UPSC MainsBOTANY-PAPER-II202410 Marks
Q3.

कोशिका ग्राही (रिसेप्टर्स) क्या हैं वर्णन कीजिए तथा वे कोशिका सिग्नलिंग में कैसे सहायता करते हैं ? कम से कम एक उदाहरण सहित उत्तर को विस्तार से लिखिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, कोशिका ग्राही (रिसेप्टर्स) की परिभाषा और प्रकारों से शुरुआत करें। कोशिका सिग्नलिंग की प्रक्रिया को विस्तार से समझाएं, जिसमें लिगैंड-रिसेप्टर बंधन और इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग मार्ग शामिल हैं। एक विशिष्ट उदाहरण, जैसे इंसुलिन सिग्नलिंग मार्ग, का उपयोग करके अवधारणा को स्पष्ट करें। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखें, और वैज्ञानिक शब्दावली का सही उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

कोशिकाएं अपने आसपास के वातावरण से लगातार संकेत प्राप्त करती रहती हैं ताकि वे उचित प्रतिक्रिया दे सकें। यह प्रक्रिया कोशिका ग्राही (रिसेप्टर्स) के माध्यम से होती है, जो विशेष प्रोटीन होते हैं जो विशिष्ट अणुओं (लिगैंड्स) को बांधते हैं। कोशिका ग्राही कोशिका सिग्नलिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो कोशिकाओं के विकास, विभेदन और कार्य को नियंत्रित करता है। कोशिका सिग्नलिंग में गड़बड़ी कई बीमारियों का कारण बन सकती है, जैसे कैंसर और मधुमेह। इसलिए, कोशिका ग्राही और सिग्नलिंग मार्गों को समझना जैविक प्रक्रियाओं को समझने के लिए आवश्यक है।

कोशिका ग्राही (रिसेप्टर्स): परिभाषा और प्रकार

कोशिका ग्राही (रिसेप्टर्स) प्रोटीन अणु होते हैं जो कोशिका की सतह पर या कोशिका के अंदर स्थित होते हैं। वे विशिष्ट अणुओं (लिगैंड्स) को बांधते हैं, जैसे हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर, और वृद्धि कारक। लिगैंड-रिसेप्टर बंधन कोशिका के अंदर एक सिग्नलिंग मार्ग को सक्रिय करता है, जो कोशिका की प्रतिक्रिया को बदल देता है।

कोशिका ग्राही मुख्य रूप से तीन प्रकार के होते हैं:

  • आयन-चैनल-लिंक्ड रिसेप्टर्स: ये रिसेप्टर्स आयन चैनलों को खोलते या बंद करते हैं, जिससे कोशिका झिल्ली में आयनों का प्रवाह बदल जाता है।
  • जी-प्रोटीन-लिंक्ड रिसेप्टर्स (GPCRs): ये रिसेप्टर्स जी-प्रोटीन को सक्रिय करते हैं, जो बदले में अन्य प्रोटीन को सक्रिय करते हैं।
  • एंजाइम-लिंक्ड रिसेप्टर्स: ये रिसेप्टर्स एंजाइम गतिविधि को सक्रिय करते हैं, जो कोशिका के अंदर सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करता है।

कोशिका सिग्नलिंग में भूमिका

कोशिका सिग्नलिंग एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

  • लिगैंड बंधन: लिगैंड रिसेप्टर से बंधता है।
  • रिसेप्टर सक्रियण: लिगैंड बंधन रिसेप्टर को सक्रिय करता है।
  • इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग: सक्रिय रिसेप्टर कोशिका के अंदर सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करता है।
  • कोशिका प्रतिक्रिया: सिग्नलिंग मार्ग कोशिका की प्रतिक्रिया को बदल देता है, जैसे जीन अभिव्यक्ति, प्रोटीन संश्लेषण, या कोशिका विभाजन।

इंसुलिन सिग्नलिंग मार्ग: एक उदाहरण

इंसुलिन सिग्नलिंग मार्ग कोशिका सिग्नलिंग का एक महत्वपूर्ण उदाहरण है। इंसुलिन एक हार्मोन है जो रक्त शर्करा के स्तर को कम करने में मदद करता है। जब इंसुलिन कोशिका की सतह पर इंसुलिन रिसेप्टर से बंधता है, तो यह रिसेप्टर को सक्रिय करता है। सक्रिय रिसेप्टर इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करता है, जो ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर (GLUT4) को कोशिका झिल्ली में स्थानांतरित करने का कारण बनता है। GLUT4 ग्लूकोज को कोशिका में प्रवेश करने की अनुमति देता है, जिससे रक्त शर्करा का स्तर कम हो जाता है।

चरण विवरण
1. इंसुलिन बंधन इंसुलिन इंसुलिन रिसेप्टर से बंधता है।
2. रिसेप्टर सक्रियण इंसुलिन बंधन रिसेप्टर को सक्रिय करता है।
3. सिग्नलिंग मार्ग सक्रियण सक्रिय रिसेप्टर इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करता है।
4. GLUT4 स्थानांतरण सिग्नलिंग मार्ग GLUT4 को कोशिका झिल्ली में स्थानांतरित करने का कारण बनता है।
5. ग्लूकोज प्रवेश GLUT4 ग्लूकोज को कोशिका में प्रवेश करने की अनुमति देता है।

Conclusion

कोशिका ग्राही कोशिका सिग्नलिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो कोशिकाओं के विकास, विभेदन और कार्य को नियंत्रित करता है। विभिन्न प्रकार के कोशिका ग्राही और सिग्नलिंग मार्ग होते हैं, जो कोशिकाओं को अपने आसपास के वातावरण से संकेतों का जवाब देने की अनुमति देते हैं। इंसुलिन सिग्नलिंग मार्ग कोशिका सिग्नलिंग का एक महत्वपूर्ण उदाहरण है, जो रक्त शर्करा के स्तर को नियंत्रित करने में मदद करता है। कोशिका ग्राही और सिग्नलिंग मार्गों को समझना जैविक प्रक्रियाओं को समझने और बीमारियों के इलाज 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

लिगैंड
लिगैंड एक अणु है जो रिसेप्टर से बंधता है। यह एक हार्मोन, न्यूरोट्रांसमीटर, या अन्य सिग्नलिंग अणु हो सकता है।
इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग
इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग कोशिका के अंदर होने वाली घटनाओं की एक श्रृंखला है जो रिसेप्टर सक्रियण के जवाब में होती है। इसमें प्रोटीन का सक्रियण, जीन अभिव्यक्ति में परिवर्तन और अन्य सेलुलर प्रतिक्रियाएं शामिल हैं।

Key Statistics

अनुमान है कि मानव जीनोम में लगभग 800 जी-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स (GPCRs) हैं, जो उन्हें सबसे बड़े रिसेप्टर परिवार बनाते हैं।

Source: Wikipedia (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

अनुमान है कि कैंसर के लगभग 30% मामलों में कोशिका सिग्नलिंग मार्गों में गड़बड़ी शामिल होती है।

Source: National Cancer Institute (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

एड्रेनालाईन रिसेप्टर्स

एड्रेनालाईन रिसेप्टर्स जी-प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स हैं जो तनाव की प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे हृदय गति, रक्तचाप और श्वास दर को बढ़ाते हैं।

Frequently Asked Questions

कोशिका ग्राही कैसे विशिष्ट होते हैं?

कोशिका ग्राही विशिष्ट होते हैं क्योंकि उनकी संरचना लिगैंड के आकार और रासायनिक गुणों के अनुरूप होती है। यह सुनिश्चित करता है कि केवल सही लिगैंड ही रिसेप्टर से बंध सकता है।