UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202120 Marks
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Q20.

पेप्टाइड हार्मोन क्या हैं ? व्यवस्था आरेख (स्कीमैटिक डायग्राम) की सहायता से यकृताणुओं (हीपैटोसाइट्स) से ग्लूकोज़ विमोचन के लिए एपिनेफ्रिन कैस्केड की विवेचना कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले पेप्टाइड हार्मोन की परिभाषा और उनके सामान्य कार्यों को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, एपिनेफ्रिन कैस्केड को यकृताणुओं (हीपैटोसाइट्स) पर ग्लूकोज़ विमोचन के संदर्भ में एक व्यवस्थित आरेख (स्कीमैटिक डायग्राम) के साथ विस्तृत रूप से समझाना होगा। उत्तर में सिग्नलिंग मार्ग के प्रत्येक चरण को स्पष्ट रूप से बताना महत्वपूर्ण है, जिसमें रिसेप्टर बंधन, द्वितीयक संदेशवाहक प्रणाली, और ग्लूकोज़ विमोचन शामिल हैं। अंत में, इस प्रक्रिया के शारीरिक महत्व पर प्रकाश डालना चाहिए।

Model Answer

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Introduction

पेप्टाइड हार्मोन, अमीनो एसिड की श्रृंखलाओं से बने होते हैं और शरीर में विभिन्न शारीरिक कार्यों को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये हार्मोन प्रोटीन संश्लेषण, विकास, चयापचय और प्रजनन जैसे महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं। एपिनेफ्रिन (एड्रेनालाईन) एक महत्वपूर्ण हार्मोन है जो तनाव की स्थिति में शरीर को त्वरित प्रतिक्रिया देने में मदद करता है। यह यकृत में ग्लूकोज़ के विमोचन को उत्तेजित करता है, जिससे शरीर को ऊर्जा मिलती है। इस प्रक्रिया को समझने के लिए, एपिनेफ्रिन कैस्केड को यकृताणुओं पर ग्लूकोज़ विमोचन के संदर्भ में समझना आवश्यक है।

पेप्टाइड हार्मोन क्या हैं?

पेप्टाइड हार्मोन प्रोटीन या छोटे पेप्टाइड अणुओं से बने होते हैं। ये हार्मोन रिसेप्टर से बंधकर कोशिका के अंदर सिग्नलिंग कैस्केड को सक्रिय करते हैं, जिससे विशिष्ट शारीरिक प्रतिक्रियाएं उत्पन्न होती हैं। उदाहरणों में इंसुलिन, ग्लूकागन, ग्रोथ हार्मोन और एपिनेफ्रिन शामिल हैं।

यकृताणुओं से ग्लूकोज़ विमोचन के लिए एपिनेफ्रिन कैस्केड

एपिनेफ्रिन, अधिवृक्क ग्रंथि द्वारा स्रावित होता है, और यह यकृत में ग्लूकोज़ के विमोचन को उत्तेजित करता है। यह प्रक्रिया निम्नलिखित चरणों में होती है:

1. रिसेप्टर बंधन

एपिनेफ्रिन यकृताणुओं (हीपैटोसाइट्स) की सतह पर स्थित α1-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स से बंधता है। यह रिसेप्टर जी-प्रोटीन से जुड़ा होता है।

2. जी-प्रोटीन सक्रियण

एपिनेफ्रिन के बंधन से जी-प्रोटीन (Gs) सक्रिय हो जाता है। Gs प्रोटीन GTP को GDP से बदल देता है, जिससे यह सक्रिय हो जाता है।

3. एडेनिल साइक्लेज सक्रियण

सक्रिय Gs प्रोटीन एडेनिल साइक्लेज एंजाइम को सक्रिय करता है। एडेनिल साइक्लेज ATP को चक्रीय AMP (cAMP) में परिवर्तित करता है।

4. प्रोटीन किनेज A (PKA) सक्रियण

cAMP, प्रोटीन किनेज A (PKA) को सक्रिय करता है। PKA एक एंजाइम है जो अन्य प्रोटीन को फॉस्फोराइलेट करता है, जिससे उनकी गतिविधि बदल जाती है।

5. ग्लूकोज़-6-फॉस्फेटेज सक्रियण

PKA, ग्लूकोज़-6-फॉस्फेटेज एंजाइम को फॉस्फोराइलेट करता है। ग्लूकोज़-6-फॉस्फेटेज ग्लूकोज़-6-फॉस्फेट को ग्लूकोज़ में परिवर्तित करता है, जो फिर रक्तप्रवाह में छोड़ा जाता है।

6. ग्लाइकोजन अपघटन (Glycogenolysis)

PKA ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज एंजाइम को भी सक्रिय करता है, जो ग्लाइकोजन को ग्लूकोज़ में तोड़ता है। यह ग्लूकोज़ भी रक्तप्रवाह में छोड़ा जाता है।

निम्नलिखित आरेख इस प्रक्रिया को दर्शाता है:

एपिनेफ्रिन कैस्केड

(ध्यान दें: चूंकि मैं एक टेक्स्ट-आधारित मॉडल हूं, इसलिए मैं सीधे चित्र प्रदर्शित नहीं कर सकता। ऊपर दिया गया लिंक एक उदाहरण आरेख दिखाता है।)

एपिनेफ्रिन कैस्केड का शारीरिक महत्व

एपिनेफ्रिन कैस्केड शरीर को तनावपूर्ण स्थितियों में त्वरित प्रतिक्रिया देने में मदद करता है। ग्लूकोज़ का विमोचन शरीर को ऊर्जा प्रदान करता है, जिससे व्यक्ति "लड़ो या भागो" प्रतिक्रिया के लिए तैयार हो जाता है। यह प्रक्रिया रक्तचाप को बढ़ाने और हृदय गति को तेज करने में भी मदद करती है।

Conclusion

संक्षेप में, पेप्टाइड हार्मोन शरीर के विभिन्न कार्यों को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एपिनेफ्रिन कैस्केड, यकृताणुओं से ग्लूकोज़ के विमोचन को उत्तेजित करके शरीर को तनावपूर्ण स्थितियों में ऊर्जा प्रदान करता है। यह प्रक्रिया α1-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स, जी-प्रोटीन, एडेनिल साइक्लेज, cAMP, और PKA जैसे विभिन्न घटकों के माध्यम से होती है। इस जटिल सिग्नलिंग मार्ग को समझना शरीर की शारीरिक प्रतिक्रियाओं को समझने के लिए 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

पेप्टाइड हार्मोन
अमीनो एसिड की श्रृंखलाओं से बने हार्मोन जो कोशिका रिसेप्टर्स से बंधकर शारीरिक प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करते हैं।
ग्लाइकोजनोलिसिस
ग्लाइकोजन का ग्लूकोज़ में टूटने की प्रक्रिया, जो यकृत और मांसपेशियों में संग्रहीत होती है।

Key Statistics

विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) के अनुसार, दुनिया भर में लगभग 422 मिलियन लोग मधुमेह से पीड़ित हैं, जो ग्लूकोज़ चयापचय से संबंधित एक बीमारी है।

Source: WHO, 2022

भारत में, 2021 तक, 101 मिलियन वयस्क मधुमेह से पीड़ित थे, और यह संख्या तेजी से बढ़ रही है।

Source: अंतर्राष्ट्रीय मधुमेह महासंघ (IDF)

Examples

मधुमेह में एपिनेफ्रिन का प्रभाव

मधुमेह रोगियों में, एपिनेफ्रिन का प्रभाव ग्लूकोज़ के स्तर को और बढ़ा सकता है, जिससे हाइपरग्लाइसेमिया हो सकता है।

Frequently Asked Questions

एपिनेफ्रिन के अलावा अन्य हार्मोन कौन से हैं जो ग्लूकोज़ चयापचय को प्रभावित करते हैं?

इंसुलिन, ग्लूकागन, कोर्टिसोल और ग्रोथ हार्मोन जैसे हार्मोन भी ग्लूकोज़ चयापचय को प्रभावित करते हैं।

Topics Covered

जीव विज्ञानअंतःस्रावी तंत्रहार्मोनएपिनेफ्रिनग्लूकोज़ विनियमन