटन फॉस्फोडिएस्टरेज़ (PDE) एंजाइम द्वारा होता है। PDE विभिन्न आइसोफॉर्म में मौजूद होते हैं और विभिन्न ऊतकों में अलग-अलग रूप से वितरित होते हैं। cAMP के स्तर को नियंत्रित करने के लिए संश्लेषण और अपघटन के बीच संतुलन महत्वपूर्ण है।
| एंजाइम | कार्य |
|---|---|
| एडेनाइलेट साइक्लेज | एटीपी से cAMP का संश्लेषण |
| फॉस्फोडिएस्टरेज़ (PDE) | cAMP का अपघटन |
Conclusion
संक्षेप में, चक्रीय ए.एम.पी. (cAMP) एक महत्वपूर्ण द्वितीयक दूत है जो कई इंट्रासेल्युलर सिग्नल ट्रांसडक्शन मार्गों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह हार्मोन रिसेप्टर सक्रियण, जीन अभिव्यक्ति विनियमन, दृश्य चक्र और गंध की अनुभूति जैसी विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं को विनियमित करता है। cAMP के संश्लेषण और अपघटन का नियंत्रण कोशिका की प्रतिक्रियाशीलता के लिए महत्वपूर्ण है। cAMP-आधारित सिग्नलिंग मार्गों को समझना विभिन्न रोगों के उपचार के लिए नए लक्ष्य प्रदान कर 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.