Model Answer
0 min readIntroduction
प्रद्रव्य झिल्ली, जिसे कोशिका झिल्ली या प्लाज्मा झिल्ली भी कहते हैं, प्रत्येक जीवित कोशिका की सबसे बाहरी परत होती है। यह एक अत्यंत पतली, लचीली और चयनात्मक पारगम्य (selectively permeable) जैवझिल्ली है जो कोशिका के आंतरिक वातावरण को बाहरी वातावरण से अलग करती है। यह कोशिका के आकार को बनाए रखने, विभिन्न पदार्थों के आवागमन को नियंत्रित करने और कोशिका को बाहरी आघातों से बचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसकी जटिल संरचना इसे विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं, जैसे कोशिका वृद्धि, अंतःकोशिकीय संयोजन, स्राव और कोशिका विभाजन के लिए आवश्यक तरलता प्रदान करती है।
प्रद्रव्य झिल्ली की संरचना को समझने के लिए सबसे स्वीकार्य मॉडल तरल मोज़ेक मॉडल (Fluid Mosaic Model) है, जिसे 1972 में एस.जे. सिंगर (S.J. Singer) और गार्थ एल. निकोलसन (Garth L. Nicolson) ने प्रस्तावित किया था। यह मॉडल झिल्ली को फॉस्फोलिपिड्स, कोलेस्ट्रॉल, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट्स का एक मोज़ेक बताता है, जो झिल्ली को गतिशील और तरल स्वरूप प्रदान करते हैं।
प्रद्रव्य झिल्ली के मुख्य घटक
प्रद्रव्य झिल्ली मुख्य रूप से लिपिड, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट से बनी होती है, जिनका अनुपात विभिन्न कोशिकाओं में भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, मानव की लाल रक्त कोशिकाओं में लगभग 52% प्रोटीन और 40% लिपिड होते हैं।
- लिपिड (Lipids):
- फॉस्फोलिपिड द्वि-परत (Phospholipid Bilayer): यह झिल्ली की मूलभूत संरचनात्मक इकाई है। फॉस्फोलिपिड अणु उभयधर्मी (amphipathic) होते हैं, जिसका अर्थ है कि इनके पास एक जल-प्रेमी (hydrophilic) सिर और दो जल-विरोधी (hydrophobic) पूँछें होती हैं।
- जल-प्रेमी सिर: ये ध्रुवीय होते हैं और झिल्ली की बाहरी तथा आंतरिक सतहों की ओर उन्मुख होते हैं, जो जलीय वातावरण के संपर्क में रहते हैं।
- जल-विरोधी पूँछें: ये अध्रुवीय होती हैं और फॉस्फोलिपिड द्वि-परत के केंद्र की ओर उन्मुख होती हैं, जिससे वे जलीय वातावरण से सुरक्षित रहती हैं।
- कोलेस्ट्रॉल (Cholesterol): फॉस्फोलिपिड द्वि-परत के भीतर कोलेस्ट्रॉल के अणु भी मौजूद होते हैं, खासकर जंतु कोशिकाओं में। ये झिल्ली की तरलता (fluidity) को विनियमित करने में मदद करते हैं, जिससे अत्यधिक तापमान पर भी इसकी स्थिरता बनी रहती है।
- फॉस्फोलिपिड द्वि-परत (Phospholipid Bilayer): यह झिल्ली की मूलभूत संरचनात्मक इकाई है। फॉस्फोलिपिड अणु उभयधर्मी (amphipathic) होते हैं, जिसका अर्थ है कि इनके पास एक जल-प्रेमी (hydrophilic) सिर और दो जल-विरोधी (hydrophobic) पूँछें होती हैं।
- प्रोटीन (Proteins): प्रोटीन झिल्ली की संरचना और कार्यप्रणाली में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इन्हें मुख्य रूप से दो श्रेणियों में बांटा जा सकता है:
- अभ्यंतर प्रोटीन (Integral Proteins): ये प्रोटीन फॉस्फोलिपिड द्वि-परत में आंशिक रूप से या पूरी तरह से धंसे होते हैं, और कुछ तो झिल्ली को आर-पार भी करते हैं (ट्रांसमेंब्रेन प्रोटीन)। ये विभिन्न पदार्थों के परिवहन (चैनल या पंप के रूप में) और संकेत प्रेषण में सहायक होते हैं।
- परिधीय प्रोटीन (Peripheral Proteins): ये प्रोटीन झिल्ली की सतह पर ढीले ढंग से जुड़े होते हैं, या तो आंतरिक या बाहरी तरफ। ये अक्सर एंजाइमों के रूप में कार्य करते हैं या कोशिका के वातावरण के साथ अन्योन्यक्रिया को सुविधाजनक बनाते हैं।
- कार्बोहाइड्रेट्स (Carbohydrates): ये आमतौर पर झिल्ली की बाहरी सतह पर पाए जाते हैं और प्रोटीन या लिपिड से जुड़े होते हैं, जिससे ग्लाइकोप्रोटीन (glycoproteins) या ग्लाइकोलिपिड (glycolipids) बनते हैं।
- ग्लाइकोकैलिक्स (Glycocalyx): कोशिका की बाहरी सतह पर कार्बोहाइड्रेट श्रृंखलाओं का एक परत बनता है, जिसे ग्लाइकोकैलिक्स कहते हैं। यह कोशिका पहचान, कोशिका संलग्नता और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
तरल मोज़ेक मॉडल की विशेषताएं
- तरलता (Fluidity): लिपिड द्वि-परत अर्ध-तरल प्रकृति की होती है, जिसमें लिपिड अणु और अधिकांश प्रोटीन झिल्ली के भीतर पार्श्व गति (lateral movement) करने में सक्षम होते हैं। यह तरलता झिल्ली के कार्यों, जैसे कोशिका वृद्धि, अंतःकोशिकीय संयोजन निर्माण, स्राव, अंतःकोशिकीय अवशोषण (एंडोसाइटोसिस) और कोशिका विभाजन के लिए महत्वपूर्ण है।
- मोज़ेक व्यवस्था (Mosaic Arrangement): प्रोटीन फॉस्फोलिपिड द्वि-परत में एक 'मोज़ेक' पैटर्न में बिखरे रहते हैं, जैसे किसी तरल समुद्र में तैरते हुए बर्फ के टुकड़े।
संरचना का सारांश
प्रद्रव्य झिल्ली की त्रिस्तरीय संरचना (Trilaminar structure) इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी के तहत देखी जा सकती है, जिसमें दो गहरे रंग की प्रोटीन परतें और उनके बीच एक हल्के रंग की लिपिड परत होती है। रॉबर्टसन ने कोशिका कला की इस संरचना का 'यूनिट मेम्ब्रेन मॉडल' प्रस्तुत किया था, जिसे बाद में तरल मोज़ेक मॉडल द्वारा परिष्कृत किया गया।
| घटक | व्यवस्थिती / स्थिति | मुख्य कार्य |
|---|---|---|
| फॉस्फोलिपिड्स | द्वि-परत में, जल-प्रेमी सिर बाहर, जल-विरोधी पूंछें अंदर | झिल्ली की संरचनात्मक नींव, पदार्थों के चयनात्मक आवागमन में बाधा |
| कोलेस्ट्रॉल | फॉस्फोलिपिड द्वि-परत के भीतर | झिल्ली की तरलता और स्थिरता का नियमन |
| अभ्यंतर प्रोटीन | लिपिड द्वि-परत में धंसे या आर-पार | पदार्थों का परिवहन, एंजाइमी क्रियाएँ, संकेत प्रेषण |
| परिधीय प्रोटीन | झिल्ली की सतह पर (आंतरिक/बाह्य) | एंजाइमी क्रियाएँ, कोशिका वातावरण के साथ अन्योन्यक्रिया |
| कार्बोहाइड्रेट्स | बाहरी सतह पर प्रोटीन या लिपिड से जुड़े (ग्लाइकोप्रोटीन/ग्लाइकोलिपिड) | कोशिका पहचान, संलग्नता, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया |
Conclusion
संक्षेप में, प्रद्रव्य झिल्ली एक जटिल और गतिशील संरचना है जो लिपिड द्वि-परत में धंसे और संलग्न प्रोटीन तथा कार्बोहाइड्रेट से बनी होती है। तरल मोज़ेक मॉडल इसकी तरलता और मोज़ेक व्यवस्था को सफलतापूर्वक समझाता है, जो कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक है। यह न केवल कोशिका के आंतरिक वातावरण की रक्षा करती है, बल्कि विभिन्न कोशिकीय प्रक्रियाओं जैसे पदार्थों का चयनात्मक परिवहन, कोशिका संचार और पहचान में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, जिससे कोशिका के होमियोस्टेसिस को बनाए रखने में मदद मिलती 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.